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伐耳特·能斯特的工作及其为人

时间:2022-02-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:伐耳特·能斯特最近逝世了,在我的一生中同我关系密切的学者中间,他是最有特色也最有趣的人物之一。能斯特认识到,单凭热力学方程,要在理论上从能量差U来确定过渡功A,那是不可能的。把这个假定作为一个假说引进来,是能斯特对理论科学的最大贡献。高温量热学方面的不少进步也要归功于能斯特。伐耳特·能斯特,德国物理学家,生于1864年6月25日,卒于1941年11月18日。
伐耳特·能斯特的工作及其为人_爱因斯坦文集

伐耳特·能斯特(Walther Nernst)最近逝世了,在我的一生中同我关系密切的学者中间,他是最有特色也最有趣的人物之一。他从不错过柏林的任何一次物理讨论会,他的简明的意见表明他具有一种确实惊人的科学本能,他既具有能得心应手地运用大量事实材料的卓越知识,而又杰出地精通实验方法和实验技术。尽管有时我们对他的孩子气的自负和自满报以温厚的微笑,但是大家对他不仅是真诚地赞赏,而且还有私人的情谊。只要他的自我中心的弱点不出现,他就显示出一种非常难得的客观性,一种对关键问题的准确无误的判断力,和一种追求自然界内在相互关系的知识的真挚热忱。要是没有这种热忱,他的独特的多产的创造,以及他对本世纪开头三十多年科学生活的重要影响,就会是不可能的了。

他追随阿雷纽斯(Arrhenius)、奥斯特瓦耳德(Ostwald)和范特霍夫(Van't Hoff),而作为这个朝代的最后一人,他们的研究是以热力学、渗透压力和离子理论为基础的。一直到1905年,他的工作还主要局限于这些观念的范围。他的理论装备多少是初步的,但是他以罕有的机敏掌握着它。比如我可举出:浓度局部变化溶液中的电动势理论,溶解度由于加进溶解质而下降的理论。在这个时期,他发明了用惠斯通电桥来测定导电体的介电常数的巧妙的衡消法(用交流电,以电话机作为指示器,在比较电桥支路中补偿电容量)。

这个最初的多产时期,他的工作大部分是关于方法论的改进和对一个领域的探索的完成,而这个领域的原理在能斯特以前早就已为人所共知。这项工作逐渐把他引向一个普遍性的问题,这问题可以表征如下:由一个体系在各种状况下的已知能量,是不是有可能算出它从一个状态过渡到另一状态时所能得到的有用的功呢?能斯特认识到,单凭热力学方程,要在理论上从能量差U来确定过渡功A,那是不可能的。从热力学就能推论出:在绝对零度时,AU两个量必定相等。但是对于任意的温度,人们不能从U推出A,即使用U来表示的能量值或者能量差对于一切状况都是已知的。除非引进一个关于这些量在低温下的反应的假定,这种计算就不可能进行。这个假定由于它很简单,看起来是很明显的。这就是:在低温下,A变得同温度无关。把这个假定作为一个假说(热理论的第三条主要原理)引进来,是能斯特对理论科学的最大贡献。普朗克后来找到一个理论上更加令人满意的解答;那就是,熵在绝对零度时消失了。

从关于热的较陈旧的观点来看,这个第三条主要原理所要求的物体在低温下的反应很古怪。要考查这条原理的正确性,低温下的量热学方法必须作重大改进。高温量热学方面的不少进步也要归功于能斯特。通过所有这些研究,也通过那些以他的不疲倦的发明天才向他那个领域里的实验家所提供的许多启发性的建议,他非常有效地推进了他那一代的研究工作。量子论一开头就得到那些量热学研究的重要结果的帮助,在玻尔原子论使光谱学成为最重要的实验领域之前,情况尤其如此。能斯特的标准著作《理论化学》,不仅给学生,而且也给学者们以丰富的启发性的思想;它在理论上是初步的,但却很机智、生动,并且充满着各色各样相互关系的暗示。这真正反映了他的才智的特征。

能斯特不是一个偏于一方面的学者。他的健全的公共意识使他成功地参与实际生活的一切领域,他的每一次谈话,都多少显示出风趣。他所不同于他的几乎所有本国人的,是他显然摆脱了偏见。他既不是国家主义者,也不是军国主义者。他对事对人的判断,几乎唯一地是根据他们的直接成就,而不是根据一种社会和伦理的理想。这是他摆脱偏见的结果。同时,他对文学也很感兴趣,而且还具有一种在像他那样工作任务繁重的人中间难以找到的幽默感。他是一个不同凡响的人;我从未碰到过一个在任何本质方面类似他那样的人。

 

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(1) 此文最初发表在1942年2月出版的美国《科学月刊》(The Scientific Monthly,华盛顿)上。这里译自《晚年集》,233—235页。标题照最初发表时所用的。

伐耳特·能斯特(Walther Hermann Nernst),德国物理学家,生于1864年6月25日,卒于1941年11月18日。——编译者

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