ทฤษฎีพลังงานนิยมหรือเรียกอีกอย่างว่าพลังงานนิยมหรือพลังงานศาสตร์^{[ a ]} ( ภาษาเยอรมัน : Energetik ) ^{[ 1 ]}เป็นทฤษฎีที่ถูกแทนที่ในวิทยาศาสตร์ซึ่งตั้งสมมติฐานว่าพลังงานเป็นองค์ประกอบขั้นสูงสุดของความเป็นจริงทางกายภาพ ทฤษฎีพลังงานนิยมได้รับการพัฒนาในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดยWilhelm Ostwald , Georg HelmและPierre Duhemนอกจากนี้ยังได้รับการส่งเสริมโดยนักฟิสิกส์Ernst Machผู้ต่อต้านทฤษฎีอะตอม แม้ว่าความมุ่งมั่นอย่างเต็มที่ของเขาต่อทฤษฎีนี้บางครั้งก็คลุมเครือ^{[ 2 ]}ทฤษฎีพลังงานนิยมพยายามที่จะแทนที่สมมติฐานของอะตอมและโมเลกุลด้วยความสัมพันธ์ของพลังงาน^{[ 3 ]}

ลุดวิก โบลต์ซมันน์และแม็กซ์ พลังค์ โต้แย้งแนวคิดเรื่องพลังงานนิยมอย่างต่อเนื่อง^{[ 3 ]}โดยสนับสนุนทฤษฎีอะตอมโครงการพลังงานนิยมจางหายไปในศตวรรษที่ 20 ด้วยการยืนยันเชิงทดลองเกี่ยวกับการมีอยู่ของอะตอม

ขณะสอนวิชาเคมีที่สถาบันโพลีเทคนิคริกาวิลเฮล์ม ออสท์วาลด์เริ่มเชื่อมั่นว่าปฏิกิริยาบางอย่างสามารถอธิบายได้ด้วยพลังงานเท่านั้น โดยไม่จำเป็นต้องอ้างถึงสมมติฐานของการมีอยู่ของอะตอม เขาได้รับแรงบันดาลใจจากงานของโจไซอาห์ วิลลาร์ด กิบบ์สเกี่ยว กับ อุณหพลศาสตร์^{[ 4 ]}ในระหว่างการบรรยายเปิดตัวในปี 1887 ที่มหาวิทยาลัยไลป์ซิกออสท์วาลด์ได้ร่างโปรแกรมพลังงานของเขาเป็นทางเลือกแทนทฤษฎีอะตอม ในหนังสือเรียนเคมีกายภาพ ฉบับพิมพ์ครั้งที่สองของเขา ในปี 1892 เขาเน้นย้ำว่าแนวคิดด้านพลังงานควรหลีกเลี่ยงการพิจารณาอะตอมทั้งหมด^{[ 4 ]}เขาคัดค้านการลดเคมีให้เหลือเพียงกลศาสตร์ และสนับสนุนการลดมวลและสสารให้เหลือเพียงพลังงาน^{[ 4 ]}

ในขณะเดียวกัน นักคณิตศาสตร์Georg Helmได้ตีพิมพ์หลักการพลังงานของเขาในทฤษฎีพลังงาน ( ภาษาเยอรมัน : Die Lehre von der Energie ) ในปี 1887 ซึ่งเป็นการขยายหลักการอนุรักษ์พลังงานในบทความของเขาในปี 1890 เขาเสนอให้ลดกลศาสตร์ลงเหลือพลังงานโดยใช้หลักการของเขา ในปี 1892 เขาเสนอให้ทำเช่นเดียวกันสำหรับไฟฟ้าและแม่เหล็ก^{[ 5} ] หลักการของเขาสามารถเขียนได้^{ดังนี้[ 5 ]}

${\displaystyle \mathrm {d} U\leq T\mathrm {d} Sp\mathrm {d} V}$,

โดยที่ d Uคือการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบTคืออุณหภูมิ d Sคือการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีpคือความดันและd V คือ การเปลี่ยนแปลงปริมาตร^{[ 4 ]}หลักการนี้จะคืนกฎข้อแรกของเทอร์โมไดนามิกส์ก็ต่อเมื่อความเท่าเทียมกันเป็นจริง เฮล์มเปลี่ยนเครื่องหมายเท่ากับเป็นอสมการโดยหวังว่าจะสามารถอธิบายกระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้^{[ 4 ]}

การประชุมวิทยาศาสตร์ลือเบ็ค ( ภาษาเยอรมัน : Lübeck Naturforscherversammlung ) จัดขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2438 โดยมีนักคณิตศาสตร์ Georg Helm และ Ostwald สนับสนุนทฤษฎีพลังงานในการอภิปราย และ Boltzmann กับนักคณิตศาสตร์Felix Kleinสนับสนุนทฤษฎีอะตอม^{[ 6 ] [ 3 ]} Boltzmann ได้เตรียมข้อโต้แย้งของเขาไว้แล้วในการติดต่อส่วนตัวกับ Ostwald หลังจากที่หนังสือของเขาได้รับการตีพิมพ์ Mach ไม่ได้เข้าร่วม^{[ 3 ]} Arnold Sommerfeldบันทึกความประทับใจของเขาเกี่ยวกับการประชุมไว้ดังนี้: ^{[ 3 ]}

การต่อสู้ระหว่างโบลต์ซมันน์และออสท์วาลด์นั้น ทั้งภายนอกและภายใน คล้ายคลึงกับการต่อสู้ระหว่างกระทิงกับนักฟันดาบที่คล่องแคล่ว แต่ในที่สุดกระทิงก็เอาชนะนักสู้กระทิงได้ แม้ว่านักสู้กระทิงจะมีทักษะการฟันดาบที่ยอดเยี่ยมก็ตาม ข้อโต้แย้งของโบลต์ซมันน์นั้นได้ผล เราซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์รุ่นเยาว์ในขณะนั้น ต่างก็สนับสนุนโบลต์ซมันน์ เพราะเป็นที่ชัดเจนสำหรับเราว่า เป็นไปไม่ได้ที่จะหาอนุพันธ์ของสมการการเคลื่อนที่ของจุดมวลเดียวจากสมการพลังงาน โดยไม่ต้องพูดถึงระดับความเป็นอิสระที่เลือกได้

หลังจากการประชุม เฮล์มและออสท์วาลด์รีบเขียนบทความตอบโต้ มัคเขียนหนังสือPrinciples of the Theory of Heat เสร็จ ในปี พ.ศ. 2429 ซึ่งเขาบันทึกไว้ว่าทฤษฎีพลังงาน แม้จะมีข้อบกพร่อง ก็ยังดีกว่าทฤษฎีกลไกของโบลต์ซมันน์ แม็ กซ์ พลังค์ เขียนบทความหลังการประชุมเรื่อง "ต่อต้านทฤษฎีพลังงานใหม่" เพื่อคัดค้านทฤษฎีของออสท์วาลด์^{[ 3 ] [ 7 ]}

ในฝรั่งเศส พลังงาน ( ภาษาฝรั่งเศส : énergetique ) ได้รับการสนับสนุนจากนักฟิสิกส์และนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ปิแอร์ ดูเฮมเขาเชื่อมั่นว่าเคมีและฟิสิกส์ทั้งหมด รวมถึงกลศาสตร์ ไฟฟ้า และแม่เหล็ก สามารถอนุมานได้จากหลักการทางเทอร์โมไดนามิก^{[ 8 ]}เขาคัดค้านแนวคิดเรื่องอะตอมเป็นส่วนประกอบของสสาร^{[ 9 ]}

Duhem เขียนบทความเกี่ยวกับกลศาสตร์เคมีในปี พ.ศ. 2440 โดยใช้คำว่า energetics ^{[ 10 ]}บทความนี้พัฒนาเป็นหลักสูตรเทอร์โมไดนามิกส์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2441 ถึง พ.ศ. 2442 โดยใช้ชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่า " Énergetique" [ ^{10 ] Duhem}พัฒนาหลักสูตรเฉพาะทางด้าน energetics ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2447 ถึง พ.ศ. 2452 ซึ่งจะตีพิมพ์ในภายหลัง^{[ 10 ]}

ในปี พ.ศ. 2445 Duhem ได้ส่งร่างบทวิจารณ์เกี่ยวกับอิเล็กโทรไดนามิกส์ของJames Clerk Maxwell ไปให้ Pierre Curieเขาพบว่าบทวิจารณ์ของ Duhem นั้นไม่รอบคอบและขาดทางเลือกที่เหมาะสม Curie บอก Duhem ว่า "ฉันไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีแม่เหล็กของคุณอย่างสิ้นเชิง" ^{[ 10 ]}

ในปี พ.ศ. 2446 ฌอง บาติสต์ แปร์แร็งในหนังสือTraité de la chimie physique ^{[ 11 ]}ได้วิจารณ์พลังงานศาสตร์ว่าเป็น "ความคลุมเครือทางทฤษฎี" ^{[ 10 ]}หนึ่งปีต่อมา พอ ล ลังเกอแว็งเป็นคนแรกที่แสดงความไม่เห็นด้วยกับดูเฮมต่อสาธารณะในระหว่างการสัมมนาที่พิพิธภัณฑ์การศึกษาในปารีส^{[ 10 ]}ลังเกอแว็งเรียกพลังงานศาสตร์ว่าignorabimusซึ่งพยายามจำกัดความรู้ทางวิทยาศาสตร์^{[ 12 ]}

ในที่สุด Duhem ก็ได้ตีพิมพ์ตำราสองเล่มเกี่ยวกับพลังงาน ( ภาษาฝรั่งเศส : Traité d'energétique ) ในปี พ.ศ. 2454 ซึ่งได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีจาก Ostwald และ Helm ^{[ 8 ]}ไม่มีการกล่าวถึงผลงานของAlbert Einstein เลย ^{[ 10 ]}

จากหลักฐานการทดลองของเพอร์รินที่ยืนยันทฤษฎีการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของไอน์สไตน์ ออสท์ วาลด์จึงปฏิเสธทฤษฎีพลังงานนิยมใน หนังสือเคมีทั่วไปฉบับที่สี่ของเขาในปี พ.ศ. 2451 โดยหันมาใช้ทฤษฎีอะตอมแทน^{[ 13 ] [ 3 ] อย่างไรก็ตาม เขาได้ปรับเปลี่ยนทฤษฎีพลังงานนิยมให้เป็นปรัชญาเชิงภววิทยา โดย ได้} รับการสนับสนุนจาก สมดุลระหว่างมวลและพลังงาน ของไอน์ส ^ไตน์ที่เพิ่งค้นพบE = mc² [ ^{3 ]}

ภายในปี พ.ศ. 2461 นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ได้ยึดถือทฤษฎีอะตอมแล้ว^{[ 10 ]}

หลังปี พ.ศ. 2451 Ostwald ได้เปลี่ยนทิศทางปรัชญาของเขาไปสู่ปรากฏการณ์ทางสังคมวิทยาและวัฒนธรรมในฐานะส่วนหนึ่งของพลังงานทางสังคมวิทยา ( ภาษาเยอรมัน : Soziologische Energetik ) ^{[ 14 ]}เขาพยายามสร้างลำดับชั้นเพื่อจำแนกวิทยาศาสตร์และสังคมศาสตร์โดยอิงจากชีวิต พลังงาน และระเบียบ^{[ 14 ]}

นักสังคมวิทยาแม็กซ์ เวเบอร์คัดค้านมุมมองของออสท์วาลด์ ในปี พ.ศ. 2452 เวเบอร์กล่าวหาว่าพลังงานทางสังคมวิทยาเป็นอุดมการณ์ ประเมินความซับซ้อนของวิทยาศาสตร์สังคมต่ำเกินไป และประเมินความสำคัญของการปรับเปลี่ยนปรากฏการณ์ในศัพท์ทางพลังงานสูงเกินไป เวเบอร์ยังคัดค้านแนวคิดเรื่อง 'พลังงานทางจิตวิทยา' เพื่ออธิบายจิตวิทยา และกล่าวหาออสท์วาลด์ว่าพยายามอนุมาน 'สิ่งที่เป็นอยู่จากสิ่งที่ควรจะเป็น ' ^{[ 14 ]}

• สมดุลระหว่างมวลและพลังงาน
• ประวัติศาสตร์ของทฤษฎีอะตอม