Cтраница 2
Поэтому, несмотря на то, что было накоплено большое число фактов, говорящих в пользу реального существования молекул, требовалось явление, в котором движение молекул проявлялось бы с достаточной для того времени очевидностью. Таким явлением оказалось броуновское движение, обнаруженное еще в первой половине прошлого века. Молекулярно-кинетическая теория броуновского движения, развитая в начале нашего века Эйнштейном и Смолуховским, а затем и экспериментальное подтверждение такой теории - все это внезапно явилось убедительным Доказательством реальности молекул. [16]
В наше время оно стало стройной теорией, хорошо проверенной тысячами экспериментов. Множество прямых и косвенных доказательств реальности молекул позволяют считать молекулярные представления о строении вещества установленными с достоверностью, которая может конкурировать со степенью достоверности коперниковой системы. [17]
Дингль говорит о статистическом методе, в котором не заботятся о движении отдельных молекул, а ограничиваются подсчетом средних значений, необходимых для изображения наблюдений ( то есть явлений); эту позицию он обозначает как измену настоящей миссии физики, как ее рассматривала признанная философия. Я не мог себе уяснить из этого, считает ли Дингль излишней всю кинетическую теорию или же он лишает реальности молекулы, называя их counters ( счетными единицами) или dummies ( фишками), ибо он не делает никакой попытки проанализировать фактический материал, который использует кинетическая теория для доказательств существования молекул. [18]
Конечно, все это, как говорит Дингль, суть феномены, явления, причем молекулы остаются на заднем плане. Но бросается в глаза пункт, который Дингль не упоминает, а именно, что кинетическая теория приводит к определенным свойствам молекул - к весу, величине, форме ( степени свободы) и взаимодействию. Небольшое число молекулярных констант определяет на основе молекулярной гипотезы неограниченное число феноменологических свойств. Поэтому каждое новое свойство, которое предсказано, является подтверждением молекулярной гипотезы. К этим предсказаниям относятся такие изумительные примеры, как лауэ-диаграммы рентгеновских излучений на кристаллах и вся область радиоактивных явлений. Здесь в самом деле убедительно прорвалось доказательство реальности молекул, и говорить о какой-то dummy, которая оставляет след в камере Вильсона или в фотографической эмульсии, мне кажется делом, мягко выражаясь, малоподходящим. [19]
Из предыдущего следует, что молекулярная статистика указывает на возможность отступлений от второго начала термодинамики. В связи с этим возникают два вопроса: во-первых, каково теоретическое и практическое значение этих отступлений, и, во-вторых, в каких областях фактически обнаруживаются указанные отступления. Выяснение этих вопросов относится к важному этапу развития физики. Однако окончательное значение второго начала было выяснено, когда было обращено внимание на многочисленные и разнообразные явления, связанные с отступлениями от второго начала, и когда удалось построить полную теорию этих явлений. Начало исследований в этом направлении относится к 1905 г., когда одновременно и независимо была развита теория броуновского движения в работах Эйнштейна и Смолуховского. Работу Эйнштейна можно назвать эпизодической, так как позднее он не возвращался к этим вопросам, тогда как Смолуховский на протяжении ряда лет ( с 1905 по 1917 г.) последовательно развивал представления о значении отступлений от второго начала, причем выводы его получили блестящее подтверждение в ряде параллельно шедших экспериментальных исследований других ученых. В своем докладе Доступные наблюдению молекулярные явления, противоречащие обычной термодинамике ( 1912) Смолуховский широко ставит всю проблему второго начала и связанный с ней вопрос о возможном доказательстве реальности молекул через посредство наблюдения явлений отступлений от термодинамического равновесия, названных флюктуациями. [20]