Boltzmannova konstanta

author
2 minutes, 8 seconds Read

Ačkoli Boltzmann poprvé spojil entropii a pravděpodobnost v roce 1877, tento vztah nebyl zřejmě nikdy vyjádřen konkrétní konstantou, dokud Max Planck poprvé nezavedl k a neuvedl přesnou hodnotu (1.346×10-23 J/K, což je asi o 2,5 % méně než dnes používaný údaj), při odvození zákona o vyzařování černého tělesa v letech 1900-1901. Před rokem 1900 se v rovnicích zahrnujících Boltzmannovy faktory nepoužívaly energie na molekulu nebo Boltzmannova konstanta, ale forma plynové konstanty R a makroskopické energie pro makroskopické veličiny látky. Krátká symbolická podoba rovnice S = k log W na náhrobku Boltzmannova hrobu je ve skutečnosti dílem Plancka, nikoli Boltzmanna. Planck ji skutečně představil ve stejném článku, v němž prezentoval h.

Jak Planck napsal ve svém projevu při přebírání Nobelovy ceny v roce 1920.

Tato konstanta se často označuje jako Boltzmannova konstanta, ačkoli, pokud vím, sám Boltzmann se o ní nikdy nezmínil; pokud je z jeho příležitostných výroků zřejmé, vzhledem ke zvláštním okolnostem nikdy neuvažoval o možnosti provést přesné měření této konstanty.

Tyto „zvláštní podmínky“ lze pochopit, pokud si připomeneme jednu z velkých vědeckých debat té doby. V druhé polovině devatenáctého století panovaly obrovské spory o to, zda jsou atomy a molekuly „skutečné“, nebo zda jsou jen heuristickým nástrojem užitečným při řešení problémů. Neshoda panovala také v tom, zda „chemické molekuly“ (měřené pomocí atomových hmotností) jsou totéž co „fyzikální molekuly“ (měřené pomocí kinetické teorie). Pokračování citátu z Planckova výkladu z roku 1920:

Nic nemůže lépe ilustrovat pozitivní a zběsilé tempo pokroku, s nímž vědci pracovali v posledních dvaceti letech, než skutečnost, že od té doby byla objevena ne jedna, ale mnoho metod, jak změřit hmotnost molekuly prakticky se stejnou přesností, jaké bylo dosaženo u planety.

V roce 2013 využila britská Národní fyzikální laboratoř mikrovlnná a akustická rezonanční měření k určení rychlosti zvuku jednoatomového plynu v tříosé elipsoidní komoře a k výpočtu přesnější hodnoty konstanty v rámci revize Mezinárodní soustavy jednotek (SI). Nově vypočtená hodnota byla 1,380 651 56 (98) × 10-²³ J K-1 a očekává se, že bude po revizi přijata SI.

.

Similar Posts

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.