процессов: диффузии (т. е. перемешивания двух кера — Планка оказывается применимым не газов, первоначально отделенных друг от дру только к Броуновским частицам, но и к частига), теплопроводности (т. е. выравнивания тем цам молекулярных размеров, напр. к ионам пературы) и вязкости или внутреннего тре
в газах или в жидкостях.
Вслед за К. т. газов в начале нашего века ния (проявляющейся в прекращении макроскопического движения газа в неподвижном развивается К. т. твердых тел. Ресосуде). Все эти релаксационные процессы шающим успехом в этой области мы обязаны совершаются тем быстрее, чем больше средняя Эйнштейну и в особенности Дебаю. В противодлина свободного пробега частиц, т. е. путь, положность газу, твердое тело характеризуется проходимый каждой из них от одного столкно
чрезвычайно сильным взаимодействием соседвения до другого. Этот путь обратно-пропор
них частиц (в виду малости расстояния между ционален концентрации частиц, т. е. числу ними). Благодаря этому взаимодействию каих в единице объема; с другой стороны, с уве
ждая частица оказывается окруженной одними личением этой концентрации возрастает и чи
и теми же соседями. Тепловое движение свосло частиц, переходящих из одного элемента дится при этом к колебанию каждой частицы объема газа в соседние. В результате оказы
около среднего положения равновесия, опредевается, что скорости процессов выравнивания ляемого средним расположением окружающих температуры или ликвидации макроскопиче
частиц. При таких условиях наряду с кинетиского движения, измеряемые коэффициентом ческой энергией появляется также и потентеплопроводности и соответственно коэффи
циальная энергия, в среднем ей равная. Этим циентом внутреннего трения газа, не зависят объясняется удвоенное значение теплоемкости от его плотности. Этот парадоксальный резуль
одноатомных твердых тел (при достаточно вытат был теоретически найден Максвеллом сокой температуре) по сравнению с теплоемкои впоследствии подтвержден на опыте. Он пере
стью тех же веществ в газообразном состоянии стает быть верным лишь для очень разрежен
при постоянном объеме (закон Дюлонга и Пти). ных газов, когда длина свободного пробега ста
Эйнштейн показал, что, применяя к колебательному движению атомов Планковскую теорию новится сравнимой с размерами сосуда.
Изложенные выше представления о тепло
квантов, можно качественно объяснить спавом движении молекул в газах представлялись дение теплоемкости твердых тел до ноля при гипотетическими до тех пор, пока в 1908 они понижении температуры до абсолютного ноля. — не были подтверждены экспериментально (Пер Так как частицы твердого тела связаны друг реном и др.) путем изучения т. н. Броуновского с другом, то колебательное движение каждой движения микроскопических частиц, взвешен
из них нельзя рассматривать независимо от ных в жидкой или газообразной . среде (напр. колебательного движения остальных. Колебачастицы гуммигута в воде или дыма в воздухе). тельное движение системы связанных частиц В 1905 Эйнштейн показал, что это движение в простейшем случае описывается волнами, может быть истолковано с точки зрения К. т. аналогичными тем волнам, к-рые наблюдаются как результат толчков, испытываемых рассмат
на вибрирующей струне. Последняя при этом, риваемыми частицами со стороны невидимых как известно, может колебаться либо как целое молекул среды, к-рые налетают на них в разных (основной тон), либо разбившись на две равные направлениях и в каждый момент времени не части (первый обертон), либо на три равные в точности компенсируются благодаря малости части (второй обертон) и т. д. В общем случае бомбардируемых частиц. Впрочем тот же ре
колебание струны может быть представлено зультат, как показал Эйнштейн, можно тракто
как наложение (или «суперпозия») множества вать как выражение того факта, что Броунов
подобных волн с различными амплитудами, ские частицы участвуют в тепловом движении причем наиболее короткие волны должны иметь наравне с молекулами среды, в к-рой они взве
длину, примерно вдвое большую расстояния шены, обладая в среднем такой же кинетиче
между соседними частицами (если представить ской энергией, как и эти молекулы, но несрав
себе струну как совокупность равноотстоящих ненно меньшей скоростью в виду своей несрав
бусинок, насаженных на упругую нить), так ненно большей массы. чтобы соседние частицы колебались в противоВследствие своего теплового движения эти положных фазах. частицы не оседают на дно сосуда, но остаютДебай показал, что тепловое движение мося в нем во «взвешенном» состоянии, подобно лекул в твердом теле можно представить себе тому как молекулы воздуха распределяются аналогичным образом, как результат налона большие расстояния от поверхности притя
жения множества упругих волн, распрострагивающей их земли. Количественная теория няющихся по телу во всех направлениях со Броуновского движения, основанная на уче
скоростью звука (обычные звуковые колебате беспорядочного (диффузионного) движения ния соответствуют длинным волнам этого рода; взвешенных частиц, обусловленного толчками тепловые же колебания зависят гл. обр. от окружающих молекул, и упорядоченного дви
наиболее коротких волн). Применяя Планковжения, обусловленного действием внешних сил, скую теорию квантов энергии к гармоничепривела Эйнштейна к установлению уравне
ским колебаниям, соответствующим отдельным ния (впоследствии обобщенного Фоккером и волнам, Дебай получил формулу для зависиПланком), которое позволяет определить ки
мости теплоемкости простых твердых тел от темнетику процессов, связанных с Броуновскими пературы, находящуюся в количественном сочастицами; другими словами, это уравнение гласии с экспериментальными данными. Теопозволяет определить ход систематических из
рия Дебая характеризует статистически равноменений в их пространственном распределении весное состояние твердого тела, но не дает нис течением времени, если это пространствен
какого представления о тех противоположно ное распределение являлось первоначально не
направленных процессах, к-рыми поддержиравновесным или если оно изменяется под дей
вается это равновесное состояние или к-рые ствием внешних сил. С некоторой натяжкой приводят к его установлению, если оно первоэто кинетическое уравнение Эйнштейна — Фок
начально отсутствовало. Причиной этих ре лак-
