Теория основ термодинамики

Однако и в начале своей научной деятельности Эйнштейн не останавливается на достигнутом. В январе следующего года он заканчивает работу, само название которой свидетельствует о его вере в свои силы,— «Теория основ термодинамики». В этой обстоятельной статье все ставится па своп места — механика и термодинамика. Нам, не стремящимся вникнуть в детали, важна, прежде всего, заключительная фраза: «Это соотношение говорит о невозможности существования вечного двигателя второго рода». Начиная с Карно невозможность существования вечного двигателя второго рода, полностью преобразующего тепловую энергию в механическую, считалась постулатом, следствием многовекового опыта. Из него возникло знаменитое Второе начало термодинамики. На нем выросло мощное здание науки о тепловых явлениях.

Здесь впервые невозможность существования вечного двигателя превратилась из постулата в теорему, следующую из более фундаментальных основ. Теорему, доказанную путем соответствующего математического анализа. В данном случае этой фундаментальной основой является закон сохранения энергии, один из самых бесспорных законов современной науки.

Затем, исходя из предыдущей работы, Эйнштейн установил физический смысл постоянной величины, полученной Больцманом для идеальных газов и играющей большую роль в молекулярно-кинетической теории. Он показал, что величина, называемая теперь «постоянной Больцмана», может быть выведена из непосредственного опыта. Однако и этим не ограничивается содержание короткой статьи, которую Эйнштейн считает лишь дополнением к предыдущей работе. Он делает еще два шага.

Прежде всего, он показывает, что постоянная Больцмана играет выдающуюся роль в понимании физической картины мира. Она определяет тепловую стабильность любых систем, состоящих из многих частиц. Вот он, первый шаг, который потом привел к устойчивости автоматов.

Так был познан еще один закон природы, действующий как в естественных условиях, так и в любых специальных опытах и в технических устройствах (в том числе, конечно, и в тех, которым посвящена эта книга). Теперь ученые и инженеры получили ясное указание, когда в исследованиях и разработках можно пренебречь атомистической структурой вещества и излучения, а в каких случаях это недопустимо. Пограничными столбами оказались постоянные Планка и Больцмана. Грубые системы «не замечают» существования этих постоянных. Чувствительные системы неизбежно ощущают «тепловые толчки», вызванные движением частиц, и «оптические толчки», порождаемые фотонами.

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]