Термодинамика реальных процессов
Шрифт:
В свете изложенного можно условно принять, что высокий хронал принадлежит прошлому системы, а низкий – ее будущему. Уменьшение хронала сопровождается ростом хода реального времени ? , при этом увеличивается скорость этого хода d?/dt . Увеличение скорости можно определить, например, с помощью ускорения d2?/dt2 , оцениваемого по отношению к условному времени. Это ускорение положительно при стремлении системы в будущее и отрицательно при стремлении в прошлое. Однако такое определение прошлого и будущего сугубо условно.
Большое теоретическое и практическое значение имеет возможность находить величину хронала Рt
Однако от абсолютного нуля мы отстоим далеко и пока еще не научились измерять хронал, поэтому на практике придется пользоваться каким-либо условным нулем отсчета. Например, давление мы иногда отсчитываем от атмосферного, температуру – от условного нуля Цельсия, электрический потенциал – от потенциала земли (заземления). Первый нуль является величиной переменной, второй – постоянной, третий изменяется, но обычно это не учитывается. При выборе условного нуля отсчета хронала тоже можно за основу взять Землю, ее хронал (посмотрим, как это должно выглядеть на практике).
Все тела на Земле – живые и неживые, естественно, заряжены до ее хронала м теряют свой хронал в окружающем пространстве вместе с нею. В отличие от давления, температуры и электрического потенциала хронал Земли распределен по ее поверхности более или менее равномерно (об этом говорит, например, известный факт сравнительно малого изменения темпа (скорости) распада радиоактивных изотопов в различных регионах). Снижение хронала во времени происходит медленно, примерно по экспоненциальному закону. Благодаря медленности этого процесса для не очень больших отрезков времени ?t экспоненту можно заменить прямой линией. Тогда процесс заряжания тела будет выглядеть так, как это изображено на рис. 5, б, где за время ?t хронал Земли РtЗ понижается на величину ?РtЗ , но хронал тела относительно Земли имеет заданное значение ?Рt .
Благодаря медленности процесса можно принять еще и второе упрощение, если пренебречь величиной ?РtЗ по сравнению с ?Рt и dРtЗ по сравнению с dРt . Это равносильно тому, что нуль отсчета хронала смещен от абсолютного нуля вверх на величину РtЗ (рис. 5, в).
Однако хронала Земли мы пока не знаем, поэтому для практических целей придется воспользоваться другим условным нулем, суть которого подсказана великим Ньютоном: речь идет о его "абсолютном, истинном математическом времени" tн . Именно это время мы примем за условный нуль отсчета хронала. При этом в первом равенстве (236) надо положить k = tн . Тогда хронал окажется величиной безразмерной, для краткости обозначим его через ? , Имеем
? = tн/? ; d? = -tн(d?/?2) = -(1/tн) ?2d? (237)
Здесь
Сопряженный с хроналом (237) хронор обладает размерностью Дж, произведение хронала ? на хронор (обозначим его через ? ) дает работу dQ? , равную изменению энергии dU :
dQ? = ? d? = dU
Однако условность нуля отсчета хронала делает эту работу похожей не на обычную работу (42), а на работу типа (222).
Введение хронала ? на первых порах вполне решает проблему хрональных расчетов примерно на том уровне, который получается в тепловых явлениях, если не известна абсолютная температура, но имеется шкала Цельсия. Единица измерения количества хронального вещества (хронора ? ) находится, например, путем заряжания 1 кг воды на единицу хронала либо до состояния, при котором ход реального времени в этой воде изменяется на 1 с. Соответствующая единица может быть установлена также на основе определения силы взаимодействия между двумя единичными хрональными зарядами; этой единице я дал название хрон (см. параграф 9 гл. XVIII).
На практике служба времени обеспечивает нас временем t , с достаточной точностью воспроизводящим эталонное ньютоновское tн . В свою очередь, часы – механические, электронные, радиоактивные и т.д., - помещенные в зону с повышенной или пониженной хрональной активностью, поведут себя так, как и любые объекты природы: в них ускорятся или замедлятся скорости всех процессов, то есть часы станут либо спешить, либо отставать. Например. в первом случае в механических часах шестеренки начнут вращаться быстрее, в электронных пластинка ускорит свои колебания, в радиоактивных участится распад изотопов. Во втором случае при пониженной хрональной активности, наоборот, все эти процессы замедлятся. Этих данных вполне достаточно для определения хронала и хода реального времени.
Необходимо подчеркнуть, что в рассматриваемых условиях часы фактически характеризуют не ход реального времени ? , а хрональную активность зоны, определяемую хроналом ? . Следовательно, показания часов и ход реального времени связаны между собой обратной зависимостью. Поэтому если за некоторый отрезок эталонного времени ?t часы покажут длительность ?? , то искомые безразмерные хронал ? и ход реального времени ? определяется из соотношений
? = ??/?t ; ? = ? t /?? (237’)
Для наглядности на рис. 5, г изображена зависимость хронала в функции эталонного времени, причем на участке АВ часы хронально заряжаются, на участке ВС заряд остается неизменным, на участке СДЕ происходит разряжание часов. Кривая АВСД соответствует условиям, когда часы спешат, на кривой ДЕ часы отстают, штриховая прямая АД отвечает синхронному ходу часов и эталонного времени.
В наших последующих опытах хронал мало отличается от единицы, а ход реального времени – от эталонного, поэтому разность хода приходится накапливать, например, в течение суток, при этом размерность хронала становится равной с/сут. Чаще всего величина составляет несколько десятых долей секунды за сутки. Однако НЛО демонстрируют нам многократное увеличение или уменьшение хронала.