66
DOCUMENT 42 DECEMBER
1914
offered to
give counterarguments
to
any
such
proof,
if
requested (see
Einstein 1914n
[Vol.
6,
Doc.
5]).
Polányi,
who had
given
such
a
proof in Polányi
1914,
accepted
Einstein’s
challenge,
and in
an
exchange
of
letters,
Einstein
formulated his
objections (see
Polányi
1915,
p.
351).
Polányi’s proof, a
version
of
which is
under
discussion
here,
aims to show that at absolute
zero
all
thermodynamic
trans-
formations
are isentropic,
which is
one
of
the formulations
of
the heat theorem. The
process
in the
diagram
is
a
succession
of
adiabatic
expansions
and isothermal
compressions (v
and T should be
interchanged
in the
diagram).
Some
years
earlier,
Einstein
himself
had
criticized
thermodynamic proofs by
Walther Nernst. One
of
Nernst’s
papers,
Nernst
1912,
had
even
inspired
him
to submit
a
response
to the
Physikalische
Zeitschrift,
which
was
never published (see
Walther Nernst
to Einstein,
23
March
1912
[Vol.
5,
Doc.
375a]
in this
volume
and Einstein
to Ludwig
Hopf,
after
20
February
1912
[Vol.
5,
Doc.
364],
note
6,
for
further
details).
[3]In
a
discussion remark
on
Nernst’s
heat theorem
following
Eduard
Gruneisen’s
lecture
at
the
second
Solvay Congress
in late October 1913
(see
Vol. 4, Doc.
22),
Einstein
presented
the
argument
he hints
at
here: the
entropy
of
a
system
in which
a semipermeable
barrier
separates pure
solvent from
a
dilute solution
contains
a
term
that
depends on
the
ratio of
the two
partial
volumes and not
on any
other
thermodynamic parameters.
Provided
the
law
of
osmotic
pressure
remains
valid,
even
at
abso-
lute
zero,
a
displacement
of
the
barrier
will thus result in
a change
of
entropy.
42. To
Michael
Polányi
Berlin. 30. XII.
14.
Lieber
Herr
Kollege!
Aus
Ihrem
Briefe sehe
ich,
dass
wir
uns
noch nicht
ganz
verstehen. Die still-
schweigende Voraussetzung,
in
welcher
ich eine
petitio
principii
sehe ist
die,
dass
es zur
Erreichung
des absoluten
Nullpunktes
unendlich
vieler
Stufen Ihres Prozes-
ses
bedürfe.[1]
Ist der
absolute
Nullpunkt
aber
durch endlich viele Stufen erreichbar
gemäss
Ihrem
Diagramm:
so versagt
der
Beweis,
trotzdem
jedem
positiven
Werte des Parameters
v
bei
jeder
Temperatur
ein
realisierbarer Zustand
entsprechen mag. Solange
Sie nicht
aus-
schliessen
können,
dass Ihr
Stufenprozess
in der
gezeichneten
Art
verliefe,
lässt
sich über die
Gültigkeit
des Nernst’schen Theorems nichts ableiten.