Термодинамика реальных процессов
Шрифт:
Следовательно, объем V является единственной абсолютной макроскопической характеристикой, связанной с пареном и одновременно поддающейся непосредственному и весьма точному измерению. Измерения возможны благодаря тому, что кванты невидимого метрического вещества парена перемежаются квантами видимого (активного), и об объеме мы фактически судим по расположению видимых квантов. Например, суммарный объем V цилиндра на рис. 6, в равен V1 , а на рис. 6, г – V2 ; эти величины фиксируются по газу, но они включают в себя одновременно метрианты как газа, так и парена. Все это делает объем V идеальным эталоном, к которому целесообразно относить соответствующие характеристики системы.
Этот вывод имеет важное значение, так как на практике обычно принято различные характеристики относить не к единице объема V , а к
Действительно, согласно третьему началу ОТ, свойства системы определяются количествами заключенных в ней различных простых веществ, то есть фактически концентрацией этих веществ во всем объеме V , а не только в объеме ? , пропорциональном массе m . Это легко понять, если вспомнить, что концентрация определяет расстояния между взаимодействующими частицами; расстояния, в свою очередь, характеризуют интенсивность взаимодействий, а значит, и свойства. Следовательно, относя характеристики системы к единице массы (объема ? ), мы тем самым упускаем из виду влияние концентраций веществ в остальном ее объеме V - ? : при равных массах эти разные, не учитываемые в объеме V - ? концентрации дадут неодинаковые удельные свойства, что может привести и зачастую приводит к неправильным выводам. Это хорошо продемонстрировано в работе П.Н. Кобзаря [49].
Особого внимания заслуживают идеи Ньютона о порядке последовательности и порядке положения. При этом уместно обратить внимание на одну тонкость, которая касается разницы между этими двумя порядками. Суть дела заключается в том, что реальное время определяет хрональный интенсиал, или хронал, а пространство есть вещество, мерой количества которого служит метрический экстенсор, или метриор. Это наделяет порядок последовательности и порядок положения определенными принципиально различными свойствами. Порядок положения имеет ту особенность, что в данной точке пространства одновременно может находиться только один метриант, принадлежащий некоторому телу. Другой метриант, принадлежащий второму телу, может попасть в эту точку лишь методом вытеснения, замещения.
Что касается порядка последовательности, то хронал и ход времени могут иметь одинаковые значения у любого числа различных тел. Это значит, что в данной временной точке одновременно могут находиться многие тела. Однако если мы находимся на одном теле, а на втором ход времени ускорился, тогда мы будем видеть его будущее, а если замедлился, - то его прошлое в сравнении с нами. Обратная картина получается, если мы ускоряем или замедляем ход времени на своем теле, например, в каюте какого-либо устройства. Все это вносит в проблему порядка последовательности известную специфику и может быть положено в основу построения соответствующих "машин времени".
Разумеется, о порядках последовательности и положения можно говорить применительно к телам, содержащим хрональное и метрическое вещества. Вне этих веществ не может существовать ни порядка последовательности, ни порядка положения. Иными словами, без хронального вещества тело существует вне времени, без метрического – вне пространства. Вневременность означает нескрепленность с хрональным веществом, независимость от времени, неподвластность времени, "размазанность" по времени. Внепространственность надо понимать как нескрепленность с пространством, независимость от него, существование параллельно, внутри пространства, "размазанность" по его объему, как отсутствие у тела свойств протяженности, размеров и массы и, вероятно, как вездесущность.
В связи с этим возникает естественный вопрос, возможны ли в природе вневременные и внепространственные системы? А почему бы и нет? Ведь есть же ансамбли, которые не имеют в своем составе определенных квантов, например квантов электрического вещества; в частности, подобным свойством обладает фотон. Точно так же могут быть и ансамбли, не содержащие квантов хронального вещества, либо пространства, либо того и другого одновременно. В принципе все это легко себе представить, да и опыт говорит о том же (см. гл. XXVI). Такие ансамбли будут существовать вне времени и пространства, свойствами длительности и протяженности они обладать не будут, для них понятия порядка последовательности
и порядка положения не имеют никакого смысла. Отсутствие протяженности делает соответствующие тела всепроницаемыми, а отсутствие массы устраняет запреты механики на слишком большие скорости и ускорения. Иными словами, вырисовывается возможность существования более тонких миров, чем наш, отличающихся экзотичностью свойств; нечто подобное в работе [21, с.24] я назвал пико-, фемто- и аттомирами. Как видим, действительность оказывается много интересней, богаче и фантастичней всех самых фантастических научно-фантастических измышлений.Наконец, становятся понятными слова Ньютона о том, что "время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего", ибо вне метрического вещества нет пространства, а вне хронального вещества – времени; при этом все остальные простые вещества оказываются "размазанными" внутри пространства. К тому же основное – пассивное – пространство (парен) действительно "остается всегда одинаковым и неподвижным" и служит абсолютно системой отсчета расстояний и скоростей (см. параграф 5 гл. XVII).
Я умышленно более подробно остановился на описании свойств хронального и метрического явлений, так как изложенная здесь трактовка сильно отличается от привычной, где время и пространство выделяются в особые категории, стоящие в стороне (над) от всех остальных явлений. Из сказанного должно быть ясно, что время и пространство суть весьма частные категории, имеющие к тому же существенно различный ранг. Поэтому они в принципе не в состоянии содержать в себе на правах ящиков без стенок всю Вселенную. И их нельзя ни суммировать, ни заставить подменять друг друга. При этом особый теоретический и практический интерес должны представлять бесхрональные и безметрические тела и объекты, "размазанные" по времени и пространству [ТРП, стр.244-254].
3. Условно простое метрическое явление.
К числу условно простых следует отнести описанное в предыдущем параграфе явление, определяемое экстенсором ? и интенсиалом ? (см. формулу (241)), ибо эти характеристики не удовлетворяют требованию специфичности: объем ? выражается через линейный размер в кубе, а давление ?
– через силу, приходящуюся на единицу площади. Необходимость уважения к индивидуальности экстенсора и интенсиала - их физическому содержанию и размерности - прямо вытекает из самого духа ОТ и вполне окупается при последующем использовании этих величин на практике. Хорошими примерами в этом отношении служат хрональные, термические и электрические экстенсоры и интенсиалы.
Как уже отмечалось, условно простое явление не способно во всех подробностях следовать законам ОТ. В нашем случае неприятности могут возникнуть, например, при определении давления (силы). Однако находить в опыте величину объема ? мы пока не умеем, поэтому трудно судить и о границах применимости обсуждаемого условно простого метрического явления [ТРП, стр.254].
4. Условно простое механическое явление.
Метрическая форма явления ранее была неизвестна, вместо нее в термодинамике рассматривается так называемое механическое явление, в котором роль экстенсора играет объем V , а роль интенсиала — давление р , причем механическая работа (см. формулу (43))
dL = pdV = - dQV = - dU
Нетрудно сообразить, что механическое явление вытекает как частный случай из условно простого метрического, определяемого формулой (241). Действительно, если известно соотношение между числом активных и пассивных метриантов системы, тогда через это соотношение легко находится связь между объемами dV и dQ и давлениями р и ? , причем величины dV и dQ имеют неодинаковые знаки.
Условность механического явления ycyгyбляeтся тем обстоятельством, что объем V охватывает метрическое вещество, одновременно находящееся в двух различных состояниях - пассивном и активном, то есть принадлежащее двум различным уровням эволюционного развития: наипростейшему (парен) и простому (ансамбль простых явлений) (см. параграф 7 гл. IV). Вещество парена, обладающей нулевой активностью, не взаимодействует с активными веществами, в том числе с активным пространством, а это, согласно изложенным выше правилам, непозволительно для истинно простого явления [ТРП, стр.254-255].