Заключение

5. Заключение

Успешное восстание против принятого взгляда имеет своим результатом неожиданное и совершенно новое развитие, становясь источником новых философских воззрений.

А.Эйнштейн, Л. Инфельд

Итак, теперь хорошо видно, почему ложная в своей основе теория Клаузиуса позволила, тем не менее, описывать с достаточной для практики степенью точности очень многие тепловые явления – пусть и в совершенно извращенном виде, но она все же содержала в себе почти все необходимые для этого физические понятия. Но ее глубокая логическая иррациональность привела, в конце концов, к тому, что термодинамика не только оказалась практически недоступной для понимания абсолютному большинству обыкновенных (т. е. мыслящих в своей основе главным образом логически) людей, но и напрочь запутала самих физиков. (Лишив их, в том числе, возможности осмыслить достаточно строго и сами изложенные выше предельно простые выводы.) А главное - она на столетия закрепила в физической теории умозрительное предположение Майера, Джоуля и иже с ними о якобы полном сохранении энергии в природе, чем вообще нанесла науке колоссальный практический ущерб! Сегодня он стал уже настолько ощутимым, что сама жизнь настоятельно потребовала коренного пересмотра старых взглядов.

Однако благодаря той же термодинамике, как было продемонстрировано в предыдущей статье, родились и ярчайшие положительные достижения. Речь идет, разумеется, об обсуждавшемся уже там подробно величайшем научном открытии конца ХIХ века, сделанном гениальным Людвигом Больцманом и некоторыми другими известными учеными - о статистическом обосновании самой термодинамической энтропии! Но только теперь мы уже можем окончательно заявить на основании всего ранее сказанного, что на самом деле знаменитая формула Больцмана, связывающая энтропию с итоговой вероятностью состояния системы, определяет в действительности так называемую обобщенную среднюю емкость физической системы! И написать эту формулу уже в несколько ином, существенно уточненном виде:

C = k logW,

где k – постоянная Больцмана, W – вероятность состояния, С – сама обобщенная средняя емкость, об истинной сути которой мы еще будем говорить подробно в следующих статьях.

Иначе говоря, именно емкость, как теперь ясно, и отражает вероятность состояния системы, которая, в свою очередь, зависит, как известно, от количества образующих систему частиц и имеющихся у них степеней свободы. А также итогового распределения параметров этих частиц по указанным степеням, ибо наиболее вероятным, как показывает статистика, является именно равновесное распределение. Отсюда также становится понятной и следующая предельно простая мысль, разрешающая, наконец, давно волнующую физиков проблему установления сущности инертной массы (и вообще самой инерции в целом): масса, будучи, в конечном счете, просто кинетической емкостью системы, тоже прямо зависит, естественно, от вероятности ее итогового состояния! Чем выше эта вероятность, которая пропорциональна, в том числе, числу образующих систему частиц, тем сложнее изменить данное ее состояние, откуда и сами инертные свойства, растущие с числом частиц системы. Подробно все эти закономерности будут рассмотрены, как отмечалось, в специальной отдельной нашей статье, посвященной статистической механике, но и сейчас их справедливость может быть подтверждена хотя бы тем, что и сама теплоемкость, как хорошо известно, тоже напрямую связана с названными сейчас конкретными характеристиками – количеством образующих систему частиц и числом допустимых степеней свободы.

В полной мере все сейчас сказанное относится, естественно, и к самой энергии - энергия, как уже отмечалось, это просто еще одна форма выражения той же вероятности состояния системы. Она, конечно, несколько усложнена по сравнению с собственно емкостью, но в принципе имеет все же полное право на жизнь уже хотя бы потому, что сам термин “энергия” стал сегодня по существу широко распространенным обиходным понятием. К тому же энергия связана с емкостью обратно пропорциональной зависимостью (отсюда, кстати, известный факт неаддитивности энергии при аддитивности энтропии) и потому не растет, а убывает при самопроизвольном движении системы к наиболее вероятному равновесному состоянию, что с психологической точки зрения удобнее для восприятия. Ведь теперь можно говорить именно о “затратах” энергии, подобно затратам денег, материалов и т. д. И, наконец, само понятие энергии неотделимо от понятия потенциала, самопроизвольная убыль которого может трактоваться как хорошо известный сегодня самопроизвольный переход системы от упорядоченного состояния к хаосу. Это еще одна форма выражения все той же тенденции к самопроизвольному повышению вероятности состояния системы, которая достаточно наглядна и потому тоже имеет полное право на свое общее существование

Следующие наши статьи будут посвящены дальнейшему углублению и уточнению рассмотренных здесь важных вопросов, ибо многие их аспекты остались пока попросту вне сферы нашего внимания. (Так, в частности, мы фактически не касались пока проблем, затронутых во второй половине исходной для данной проблематики статьи “Что такое энергия?”, а также сознательно обошли молчанием чрезвычайно существенные побочные эффекты, всегда сопровождающие проанализированные уже здесь физические процессы.) Такой постепенный способ изложения, как отмечалось во введении, был выбран нами специально – он позволил существенно упростить настоящую статью и сделать ее важнейшие выводы хорошо понятными максимально большому числу читателей. В следующих статьях, однако, нам предстоит наверстывать упущенное, рассматривая уже куда более сложные вопросы. Речь пойдет, в частности, об окончательном доказательстве справедливости трактовки количества теплоты именно как количества движения (импульса). Затронем мы в связи с этим и еще один важнейший для всей физики вопрос, над разрешением которого безуспешно бились очень многие известные ученые, включая и самого Людвига Больцмана. Вопрос этот касается причин неспособности физической науки увязать главный вывод термодинамики об односторонней направленности всех реальных процессов в природе с равноправием обоих направлений времени в формулах классической механики. Иначе говоря, причин неспособности последней объяснить фундаментальный факт необратимости времени в природе, хотя сама эта необратимость хорошо видна абсолютно всем. Вопрос этот, как теперь ясно, прямо связан с принципиальной ошибочностью собственно закона сохранения энергии, но требует также обязательного уточнения и непосредственно самой классической механики.

Далее будут также обязательно рассмотрены аналогичные проблемы электродинамики и т. д., что позволит еще более углубить и расширить сделанные здесь важнейшие выводы. Придется говорить и о теории относительности, ибо новый взгляд на сущность массы позволяет, как легко понять, совершенно по-новому взглянуть на установленную А. Эйнштейном имманентную взаимосвязь таковой с энергией. Но и уже сказанного вполне достаточно, чтобы сполна оценить простоту и гармоничность складывающейся новой физической картины, существенно приближающейся теперь в целом к простоте и гармонии самой природы. “Сила новой теории,- подчеркивают в данной связи Эйнштейн и Инфельд,- заключается в согласованности и простоте, с которой она разрешает все… трудности, используя лишь немногие очень убедительные предположения… Чем проще наша картина внешнего мира и чем больше фактов она охватывает, тем резче отражает она в наших умах гармонию Вселенной” [6, С.160, 177]!

Список литературы

1. Атабеков Г. И. Основы теории цепей. Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1969.

2. Гельфер Я. М. История и методология термодинамики и статистической физики. - М.: Высш. шк., 1969.

3. Голин Г. М., Филонович С. Р. Классики физической науки. - М.: Высш. шк., 1989.

4. Квасников И. А. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем. – М.: Изд-во МГУ, 1991.

5. Сивухин Д. В. Термодинамика и молекулярная физика: Учеб. Пособие для вузов. (Общий курс физики; Т. II)- М.: Наука, 1990.

6. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – М.: Наука, 1965.

7. Ньютон Исаак. Математические начала натуральной философии. - М.: Наука, 1989.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru