波茲曼常數

溫度是你能感覺到的東西；能量是你用焦耳來計數的東西。波茲曼常數就是兩者之間的兌換率——那個把溫度計讀數換算成單個分子平均抖動能量的小數字。它是化學家對整摩爾使用的氣體常數的「個體版、按粒子計」的對應物。

更確切地說，波茲曼常數（符號 k 或 kB）有固定值 1.380649 乘以 10 的負 23 次方焦耳每開爾文。用它乘以絕對溫度，就得到一個分子每個自由度可享有的特徵熱能 kT。它還等於氣體常數除以亞佛加厥常數——同一個量，只是從一摩爾縮到了一個粒子。

它為什麼重要：這個微小的常數把微觀世界和宏觀世界繫在一起。它出現在波茲曼因子裡、出現在熵公式 S = k ln W 裡、出現在能量均分定理裡，以及任何溫度與原子相遇之處。自 2019 年起，它不再靠測量、而是被精確定義——事實上，開爾文本身如今正是靠它來確定的。