Техника - молодёжи 1960-02, страница 11

ПРИНЦИП КАРНО И ПРИНЦИП ОЩЕПКОВА

В чем заключается принцип возрастания энтропии?

Он вытекает из простого факта: тепло может переходить только от более нагретого тела к менее нагретому и совершать рабо у только в процессе этого перехода.

Что бы мы с вами ни предпринимали — гуляли в парке, строили дом, посылали ракету в космос, — мы, как говорят, «тратим» энергию. Но энергия не может уничтожиться, превратиться в ничто, она только преобразуется в другой вид, а в конечном счете — в тепло, которое рассеивается в атмосфере и во в:еленной. Это рассеянное тепло уже никакой работы произвести не может и в другие виды энергии не превращается, поскольку увеличивается общая «нагретость» мира и сглаживаются перепады тем ератур. Таким образом, «трата» энергии есть не уничтожение ее, а потеря некоторого ее качества. Была придумана характеристика этого качества энергии — энтропия — и установлен закон: «При всех преобразованиях энергии в замкнутой системе ее энтропия стремится увепи-чиваться». Это и есть второе начало термодинамики, или принцип Карно.

Физик Больцман наглядно продемонстрировал незыблемость этого принципа, связав его с вероятностью состояния, в котором находится рассматриваемая система.

Действительно, карточный домик — это ве ьма маловероятное состояние колоды карт, и самые разные воздействия на него ведут к одному результату: он рушится. Ветер, свободно гуляющий по столу, может теперь изменить взаимное расположение карт, но снова «вздуть» домик не может: процесс необратим. Если ворошить карты достаточно долго, то, пожалуй, пара из них сможет еще образовать нечто вроде крыши, но в другой момент эта «крыша» исчезнет; накопления невероятностей не произойдет.

Профессор Ощепков и его сотрудники выдвигают против принципа Карно новый принцип: энергия может не только рассеиваться, но и концентрироваться; сколько ее рассеивается, столько и концентрируется.

Допустимо ли это? Конечно. Каждый ученый, специалист может выдвигать ci ой принцип, не смущаясь тем, что в науке по данному вопросу повсеместно и безоговорочно принято мнение прямо противоположное. Но, чтобы наука признала этот новый принцип, г вела его в практику расчетов и на

Всякая тепловая машина должна иметь не только источник тепла — паровой котел, например но и источник перепада температур — холодильник. Эту закономерность впервые открыл великий француз-ский теплотехник Сади Карно.

Переход высокоорганизованной системы карточного домика (см. слева) в более вероятное — рассыпанное состояние равносилен увеличению энтропии системы (см. справа).

страницы учебников, нужно доказа его фактами и объяснить факты, которые ему противоречат. Без этого любая теория окажется не более признанной, чем мнение чеховского поручика Семи-Булатова, что на Солнце пятен нет, «потому что пятен на Солнце не может быть».

И началась погоня за фактами, подгонка фактов.

ного подтверждения их, даже если мы и соглашаемся с ними. И не ссылкой на противоречие между фактами, а разъяснением этого противоречия должно быть оправдано появление новой теории.

Полвека назад физик Аузрбах указал на одно существенное явление, как будто противоречащее принципу Карно, особенно в его статистической трактовке, — на жизнь. Жизнь строит свои «карточные домики», сложно оога-

«ДЕМОН» ПОТИРАЕТ ЛАПКИ

Долгое время сторонники принципа Ощепкова (например, И. Гвай) «доказывали» свою правоту только ссылками на мнения философов. Материалистическая философия утверждает, что мир вечен, в нем не может наступить всеобщее выравнивание температур — «тепловая смерть», и не было такого момента, когда потусторонняя сила вдруг создала в мире разности температур, которые затем и до сего дня выравниваются. Она полагает что принцип Карно не имеет такого абсолютного «общемирового значения», как закон сохранения энергии.

И тем не менее весь опыт физики убеждает, что в пределах куда сейчас досягают чувства и мысль человеческая, принцип Карно оправдывается. Не исключена возможность, что где-то в бесконечных глубинах мира бродят «антиметагалактики», в которых физические процессы имеют противоположное направление, где увеличение «той» энтропии равносильно уменьшению «нашей». Но эти теории, естественно, не станут наукой до эксперименталь-

Вот «теп ювое сердце» прибора, из готовленного на заводе «Сантехниы , — полупроводниковый элемент с массивными медными коробками, образующими каналы для воздуха, которые припаяны к тепловым полюсам элемента.

низованные, крайне маловероятные системы — живые организмы из материала систем, обладающих низкой организацией, большой энтропией. Ауэрбах увидел в жизни начало обратного процесса — «энтропии», который со временем возобладает над ростом энтропии и обеспечит кругооборот энергии. Трудно представить себе этот удивительный мир очень далекого будущего, где планеты, океаны, атмосфера, космическое пространство — все будет

6