Текст книги "Жизнь и мечта"

Автор книги: Павел Ощепков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 20 (всего у книги 21 страниц)

Именно поэтому мы никогда не наблюдаем самопроизвольного возникновения различных температур в каком-либо теле, которое до этого находилось при одинаковой температуре.

294

Коллега Б. Само собой разумеется, что теорию вероятностей можно приложить к рассмотрению бесчисленного множества процессов. Однако я не сторонник универсального объяснения всех явлений природы выводами одной только этой теории. Если, например, положить два шарика – один черный и один белый – в ящик и начать покачивать его, то можно с уверенностью сказать, что никогда, ни в какой отдельно взятый момент времени эти шарики не могут быть равномерно распределенными по дну ящика. Ни белый, ни черный шарик не может находиться одновременно и в левом углу ящика и в правом.

Никакая теория вероятностей тут не поможет. Для выполнения такого условия и черный и белый шарики должны были бы расколоться по крайней мере пополам, т. е. перестать быть тем, чем они на самом деле являются.

Но, с другой стороны, если вести очень длительное наблюдение за состоянием тех же шариков в качающемся ящике, то, исходя из теории вероятностей, можно сделать вывод, и это будет правильный вывод, что белый и черный шарики равномерно распределены по всему дну ящика. В любом из участков дна этого ящика белый шарик побывает ровно столько же раз, сколько и черный. Вот и выходит: процесс один и тот же, а выводов по нему можно сделать два и притом совершенно противоположных.

Коллега А. Конечно, второй закон термодинамики носит не абсолютный, а статистический характер, поэтому при наблюдении объектов с небольшим содержанием частиц или молекул возможны отступления от него.

Броуновское движение это очень хорошо иллюстрирует.

Коллега Б. Для меня очень важно, что ты не придаешь теперь второму началу термодинамики абсолютного характера хотя бы в области микромира. Но своим примером с черным и белым шариками я хотел подчеркнуть совсем другое. Я хотел сказать, что за статистическим результатом наблюдения какого-либо процесса мы можем иногда не разглядеть истинной природы явления.

Картина электронного облака в атоме является, безусловно, статистической, и она правильно описывает распределение плотности электрического заряда вокруг ядра, но этим она не раскрывает еще природы самого электрона, природы единичных актов движения электрона в атоме.

295

Коллега А. Поскольку во всех реальных телах окружающего нас мира находится не единичное количество атомов и молекул, а огромное их число, то мы вправе ожидать в них только такие процессы, которые ведут к высшей степени неупорядоченности. Только такие состояния отвечают наибольшей вероятности. Тепловое равновесие, как самое вероятное состояние, лишь наиболее убедительно иллюстрирует эту закономерность.

Конечно, и в нем с точки зрения теории вероятностей возможны отступления, но они столь же невозможны, сколь и невероятны. Подсчитано, например, что даже в одном кубическом сантиметре объема такое событие, как перемещение всех молекул воздуха в верхнюю его половину, может произойти лишь один раз на lO^{30000000000000000000} случаев. Такую цифру невозможно даже мысленно представить себе – настолько она огромна. Это еще раз говорит о том, что не следует делать различия между «невероятным» и «невозможным».

Коллега Б. Если память мне не изменяет, то, кажется, известному физику Вильсону принадлежат слова, что эквилибристикой математики можно внушить доверие даже к самой ложной теории. Я не могу, да и не хочу выступать против приложения теории вероятностей к тепловым процессам. Все достижения науки должны быть разумно использованы. Но твой пример носит явно абсурдный характер. Ведь для того, чтобы все молекулы воздуха сами собой переместились из нижней половины сосуда в верхнюю его половину и создали там двойное давление, необходимо затратить работу. Ты же этого условия не обеспечил, поэтому подсчитанная тобою вероятность относится к тому, чего вообще быть не может.

В этом случае невероятное действительно есть в то же время и невозможное. Я знаю, во всех курсах физики невероятное отождествляется с невозможным даже тогда, когда для этого нет достаточных оснований.

Коллега А. А ты приведи мне хотя бы один пример, один процесс, в котором невероятное не соответствовало бы невозможному.

Коллега Б. Привести такой пример очень легко.

Прежде всего, это рождение новых звезд и вечное движение материи. С точки зрения теории вероятностей, с точки зрения энтропистов, это принципиально невозможно.

296

Но ведь это существует! Мы сами с тобой, как живые организмы, являем собой пример нарушения этого правила.

Не признать этих примеров ты не можешь, если только втайне не решил обратить меня в верующего.

Коллега А. Реакционная философия использовала, конечно, учение Клаузиуса для того, чтобы обосновать религиозное представление о начале и конце мира. На этом поприще подвизались не только попы, включая римского папу Пия XII, но и многие псевдоученые. Но современная наука не имеет ничего общего с поповскими представлениями. Наукой доказано: когда наступает равновесие, то вокруг этого равновесия начинаются небольшие колебания – отступления от этого равновесия, или, как их еще называют, флюктуации.

Коллега Б. Я согласился бы объяснить рождение новых миров флюктуацией, если бы эти флюктуации были действительно столь велики. Но ведь ты сейчас же скажешь, что флюктуации заметны лишь для систем, состоящих из небольшого числа частиц, а для систем, состоящих из большого их числа они или совсем незаметны, или почти незаметны.

Коллега А. Хотя мы условились с тобой не выходить за рамки курса физики для всех, однако я хотел бы прибегнуть к некоторым элементарным выкладкам, чтобы показать тебе, что закон возрастания энтропии есть объективный закон природы, а не какое-то субъективное умозаключение и что общая энтропия тел, участвующих при любых реальных процессах, всегда возрастает и только возрастает.

Коллега Б. Я думаю, нам не стоит тратить времени на взаимное объяснение того, что такое энтропия. По этому поводу было так много сказано в научной и технической литературе, что мы едва ли будем в состоянии что-нибудь добавить к написанному. Одни авторы преувеличивали и до сих пор преувеличивают значение понятия «энтропия», другие, наоборот, с не меньшим рвением отрицают всеобщую значимость этого понятия. Я считаю, что и те и другие бесплодно тратят силы.

Для ряда технических расчетов понятие «энтропия» как математическое выражение полезно, и пренебрегать им не следует. Для не слишком больших замкнутых систем оно совершенно справедливо, хотя и не содержит в себе какого-либо нового физического качества, которое ранее не было известно.

297

Ошибочность представлений Клаузиуса состоит не в том, что он установил это понятие, а в том, что он бездоказательно распространил его на всю Вселенную, которая как всем известно, не является замкнутой системой и, следовательно, не подчиняется этому закону. Именно в этом смысле и состоит прежде всего антинаучность постулата Клаузиуса. Наблюдая неограниченно долго бесконечно большую систему, мы обязательно будем встречать в ней как возрастание энтропии, так и уменьшение ее, как рассеяние энергии, так и концентрацию ее.

Мне кажется, что теперь в этом убеждается все большее число представителей науки, и поэтому общие разговоры на эту тему можно сократить. Ни для микромира, ни для бесконечно больших систем понятие возрастания энтропии не имеет смысла.

Коллега А. Но ты же не можешь отрицать взаимную связь между понятием энтропии и вероятностью, которая, так же как и энтропия, при любых процессах никогда не уменьшается, а только возрастает?

Коллега Б. Само собой разумеется, что если мы насыплем в ящик сначала какое-то количество белых шариков, а затем на них такое же количество черных, то при покачивании ящика белые и черные шарики постепенно перемешаются. Раздельное состояние шариков в этом случае будет маловероятным, а смешанное состояние будет более вероятным. Из этого маловероятного состояния ты, конечно, сразу же сделаешь вывод о невозможности раздельного состояния шариков, особенно если общее количество их будет очень велико. Я же такого вывода распространять на все процессы не буду.

Коллега А. Назови мне хотя бы один процесс, в котором невероятное стало бы вероятным. Нет и быть не может таких процессов.

Коллега Б. Изволь. Все мы не раз видели, что ветер гонит плавающий на воде предмет в ту сторону, куда он дует. И никто никогда не видел, чтобы бревно плыло навстречу ветру. Такое движение, безусловно, невероятно, а значит, и невозможно. Так было на протяжении миллионов лет, пока человек не поставил в соответствующее положение парус и руль (бревно или лодка – это принципиального значения не имеет). Какой результат из этого получился, ты знаешь сам, – бревно поплыло против ветра. Силой ветра оно стало перемещаться против ветра. Я убежден, что когда впервые это кем-то было сделано, то первобытные люди смотрели на это как на чудо.

298

Но чудо ли это? Нет, не чудо, а разумное вмешательство человека в процесс взаимодействия участвующих в этом сил.

Коллега А. Но в твоем примере есть направленный поток энергии, поэтому его нельзя отождествлять с тепловым потоком рассеяния.

Коллега Б. А ты считаешь, что тепловой поток лишен направленности? Вы же сами беспрестанно утверждаете, что тепло может распространяться только от более горячего тела в сторону более холодного. Разве это не направленность теплового, а следовательно, и энергетического потока? Конечно, направленность. Мы еще не знаем пока, какой и как поставить «парус» на пути этого потока, чтобы использовать его силу для накопления потенциала. Но я уверен, что такой «парус» найдется.

Коллега А. Я все-таки считаю, что твой пример с бревном не имеет отношения к рассматриваемому вопросу.

Коллега Б. А я думаю наоборот: он имеет очень большое отношение. Движение бревна (или лодки) против силы ветра – ярчайший пример использования силы для движения против самой силы.

Коллега А. Конечно, бревно не может плыть против течения – это невероятно. Но я, право же, не вижу взаимной связи этого явления с самопроизвольным ростом какого-либо энергетического потенциала.

Коллега Б. В том-то все и дело, что вы, сторонники всеобщей деградации энергии, упорно делаете одновременно две ошибки в одном вопросе. С одной стороны, вы все время подчеркиваете слово «самопроизвольно».

Тем самым вы исключаете активную организующую роль человека в этом процессе. И, с другой стороны, подобными утверждениями вы отрываете человека от природы, как будто человек не есть сама природа. Если человек организовал подъем гранитных плит на Ленинские горы, то ведь это в действительности сделала сама природа.

Коллега А. Но есть неумолимый закон природы, ведущий ко всеобщему равновесию. Все видят, как нагретое тело остывает, а вот чтобы чернильница, например, сама собой нагревалась за счет тепла окружающей среды, то этого еще никто и никогда не видел.

299

Коллега Б. Мало ли чего первобытный человек не видел и не умел делать. Телевидение тоже никто и никогда не видел, пока его не создал человек, разумно организовав взаимодействие все тех же сил природы.

В телевидении нет ничего сверхъестественного, но само по себе оно тоже никогда не существовало. И если бы кто-нибудь задался целью подсчитать вероятность самопроизвольного появления телевидения, то он тоже строго математически доказал бы, что оно невероятно, а значит и невозможно.

Коллега А. Не надо понимать меня так, будто при тепловом равновесии наступает полный покой. Любое физическое тело, достигая равновесия, в каждое мгновение как бы перестает быть прежним, ибо взаимное расположение молекул в нем не остается постоянным, а беспрестанно изменяется.

Это означает, что значение любой физической величины, характеризующей тело, сохраняется только в среднем. Строго говоря, физические величины никогда не равны своим наиболее вероятным значениям, а все время колеблются около них. Среднее значение относительной флюктуации, т.е. той доли, на которую изменяется интересующая нас физическая величина благодаря хаотическим движениям молекул, может быть выражено величиной 1/√N, где N – число молекул данного изучаемого тела или его части. Из этого соотношения следует, что флюктуации заметны лишь для систем, состоящих из небольшого числа молекул, и совсем не заметны для систем, состоящих из огромного числа молекул.

Коллега Б. Выходит, что ты, как правоверный сторонник теории всеобщего рассеяния тепла, признаешь, что флюктуации действительно являются каким-то своеобразным нарушением закона равновесия? В тот момент, когда тело отклоняется от равновесия, флюктуации переводят его из более вероятного состояния в менее вероятное.

Коллега А. При флюктуациях равномерное распределение молекул действительно нарушается, временами возникает как бы более упорядоченное состояние. В таком понимании тепло действительно может на отдельных участках переходить от более холодного места к более теплому. Но не вздумай предложить мне на этом принципе создание вечного двигателя. Наукой это давно опровергнуто. И ошибочность всех изобретений в этом отношении доказана.

300

Из этого следует, что хотя нарушения всеобщего стремления природы к равновесию благодаря флюктуациям непрерывно возникают вокруг нас, но они не могут изменить неумолимого хода всех физических процессов в сторону увеличения вероятности, в сторону обесценения энергии.

Коллега Б. Выходит, что мы с тобой живем в очень счастливое время. Кто-то позаботился о нас и создал нам приятное, теплое, ласковое солнце. Так, что ли?

Коллега А. Я не исключаю в этом случае наличия крупного противоречия с основными нашими представлениями. Критическое рассмотрение окружающей нас действительности в отдельных случаях указывает на то, что наши представления о пространстве и времени, а также основные законы, которые мы до сих пор считали несомненными, чем-то нехороши. Образно говоря, наша старая машина оказывается негодной как для очень малого, так и для очень большого.

О том, какие изменения надо внести в наши прежние формулировки законов природы, чтобы их можно было применять в одних случаях к микромиру, а в других – ко всей Вселенной, покажет только будущее.

Коллега Б. Вот это деловой разговор. Лучше признать незнание, чем хвастливо прикрывать его ложными знаниями.

Говоря о флюктуациях, я так же, как и ты, не имею в виду использование их для получения работы. Но я не преуменьшаю их роли в масштабах Вселенной. Я думаю, что и ты не высказал мне по этому поводу всего, что хотел.

Коллега А. Уже сегодня астрономы при помощи телескопов проникли в глубь Вселенной на расстояния, в 10¹²—10¹³ раз превышающие размеры Солнечной системы. Если наша Солнечная система – это флюктуация, то, значит, мы наблюдаем неравновесные состояния, которые превышают масштаб, необходимый для нашей жизни, по крайней мере в 10¹² раз. Таким образом, наше существование ни в какой степени не оправдывает невообразимо малую вероятность флюктуации, приведшей к образованию Вселенной в современном виде.

Коллега Б. Что верно, то верно. Только ты не совсем правильно понимаешь «невообразимо малую вероятность флюктуации». Говоря так, ты все время имеешь в виду относительную величину флюктуации.

301

Она действительно с ростом числа частиц катастрофически убывает. Но ведь в реальных процессах участвует не относительная, а абсолютная величина флюктуации, т. е. ее прямое значение как √N. С ростом абсолютного числа частиц в системе абсолютное значение флюктуации тоже растет, а не убывает. При бесконечно большом числе частиц в системе флюктуации в ней по своей абсолютной величине могут также достигать бесконечно большого значения.

Коллега А. Мы рассмотрели со всех сторон проблему получения энергии из окружающего пространства и пришли к выводу, что она не имеет под собой никакого научного основания. Может быть, кончим на этом наш разговор?

Коллега Б. Если ты считаешь постулат Клаузиуса достаточным основанием для своих взглядов, то, может быть, ты, по-своему, и прав, я же считаю, что настоящего разговора на эту тему мы еще и не начинали.

Коллега А. Что ты этим хочешь сказать?

Коллега Б. А то, что энергия рассеяна повсюду вокруг нас, и поэтому я уверен, что наступит такое время, когда люди сумеют включать ее в активный цикл круговорота.

Коллега А. Я не завидую тебе. Ты рискуешь подвергнуться изничтожающим нападкам со стороны всех, кто не разделяет твоих взглядов, а ты же знаешь, что в науке таких большинство.

Коллега Б. А я хочу спросить тебя, было ли в истории развития науки хотя бы одно сколько-нибудь значительное открытие, которое миновало бы «родовые муки»?

Коллега А. Да, но вопрос, который ты поднимаешь, выходит за рамки всего известного, он ворошит грандиозные области знаний. Ты рискуешь выступать против установившихся и безраздельно признаваемых законов природы.

Коллега Б. Выходит, что мы говорим с тобой на разных языках. Я тысячу раз повторяю и готов сказать тебе еще не одну тысячу раз, что в наше время не найдется ни одного здравомыслящего человека, который бы выступил с отрицанием правомерности установленных наукой законов природы, в том числе и второго начала термодинамики в любой его формулировке. Только в пылу полемической тенденциозности люди могут бросать такие обвинения. В пределах тех явлений, для которых эти законы установлены, они незыблемы. Какое может быть в этом сомнение?! Но надо решительно и действительно мужественно выступать против произвольного, расширенного толкования любых законов по отношению к тем явлениям, которые остаются для человечества еще непознанными.

302

Можно ли назвать такие выступления мужественными, я не знаю. Но всякий выступающий в защиту идеи круговорота энергии должен, безусловно, обладать верой в единство сил природы. Без такой веры нельзя достигнуть даже самого маленького успеха на этом пути. Если бы Фарадей не избрал своей основой глубокую веру в единство сил природы, то он не сделал бы тех величайших открытий, за которые человечество будет вечно ему благодарно.

Коллега А. Ты не составляешь исключения!

Несметное содержание энергии в окружающем нас мире действует гипнотически на многих изобретателей.

Я как-то читал, что если бы нам удалось понизить температуру земного шара всего лишь на один градус, то при теплоемкости земли в 0,2 ккал/кг мы смогли бы получить энергии 1,2×10²⁴ ккал. Это в миллиарды раз больше той энергии, которая ежегодно вырабатывается сейчас электростанциями всего мира. Такие неисчислимые «возможности» получения энергии могут вскружить голову не только малоопытным изобретателям.

Коллега Б. Постой, постой! Ты отдаешь отчет в своих словах? Пример, который ты только что привел, представляет собой вопиющую профанацию проблемы.

Здесь налицо глубочайшее заблуждение, хотя бы оно и было прикрыто авторитетами и цифрами.

Коллега А. В чем же, по-твоему, состоит «глубочайшее заблуждение»?

Коллега Б. Изволь. Земной шар охладить искусственно хотя бы и на один градус можно только в том случае, если потребитель энергии будет находиться вне Земли, например в Галактике, на другой планете, в межзвездном пространстве и т. д. Но это же явная чушь.

Никакой земной потребитель не может охладить земной шар, ибо любое количество энергии, отнятое от среды, туда же и вернется. Любая жилая комната, будучи нагретой за счет тепла окружающего пространства, в конце концов обязательно охладится, и все тепло, содержащееся в ней, вернется туда же, откуда оно было взято.

303

Потери земной энергии могут происходить только при посылке радиоизлучений в мировое пространство и при полетах космических кораблей. Даже искусственные спутники Земли не могут изменить ее энергетического баланса.

С этой точки зрения, сколь бы грандиозной ни казалась нам цифра 10²⁴ ккал, она не верна. При круговороте энергии действует неумолимый закон сохранения энергии, и поэтому запасы ее бесконечны. Энергию так же нельзя уничтожить, как нельзя ее создать.

Землю нельзя представлять как некую однородную массу. Земной шар – вечно движущаяся, вечно развивающаяся материя как в биосфере, так и в своих недрах.

Подходить к ней как к мертвому телу – значит подменивать реальность надуманным примером.

Коллега А. Возможно, мой пример с земным шаром и не совсем удачен. Но это не меняет сути дела. Ты не можешь не согласиться с тем, что все окружающие нас тела находятся в состоянии теплового равновесия и, следовательно, выйти из него самопроизвольно они не могут.

Коллега Б. Что значит «самопроизвольно»?

Коллега А. А то, что если энергия колеблющегося механического маятника, например, вследствие сопротивления воздуха и трения в подвесах, самопроизвольно переходит в тепло, то обратного процесса произойти не может. Маятник ни при каких условиях не начнет самопроизвольно раскачиваться за счет тепла, содержащегося в окружающей среде.

Коллега Б. Я бы осторожнее относился к слову «самопроизвольно», ибо и в первом случае энергия качающегося маятника, если говорить точно, тоже не совсем самопроизвольно переходит в тепло. Для того чтобы маятник начал качаться, ему необходимо было предварительно сообщить какое-то количество энергии, или, как сказал бы Карно, – необходимое количество работы.

Надо было также создать такое устройство, при котором запасенная в маятнике потенциальная энергия переходила бы в тепло не сразу, как это бывает при упавшем камне, а постепенно, с каждым периодом раскачивания, за счет трения о воздух и т. п. Все это означает, что в качающемся маятнике процесс был организован. Если быть последовательным, то и в обратный процесс надо сначала внести элементы организации.

304

Коллега А. Никакая организация процесса не может дать возможности получить энергию за счет охлаждения какого-либо тела окружающей нас среды. Все тела, находящиеся в равновесии друг с другом, энергетически бесплодны. Энергия теплового движения молекул любого тела, находящегося в равновесии с другими телами, хотя и огромна, но мертва.

Коллега Б. Я с этим в корне не согласен, и, по-видимому, это и составляет главную суть наших расхождений. Ты признаешь, что энергия может быть «мертвой», а я этого признать не могу и никогда не признаю.

Коллега А. Но ты не можешь указать мне хотя бы на один пример использования тепловой энергии окружающего пространства.

Коллега Б. Задавая вопрос так, ты грешишь против собственной совести. Ты сам знаешь, что примеры такие существуют. Ты их или не видишь, или не хочешь связать с обсуждаемой проблемой. А может быть, ты и не можешь найти эту взаимосвязь.

Коллега А. Ты начинаешь говорить загадками.

Коллега Б. Существуют, как ты знаешь, различные системы тепловых насосов. И отрицать то, что они позволяют получать тепло, например, для отопления зданий за счет охлаждения воды в реке и т. п., – ты не можешь.

Коллега А. Но в этом нет ничего особенного. Это просто-напросто обращенная тепловая машина.

Коллега Б. И я говорю, что нет ничего особенного в том, что Колумб на глазах изумленной публики поставил яйцо на острый конец. Я не помню, кому принадлежат слова, но хочу повторить их тебе: ты, видимо, безнадежно потерял способность удивляться – это очень плохо для ученого.

Ты вот привел пример с маятником и видишь в нем только то, что запасенная потенциальная энергия постепенно переходит в тепло и никогда больше не превращается обратно в энергию качающегося маятника. Тебя не удивляет это устройство, для тебя оно слишком примитивно. А я до сих пор восхищаюсь этим устройством и вижу в нем прежде всего пример всеобщего закона природы о единстве сил. В самом деле, если отвести маятник в самое верхнее положение и задержать его там, то количество потенциальной энергии в нем от этого не уменьшится.

305

Наоборот, он будет обладать в этом положении максимумом потенциальной энергии, хотя и не будет совершать никаких движений. При движении же потенциальная энергия будет то превращаться в кинетическую форму, то снова в потенциальную. Это ведь то же самое, что движение планет вокруг Солнца, что движение электрона вокруг ядра и т. п.

Планеты, приближаясь к Солнцу, то преобразуют часть своей потенциальной энергии в кинетическую, то, удаляясь от него, вновь увеличивают запасы своей потенциальной энергии. И ровно столько, сколько было израсходовано потенциальной энергии при преобразовании ее в кинетическую, будет вновь получено при преобразовании кинетической энергии в потенциальную. Это тот же маятник, только удаленный от нас, невидимый, а маятник земной мы можем, как говорится, и ощущать.

А разве не удивляет то, что маятник Фуко, установленный в Исаакиевском соборе, наглядно показывает принцип вращения Земли? Маятник – великое изобретение, и, не будь открыто маятниковое движение, мы, возможно, до сих пор пользовались бы водяными клепсидрами или песочными часами. Вот почему я с таким восхищением смотрю на простой, обыкновенный маятник.

Коллега А. Я пока не вижу никакой связи между твоим восхищением маятником и твоими мечтами об использовании энергии окружающего пространства.

Коллега Б. Я тебе еще не рассказал всего того, что думаю о маятнике. Принцип этот существует не только в механике. Он прекрасно осуществлен в радиотехнике.

В любом колебательном контуре энергия попеременно преобразуется то в электрическую форму, то в магнитную. И это удивительное преобразование совершается тем большее количество раз, чем меньше будут собственные потери в колебательном контуре.

Коллега А. Ну и что же ты нашел в этом особенного? Теперь каждый школьник, каждый радиолюбитель знает, как устроен колебательный контур. Теория его изучена, а практика льется через край.

Коллега Б. Я уже говорил, что порой даже самые простые, самые привычные понятия и факты требуют анализа и исследования. Часто, к сожалению, очень часто мы, свыкнувшись с ними, перестаем критически относиться к ним.

Но раз уж мы заговорили о радиотехнике, то я хочу напомнить тебе о прекрасной механической модели, иллюстрирующей принцип работы связанных контуров.

306

Любой из нас даже в домашних условиях может поставить интересный опыт. Он крайне прост, но дает много пищи для размышлений.

Между спинками двух стульев натяни бечевку длиной примерно полметра и подвесь на нее на некотором расстоянии друг от друга два грузика (скажем, две гайки) на нитках длиной 30—40 см. Получатся два маятника на мягких подвесках. Теперь оттяни один из грузиков и отпусти его. Он, понятно, начнет качаться. И тут мы увидим следующую картину: амплитуда качающегося маятника станет постепенно затухать, но зато второй маятник, который был до этого в покое, начнет сам раскачиваться, и чем дольше, тем больше. Наконец, амплитуда второго маятника сравняется с амплитудой первого маятника. Первый маятник, таким образом, передаст часть своей энергии второму маятнику, иначе как же объяснить это явление? Казалось бы, в дальнейшем колебания обоих маятников должны затухать одновременно. Но произойдет необычное: амплитуда колебаний первого маятника по-прежнему будет затухать и упадет в конце концов до нуля, а амплитуда колебаний второго будет все увеличиваться и увеличиваться, пока наконец не достигнет своего максимума. Затем они поменяются ролями, и процесс повторится еще несколько раз.

Коллега А. И что же тут необычного? Этот опыт видели, наверное, многие студенты и даже школьники.

Коллега Б. Я тоже думаю, что его видели многие.

Но едва ли задумывались над такими вопросами: почему энергия первого маятника «перекачивается» второму даже тогда, когда амплитуда первого стала уже меньше амплитуды второго маятника? Почему энергия низшего потенциала переходит к маятнику с энергией более высокого потенциала? Почему второй маятник как бы концентрирует на себе всю энергию первого маятника? И это наглядно видно в данном опыте, так как амплитуда первого маятника действительно доходит до нуля, тогда как второй маятник в это время раскачивается с максимальной амплитудой. Почему нет одновременного выравнивания и усреднения энергии между этими двумя маятниками?

Все здесь кажется очень простым, но если задуматься, то все это не так-то просто.

Коллега А. Ты, видимо, любишь философствовать по всякому поводу...

307

Коллега Б. Друг мой! Как бы мне хотелось дать тебе вторые глаза. В простом, ставшем уже будничным, ты действительно не хочешь видеть философской стороны.

Коллега А. У нас очень много философов, но, помоему, все они стоят по ту сторону техники, конкретных наук.

Коллега Б. Я не о философах говорю, а о философском смысле. Слово «философия» меня не отталкивает, как это бывает с некоторыми представителями «чистой» науки, а привлекает. Истинный ученый не может не быть философом в своем любимом деле, ибо слово «философия» означает не что иное, как стремление к мудрости, к глубокому смыслу. Не признавать за учеными права на такое стремление по меньшей мере непростительно.

Коллега А. Я не вижу, чтобы наши знания о колебательном контуре от такого рассуждения стали шире и глубже.

Коллега Б. Знаю. Всякий, кто считает себя на вершине книжных знаний, не может без труда допустить иного толкования описанных в книгах явлений. Вот если бы мы встретились с тобой этак лет через 30—40, то, я думаю, мы легче нашли бы общий язык.

Коллега А. Что нам стоит мысленно перенестись лет на 20—30 вперед? Я согласен.

Коллега Б. Представим себе, что мы оба живем в 2000 году и случайно зашли в лекторий, где идет популярная лекция по энергоинверсии. Послушаем, о чем говорит лектор.

«Такие слова, как «энергетическая инверсия», «инвертор», «инвертоника», применительно к самому главному, чем живет человек, – к энергетике – сравнительно недавно вышли на страницы наших учебных программ.

Энергоинверсия – это обобщенное понятие о новых методах получения энергии за счет инверсии, т. е. за счет перемещения (перестановки) тепла окружающего пространства. Как и кибернетика, эта новая область науки прошла сложный путь развития. Так же как и кибернетику в свое время, ее называли лженаукой, третировали как неправильно понятые и ложно истолкованные высказывания классиков марксизма, а отдельных энтузиастов-исследователей, пытавшихся хоть немного продвинуться вперед на этом пути, называли невеждами. Но все это теперь позади, и мы можем сегодня не с опаской, а с восхищением перед человеческим разумом рассмотреть основные принципы этой новой области знаний.

308

Чтобы понять смысл этой дисциплины, надо сначала обратиться к таким привычным для нас системам, как колебательный контур, механический маятник и т. п. Что примечательного в этих системах? Примечательно в них то, что сообщенная им энергия длительное время совершает взаимные превращения одного вида энергии в другой и обратно. В колебательном контуре электрическая энергия конденсатора преобразуется в магнитную, а магнитная обратно в электрическую, и так несколько раз.