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DOC.
26
THE PROBLEM
OF SPECIFIC HEATS
Conseil
Solvay,
Bericht Einstein. 339
führt, angewendet
haben,
auch auf Gebilde
andersartiger Bewegung
[22]
anzuwenden
versuchen.
Dies
Problem führt immer
darauf,
die mittlere
Energie
zu
suchen,
welche das
(mit
elektrischen
Ladungen versehene)
Gebilde in
einem Felde schwarzer
Strahlung
annimmt.
Bei
der
Lösung
dieser
Aufgabe
aber kommen wir nicht ohne die
Mechanik
aus,
deren
Ungültigkeit
ja
unwiderleglich
bewiesen ist! Daß die
Planckschen
Betrachtungen Gleichung
(1),
auf
welcher die Theorie
der
spezifischen
Wärme
beruht, richtig
liefert oder
zu
liefern
scheint,
müssen
wir
beim
heutigen
Stand der
Dinge
als
einen
glücklichen
Zufall ansehen. In
der Tat
ergibt
ein
ganz analoges Vorgehen
in
anderen Fällen falsche Resultate.
Denken wir
uns
nämlich einen in einem
Strahlungsraume
frei
beweglichen
Resonator
-
etwa
ein
einatomiges
Molekül
mit einer
ultravioletten
Eigenfrequenz
-,
so
können wir durch
Untersuchung
der
Schwingungen
und
Kräfte, welche die
Strahlung
an
dem
Gebilde
verursacht,
die
mittlere
kinetische
Energie
der fortschreitenden
Be-
wegung berechnen,
welche
das Gebilde
annimmt1).
In diesem
Falle
muß diese mittlere kinetische
Energie
in
Wirklichkeit
gleich
der-
jenigen sein,
welche die kinetische
Gastheorie
für
ein Gasmolekül
ergibt.
Die
angedeutete Betrachtung
liefert aber
bei
Zugrunde-
legung
des
empirisch
bekannten
Strahlungsgesetzes (etwa
der
Planckschen
Formel)
viel
zu
kleine Werte für die kinetische
Energie
[24]
der fortschreitenden
Bewegung.
Man
sieht
also,
daß
man
jeder
neuen
Anwendung
der
Methode,
aus
der
Strahlungsformel
thermische
Eigen-
schaften
der Materie
abzuleiten,
mit Mißtrauen
begegnen muß;
man
muß
sich
eben bei
jeder
solchen
Anwendung
auf die
sicher nicht
allgemein gültige
Mechanik und
auf
die
möglicherweise
nicht
auf-
recht
zu
erhaltende
Elektrodynamik
stützen.
Trotz dieser
prinzipiellen
Bedenken sollte
man
versuchen diese
Methode,
auf die
Rotationsbewegung
eines
starren, zweiatomigen
Moleküls
um
eine
zur
Verbindungslinie
der Atome senkrechte Achse
anzuwenden.
Man
müßte die Atome
als
entgegengesetzt
elektrisch
geladen voraussetzen
und
sich
etwa
auf
Betrachtung
der Rotation
um
eine
im
Raum feste Achse beschränken.
Ich
habe die
Aufgabe
zu
lösen
versucht,
bin aber
wegen
[25]
mathematischer
Schwierigkeiten
nicht
zum
Ziele
gelangt.
Die
Lösung
würde einen
Anhaltspunkt
dafür
geben,
bei
wie
tiefen
Temperaturen
man
eine
Abweichung
des Verhältnisses der
spezifischen
Wärmen
unter
den
Wert
7/5
zu
erwarten
hat2).
§
2.
Theoretisches
zur
Quantenhypothese.
Wir wenden
uns
nun zu
der höchst
wichtigen,
aber leider
in
der
Hauptsache
noch
ungelösten
Frage:
Wie ist die Mechanik
um-
1)
A.
Einstein und S.
Hopf. Ann.
d.
Phys.
[4]
33, 1105 (1910).
2)
Einen
anderen
Weg
zur
Lösung
dieser
Frage
hat Nernst ein-
geschlagen (Z. f.
Elektroch.
17, 270 [1911]).
Wir kommen in
§ 4
noch darauf
zurück.
22*
[23]
[26]