Читать «Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика» онлайн - страница 2

Участие лорда Кельвина в создании механических моделей можно оценить по одной из его знаменитых Балтиморских лекций, прочитанной в 1884 году. Томсон говорил: «Моя цель - показать, как создать механическую модель, которая отвечала бы условиям, необходимым для физических явлений, которые мы рассматриваем - какими бы они ни были. Когда мы рассматриваем упругость твердых тел, я хочу иметь модель этого. Если мы рассмотрим колебания света, я захочу смоделировать, что именно происходит при этом. Мы хотим понять все о явлении, но понимаем только часть. Мне кажется, что для того чтобы проверить, понимаем ли мы каждое физическое явление, нужно ответить на вопрос: можем ли мы создать его механическую модель? [...] Я никогда не чувствую себя удовлетворенным, если не могу себе представить механической модели изучаемого явления. Если я могу представить себе такую модель - значит, понимаю вопрос, если не могу - значит, я не понимаю его...»

К концу жизни Томсон, несколько ошеломленный, наблюдал, как его подход переживает кризис и разваливается: в эти годы наука как раз избавлялась от понятия эфира как среды для переноса света, тепла и других форм энергии. И понимание этого позволяет пролить свет на некоторые комментарии ученого в то время. Например, в дискуссии, которая началась в 1896 году, на торжествах по случаю юбилея его работы в Университете Глазго, лорд Кельвин утверждал: «Только одно слово характеризует упорные усилия, которые я настойчиво прилагал в течение 50 лет, чтобы способствовать развитию научного знания, и это слово — провал». Однако это утверждение не отвечает высокомерию, с которым Томсон, например, вел громкую полемику с геологами и биологами-дарвинистами относительно возраста Земли.

В 1900 году он прочел лекцию под названием «Облака XIX века над динамической теорией тепла и света». В ней лорд Кельвин говорил о двух проблемах, требовавших решения: «Красота и ясность динамической теории, которая устанавливает, что тепло и свет - это способы движения, сейчас затуманены двумя облаками. Первое родилось с волновой теорией света, и им занимались Френель и доктор Томас Юнг; оно подразумевает вопрос: как Земля может двигаться через упругое тело, каковым, по сути, является эфир? Второе - это доктрина Максвелла — Больцмана относительно распределения энергии».

Первый вопрос касается уже упомянутого отказа от эфира как категории, необходимой для объяснения движения света. Вторая проблема сосредотачивается на так называемом излучении черного тела. Два этих вопроса — далеко не второстепенные неудобные мелочи; оба этих «облака» стали отправной точкой для двух теорий, которые произвели революцию в физике начала ХХ века: речь идет о теории относительности и квантовой теории. «Думаю, что скоро мы узнаем о великих откровениях», - написал лорд Кельвин одному из своих коллег за несколько месяцев до смерти.