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8. 5. 1914 
Ziel führen muß. Allerdings sind dazu erheb- 
liche Mittel erforderlich, Um etwa 100 ccm 
flüssiges Helium herzustellen, werden 20 | flüssi- 
gen Wasserstoffs verbraucht und zur Erzeugung 
dieser wieder 50 | flüssiger Luft. — Helium 
siedet unter normalem Druck bei — 268°. 
Kamerlingh Onnes konnte durch starke Reduk- 
tion des Dampfdruckes den Siedepunkt des He- 
liums auf — 271,6° erniedrigen und erhielt da- 
mit die tiefste bisher überhaupt hergestellte Tem- 
peratur. 
Es entsteht nun die Frage, welches vom 
theoretischen Standpunkt “Wie tiefste mögliche 
Temperatur ist. Ihre Beantwortung hängt un- 
mittelbar mit der Definition der Temperatur zu- 
sammen. Man hat festgesetzt, daß die Tempera- 
tur durch den Druck eines idealen Gases (ein 
Gas, dessen Atome keine Kräfte aufeinander aus- 
üben), das in einem konstanten Volumen einge- 
schlossen ist, bestimmt werden soll, und zwar der- 
art, daß gleichen Druckänderungen gleiche Tem- 
peraturänderungen entsprechen. Die Druck- 
änderung für 1° wird dadurch festgelegt, daß 
man der Druckerhöhung zwischen der Tempera- 
tur des Eisschmelzpunktes (Druck Po) und des 
Wassersiedepunktes (Druck Pıo0) einen Tempera- 
turanstieg von 100 ® zuordnet. Da erfahrungsgemäß 
P;oo = 1,367 Po ist, so entspricht einem Grad 
eine Druckerhéhung von 0,003 67 Po oder 1/273 Po, 
woraus folgt, daß die tiefste vorstellbare Tem- 
peratur, d. i, diejenige, bei der das ideale Gas 
gar keinen Druck besitzt, sich zu 273° — 
oder nach den genauesten Untersuchungen zu 
273,1° — unterhalb des Hisschmelzpunktes 
berechnet. Dieser tiefsten Temperatur ist man 
also bisher auf 1,5° nahe gekommen. 
Unsere Art der Temperaturdefinition führt 
leicht zu der Anschauung, daß nur noch ein 
kleiner Schritt bis zur Erreichung der allertief- 
sten Temperatur zurückzulegen ist. In Wahr- 
heit hat aber ein Grad in dieser Temperatur eine 
ganz andere Geltung als in hoher Temperatur. 
Zahlenmäßig würde dies viel besser zum Aus- 
druck kommen, wenn man die Temperatur etwa 
bis auf eine additive Konstante dem Logarithmus 
des Gasdrucks proportional setzte, so daß dem 
Gasdruck 0 die Temperatur — © zugeordnet 
werden müßte. Dann schiene es als eine Selbst- 
verständlichkeit, daß der absolute Nullpunkt nie 
erreichbar ist. In der Tat können heute keine 
Zweifel bestehen, daß man ihm nie unbegrenzt 
nahe kommen kann, obgleich man bei oberfläch- 
lichem Eindringen in die neuere Forschung viel- 
leicht gerade zu der entgegengesetzten Ansicht 
kommen wird. Da nämlich, wie schon oben er- 
wähnt, die spezifische Wärme der festen Körper 
mit ständig abnehmender Temperatur immer 
kleiner wird, so ist klar, daß man einem festen 
Körper schließlich nur äußerst wenig Wärme, 
etwa durch Leistung von äußerer Arbeit, zu ent- 
ziehen braucht, um den absoluten Nullpunkt der 
Temperaturskala zu verwirklichen. Nernst aber 
Henning: Erzeugung und Messung sehr tiefer Temperaturen. 455 
hat gezeigt, daß dies dennoch nicht gelingt, weil 
ein auf konstantem Volumen gehaltener Körper 
in der Nähe des absoluten Nullpunktes seinen 
Druck mit der Temperatur nicht ändert und des- 
halb zur Leistung einer endlichen Ausdehnungs- 
arbeit eine unendlich große Volumenänderung er- 
forderlich wäre. Das bekannte von ihm aufge- 
stellte Wärmetheorem läßt sich vielmehr direkt 
in die Form bringen, daß es unmöglich ist, durch 
einen in endlichen Dimensionen verlaufenden 
Prozeß einen Körper bis zum absoluten Null- 
punkt abzukühlen. Bleibt man in gewisser Ent- 
fernung vom Nullpunkt, so ist das angedeutete 
Verfahren aber ohne Zweifel geeignet, die tief- 
sten Temperaturen zu erreichen. Insbesondere 
könnte es zur Anwendung gelangen, wenn ein 
Gas entdeckt würde, das noch schwerer als He- 
lium zu verflüssigen ist und dessen Inversions- 
punkt selbst durch die tiefsten Temperaturen 
des flüssigen Heliums noch nicht genügend weit 
unterschritten würde. Für höhere Tempera- 
turen hat sich die Methode der Wärmeentziehung 
durch äußere Arbeit (im Gegensatz zu der 
inneren Arbeit der Gase beim Joule-Thomson- 
Effekt) in der Praxis bereits gut bewährt. Der 
Franzose Claude hat darauf ein Verfahren ge- 
gründet, Luft in größeren Mengen zu ver- 
flüssigen. 
Ebenso wie die Erreichung der tiefsten Tem- 
peraturen, bietet auch ihre Messung große 
Schwierigkeiten und führt schließlich zu einer 
Grenze, die nicht überschritten werden kann. 
Das Normalinstrument für alle Temperatur- 
messung, das Gasthermometer, muß versagen, so- 
bald die Kondensation des Gases beginnt. Für 
die tiefsten Temperaturen wählt man Helium als 
gasthermometrische Substanz, weil es später als 
irgendein anderes Gas kondensiert. Kamerlingh 
Onnes schloß es in ein kleines Gefäß aus Neu- 
silber ein, und zwar unter einem Druck von 145 mm 
Quecksilber bei 0°, der bei — 271,6° auf 2 mm 
Quecksilber herabsinkt. Bei einem so geringen 
Druck bleibt jeder Dampf noch weit unter seiner 
normalen Kondensationstemperatur gasförmig, so 
daß es also möglich ist, selbst die Temperatur von 
unter reduziertem Druck siedendem Helium noch 
mit einem Heliumthermometer zu messen, Aller- 
dings muß der Druck des Gasthermometers stets 
kleiner sein, als derjenige über der siedenden 
Flüssigkeit. Mit weiter abnehmender Temperatur 
müßte also der Anfangsdruck (Druck bei 0°) des 
Gasthermometers immer mehr reduziert werden. 
Dies ist natürlich nur so lange möglich, als die 
Drucke bei der tiefsten Temperatur noch mit 
genügender Genauigkeit meßbar bleiben. Außer- 
dem bestehen berechtigte Zweifel, ob man bei den 
wirklichen Gasen selbst bei sehr geringen 
Drucken in der Nähe des absoluten Nullpunktes 
Druck und Temperatur ebenso proportional 
setzen darf, wie es bei einem idealen Gas durch 
Definition festgesetzt ist. 
Andere Mittel zur Temperaturmessung, wie 
