والبداية مع ما يُسمى بـ "النظرية الكلاسيكية (classical theory)"، والتي يُنظر فيها للمادة الصلبة (solid) على أنها تتكون من ذرات وكل ذرة تُقيد في مكانها بقوة توافقية (harmonic force).

فعندما ترتفع درجة حرارة الجسم، تهتز الذرات حول مواقع إتزانها مثل مجموعة من المتذبذبات التوافقية، والطاقة المصاحبة لهذه الحركة هي الطاقة والتي تظهر في المعادلة (1).

وحيث أنه كما هو معروف أن متوسط الطاقة لمتذبذب أُحادي البُعد يساوي ، حيث هو ثابت بولتزمان. أي أن:



وبالتالي، يكون متوسط هذه الطاقة لكل ذرة في ثلاثة أبعاد هو ، ولكل مول ستصبح:



حيث هو عدد أفوجادرو، و:



وبالتعويض في المعادلة (1)، وإجراء التفاضل نحصل على:



وهذه النتيجة تتفق، بكل تأكيد، مع التجربة عند درجات الحرارة المرتفعة ولكنها تفشل، كليةً، عند الدرجات المنخفضة.

وعلى الرغم من أن هذه النتيجة تتنبأ بقيمة ثابتة للحرارة النوعية، إلا أن القيمة الفعلية، كما رأينا، تقل بإنخفاض درجة الحرارة وتتلاشي تماماً بإقتراب درجة الحرارة من الصفر المطلق !

هذا التناقض بين النظرية والتجربة كان واحداً من المفارقات التي لم تُحسم في الفيزياء حتى عام 1905، عندما حُلَ هذا التناقض بواسطة أينشتاين بإستخدامه نظرية الكم الجديدة (حينها) !

*** يُتبع ...