Страница 73 из 150
В связи с данным здесь определением вермического явления небезынтересно вспомнить прежнюю теорию теплорода. Согласно этой теории, в природе существует невесомая и неуничтожимая жидкость – теплород, который, перетекая из тела в тело, создает наблюдаемые тепловые эффекты. Очевидно, что стародавний теплород по некоторым внешним признакам напоминает вермическое вещество. Однако между теплородом и вермическим веществом имеется весьма важное принципиальное различие. Теплород – это количество тепла, он имеет размерность и смысл вермической работы. Но вермическая работа – это количество вермического вещества, умноженное на абсолютную температуру, причем работа не подчиняется закону сохранения, а вещество подчиняется. Следовательно, о сходстве между теплородом и вермическим веществом можно было бы говорить только в том случае, если бы под теплородом понималось количество тепла, поделенное на абсолютную температуру. Замечу, кстати, что намек на такое правильное понимание теплового явления имеется у Карно [18, с.267; 46, с.20, 63].
Из сказанного должно быть ясно, что толкование теплового явления, данное ОТ, ничего общего не имеет и с существующими ныне представлениями. Согласно этим представлениям, теплота есть хаотическое движение микрочастиц, из которых состоят тела природы. Следовательно, сейчас в науке тепловому явлению отказывают в самостоятельности, его принято сводить к кинетическому. Этот подход сохранился еще с тех пор, когда весь мир пытались объяснить с помощью законов механики, в этом приняли участие Максвелл, Томсон-Кельвин, Больцман, Клаузиус, Гиббс, М. Смолуховский, Планк и другие ученые.
Тепловое явление действительно сопровождается хаотическим движением частиц. Однако это движение есть не причина, а следствие самостоятельного истинно простого теплового явления, ибо вермическое вещество, перетекая из тела в тело, увлекает за собой метрическое. Поэтому наблюдаемые на практике термокинетические эффекты фактически определяются коэффициентами взаимности и увлечения третьего и пятого начал ОТ [ТРП, стр.269-271].
16. Условно простое тепловое явление.
В настоящее время в термодинамике тепловое явление принято определять с помощью так называемого уравнения второго закона классической термодинамики Клаузиуса:
dQQ = TdS (263)
где QQ - так называемое количество тепла, Дж; S - энтропия Клаузиуса, Дж/К.
Это уравнение внешне напоминает выражение (262), однако более подробное рассмотрение показывает, что равенства (262) и (263) принципиально различны. Расхождение касается как физического механизма теплового явления, так и сущности величин S и ? .
Действительно, уравнение (263) предполагает, что объектом переноса в тепловом явлении служит не вермическое вещество, как в формуле (262), а сама теплота, то есть вермическая работа, - это обстоятельство отражено с помощью индекса Q , стоящего при dQ ; представление о переносе теплоты перекочевало в современную науку из теории теплорода - невесомого и неуничтожимого теплового флюида, который, перетекая из тела в тело, создает все наблюдаемые тепловые эффекты (в прошлом веке с помощью подобных флюидов объяснялись и другие явления: электрические, магнитные, горение под действием флогистона и т.д.). Кроме того, соотношение (263) получено Клаузиусом в предположении, что система находится в состоянии равновесия. В неравновесных, то есть реальных, процессах энтропия обладает свойством самопроизвольного возрастания. Поэтому в отличие от вермиора энтропия не подчиняется закону сохранения. Следовательно, формулам (262) и (263) соответствует принципиально различное понимание физического механизма теплового явления, а величины S и ? не имеют между собой ничего общего, кроме разве только размерности. Это делает явление, описываемое уравнением (263), сугубо условным с весьма ограниченной областью применения (см. гл. XX, XXIII и XXIV).
С течением времени энтропии Клаузиуса было дано статистическое, а затем и информационное толкование. Это еще более усложнило и запутало проблему, набросив на тепловое явление тень тех условностей, которые привнесли с собой методы статистики и теории информации [18, с.275, 366].
Чтобы справиться со всеми этими трудностями, мною в 1950 г. было предложено новое толкование теплового явления. Именно с введения взамен энтропии понятия термического заряда фактически и начиналась ОТ, это видно, например, из работы [11, с.142-144] [ТРП, стр.271-272].
17. Простое электрическое явление.
В природе существует истинно простое электрическое явление, наделяющее тела особыми электрическими свойствами. К специфике электрического явления следует отнести и наличие, по бытующим сейчас представлениям, двух различных видов электрического вещества: положительного и отрицательного. С количественной стороны они определяются одинаково и различаются только знаками. Мерой количества электрического вещества служит электрический заряд, или электриор ? (Кл), мерой качества поведения электрического вещества – электрический потенциал, или электриал ? (В), электрическая работа (Дж)
dQ? = ? d? = dU (264)
Как и полагается простому явлению, электрическое строго следует законам ОТ. В частности, электрическое вещество неуничтожимо, ибо подчиняется второму началу ОТ – закону сохранения. Электрическое явление принципиально отличается от хронального, метрического, ротационного, вибрационного, вибрационного, вермического и т.д., поэтому электрическое вещество не имеет длительности, протяженности (размеров, массы и веса), круговращательных, колебательных, тепловых и иных подобных специфических свойств. В наномире электрическое вещество обладает ярко выраженными силовыми свойствами, его принято именовать электростатическим полем (электрическое нанополе). В микромире электрическое вещество дискретно, единичная порция (квант) электрического вещества равна
е = 1,60207?10-19 Кл (265)
Эта величина соответствует заряду электрона-частицы.
Электрическое простое явление изучено лучше всех остальных явлений. Например, установлено, что одноименные электрические заряды – положительные и отрицательные – друг от друга отталкиваются, а разноименные - положительные и отрицательные – притягиваются с силой, которая определяется известным законом Кулона. Причиной взаимодействия зарядов принято считать электростатическое поле, однако о природе этого поля мало что известно.
Электрическое – это единственное явление, которому в историческом плане сильно повезло: его с самого начала определили сравнительно удачно. Большая заслуга в этом принадлежит Гильберту, Симмеру, Франклину [53]. Франклин был сторонником существования одного невесомого и неуничтожимого электрического флюида, избытком или недостатком которого объяснялись электрические эффекты. Симмер доказывал, что электрических флюидов должно быть два (положительный и отрицательный); со временем эта точка зрения одержала верх. Однако не исключено, что придется вновь вернуться к одному флюиду, имея в виду пример со спиновым явлением и хрононами, у которых отражение от зеркала изменяет знак на обратный. Нечто похожее можно предположить и у электрического вещества, в каких-то условиях способного изменять свой знак. На подобные мысли наводят эксперименты с так называемой дырочной проводимостью в твердых телах, где дыркам приписываются определенные массы и положительный заряд, по абсолютной величине равный отрицательному заряду электрона.
В дальнейшем было установлено, что электрический заряд дискретен, его единичная порция, названная электроном, имеет значение (265). Затем у электрона были обнаружены масса и волновые свойства. Это сильно усложнило проблему и, казалось, навсегда выбило почву из-под теории электрического флюида – электророда, который должен представлять собой невесомую и неуничтожимую жидкость. Однако ОТ вновь возвращает нас к идее электророда, ибо на самом деле то, что принято называть электроном, - это вовсе не элементарная порция электрического заряда, или электророда, или невесомого и неуничтожимого электрического вещества, а электрон-частица, ансамбль, то есть совокупность различных простых веществ, в состав которого входят помимо единичной порции электрического вещества также различные количества порций хронального (поэтому электрон-частица не вечна), метрического (поэтому электрон-частица обладает размерами, массой и скоростью), вибрационного (от перемещения и колебаний проистекают волновые свойства электрона-частицы), вермического (наделяющего электрон-частицу тепловыми свойствами) и других простых веществ.