愛因斯坦54增刊短評和回復萊納德信件1905.9-11 截止到1905年9月27日,後來被冠以愛因斯坦奇跡年的五大論文都已誕生,但在當時愛因斯坦的這五篇論文並沒有引起物理學界多少關注,暫時沒有激起一點浪花,愛因斯坦也依然在平淡中前行,繼續過自己柴米油鹽的日子,並不斷想法設法的拓展自己的理論物理之路。 在從事偉大理論創新的同時,在9月下旬,愛因斯坦出於評論員職責和謀生需求,為《物理學年鑒》增刊再次撰寫了幾篇短評: 1、《評海因裡希·伯文的“熱的動力說的基礎”》: 這本小書包含了有關氣體和蒸汽的熱力學以及它在蒸汽機和製冷機製論中的應用的簡練基本的闡述。盡管這本小書在一些基本定義和闡述方麵顯示出某種不準確性(例如,參見熵的定義p50),但它對於許多麵臨考試的工科學生來說,或許可以很好地取代那些支離破碎的大學筆記簿。 (注:在p50頁,海因裡希·伯文把熵定義為S=ΣQ/T,其中級數和遍及一給定過程或循環,而Q是給出的或吸收的熱量。) 2、《評奧古斯特·彭壽的“毛細係統的平衡位移中的熱”》: 作者考察了毛細作用熱力學理論的基礎並發現其中有一個不嚴格正確的假設(注:奧古斯特·彭壽聲稱,把溫度T和表麵麵積S處理為完全獨立的熱力學變量是不允許的。);但沒有談到這個假設引起的不正確性的量級。 3、《評卡爾·博林的“論作為氣體壓強的運動理論和萬有引力(理論)的基礎的碰撞”》: 從僅僅為了說明碰撞這個目的,在氣體的運動理論和萬有引力的動力理論中都引入了粒子間的排斥力,作者從上述評論出發,試圖根本避免引入排斥力。他試圖賦予碰撞的僅僅是構成碰撞物體的微粒間的吸引力。在這樣做時,他采取這樣的觀點,即每一種吸引力都(在運動學上)被解釋為相對無限小的微粒的碰撞效應,而每一個碰撞被解釋為相對無限小微粒的吸引。這樣,無限多數量級的微粒被引入來解釋物質的基元性質。 11月上半月的兩篇短評為: 4、《評喬治·梅斯林的“論馬裡奧特和蓋-呂薩克定律中的常數”》: 已被證明,上述常數(注:pV=RT中的R)和熱功當量之商(其值稍不同於2)與質量、長度和時間的選擇無關,但是,也沒有賦予這個商的數值以任何物理意義,因為它依賴於分子量的單位的選擇。 5、《評艾伯特·福裡格奈爾的“從容器孔流出的熱水射流”》: 按照澤納和洛倫茲的意見,普林和邦寧關於在水蒸氣壓下水的射流速度的實驗結果的偏差應該歸因於一種延遲蒸發。與此相對照,作者持這樣的觀點,實驗與理論的不一致被歸因於如下事實:即在上述實驗中,由於水容器中的溫度差,到達流出點的水的溫度多少低於與容器蒸汽壓相對應的溫度。此外,引述了一個避免了上述錯誤的來源的實驗並且在該實驗中結果與理論相符。 11月下半月的兩篇短評為: 6、[評雅各布·約翰·韋羅克的《熱學綱要,附有許多例題和應用》第一部分]: 本書是以作者在斯圖加特工業大學所作講演為基礎的,主要包含熱力學基本定律的理論,在這之後,對各種熱機的理論做了清晰和全麵的闡述。這本書十分適合於自學,為了達到這個目的,該書對於教學方麵給予了許多關注。 為了一方麵能夠以緊湊和清晰的形式闡述理論,另一方麵使讀者盡可能生動地理解抽象的結果,在理論闡述之間插入了許多例題和問題,這些絕不是僅限於對於工程技術人員重要的那些應用。許多例題取自熱學理論的歷史,特別是詳盡地闡述了羅伯特·梅耶的思路;對“人機”的做功和作用方式也做了詳細的考察並同人造的熱機做了比較。 所考察的本書的上冊的7部分的標題如下:I.能量的守恒,第一定律。II.熱和功,第二定律。III.熱機概述。IV論氣體。V.論大氣機。VI.論化學和氣體的(分子)運動論。VII.論內燃機。 該書不要求讀者有工程學和物理學方麵的預備知識,但要求有微積分基礎知識。隻有當闡述不同類型的熱機理論和研究它們的效率需要時,才論及熱機的構造細節。 書中附錄了所有符號表、人名和事項索引,從而使本書可以方便地當做一本參考書來使用。許多給定的實驗值(例如,不同燃料的熱值、當時各種熱機實際上達到的效率等等)均容易查到。 序言中提到,本書的下冊預期在明年出版。它將包含飽和和過熱蒸汽理論,有關氣體靜力學、氣體動力學和固體的章節,以及相應的應用,其闡述方式與上冊中的非常類似。 7、《評艾伯特·福裡格奈爾的“論化學過程的熱值”》: 作者忽略了定義熵的方程dS=dQ/T隻對可逆過程成立,由此他得到一個結果:人們不能通過一個化學過程談論一個體係的嫡的變化。 在做短評的這段平淡歲月中,也偶有令愛因斯坦驚喜的事件發生,自1898年開始擔任基爾大學教授的菲利普·萊納德此時給愛因斯坦寄來了一篇自己論述光譜線的論文。 與愛因斯坦相戀前期的1897年米列娃曾在海德堡大學聽過當時的海德堡大學副教授菲利普·萊納德的課,對其講課評價頗高,兩人還在信件中交流過對萊納德講課的感想。愛因斯坦1905年的光量子論文《關於光的產生和轉化的一個試探性的觀點》以光量子論正式解釋光電效應的第八部分《關於固體通過輻照而產生陰極射線》也提及、引用了菲利普·萊納德的實驗結果。找書苑 www.zhaoshuyuan.com 現在1905年11月雖然已經發表了5篇後來名聞天下的論文,但暫時依然是個卑微的伯爾尼專利局職員的愛因斯坦竟然收到了1905年諾貝爾物理學獎獲得者菲利普·萊納德寄來的論文讓自己點評,這不免讓愛因斯坦受寵若驚,因此,11月16日,愛因斯坦情緒頗高,卻也小心翼翼的給菲利普·萊納德教授寫了一封回信,在信中他稱呼萊納德為“最尊敬的萊納德教授”: “最尊敬的萊納德教授! 非常感謝您給我送來這篇論文;像拜讀您以前的大作一樣,我懷著同樣的欽佩之情研究了這篇論文。我願借此機會談點實在的看法。 我所知道的那些實驗,不排除這種可能性,即每一獨立光譜線的發射和吸收,都與該光譜線特有的發射或吸收中心(原子)的一種獨特狀態相關聯。事實上,您已經證明,對獨立的譜係也同樣如此。對於這樣一個假設而言,它的簡單性是先驗地證明了的,因為人們並非必須要假定具有全部譜係的多重性的光發射和光吸收的機製(注:即單譜線合起來就是全部譜係,單譜係規律等價於全部譜係的規律)。 按照所指出的這種觀念,某種(冷的)蒸氣對某一譜係的吸收應當設想為是這樣一個過程,在此過程中,譜線v1的光的吸收使得所論及的吸收中心能夠吸收譜線v2的光,等等。這樣,隻有在蒸汽吸收v1的同時,v2的吸收才是可能的。 謹致敬意。 阿爾伯特·愛因斯坦”