(注:1906年3月13日爱因斯坦的光量子姊妹篇论文《关于光产生和光吸收的理论》也采用了类似的研究思路,通过计算大量同样性能的具有本征频率的振子在相互作用中处于动态平衡时的熵来推算振子的平均能量值。)”
其次,引入了玻尔兹曼对熵的概率论解释公式 S=k·logW(注:爱因斯坦在光量子论文里也是这么办的):
“为了解决后一个问题(注:计算体系的熵),根据玻尔兹曼的一些工作,本书首先说明,如果人们令 S=k·logW,其中 k指一个(普适)常数,而W指“配容”数,那么人们依据气体理论可以正确地确定熵S。后面的量表示属于对应于熵S的那些观测量的组合的元变量的所有那些可能的分布的重数。”
接着,普朗克提出了为了确定“配容”数W而提出的基元区域的有限性,即量子化:
“为了能够通过计数来确定量W,人们必须把整个可资应用的状态变量的区域分割为分立的基元区域。在一般情况下,结果依赖于绝对量以及这些基元区域的量值之比。
为了确定(一个振子体系的)量W,人们选择基元区域的量值比就像气体理论中的正弦振荡结构中的那样——迄今为止在气体理论中一般使用的假设是基元区域为无限小,与这种假设相对立——人们假设基元区域有有限的值(),其中指频率,而h是一普适常效;有能量的量纲。作者反复指出引入这个普适常数h的必要性并强调指出后者的物理诠释(在本书中未给出)的重要性。
从以上述方式获得的熵S的表达式,人们于是导出了熟悉的普朗克辐射公式:
u=8πhv3/C3·[ehv/(kT)-1]-1
第四部分进一步包含了普朗克对基元量子的确定,以及有关辐射理论的许多不同的作者的工作的讨论。”
普朗克认为导致紫外灾变的、采用能量均分定理推导出的瑞利-金斯公式来自不正确的假设,该假设认为均分定理对λT的所有值均有效,他要读者参考《关于热辐射理论的讲演》中的177-179页,在那里他分析说,上述假设要求处在一个小的相空间区域中的任何体系的几率正比于区域的大小,不管区域是多么小。可是,上面这个条件对于热辐射来说不被满足,因为没有一个体系可以处在一个小于由普朗克常量h表示的有限大小的相格之中。
在评论的最后,爱因斯坦以一句话点评了普朗克的《关于热辐射理论的讲演》最后一部分:“本书的最后一部分(pp.180-222)讨论不可逆辐射过程,对热过程的不可逆性的本质提供了深刻的洞察。”