The strange case of Dr. Petit and Mr. Dulong

The Dulong-Petit limiting law for the specific heats of solids, one of the first general results in thermodynamics, has provided Mendeleev with a powerful tool for devising the periodic table and gave an important support to Boltzmann’s statistical mechanics. Even its failure at low temperature, accounted for by Einstein, paved the way to the quantum mechanical theory of solids. These impressive consequences are even more surprising if we bear in mind that, when this law was announced, thermal phenomena were still explained using Lavoisier’s concept of caloric and Dalton’s atomic theory was in its infancy. Recently, however, bitter criticisms charging Dulong and Petit of “data fabrication” and fraud, have been raised. This work is an attempt to restore a more balanced view of the work performed by these two great scientists and to give them back the place they deserve in the framework of the development of modern science.

La legge di Dulong e Petit per il valore limite del calore specifico dei solidi ad alta temperatura, uno dei primi risultati generali della termodinamica, ha svolto un importante ruolo nello sviluppo da parte di Mendeleev della tavola periodica degli elementi ed ha fornito un’importante conferma dell’approccio statistico di Boltzmann. Persino il suo totale “fiasco” a basse temperature, giustificato da Einstein, ha aperto la strada alla moderna teoria quantistica dei solidi. Queste notevoli conseguenze sono ancor pi`u sorprendenti se si tiene conto che, quando la legge fu proposta, i fenomeni termici venivano ancora spiegati attraverso il concetto di calorico di Lavoisier e la teoria atomica di Dalton stava ancora muovendo i primi passi. Di recente, tuttavia, sui risultati di Dulong e Petit sono stati sollevati giudizi severamente critici, con esplicite accuse di frode e “fabbricazione” dei dati. Questo lavoro costituisce un tentativo di ristabilire una visione pi`u equilibrata del lavoro di questi due grandi scienziati e di restituire loro il posto che meritano nel quadro dello sviluppo della scienza moderna.