Page 39 - AllbertEstens

Từ giữa thế kỷ XIX, mặc dầu lý thuyết điện từ đã được

xây dựng hoàn chỉnh, tiềm năng của sự mô tả thế giới bằng cơ

học vẫn chưa phải đã cạn kiệt. Những nghiên cứu lý thuyết của

James Clerk Maxwell, Rudolf Clausius và Ludwig Boltzmann

đã chỉ ra rằng các định luật của nhiệt động học là có thể giải

thích được theo những mô hình động học phân tử, trong đó vật

chất được cấu tạo từ các nguyên tử/phân tử chuyển động theo

các định luật của cơ học. Mô hình này đã được áp dụng trước

hêt cho các chất khí, sau đó là các chất lỏng và chất rắn. Nhiều

tính chất của vật liệu, thí dụ như độ dẫn nhiệt và độ nhốt, cũng

có thể giải thích được theo mô hình này. Nhưng nó cũng đứng

trưốc những khó khăn mà khó khăn nghiêm trọng nhất là sự

trái ngược giữa các định luật cơ học có tính thuận nghịch theo

thòi gian chi phối diễn biến của các hạt vật chất vi mô và diễn

biến không thuận nghịch theo thòi gian của vật chất vĩ mô thể

hiện trong định luật thứ hai của nhiệt động học (sự trái ngược

này được gọi là sự vi phạm vi mô các định luật nhiệt động học).

Khó khản này cuối cùng đã được giải quyết nhò các công trình

của Boltzmann (định lý H và hệ thức s = klnW)* đưa ra sự giải

thích thống kê cho các định luật của nhiệt động học.

Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu trong sô" đó có những

nhân vật lỗi lạc như nhà triết học và vật lý người Áo Ernst

Mach và nhà hóa lý được nhận giải Nobel hóa học Wilhelm

Ostwald đã bác bỏ lý thuyết động học phân tử và sự tồn tại của

nguyên tử/phân tử, và chủ trương rằng toàn bộ vật lý học phải

được xây dựng trên cơ sỏ khái niệm vĩ mô "năng lượng" (chủ

* Hàm H được xác định bởi một tích phân trong đó có hàm phân bố của các tọa độ và

tốc độ của các phân tứ. Đối với một chất khí chứa trong một bình có vách hoàn toàn

cứng, H chỉ có thể giám theo thời gian và dần tới một cực tiểu tương ứng với trạng thái

cân bằng thống kê. Trong hệ thức s = k InW, s ià entrôpi của hệ được xét trong một

trạng thái đã cho, w là xác suất thống kê tìm thấy hệ trong trạng thái đó, k la một

hằng số sau này được gọi là hằng sô' Boltzmann.

37