Термодинамика реальных процессов

Вейник Альберт Иозефович

 Кроме известных существует еще большой класс микрочастиц, которые я называю хрононами. Обычно наименование отражает либо историю открытия частицы, либо ее главное назначение, хотя каждая из них представляет собой большую гроздь порций разнородных и равноправных веществ. Например, электрон был назван так, ибо его открыли в рамках учения об электричестве, фотон – при изучении световых явлений ("частица света", "квант света"). Хронон содержит порции метрического вещества (имеет размеры, массу), ротационного (спин), вибрационного (колебательного) и некоторые другие. Но нас будут интересовать главным образом его хрональные свойства.

 В физике для частиц типа хрононов есть общее название – лептоны, к ним относятся нейтрино,

электроны, мюоны. По размерам (массам) хрононы в миллионы и миллиарды раз меньше электрона, отсюда их высокие проникающая способность (как у нейтрино) – они проходят сквозь Землю – и скорость, которая изменяется от десятков и сотен метров в секунду до десятков и сотен скоростей света, - это показывают прямые измерения. Мне довелось наблюдать уже семь типов хрононов. Самым замечательным свойством хрононов является их способность нести в себе калейдоскопически разнообразную и исчерпывающую информацию о любом теле (живом и неживом), которые их излучают.

 В макромире хрональному веществу присущи непрерывные, континуальные свойства. О хрональном макроявлении мы получаем известное представление, измеряя различными более или менее приближенными методами длительность всевозможных событий, процессов, явлений. При этом мы фактически имеем дело либо с условным временем t , либо с реальным ? , обратным по отношению к хроналу ? . О свойствах хронального вещества на макроуровне, как и на двух других количественных уровнях мироздания (нано- и микро-), более подробно говорится в гл. XVIII [ТРП, стр.228-243].

2. Простое метрическое явление.

 Вторым по важности следует признать истинно простое метрическое явление (от греческого metron – мера, размер), которое так же, как и хрональное, крайне интересует всех: и обывателя, и инженера, и философа, и ученого, но которое еще не получило должной качественной и количественной расшифровки.

 Согласно парадигме ОТ, все сущее состоит из вещества и его поведения. Следовательно, пространство тоже должно быть отнесено к одной из двух указанных категорий. К какой именно – это легко видеть из правила аддитивности: пространство способно суммироваться, следовательно, оно является веществом, а не поведением, причем простым веществом, ибо его не удается разложить на более простые составляющие.

 Установив таким образом факт существования вещества-пространства, мы тем самым должны приписать ему все те общие свойства, которыми обладает любое вещество. Следовательно, пространство есть объективная реальность, оно абсолютно – в этом заключаются главные общие свойства пространства.

 Вместе с тем пространство обладает и многими частными, специфическими, неповторимыми свойствами, присущими только ему одному. Главным из них служит свойство протяженности. Этим свойством пространство наделяет все ансамбли, в состав которых входит. Благодаря наличию этого свойства мы не можем сказать, что метрическое вещество заполняет некое вместилище, например некое пустое пространство, наподобие пустого ящика без стенок, ибо пустого пространства в природе нет и не может быть. Пустое пространство равносильно пустому веществу, то есть отсутствию вещества, а отсутствие пространственного вещества есть отсутствие самого пространства. Следовательно, имеется только вещественное пространство, вне этого вещества не может быть и свойства протяженности. Все остальные вещества природы, включая хрональное, существуют "параллельно" с пространством, но внутри него, как бы "размазаны" в нем. Специфическим свойством протяженности они не обладают, ибо это свойство есть прерогатива одного лишь пространства.

 Другое важнейшее специфическое свойство метрического вещества, являющееся следствием протяженности, заключается в том, что в пространстве все располагается "в смысле порядка положения" (Ньютон). Это значит, что в данной точке пространства не могут одновременно находиться две порции метрического вещества. Одна порция может попасть в

эту точку только путем вытеснения из нее второй порции. В противоположность этому в данной точке пространства может находиться любое число порций всех остальных простых веществ, ибо они не обладают свойством протяженности.

 Наконец, отсюда непосредственно вытекает еще третье важнейшее специфическое свойство метрического вещества. Суть его сводится к тому, что взаимное вытеснение, замещение различных порций возможно только в том случае, если ансамбли, содержащие метрическое вещество, обладают способностью перемещаться, двигаться друг относительно друга.

 Таковы главные общие и специфические свойства пространства. Помимо главных оно обладает также многочисленными другими общими и специфическими свойствами, которые, однако, не столь кардинальны, как упомянутые, они выясняются по мере дальнейшего развития аппарата ОТ.

 Мерой количества метрического вещества (пространства), или метрическим экстенсором, служит метриор Емет . Метрические интенсиал, или метриал Рмет , характеризует качество поведения метрического вещества. Согласно правилу (42), работа метрического вещества, равная изменению энергии системы, определяется по формуле

dQмет = Рмет dЕмет = dU (238)

Необходимо теперь вложить конкретный физический смысл в понятие метриора, а затем и метриала.

Поскольку главное специфическое свойство пространства – это протяженность и поскольку мы живем в трехмерном мире, постольку сразу же возникает идея о том, чтобы в качестве меры количества метрического вещества выбрать некий объем. Однако объем мы привыкли измерять с помощью линейного размера, взятого в третьей степени. Очевидно, сто такая сложная конструкция, не удовлетворяющая важнейшему требованию специфичности, не может служить экстенсором. Тем более что линейный размер – это экстенсор условно простого перемещательного явления, не обеспеченного своим специфическим веществом (см. параграф 5 гл. XV). Аналогично и сам объем выступает в роли экстенсора условно простого механического явления (см. параграф 4 гл. XV). О других, более существенных недостатках объема как экстенсора для истинно простого метрического явления говорится ниже. Следовательно, объем в обычном его понимании отпадает.

Для определения физического смысла метриора придется обратиться к третьему важнейшему специфическому свойству пространственного вещества, оно вытекает из второго, заключающегося в существовании порядка положения. Чтобы соблюдать порядок положения, тела должны перемещаться, двигаться, только таким способом они могут вытеснять друг друга со своих мест. Благодаря этому в рассмотрение естественно вовлекается классическая механика с ее обширным кругом блестяще отшлифованных понятий и законов. Среди этих понятий нас в первую очередь должно интересовать то, что является мерой количества вещества применительно к перемещению, движению. Известно, что такой мерой служит масса m, измеряемая в килограммах.

Это понятие сложилось не сразу. Оно формировалось в течение нескольких поколений, начиная с Аристотеля и Герона и вплоть до Коперника, Гильберта, Кеплера. Непосредственные предшественники Ньютона (Декарт и Гюйгенс) еще путали понятия количества вещества и веса. Четко различил из Бальяни в 1638 г. Но дальше всех пошел Ньютон в своих "Началах", он массу определил как меру "количества материи" и успешно применил ее в своих законах механики [53, с.129].

 Масса хорошо описывает третье важнейшее свойство метрического вещества – перемещение, движение. Ниже мы убедимся, что она пригодна также для полного определения двух первых главных свойств этого вещества – протяженности и порядка положения. Масса удовлетворяет и требованию специфичности. Следовательно, ее вполне можно избрать на роль экстенсора истинно простого метрического явления. Разумеется, будучи мерой количества метрического вещества (метрической формы материи), масса не в состоянии охарактеризовать всю материю в целом, все ее разнородные формы.