БИТВА ЗА ХАОС - Де Будион Майкл (читать книги онлайн бесплатно серию книг TXT) 📗
Связь движения, тепла и времени засела в арийских умах настолько глубоко, что в эпоху когда наука наверстывала упущенное за века давления церкви, открытия в физике тепловых процессов стали следствием открытий в области механики, и, в свою очередь, открыли нам путь к понимаю практически всей остальной физики, так как основные термодинамические соотношения позже были пересчитаны через квантово-механические. Собственно, уже античные исследователи полагали что тепло — это движение неких мельчайших частиц, но только научные исследования тепловых явлений привели к осмыслению понятия «хода времени» как универсального двигателя необратимых процессов.
Те же древние знали, что всё имеет отношение ко всему. Всё как-то между собой связано. Но как? Отсюда идет происхождение народных примет. Ведь что такое примета? Это связь между произошедшим событием и его откликом в будущем, причем этот отклик вроде бы никак не детерминирован. Какое, скажите, имеет значение упавший нож к визиту гостя? Или рассыпанная соль к ссоре? Или лежащие на столе ключи к будущему отсутствию денег? Никакой строго логический подход ответа на поставленный вопрос не даст. Оккультисты тоже его не дадут, у них ненаучный подход. Тем не менее, люди тысячелетиями оглядывались на эти приметы, причем без всякого влияния «сверху». Все-таки даже самые деспотичные режимы приметы соблюдать не обязывали. Причем у разных народов многие приметы совпадают! Всем известно, что римляне могли отменить военный поход, если авгуры констатировали что птицы летят «не так», греки обращались к дельфийскому оракулу, более поздние христианские полководцы часто прислушивались к юродивым и т. п. Очевидно, что если их прогнозы всё время были бы неверны, на них просто бы плюнули и подыскали другие способы распознать будущее.
Появление классической механики Ньютона дало повод для оптимизма. Ньютон показал, что в природе ничего не происходит само по себе, любой процесс вызывается какой-то силой. А закон всемирного тяготения, тут же обожествленный многими интеллектуалами, уже на научном уровне показал невидимую связь посредством гравитации между всеми объектами имеющими массу. Так начинался XVIII век, век промышленной революции, век массового появления машин, век механики. Прошло чуть более полувека после смерти Ньютона, как его соотечественник Джеймс Уатт сконструировал паровой двигатель, тот самый, что не успели в свое время доделать древние греки. Теперь машины можно было располагать где угодно, а не только возле водного источника, более того, машины могли приводить в действия плавсредства. Американец Фултон ставит паровую машину на корабль, создавая первый в мире пароход. Идет 1807 год. Триумф Наполеона. Только что заключен Тильзитский мирный договор с Голштин-Готторпами управляющими Россией, год назад уничтожена «Священная Римская Империя Германского народа»; сама Германия, состоящая из полутора тысяч мелких государств, валяется в ногах у Великого Корсиканца, ставшего главным специалистом по Европе. Три самых великих его немецких современника — Гете, Бетховен и Гегель — занимают пронаполеоновскую позиции. Зная только этот факт, понимаешь: Наполеон был прав. Но вот до Англии отделенной (стыдно сказать!) тридцатикилометровым проливом, не добраться никак. Два года назад его флот разгромлен у Трафальгара. Фултон это тоже понимает, тем более он понимает, что собственная американская партия с Англией еще далеко не сыграна. Он едет к Наполеону, но гении иногда оказываются поразительно близорукими. [8] Мысль о создании парового флота позволившего бы добраться до Англии практически в любую погоду, не вызывает у него энтузиазма, более того, Наполеон считает абсурдной и смешной саму идею поставить паровой двигатель на корабль. Жаль. Пройдет всего лишь семь лет и англичане забьют последний гвоздь в гроб наполеоновской империи, а самого Бонапарта сошлют на отдаленный остров Святой Елены, где тот и умрет.
Наполеон умер в 1821 году. Через три года после смерти величайшего из французов, его соотечественник Сади Карно описал циклический процесс работы тепловой машины названный затем его именем. Он впервые показал, что полезную работу можно получить только передав энергию от более теплого тела к более холодному, сделав, таким образом, первый шаг к понимаю направленности и односторонности реальных физических процессов во времени. Так интеллектуалы XIX века, как и их первобытные предки, выходили на связь тепла, работы и времени, но теперь они пошли гораздо дальше, заглянув чуть позже в мир, в который древний человек не рисковал соваться.
Собственно то, что сформулировал Карно, стало впоследствии вторым законом термодинамики. Более точно его записал Томпсон в 1851 году: «В природе невозможен процесс, единственным результатом которого была бы механическая работа, полученная за счет охлаждения теплового резервуара». Таким образом, окончательно устанавливалась неравноценность и асимметрия физических процессов: работу можно было превратить в тепло полностью, а вот тепло в работу — нет. Более того, стало ясно, что физические тела содержат скрытую энергию, которая ни при каких обстоятельствах не сможет быть превращена в работу. Это хоронило все надежды создателей т. н. «вечного двигателя второго рода». А как все захватывающе начиналось! Поправка закона сохранения механической энергии на тепло, т. е. введение первого закона термодинамики, давало повод для оптимизма. Ведь если тепло — та же энергия, то почему мы не можем ее забрать и превратить в полезную для себя работу? И если не получается сделать чисто механический или тепломеханическй движок, то почему бы не реализовать тепловой, тем более что открытые законы сохранения его создания никак не запрещали. Почему бы не отбирать тепло у морской воды? Пошли глобальные проекты. Например, использовать энергию земного тепла. Земля ведь, как известно, внутри даже не теплая — раскаленная! Быстро прикинули по формуле Q=cm(t2 — t1) что если понизить температуру земли хотя бы на полградуса, то при массе m=6*1024 кг и средней удельной теплоемкости с=840 Дж /(кг*К), мы получим количество теплоты Q=2,5*1027 Дж. Много это или мало? Много. Очень много. В 2000-ом году мировое потребление всех энергоресурсов составило примерно 5*1020 Дж, т. е. нам, по нынешним масштабам потребления, хватило бы этой энергии на 5 миллионов лет. А если понизить температуру еще на полградуса, то на 10 миллионов. Учитывая, что внутри земного шара температура составляет тысячи градусов, можно считать такой «движок» вечным. Но он, увы, невозможен. За все нужно чем-то расплачиваться, причем непрерывно, это — сущность диссипативной системы.
Итак, век «огня и пара» вывел термодинамику в доминирующее направление, отодвинув на второй план механику, завершенную в XVII веке Ньютоном. Тем не менее, исходного определения тепла вообще не существовало, несмотря на то, что еще древние связывали тепло с некой разновидностью движения. Уже был поправлен закон сохранения механической энергии учитывающий и тепловые процессы, а вопрос что обуславливает степень нагрева предмета, оставался открытым. Поразительно, но первые состоятельные гипотезы, позже оформленные Больцманом в кинетическую теорию газов, были выдвинуты тогда, когда были обозначены основные принципы поведения толпы. В наше время появился термин «температура толпы», взят он явно из термодинамики и объяснений не требует, вспомним расхожие выражения «разгоряченная толпа» или «подогретая толпа». А тогда было показано, что температура вещества — это мера движения его молекул. Молекулы движутся хаотично, соударяются друг с другом и их средняя результирующая скорость как раз и оказывается пропорциональной температуре. Vср2=(3kT/m) (k — постоянная Больцмана, T — температура в Кельвина, m — масса молекулы). Это был первый шаг к переходу к статистическим оценкам, когда результирующее действие системы оценивалось как сумма воздействий большого множества составляющих. Причем кинетическая теория не давала, например, ответа с какой скоростью может двигаться та или иная молекула или какой диапазон этих скоростей. Теоретически, скорость может быть любой, важен суммарный (точнее — среднестатистический) результат. Точно как в толпе, которая выравнивает всех индивидов вне зависимости от их параметров.
