Начало начал - [46]

По мнению авторов книги, интересно подошел к определению времени академик А. И. Вейник, работы которого незаслуженно забыты учеными. В своем учебнике термодинамики академик изложил созданную им весьма оригинальную общую термодинамическую теорию, считая что «термодинамика – это всеобъемлющая наука, которая изучает свойства (состояния) материи и процессы взаимодействия тел природы в их взаимной связи» [94. С. 12]. Как известно, способом существования материи является движение, которое просто неотделимо от материи. Фундамент новой термодинамической теории составляет понятие элементарной формы движения материи – ЭФДМ. И ученый приводит огромное множество элементарных форм движения: перемещательная, вращательная, метрическая, импульсная, спиновая, хрональная, информационная, субстанциальная и т. д.

В основе теории Вейника лежат один главный и четыре дополнительных постулата [94. С. 12–18].

Главный постулат гласит: для каждой элементарной формы движения материи существует (и может быть найден) характерный параметр Е, который с качественной и количественной стороны однозначно определяет эту форму движения, а следовательно, и все (макроскопические и микроскопические) свойства (состояния) материи в той мере, в какой они связаны с этой формой движения. Параметр Е называется обобщенным зарядом (или просто зарядом). В литературе этот параметр называют еще фактором экстенсивности или координатой состояния. Причем качественную сторону ЭФДМ определяет факт наличия заряда, а количественную – величина заряда.

Зарядами служат перемещение, угол поворота, количество движения, момент количества движения (спин), объем, масса, время, электрический заряд (электрон), термический заряд (термон) и др.

Например, зарядом Е для перемещательной формы движения материи служит перемещение, поскольку сам факт наличия перемещения определяет качественную сторону этой формы движения материи, а величина перемещения однозначно характеризует ее количественную сторону. Аналогичным образом факт наличия электрического заряда определяет качественную сторону электрической формы движения, а величина заряда – ее количественную сторону.

Главный постулат утверждает сам факт существования обобщенного заряда, а дополнительные постулаты (2–5) характеризуют свойства этого заряда.

Второй (дополнительный) постулат гласит: обобщенному заряду присуща способность самопроизвольно распространяться в направлении убывания сопряженного с ним потенциала Р. Потенциал есть движущая сила процесса переноса заряда. Потенциалом служат сила, момент силы, скорость, угловая скорость, давление, химический и электрический потенциалы, абсолютная температура и т. д.

Например, в электрической форме движения перемещается электрический заряд от большего электрического потенциала к меньшему, в термической – термический заряд от большей температуры к меньшей. В химической форме движения способностью перемещаться обладает масса (заряд). Перенос массы происходит в сторону от большего потенциала к меньшему и т. д.

В третьем дополнительном постулате главная идея состоит в том, что перенос любого заряда сопровождается эффектом диссипации, то есть выделением или поглощением термического заряда. Любая форма движения материи вследствие диссипации превращается именно в термическую, или, наоборот, термическая форма движения превращается в любую другую. Например, перенос электрического заряда по проводнику сопровождается выделением так называемой джоулевой теплоты, течение жидкости и газа по трубе – выделением тепла трения и т. д.

Суть четвертого постулата можно выразить так: обобщенный заряд обладает квантовыми (дискретными) свойствами. А это значит, что всегда существует некоторый минимальный по величине (элементарный микроскопический) заряд, из которого составляются затем любые большие (в том числе и макроскопические) заряды.

В субмакромире и макромире дискретность обобщенного заряда не проявляется. В этих системах заряд обладает свойством непрерывности-континуальности. В микромире на первый план выступают именно дискретные (квантовые) свойства заряда. Например, носителем электрического заряда является электрон, а электрический заряд электрона представляет собой элементарный квант электрического заряда. Совокупность большого числа таких квантов дает макроскопический электрический заряд.

Поскольку обобщенными зарядами являются масса, пространство, время и т. д., они также обладают квантовыми (дискретными) свойствами.

И, наконец, пятый постулат гласит: каждому данному обобщенному заряду можно противопоставить соответствующий антизаряд (минус-заряд). Действительно, квантовая физика доказала, что каждой элементарной частице соответствует античастица. Например, электрон и позитрон, кси-ноль-гиперон и антикси-ноль-гиперон, сигма-минус-гиперон и антисигма-минус-гиперон и т. д.

Здесь стоит отметить, что в науке постулаты всегда принимаются без доказательств. Их справедливость подтверждается (или не подтверждается) опытными данными. В данной работе основной постулат, полученный на известном (ограниченном) материале, был затем обобщен на все без исключения формы движения. В таком обобщенном виде постулат стал могущественным инструментом не только для изучения известных, но и для открытия новых форм движения материи и новых связей между ними. Для каждой элементарной формы движения справедливость основного постулата подтверждается в книге Вейника опытными данными. Дополнительные четыре постулата также являются результатом обобщения повседневного опыта.