egovoru | С Пифагором слушай сфер сонаты, атомам дли счет, как Демокрит (Reply)

Эрнст Мах вошел в историю как человек, отрицавший существование атомов. Но атомы были только примером – Мах отстаивал сам принцип, который полвека спустя был сформулирован как «заткнись и вычисляй». По мнению Маха, дело ученого – устанавливать количественные соотношения между экспериментально измеряемыми величинами – вроде того, что сделал Кеплер с таблицами Тихо Браге, а все остальное от лукавого. Включая даже принцип причинности: Мах настаивал, что все, на что мы можем рассчитывать – это найти корреляцию между двумя переменными, но не можем утверждать, что одна из них определяет другую. Дэвид Линдли пишет, опираясь на воспоминания самого Маха, что тот с детства не мог понять, почему дальний конец длинного стола выглядит у́же, чем передний, и возражал против использования перспективы художниками, считая, что таким образом они обманывают зрителя.

Вильгельм Оствальд выдвинул другое возражение против атомной теории. Зачем привлекать какие-то мифические атомы для объяснения физико-химических процессов, когда их можно объяснить как процессы преобразования энергии? Из сегодняшнего дня трудно понять, почему атомы казались в те времена чем-то более загадочным, чем энергия, и почему надо было выбирать одно или другое. (На мой взгляд, энергия куда загадочнее атомов, а уж энтропия и подавно!). Ну, а после открытия эквивалентности массы и энергии это противопоставление и вовсе потеряло смысл.

Что же касается самого Людвига Больцмана, о котором и написана книжка Линдли, то философские дебаты довели его до самоубийства. В последние годы жизни он совершенно перестал следить за текущей литературой по физике и так и не узнал о статье Эйнштейна о броуновском движении, опиравшейся на его молекулярно-кинетическую теорию. Ну, а до проверки уравнений Эйнштейна Жаном Перреном он уже не дожил.

Песня Maрка Розенгартена об истории атомизма;
слова есть в подписи под роликом на ютьюбе

Линдли пишет, что Максвелл придумал своего демона, чтобы показать, что второй закон термодинамики не абсолютен – он может нарушаться без нарушения остальных законов физики. Но, позвольте, a откуда берется энергия, затрачиваемая демоном для открывания и закрывания дверцы между отсеками? Ясно же, что это не кинетическая энергия молекул газа, а какая-то внешняя энергия, подводимая к системе. А раз так, то система перестает быть замкнутой, и второй закон термодинамики к ней вообще не применим – или я чего-то здесь не понимаю?

Но и в замкнутой системе в какие-то – очень редкие! – моменты конфигурация молекул может случайным образом сложиться так, что энтропия системы уменьшится, а не возрастет по сравнению с предыдущим моментом. Так что же, забеспокоились критики, второй закон термодинамики выполняется не всегда, а только в большинстве случаев? Какой же он после этого закон? Особенно переживал Уильям Томсон, лорд Кельвин, сам много сделавший для открытия этого закона. Больцман отбивался, как мог, но мало кого убедил, и, похоже, до конца жизни так и не нашел удовлетворительного ответа.