Павел Ощепков - Жизнь и мечта
299
Коллега Б. Мало ли чего первобытный человек не видел и не умел делать. Телевидение тоже никто и никогда не видел, пока его не создал человек, разумно организовав взаимодействие все тех же сил природы.
В телевидении нет ничего сверхъестественного, но само по себе оно тоже никогда не существовало. И если бы кто-нибудь задался целью подсчитать вероятность самопроизвольного появления телевидения, то он тоже строго математически доказал бы, что оно невероятно, а значит и невозможно.
Коллега А. Не надо понимать меня так, будто при тепловом равновесии наступает полный покой. Любое физическое тело, достигая равновесия, в каждое мгновение как бы перестает быть прежним, ибо взаимное расположение молекул в нем не остается постоянным, а беспрестанно изменяется.
Это означает, что значение любой физической величины, характеризующей тело, сохраняется только в среднем. Строго говоря, физические величины никогда не равны своим наиболее вероятным значениям, а все время колеблются около них. Среднее значение относительной флюктуации, т.е. той доли, на которую изменяется интересующая нас физическая величина благодаря хаотическим движениям молекул, может быть выражено величиной 1/√N, где N — число молекул данного изучаемого тела или его части. Из этого соотношения следует, что флюктуации заметны лишь для систем, состоящих из небольшого числа молекул, и совсем не заметны для систем, состоящих из огромного числа молекул.
Коллега Б. Выходит, что ты, как правоверный сторонник теории всеобщего рассеяния тепла, признаешь, что флюктуации действительно являются каким-то своеобразным нарушением закона равновесия? В тот момент, когда тело отклоняется от равновесия, флюктуации переводят его из более вероятного состояния в менее вероятное.
Коллега А. При флюктуациях равномерное распределение молекул действительно нарушается, временами возникает как бы более упорядоченное состояние. В таком понимании тепло действительно может на отдельных участках переходить от более холодного места к более теплому. Но не вздумай предложить мне на этом принципе создание вечного двигателя. Наукой это давно опровергнуто. И ошибочность всех изобретений в этом отношении доказана.
300
Из этого следует, что хотя нарушения всеобщего стремления природы к равновесию благодаря флюктуациям непрерывно возникают вокруг нас, но они не могут изменить неумолимого хода всех физических процессов в сторону увеличения вероятности, в сторону обесценения энергии.
Коллега Б. Выходит, что мы с тобой живем в очень счастливое время. Кто-то позаботился о нас и создал нам приятное, теплое, ласковое солнце. Так, что ли?
Коллега А. Я не исключаю в этом случае наличия крупного противоречия с основными нашими представлениями. Критическое рассмотрение окружающей нас действительности в отдельных случаях указывает на то, что наши представления о пространстве и времени, а также основные законы, которые мы до сих пор считали несомненными, чем-то нехороши. Образно говоря, наша старая машина оказывается негодной как для очень малого, так и для очень большого.
О том, какие изменения надо внести в наши прежние формулировки законов природы, чтобы их можно было применять в одних случаях к микромиру, а в других — ко всей Вселенной, покажет только будущее.
Коллега Б. Вот это деловой разговор. Лучше признать незнание, чем хвастливо прикрывать его ложными знаниями.
Говоря о флюктуациях, я так же, как и ты, не имею в виду использование их для получения работы. Но я не преуменьшаю их роли в масштабах Вселенной. Я думаю, что и ты не высказал мне по этому поводу всего, что хотел.
Коллега А. Уже сегодня астрономы при помощи телескопов проникли в глубь Вселенной на расстояния, в 1012—1013 раз превышающие размеры Солнечной системы. Если наша Солнечная система — это флюктуация, то, значит, мы наблюдаем неравновесные состояния, которые превышают масштаб, необходимый для нашей жизни, по крайней мере в 1012 раз. Таким образом, наше существование ни в какой степени не оправдывает невообразимо малую вероятность флюктуации, приведшей к образованию Вселенной в современном виде.
Коллега Б. Что верно, то верно. Только ты не совсем правильно понимаешь «невообразимо малую вероятность флюктуации». Говоря так, ты все время имеешь в виду относительную величину флюктуации.
301
Она действительно с ростом числа частиц катастрофически убывает. Но ведь в реальных процессах участвует не относительная, а абсолютная величина флюктуации, т. е. ее прямое значение как √N. С ростом абсолютного числа частиц в системе абсолютное значение флюктуации тоже растет, а не убывает. При бесконечно большом числе частиц в системе флюктуации в ней по своей абсолютной величине могут также достигать бесконечно большого значения.
Коллега А. Мы рассмотрели со всех сторон проблему получения энергии из окружающего пространства и пришли к выводу, что она не имеет под собой никакого научного основания. Может быть, кончим на этом наш разговор?
Коллега Б. Если ты считаешь постулат Клаузиуса достаточным основанием для своих взглядов, то, может быть, ты, по-своему, и прав, я же считаю, что настоящего разговора на эту тему мы еще и не начинали.
Коллега А. Что ты этим хочешь сказать?
Коллега Б. А то, что энергия рассеяна повсюду вокруг нас, и поэтому я уверен, что наступит такое время, когда люди сумеют включать ее в активный цикл круговорота.
Коллега А. Я не завидую тебе. Ты рискуешь подвергнуться изничтожающим нападкам со стороны всех, кто не разделяет твоих взглядов, а ты же знаешь, что в науке таких большинство.
Коллега Б. А я хочу спросить тебя, было ли в истории развития науки хотя бы одно сколько-нибудь значительное открытие, которое миновало бы «родовые муки»?
Коллега А. Да, но вопрос, который ты поднимаешь, выходит за рамки всего известного, он ворошит грандиозные области знаний. Ты рискуешь выступать против установившихся и безраздельно признаваемых законов природы.
Коллега Б. Выходит, что мы говорим с тобой на разных языках. Я тысячу раз повторяю и готов сказать тебе еще не одну тысячу раз, что в наше время не найдется ни одного здравомыслящего человека, который бы выступил с отрицанием правомерности установленных наукой законов природы, в том числе и второго начала термодинамики в любой его формулировке. Только в пылу полемической тенденциозности люди могут бросать такие обвинения. В пределах тех явлений, для которых эти законы установлены, они незыблемы. Какое может быть в этом сомнение?! Но надо решительно и действительно мужественно выступать против произвольного, расширенного толкования любых законов по отношению к тем явлениям, которые остаются для человечества еще непознанными.
302
Можно ли назвать такие выступления мужественными, я не знаю. Но всякий выступающий в защиту идеи круговорота энергии должен, безусловно, обладать верой в единство сил природы. Без такой веры нельзя достигнуть даже самого маленького успеха на этом пути. Если бы Фарадей не избрал своей основой глубокую веру в единство сил природы, то он не сделал бы тех величайших открытий, за которые человечество будет вечно ему благодарно.
Коллега А. Ты не составляешь исключения!
Несметное содержание энергии в окружающем нас мире действует гипнотически на многих изобретателей.
Я как-то читал, что если бы нам удалось понизить температуру земного шара всего лишь на один градус, то при теплоемкости земли в 0,2 ккал/кг мы смогли бы получить энергии 1,2×1024 ккал. Это в миллиарды раз больше той энергии, которая ежегодно вырабатывается сейчас электростанциями всего мира. Такие неисчислимые «возможности» получения энергии могут вскружить голову не только малоопытным изобретателям.
Коллега Б. Постой, постой! Ты отдаешь отчет в своих словах? Пример, который ты только что привел, представляет собой вопиющую профанацию проблемы.
Здесь налицо глубочайшее заблуждение, хотя бы оно и было прикрыто авторитетами и цифрами.
Коллега А. В чем же, по-твоему, состоит «глубочайшее заблуждение»?
Коллега Б. Изволь. Земной шар охладить искусственно хотя бы и на один градус можно только в том случае, если потребитель энергии будет находиться вне Земли, например в Галактике, на другой планете, в межзвездном пространстве и т. д. Но это же явная чушь.
Никакой земной потребитель не может охладить земной шар, ибо любое количество энергии, отнятое от среды, туда же и вернется. Любая жилая комната, будучи нагретой за счет тепла окружающего пространства, в конце концов обязательно охладится, и все тепло, содержащееся в ней, вернется туда же, откуда оно было взято.
303
Потери земной энергии могут происходить только при посылке радиоизлучений в мировое пространство и при полетах космических кораблей. Даже искусственные спутники Земли не могут изменить ее энергетического баланса.
