Cтраница 3
Как видно из уравнения (8.28), сила Рд, определяемая как временная производная импульса, равна сумме истинной механической силы F, определяемой по ускорению и импульсу II, немеханически теряемому телом за 1 с. Это подтверждается также тем, что работа (8.29) именно этой силы совпадает с работой (8.19), полученной в релятивистской термодинамике с инвариантной температурой. [31]
Вспоминая научные работы Планка, мы видим развитие понятия энтропии и термодинамики сложных систем и растворов, борьбу за правильное понимание второго начала термодинамики, а потом последовательную интерпретацию третьего начала. В центре стоит термодинамика лучистой энергии, приведшая его к статистической физике и к кванту действия; стремление сочетать кванты с электродинамикой, как ее дальнейшее развитие в микромире; серия статей по релятивистской термодинамике; борьба с формалистической школой Маха и Оствальда, не поднявшаяся, однако, до последовательного диалектического материализма; защита культуры и ученых от гитлеровского расизма, не доведенная до активной борьбы или до отказа от ответственных должностей. [32]
Вспоминая научные работы Планка, мы видим развитие понятия энтропии и термодинамики сложных систем и растворов, борьбу за правильное понимание второго начала термодинамики, а потом последовательную интерпретацию третьего начала. В центре стоит термодинамика лучистой энергии, приведшая его к статистической физике и к кванту действия; стремление сочетать кванты с электродинамикой, как ее дальнейшее развитие в микромире; серия статей по релятивистской термодинамике; борьба с формалистической школой Маха и Оствальда, не поднявшаяся, однако, до последовательно диалектического материализма; защита культуры и ученых от гитлеровского расизма, пе доведенная до активной борьбы или до отказа от ответственных должностей. [33]
В случае необратимых процессов тем не менее возникает важное различие между заключениями классической термодинамики и релятивистской термодинамики. Классическая термодинамика неизбежно ведет к заключению, что окончательным результатом необратимых процессов, по необходимости, окажется состояние с максимальной энтропией и что дальнейшие термодинамические изменения окажутся невозможными. Релятивистская термодинамика предвидит возможность протекания необратимых процессов без достижения когда-либо непреодолимого максимального значения энтропии. [34]
Но понимание процессов, происходящих в космосе, уже невозможно без знания релятивистской термодинамики. [35]
Наблюдатель в обратимо расширяющейся Вселенной пришел бы к совершенно ложным заключениям, если бы он попытался объяснить поведение его окружения при помощи классической, а не релятивистской термодинамики. Теория относительности, по сравнению с классической теорией, приводит к повышенной возможности осуществления обратимых процессов. Но, однако, необратимые процессы ни в коем случае не исключаются в релятивистской термодинамике. Некоторая степень необратимости продолжает оставаться обычной характеристикой реальных термодинамических процессов, протекающих в природе. [36]
Разобрано большое число новых задач. Часть их связана с дополнительными вопросами, не всегда читаемыми в курсе и не вошедшими в основной текст книги. В четвертом издании некоторые разделы книги дополнены или изложены по-новому. Впервые в учебной литературе излагается релятивистская термодинамика и термодинамическая теория критических показателей, а также приводится анализ ошибок и заблуждений в термодинамике, весьма поучительный при ее освоении. [37]
По мнению многих ученых, решающий довод против теории тепловой смерти Вселенной следует из релятивистской термодинамики, которая учитывает действие во Вселенной гравитационных полей. Гравитационные поля имеют переменный характер, зависят от координат и времени и выступают в качестве внешних условий протекания во Вселенной термодинамических процессов. Термодинамическая система достигает состояния термодинамического равновесия, только если она находится в стационарных ( не зависящих от времени) условиях. В силу наличия внешних нестационарных условий, в качестве которых выступают гравитационные поля, возрастание энтропии во Вселенной не ведет к достижению ее термодинамического равновесия. В свете данных релятивистской термодинамики теория тепловой смерти Вселенной теряет доказательный характер и обнаруживает свою несостоятельность. [38]
С точки зрения статистической механики в космических системах, в отличие от обычных молекулярных систем, необходима во всяком случае учитывать собственное гравитационное доле, имеющее дальнодействующий характер. Проявляясь всегда как притяжение, гравитационные силы не допускают экранировки, которая приводила бы к эффективному короткодействию, аналогичному тому, которое возникает в системах заряженных частиц противоположного знака. Наличие сил тяготения не совместимо, таким образом, с существованием конечного радиуса корреляций, который, как мы видели, играет важную роль в обосновании неравновесной термодинамики. Возможны и другие причины, препятствующие непосредственному применению статистической механики к миру как целому. Они могут быть связаны с теорией относительности и нестационарностью состояния Вселенной. Более подробное обсуждение затронутых вопросов дается в релятивистской термодинамике, возникшей на основе идей обычной термодинамики и теории тяготения. [39]