Памятные даны. Максвелл и его демонД. Максвелл (1831-1879) рисунок Демон Максвелла выдающийся физик, создатель классической электродинамики, один из основателей статистической физики, а также автор представлений о токе смещения и уравнений Максвелла, распределения Максвелла и т. д. В 1861 году Джеймс Максвелл впервые получил цветное изображение. Но настоящий фурор произвёл его демон, так и называемый Демоном Максвелла. Правда, его репутация выдающегося учёного прочно устоялась и до Демона, и Демон мало повлиял на неё. Но имя Максвелла стало известно широкой публике, и великий учёный, говоря современным языком, попал в медийное поле. Суть эксперимента проста. Имеется некое замкнутое пространство, наполненное газом. Газ представляет собой скопление хаотично движущихся с разными скоростями молекул. Эти молекулы без конца сталкиваются друг с другом. После такого столкновения быстрая молекула теряет скорость, а более медленная наоборот набирает. И хотя скорости очень отличаются друг от друга, средняя скорость остаётся при заданной температуре постоянной. Добавим, что как раз эта средняя скорость и определяет температуру газа в данном сосуде. А что делает Демон? Он перегораживает сосуд на две части, снабжая перегородку дверцей. А сам становится возле этой дверцы в качестве привратника. Как только подлетает к дверце молекула, скорость которой выше средней, он открывает дверцу и впускает молекулу в другую половину. А как только с другой стороны подлетает молекула со скоростью ниже средней, он пропускает её в обратном направлении. Таким образом через некоторое время в одной половине создастся значительный перевес быстрых молекул, и, соответственно, температура её резко повысится против средней, а в другой точно так же резко понизится. Избыток тепла, возникший в одной половине можно отвести и использовать для получения работы. Потом дверка закрывается, в обеих половинах восстанавливается прежнее равновесие, и можно открывать дверцу по новой. Таким образом получается пресловутый вечный двигатель: получение тепла из ничего. Все учёные ополчились на Демона, заявив, что это невозможно, но почему непонятно. Тем более что чисто теоретически ничто этому не препятствует. Ещё более проблему усложняют т. н. флуктуации, то есть произвольное повышение теплоты в достаточно больших объемах. То есть средняя скорость молекул резко повышается в без какого-либо внешнего воздействия в какой-либо части замкнутого пространства. Дело в том, что когда говорят, что средняя скорость молекул постоянна, это не совсем верно: она колеблется вокруг некоторой величины. Хотя внятного объяснения этому явлению нет, но на практике с ним сталкивался, наверное, каждый. Оно проявляется, например, в колебании стрелки тепло-, электро- и др. измерительных приборов вокруг некоторого значения. Порой флуктуации так велики, что собравшиеся в одном месте высокоскоростные молекулы пробивают теплозащиту, хотя бы она и была расчитана на гораздо больший перегруз. Пример Чернобыля показывает, во что это может вылиться © Copyright: Владимир Дмитриевич Соколов, 2026.
Другие статьи в литературном дневнике:
|
