Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика - [2]

Шрифт
Интервал

Первый вопрос касается уже упомянутого отказа от эфира как категории, необходимой для объяснения движения света. Вторая проблема сосредотачивается на так называемом излучении черного тела. Два этих вопроса — далеко не второстепенные неудобные мелочи; оба этих «облака» стали отправной точкой для двух теорий, которые произвели революцию в физике начала ХХ века: речь идет о теории относительности и квантовой теории. «Думаю, что скоро мы узнаем о великих откровениях», - написал лорд Кельвин одному из своих коллег за несколько месяцев до смерти.

Одержимость устаревшим механицизмом была не единственной ошибкой лорда Кельвина, выступавшего также против электромагнитной теории Максвелла, радиоактивности и других открытий, произошедших после 1865 года. Его поведение в течение последней трети жизни напоминало поведение маньяка, не желающего принимать ни одно научное новшество, относительно которого он имел сомнения, предубеждения или которое просто не укладывалось в рамки привычных для него теорий. На самом деле сегодня лорд Кельвин представлен в физике довольно скудно: о нем напоминают лишь абсолютная температурная шкала (шкала Кельвина) и единица измерения (кельвин). Любопытно, что эти понятия начали использоваться только в 1954 году, спустя долгое время после смерти ученого.

Значительная часть материалов о лорде Кельвине, которые публикуются сегодня, посвящена исключительно ошибкам, которые он совершал, как уже упомянутое мнение об уменьшении количества кислорода на планете. Вновь и вновь историки науки вспоминают его слова — действительные его слова: «Летательные аппараты, которые тяжелее воздуха, невозможны», «У радио нет будущего», «Рентгеновские лучи — это выдумка», «У меня нет ни малейшей веры в воздушную навигацию, отличную от воздушных шаров, и надежды на хорошие результаты в каком-либо из испытаний, о котором мы слышали», «Нет ничего нового, что может быть открыто в физике сейчас; все, что осталось,— это проводить все более и более точные эксперименты» ... Кажется, сложно найти другого человека, настолько далекого от реальности, но почему же тогда королева Виктория решила пожаловать Томсону дворянский титул?

Возможно, ответом станет деятельность ученого до того, как ему исполнилось приблизительно 40 лет, — и когда он проявлял научную смелость, неожиданную для автора приведеиных выше изречений. Примерно в середине XIX века были сформулированы теории о свете, теплоте, электричестве и магнетизме — классических дисциплинах физики, — и участие в этом Томсона было основополагающим. Не будет большим преувеличением сказать, что в течение двух последних третей XIX века ни одна дискуссия в физике не проходила без его участия. Авторитет Томсона среди его европейских коллег был исключительно высок, и многие считали его самым блестящим ученым последних десятилетий.

Также следует вспомнить и бесчисленные достижения Томсона. Он ввел абсолютную температурную шкалу. В механике жидкостей известна теорема Кельвина о циркуляции. Он открыл так называемый эффект Томсона - термоэлектрическое свойство материалов, а вместе с Джоулем - термодинамический процесс, известный как эффект Джоуля - Томсона. В астрофизике используется временная шкала Кельвина - Гельмгольца - оценка времени, в течение которого звезда может светить, благодаря действию силы тяготения, сдавливающей ее массу с выделением тепла. Именами тех же людей названа неустойчивость в динамике жидкостей, которая объясняет, например, образование в атмосфере определенных типов облаков. Волны, которые формирует нос плывущего корабля, соответствуют так называемой модели Кельвина. Томсон открыл магнетосопротивление, и теорема Стокса о векторном исчислении появилась в первый раз в письме Томсона Стоксу, который позже использовал ее для формулировки одной из задач на экзамене 1854 года на премию Смита. Согласно Сильванусу Филиппу Томпсону, одному из биографов ученого, лорд Кельвин получил более 50 патентов в таких областях, как телеграф, компасы, навигационные приборы, динамо-машины и электрические лампы, электроизмерительные инструменты, электролитическое производство щелочей, клапаны для жидкостей и так далее. Наконец, Томсон активно участвовал в прокладке первого телеграфного кабеля через Атлантический океан.

Мы упоминали самые известные фразы лорда Кельвина - скептика, но нельзя оставить в стороне и другие изречения, в которых проявился его научный гений. В 1871 году в Эдинбурге, в связи с собранием Британской ассоциации развития науки, Томсон, который председательствовал на мероприятии, обратился к присутствующим с любопытными словами: «Наука стремится накапливать знания, следуя закону о сложных процентах. Каждое прибавление к знанию о свойствах материи предоставляет [физику] новые инструментальные средства для описания и толкования явлений природы, которые, в свою очередь, дают основания для новых обобщений, увеличивая постоянную стоимость в этом большом накоплении [натуральной] философии».

В лекции, прочитанной в Институте гражданских инженеров 3 мая 1883 года, ученый довольно точно выразил свою научную позицию: «Если ты можешь измерить то, о чем говоришь, и выразить это в числах, ты знаешь что-то об этом, но если не можешь выразить в числах, твое знание имеет скудный и неудовлетворительный характер».


Рекомендуем почитать
Исповедь старого солдата

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Ф. В. Булгарин – писатель, журналист, театральный критик

Сборник статей, подготовленных на основе докладов на конференции «Ф. В. Булгарин – писатель, журналист, театральный критик» (2017), организованной журналом «Новое литературное обозрение» и Российской государственной библиотекой искусств, в которой приняли участие исследователи из Белоруссии, Германии, Италии, Польши, России, США, Украины, Эстонии. Статьи посвященных различным аспектам биографии и творчества Ф. В. Булгарина, а также рецепции его произведений публикой и исследователями разных стран.


Записки старика

Дневники Максимилиана Маркса, названные им «Записки старика» – уникальный по своей многогранности и широте материал. В своих воспоминаниях Маркс охватывает исторические, политические пласты второй половины XIX века, а также включает результаты этнографических, географических и научных наблюдений. «Записки старика» представляют интерес для исследования польско-российских отношений. Показательно, что, несмотря на польское происхождение и драматичную судьбу ссыльного, Максимилиан Маркс сумел реализовать свой личный, научный и творческий потенциал в Российской империи. Текст мемуаров прошел серьезную редакцию и снабжен научным комментарием, расширяющим представления об упомянутых М.


Гюго

Виктор Гюго — имя одновременно знакомое и незнакомое для русского читателя. Автор бестселлеров, известных во всём мире, по которым ставятся популярные мюзиклы и снимаются кинофильмы, и стихов, которые знают только во Франции. Классик мировой литературы, один из самых ярких деятелей XIX столетия, Гюго прожил долгую жизнь, насыщенную невероятными превращениями. Из любимца королевского двора он становился политическим преступником и изгнанником. Из завзятого парижанина — жителем маленького островка. Его биография сама по себе — сюжет для увлекательного романа.


Архитектор Сталина: документальная повесть

Эта книга о трагической судьбе талантливого советского зодчего Мирона Ивановича Мержанова, который создал ряд монументальных сооружений, признанных историческими и архитектурными памятниками, достиг высокого положения в обществе, считался «архитектором Сталина».


Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь

«Мне некого было винить, кроме себя самой. Я воровала, лгала, нарушала закон, гналась за кайфом, употребляла наркотики и гробила свою жизнь. Это я была виновата в том, что все мосты сожжены и мне не к кому обратиться. Я ненавидела себя и то, чем стала, – но не могла остановиться. Не знала, как». Можно ли избавиться от наркотической зависимости? Тиффани Дженкинс утверждает, что да! Десять лет ее жизнь шла под откос, и все, о чем она могла думать, – это то, где достать очередную дозу таблеток. Ради этого она обманывала своего парня-полицейского и заключала аморальные сделки с наркоторговцами.