Termodinamiğin temel yasalarından biri olarak kabul edilen Nernst teoremi, 120 yılı aşkın süredir bilim insanları arasında tartışma konusuydu. Sevilla Üniversitesi’nden Prof. José María Martín-Olalla, bu soruna yeni bir yaklaşım sunarak, teoremin termodinamiğin ikinci ilkesiyle doğrudan bağlantılı olduğunu gösterdi.
NERNST TEOREMİ NEDİR?
1905’te Walther Nernst tarafından ortaya atılan teorem, sıcaklık sıfıra yaklaştıkça entropi değişiminin sıfıra yaklaşacağını öne sürüyordu. Ancak Albert Einstein, bu teoremin ikinci yasayla değil, bağımsız bir ilke olarak değerlendirilmesi gerektiğini savunarak bilim dünyasında ayrı bir çizgi açtı. Yeni çalışma, bu ayrımı geçersiz kılıyor.
SAYISAL YASA, DENEYSEL TUTARSIZLIK
Nernst’in yaklaşımı, mutlak sıfıra ulaşılamayacağı fikrini savunuyordu çünkü bu sıcaklıkta çalışan teorik bir motorun tüm ısıyı işe dönüştürebileceği varsayılıyordu. Einstein, böyle bir motorun fiziksel olarak imkânsız olduğunu savunsa da, yeni çalışmada bu motorun yalnızca sanal olması gerektiği belirtiliyor: herhangi bir ısı üretmeyen ve iş yapmayan, sadece düşünsel bir aygıt.
ENTROPİNİN BİRİCİK DOĞASI
Martín-Olalla’ya göre, termodinamiğin ikinci ilkesi, entropinin mutlak sıfırda benzersiz bir değere sahip olduğu fikrini zaten içeriyor. Bu nedenle, özgül ısıların sıfır olması gibi gözlemler, yeni bir yasa değil, yalnızca mevcut sistemin bir uzantısı olarak görülmeli. Bu yaklaşım, entropi kavramına ve sıcaklık duyumunun soyutlamasına farklı bir perspektif kazandırıyor.
YENİ NESİL TERMODİNAMİK
Yeni model, mutlak sıfıra yakın sistem davranışlarını ikinci yasa kapsamında ele alarak, fiziğin temel yapı taşlarından birini yeniden tanımlıyor. Bu, hem klasik termodinamiği hem de düşük sıcaklık fiziğini etkileyebilecek önemli bir gelişme olarak değerlendiriliyor.
Prof. Martín-Olalla, bu yaklaşımın bilim camiasında benimsenmesinin zaman alabileceğini belirtse de, üniversitesinde verdiği derslerde öğrencileriyle bu yeni yaklaşımı paylaştığını ifade ediyor. Çalışma, The European Physical Journal Plus’ta yayımlandı.
