Иллюзия пользователя. Урезание сознания в размерах - [8]
Температура — это выражение типичной скорости, с которой движутся молекулы. То, что мы подразумеваем под теплом и измерением температуры — это не что иное, как неупорядоченное движение.
Значит ли это, что все молекулы газа движутся с совершенно одинаковыми скоростями? Как им удается угнаться друг за другом, когда мы включаем обогреватель?
Именно эту дилемму и удалось разрешить Максвеллу.
Впервые в истории физики он ввел статистическую концепцию. Не все молекулы движутся с одинаковой скоростью. У некоторых из них огромная скорость, у других намного меньшая. Но их скорость имеет характерное распределение — распределение Максвелла-Больцмана, которое утверждает: у молекул есть определенная средняя скорость, но они проявляют вариации в отношении этой средней скорости. Если среднее значение является высоким — температура будет высокой. Если среднее значение низкое — температура низкая.
В материи с заданной температурой молекулы проявляются со многими различными скоростями. У большинства из них скорость близка к среднему значению. В горячей материи можно обнаружить больше молекул с высокими скоростями, чем в холодной материи. Но в холодной материи можно обнаружить скоростные молекулы, и в горячей — молекулы, которые почти впали в летаргию.
Это дает нам возможность понять процесс испарения. Чем выше температура, тем больше будет молекул с высокими скоростями. Если представить себе процесс испарения в виде крошечных молекул, которые как ракеты отправляются в космос, то мы увидим: чем выше температура жидкости, тем больше молекул отправятся в путь.
Но у статистического распределения скоростей есть и интересное последствие: для каждой отдельно взятой молекулы невозможно определить, к какой температурной группе она относится. Другими словами, каждая индивидуальная молекула не имеет представления, частью какой температурной составляющей она является.
Температура — это концепция, которая приобретает значение только в том случае, если у нас имеется сразу много молекул. Было бы нонсенсом спрашивать каждую молекулу, какова ее температура. Ведь молекула этого не знает: все, что ей известно — это скорость, причем только ее собственная.
Или все же знает? Через какое-то время молекула газа сталкивается с другими молекулами и приобретает определенное «знание» о том, какова их скорость. Именно поэтому материя поддерживает ровную температуру: молекулы сталкиваются друг с другом и обмениваются скоростями: достигается состояние баланса. Когда мы нагреваем материю, мы можем делать это снизу. Результирующая высокая скорость быстро распределится среди всех молекул.
Вклад Максвелла заключался в том, что он основал учение о законах, управляющих подобным поведением. Движение и столкновения крошечных молекул могут быть красиво описаны по старым законам Ньютона — это движение и столкновения, в которых участвуют миллиарды шаров. Оказалось, что если у вас есть достаточное количество шаров (а в воздухе просто ужасно много молекул — приблизительно 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 [1027] молекул в обычной комнате), результатом действия ньютоновских законов движения становятся статистические законы материи, с которыми мы уже знакомы: правила для температуры, давления и объема, правила уменьшения доступности энергии тепла.
Но в этой картине есть кое-что странное. Законы Ньютона для миллиардов шаров и другие механические явления — это простые и красивые законы. Они описывают обратимые явления — эти явления могут быть обращены во времени. Во Вселенной Ньютона время может течь в обратную сторону — а мы даже не заметим разницы. Но в мире термодинамики поведение шаров связано с такими причудами, как второй закон термодинамики. Если смешать горячее и холодное, разделить их снова будет невозможно. Когда ваш кофе остыл, уже произошло нечто необратимое.
Толпа «высокоскоростных» молекул смешивается с толпой «низкоскоростных»: шарики сталкиваются друг с другом и приобретают новую среднюю скорость. Это позволяет раз и навсегда уравнять разницу: вы не сможете отделить молекулы, которые ранее имели высокую скорость, и те, которые ранее двигались на низкой скорости, так как каждая индивидуальная молекула не имеет ни малейшей мысли о том, частью какой температуры она являлась в тот или иной момент.
Как только молекулярная колода была перетасована, вы не сможете вернуть ее в прежнее состояние.
Эту проблему удалось точно сформулировать Людвигу Больцману примерно в период смерти Максвелла, в 1879 году: не существует высокой вероятности того, что законы Ньютона заставят все молекулы внезапно вернуться к своей первоначальной скорости перед смешиванием. На самом деле — это очень маловероятно. Со временем молекулы смешиваются все больше и больше. Холод и жар уравниваются до тепла.
Вот почему растет энтропия. Энтропия — это выражение недоступности данного вида энергии. Если эта энергия находится в форме тепла — измеряемого как температура — использовать ее можно только в том случае, если смешать что-то горячее с чем-то холодным (горячий пар и холодный окружающий воздух, которые смешиваются в паровом двигателе, к примеру). Но как только вы смешаете эти субстанции, вы уже не сможете их разделить и ожидать, что процесс будет работать снова.
![Я бы мог, но… не могу! Как подростку выкинуть из головы вредные мысли](/storage/book-covers/94/94f1c77fb95b2668deac1d5152c07308fc21f10b.jpg)
Современные подростки, живущие в сети, часто терпят поражение, сталкиваясь с проблемами в реальной жизни. Поле битвы находится в их сознании, но они не готовы к бою. Эксперт по подростковой уверенности, Джеки Летран, предлагает инструменты, необходимы для победы. Эта книга • научит понимать свои эмоции; • расскажет, как подружиться со своим сознанием; • объяснит, как ум создает проблемы и трудности; • научит обнаруживать свои негативные убеждения и менять их; • подскажет способы находить хорошее решение.
![Кокология 2](/storage/book-covers/4d/4d8bff4e01b1803319090932ea516480116ba2d7.jpg)
«Кокология» – модная японская игра, представляющая собой серию увлекательных психологических тестов, – входит сегодня в число популярнейших американских бестселлеров. «Кокология-2» предлагает читателям более 50 совершенно новых тестов, рассчитанных как на опытных кокологов, так и на новичков. Кокология – наука, занимающаяся изучением кокоро, что по-японски значит «ум» или «дух», – предлагает вам совершенно безобидные на первый взгляд вопросы вроде «Какая комната в вашем воображаемом доме самая чистая?», после чего выдает на основе полученных ответов описание вашего характера, ваших помыслов и предпочтений.
![Матрица `Матрице` - рознь](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
(О рецепте обретения “свободы” в фильме «Матрица») 1. Вот такое кино 2. Охота на человека и вопросы жизни и смерти 3. Математика и Божий Промысел 4. «Матричное» управление 5. О матрицах и эгрегорах 6. Освобождение — в Преображении содержания, а не в смене обличий.
![Семинар с доктором медицины Милтоном Г. Эриксоном](/storage/book-covers/e1/e125918f82d889b3184a76ea2f5de5e45a92b281.jpg)
Известность Милтона Г.Эриксона в нашей стране – впереди. Книга, которую Вы держите в руках, – первая изданная по-русски из множества томов и томиков, написанных им самим и о нем. Хочется поблагодарить тех, кто сделал возможной эту встречу: Т.К. Круглову, И.В. Тепикину, Е.Л. Михайлову (перевод и редактура); а также Берни Мэзела, Марка Трентона и Марка Патерсона, без помощи которых это издание просто не могло бы состояться. Итак, книга Мастера, Доктора, создателя целого направления, известного в мире как эриксоновский гипноз, – и очень живого человека.
![Слово](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
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.
![Под управлением любви](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
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.