力学第三定律与爱因斯坦的量子观

1911年10月下旬，31岁的爱因斯坦参加了一个讨论量子力学的会议，名为索尔维大会的精英会议。当时，23位出席会议的科学家中有4位已经获得了诺贝尔奖，另外还有5位也将获得诺贝尔奖，包括爱因斯坦。尽管他关于相对论的想法慢慢获得了关注，但他关于光量子化的激进理论却完全被忽视了。那么爱因斯坦是如何出现在这个量子会议上的呢？答案与化学家瓦尔特·能斯特有关，他创造了热力学第三定律。

能斯特非常擅长实验，在20世纪初他专注于制造氮基肥料。1898年，当时的英国科学家威廉·克鲁克斯确地预测了目前的耕作方法正在耗尽土壤中的氮，随着人口的增长，小麦很快就会耗尽，数百万人将挨饿。克鲁克斯的这句话启发了那一代化学家，能斯特也不例外，因此他开始研究在不同压力和温度下的许多不同的化学反应。

他把热力学原理应用到低温现象和化学反应过程中，发现了一个新的规律：绝对温度在趋近于零时，熵也趋近于零。几个月后，这个定理就被他称为热力学第三定律，但它更像是一个热假设，因为它完全基于实验数据而没有理论推导。然后，能斯特从化学平衡转向了一个全新的物理领域：极低温的世界。

能斯特建立了自己的临时氢液化器，并开始测量物体的比热，比热是物体每升高一度所需的热能。他们很快发现，当物体接近绝对零度时，它们的比热都趋于零。如果比热是零，那么物体不需要热量就可以使温度升高，这意味着物体温度不会停留在绝对零度。换句话说，绝对零度是一个最低极限，也是我们无法达到的极限。

能斯特越来越相信自己正处在一个深刻思想的边缘，但他的理论缺乏理论基础，这一事实阻碍了他的发展。在1909年或1910年初，能斯特注意到1907年专利局职员爱因斯坦发表的一篇晦涩的论文，使用量子力学从理论上证明比热为零。