Die Gesetze der Thermodynamik drücken das Verhalten von Energie in natürlichen Systemen aus, wie es in unserem Universum ausgedrückt wird. Es gibt drei Gesetze der Thermodynamik plus ein nulltes Gesetz. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik heißt Energieerhaltungssatz. Es besagt, dass die Energie im Universum konstant bleibt. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass als einziges Ergebnis Wärme nicht von einem kälteren zu einem wärmeren Körper übertragen werden kann und die Entropie des Universums nicht abnimmt. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt vereinfacht gesagt, dass es unmöglich ist, den absoluten Nullpunkt zu erreichen. Und das nullte Gesetz besagt, dass sich zwei Körper im thermischen Gleichgewicht mit einem dritten Körper im thermischen Gleichgewicht befinden.
Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik begann mit dem sogenannten Wärmetheorem, auf Deutsch Wärmetheorem, wurde 1906 von Walther Hermann Nernst aufgestellt, der eine Berufung an das Zweite Chemische Institut der Universität Berlin und eine ständige Mitgliedschaft in der Preußischen Akademie der Wissenschaften im Vorjahr. Das dritte Gesetz wird manchmal auch als Nernst-Postulat oder Nerst-Theorem bezeichnet.
Dieses Theorem und Einsteins Aufsatz von 1907, der zeigt, dass die Quantenmechanik vorhersagt, dass die spezifische Wärme von Festkörpern zum absoluten Nullpunkt tendiert, wenn sie Temperaturen in der Nähe des absoluten Nullpunkts erreichen, schienen sich gegenseitig zu verstärken. Dies war für Nernst wichtig, da sein Theorem nicht eindeutig ein dritter Hauptsatz der Thermodynamik war, da er nicht aus den ersten beiden Gesetzen der Thermodynamik abgeleitet werden konnte, aber er war der Meinung, dass Einsteins Aufsatz und Max Plancks quantenmechanische Arbeit dazu beigetragen haben, seine Behauptungen zu untermauern Theorie dennoch ein dritter Hauptsatz der Thermodynamik sein.
Für diese Arbeit erhielt Nernst 1920 den Nobelpreis für Chemie, aber darüber gab es Kontroversen. Der amerikanische Chemiker Theodore Richards behauptete, nicht Nernst, sondern er habe den dritten Hauptsatz der Thermodynamik entdeckt, wie die mögliche Interpretation von Graphen in einem Artikel von 1902 zeigt früherer Streit, wurde von Richards in die Diskussion eingebracht und unternahm große Anstrengungen, um sich gegen die Verleihung des Nobelpreises an Nernst für diese Arbeit zu wehren.
Auch der dritte Hauptsatz der Thermodynamik wird mit anderen Begriffen formuliert. Beispiel: „Bei der absoluten Nulltemperatur erreicht die Entropie den absoluten Nullpunkt“. Oder „man kann nicht mit endlich vielen Schritten den absoluten Nullpunkt erreichen“. Oder „wenn die thermische Bewegung von Molekülen aufhört, dann würde der Zustand des absoluten Nullpunkts eintreten.“ Oder „Entropie- und Systemprozesse hören auf, wenn sich ein System dem absoluten Nullpunkt nähert.“