Walther Nernst en de warmtecapaciteit
Experimenten bij lage temperatuur werden einde 19de begin 20ste o.a. in de groep van Walther Nernst (1864-1941) in Berlijn gepland en worden uitgevoerd.
W. Nernst deed tot dan vooral onderzoek over chemische evenwichten in gassen bij kamertemperatuur. Op dat moment was hij niet op de hoogte van het werk van A. Einstein. Hij was wel op zoek om voor warmtecapaciteit een theorie te ontwikkelen.
In maart 1910 ontmoet W. Nernst Albert Einstein in Zürich en de twee mannen bespreken daar de mate van overeenstemming tussen Einsteins theorie van de soortelijke warmte en de experimenten die daarover in Nernsts instituut in Berlijn werden uitgevoerd.
Na dit bezoek is A. Einstein heel tevreden. Op 13 mei 1911 schrijft hij aan een collega dat zijn theorie van soortelijke warmte een echte triomf is aangezien W. Nernst vrijwel alles wat zijn theorie voorspelt experimenteel bevestigt. De resultaten van A. Einstein en W. Nernst waren inderdaad in volledige overeenstemming met elkaar. Zij leverden het bewijs dat de warmtecapaciteit in de vaste toestand sterk afneemt bij lage temperaturen (vloeibare zuurstof -183 0C). W. Nernst moest nieuwe methoden ontwikkelen om de warmtecapaciteit te meten omdat dit erg moeilijk was bij lage temperaturen, waar de warmtecapaciteit ook erg klein is.
In februari 1910 begon W. Nernst over zijn resultaten en die van zijn groep te rapporteren. Hij merkte op dat “men de indruk krijgt dat de soortelijke warmte naar nul convergeert, zoals vereist door de theorie van Einstein.” W. Nernst was duidelijk overtuigd van het belang van de theorie van A. Einstein, maar hij was nog niet bereid om de kwantadeeltjes theorie, die tot dit resultaat hadden geleid, te accepteren. Maar dat zal niet lang meer duren.
Frederick Paul Lindemann (1886 – 1951) een jonge Engelse natuurkundige en medewerker van W. Nernst in Berlijn en later wetenschappelijk adviseur van Winston Churchill, had opgemerkt dat de enige parameter in de vergelijking van A. Einstein voor de soortelijke warmte van een vaste stof de trillingsfrequentie is.
Vroeger al had A. Einstein opgemerkt dat deze trillingsfrequenties identiek moesten zijn aan de optische absorptiefrequentie.
P. Lindemann kwam tot resultaten die goed overeen kwamen met de gemeten optische absorptiefrequenties, en ook met de frequenties die waren afgeleid uit de soortelijke warmtegegevens met behulp van de formule van A. Einstein. De resultaten van P. Lindemann hebben ongetwijfeld het geloof van W. Nernst in de theorie van Einstein versterkt.
In juli 1911 schrijft W.Nernst samen met P. Lindemann eenartikel met een kleine herziening van de theorie van A. Einstein voor de soortelijke warmte dat slechts een zeer kleine verbetering op het resultaat van Einstein is.
In de Max Planck zaal wordt de rol van W. Nernst in de organisatie van de eerste Solvayraad van 1911 aangehaald. Hij zelf gaf daar twee lezingen over de soortelijke warmte, waaronder de eervolle eerste lezing. A. Einstein sloot de Solvayraad af met een zeer lange lezing over de warmtecapaciteit en het kwantum.

Slotlezing van Albert Einstein op de SOLVAYRAAD van 1911

