Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 136 >> Следующая

что мир бесцелен, несмотря на всеобщий порядок, который демонстрируют
законы природы. Полагаю, что отчасти это обусловлено неумением увидеть за
деревьями лес. Профессиональный ученый настолько поглощен изучением
законов природы, что порой забывает, сколь замечательно само их
существование. Поскольку наука основана на существовании рациональных
законов, ученый редко задумывается о том, почему эти законы существуют.
Подобно тому как любитель кроссвордов заранее уверен в существовании
ответов на все вопросы, ученый редко сомневается в наличии рациональных
ответов на поставленные им вопросы.
Подобный дух рационализма пронизывает все западное индустриальное
общество. Даже люди, далекие от науки, без особых размышлений принимают
на веру упорядоченность Вселенной. Они знают, что Солнце каждое утро
восходит "по расписанию", что камень неизменно падает вниз, а не вверх, а
все механизмы вокруг них будут работать как положено, пока не сломаются.
Свойственная физическому миру рациональность, взаимозависимость и
упорядоченность считаются само собой разумеющимися. Это настолько вошло в
повседневную жизнь, что редко вызывает хотя бы слабое удивление.
Гармония природы
Глубокое впечатление на физиков производит не только единство и
упорядоченность природы, но и ее неожиданная гармония и согласованность.
Традиционно физика делится на довольно самостоятельные разделы: механика,
оптика, электромагнетизм, гравитация, термодинамика, атомная и ядерная
физика, физика твердого тела и т. д. Это весьма искусственное деление
скрывает, с какой четкостью эти разделы согласуются друг с другом.
Красивый пример, близкий к области моих научных интересов, связан со
вторым законом термодинамики. Этот закон был сформулирован в середине XIX
в. для довольно ограниченного класса процессов, происходящих при работе
тепловых двигателей. Однако вскоре стало очевидно, что применимость этого
закона значительно шире, и сейчас он рассматривается как наиболее общий
закон, который управляет всеми процессами в природе. Второй закон
термодинамики упорядочивает обмен веществом и энергией, происходящий
между физическими системами, в частности, строго запрещает многократно
использовать для работы (например, для приведения в действие двигателя)
одно и то же количество энергии.
Коротко говоря, второй закон термодинамики утверждает,
246
Суперсила
что из беспорядка не может самопроизвольно возникнуть порядок. Точнее,
этот закон как бы распоряжается тем "счетом" природы, величина которого
измеряется энтропией - мерой беспорядка в физической системе. Когда речь
идет о тепловых двигателях, энтропия характеризует наличие полезной
энергии. В любом физическом процессе часть энергии ускользает из-под
нашего контроля - рассеивается в окружающую среду. При этом упорядоченная
энергия становится неупорядоченной и энтропия растет. Второй закон
термодинамики запрещает уменьшение энтропии замкнутой системы. Даже самый
эффективный двигатель не может вернуть теплоту, выделившуюся вследствие
трения.
Можно было бы предположить, что среди столь разнообразных и сложных
процессов природы (множество форм энергии и вещества, а также видов их
активности) обнаружится хотя бы один случай нарушения закона. Однако
этого не происходит. Какие бы новые виды вещества и взаимодействий ни
обнаруживались, они неизменно подчиняются второму закону термодинамики.
Рассмотрим в качестве примера гравитацию. Эта область науки на первый
взгляд не имеет прямого отношения к термодинамике. Тем не менее
интересный мысленный эксперимент, предложенный Германом Бонди,
показывает, что это не так. На рис. 29 изображен (я несколько видоизменил
схему установки) тонкий стержень, изготовленный из жесткого оптического
волокна. На каждом конце коромысла укреплены сферы, содержащие внутри по
одному соответствующим образом подобранному атому; внешняя поверхность
стержня посеребрена и непроницаема для света. Пусть первоначально
возбужден атом в левой сфере. При этом он обладает большей энергией, чем
такой же атом в правой сфере, а следовательно, и больше весит. Гравитация
будет стремиться повернуть стержень так, что левая сфера пойдет вниз, а
правая - вверх. Энергию этого движения можно использовать для запуска
динамомашины, питающей двигатель. В конце концов стержень достигает
предельного наклона, в наилучшем случае он займет вертикальное положение,
причем возбужденный атом окажется внизу (рис. 29, б). В этот момент
двигатель остановится.
До сих пор не произошло ничего особенно примечательного. Однако в этот
момент мы вспоминаем, что возбужденные атомы обычно неустойчивы и в
конечном счете переходят в невозбужденное состояние, испуская при этом
фотоны. Когда это произойдет с возбужденным атомом в нижней сфере, по
оптическому волокну снизу вверх побежит световой импульс. Попав внутрь
верхней сферы, он возбудит находящийся там атом, сделав его тяжелее атома
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 136 >> Следующая