Термодинамика реальных процессов

На основе рассмотрения специфики метрического явления четко определяется физический смысл силы инерции. Чтобы сдвинуть тело, то есть его активные метрианты, надо привести в движение большое количество вытесняемых ими пассивных метриантов парена, что требует известных энергетических затрат. Но раз начав двигаться, пассивные метрианты затем продолжают это движение почти без дополнительных усилий, ибо парен обладает пренебрежимо малым трением. Центробежная сила имеет ту же инерционную природу, однако она действует непрерывно, так как каждая точка вращающегося тела все время изменяет направление своего движения и тем самым страгивает с места все новые и новые порции пассивных метриантов. Ускорение точек тела направлено по радиусу к центру вращения, поэтому и центробежная сила тоже действует по радиусу, но направлена в противоположную сторону. Таким образом, в реальности центробежных сил и сил инерции сомневаться не приходится.

Всегда вызывал недоумение вопрос, почему ускорение тела не зависит от его природы, состава, структуры, размеров, конфигурации и т.п., а определяется только массой. Теперь ясно, что у различных тел все метрианты практически одинаковы, ускорение зависит от числа активных метриантов, а это число характеризуется массой, пропорционально ей. Таков ответ на поставленный вопрос в первом приближении. Однако поднятая проблема содержит тонкости, которые делают неправомочным исходный вопрос.

Суть дела сводится к тому, что при одном и том же числе активных метриантов (одной и той же массе) характер их расположения в объеме тела обязательно должен повлиять на количество вытесняемых пассивных метриантов, их скорость, пройденный путь, а следовательно, и на сопротивление. Например, активные метрианты могут выстроиться фронтально, поперек направления движения, либо в одну линию, вдоль этого направления. Очевидно, что в первом случае придется страгивать с места больше пассивных метриантов, чем во втором, соответственно окажутся неодинаковыми и силы инерции. Хотя сопротивление парена и невелико, но оно все же не равно нулю [18, 21], поэтому при достаточно точных измерениях даже в абсолютном вакууме можно будет обнаружить, что ускорение и сила инерции зависят от природы, состава, структуры, размеров, конфигурации и т.п. тела. Таков вывод-прогноз ОТ, основанный на анализе свойств метрического явления.

Уже появились первые частичные экспериментальные подтверждения этого прогноза. Например, недавние опыты Э. Фишбаха и группы из университета Пэрдью показывают, что ускорения тел из разных материалов не одинаковы.

Становятся также понятными многие другие эффекты. Например, при смешении разнородных жидкостей часто наблюдается неравенство объема смеси суммарному объему исходных жидкостей. Это объясняется тем, что в любом теле объём активных метриантов ? ничтожно мал по сравнению с объемом пассивных (V - ?), причем полный объем тела V определяется главным образом взаимодействием между его ансамблями. Поэтому при смешении активные метрианты одного тела могут проникать в объем второго, в результате чего суммарный объем снижается. В пределе несколько разнородных тел вполне могут уложиться в объеме одного из них, как это бывает, например, в случае газов. Однако самые сногсшибательные прогнозы следуют из метрического явления, если его сочетать с хрональным (см. гл. XXI) [ТРП, стр.399-401].

Глава XX. Вермическое явление.

1. Эволюция представлений о теплоте.

В прошлом веке господствовала теория флюидов - невесомых и неуничтожимых жидкостей, перетеканием которых объяснялись различные явления природы. Такими флюидами служили теплород (с его помощью объяснялись тепловые явления), электрород, магнитная жидкость, флогистон (им объяснялись явления горения) и т.д. Например, в 1822 г. на базе теории теплорода Фурье разработал математические основы теории теплопроводности.

Последующее развитие науки привело к более глубокому пониманию всех этих явлений. В частности, после открытия закона сохранения энергии стало ясно, что теплота-теплород - это понятие энергетической природы: она способна преобразовываться в работу в эквивалентных количествах. Теория теплорода была отброшена, однако представление о теплоте как о субстрате переноса сохранилось до наших дней.

В ходе становления термодинамики вместо теплорода было развито новое понимание теплоты как хаотического движения микроскопических частиц тела. На этой основе было построено стройное здание молекулярно-кинетической теории. Применительно к газу начальные шаги в этом направлении сделаны Больцманом, Максвеллом, Гиббсом и некоторыми другими авторами. Согласно этим взглядам, теплота представляет собой кинетическую энергию хаотического движения микрочастиц. Для количественного определения кинетического движения были привлечены такие понятия статистической физики, как случайность, вероятность, флуктуация и т.п.; они легли в основу так называемой статистической термодинамики. Кинетическое толкование теплового явления нашло завершающее развитие в квантовой механике.