[red]

Цитирую ВП.

При этом специалистам-энергетикам и человечеству в целом придётся пересмотреть своё отношение к “священности” догматов С. Карно (1824 г.) и как минимум — к “священности” второго начала термодинамики.
Чтобы показать, что есть предмет для серьёзного разговора и переосмысления давно известного, мы не будем ссылаться на публикации в “жёлтой прессе” и на мнения пациентов психбольниц, а обратимся к рассмотрению достижений науки, которые признаются адекватными жизни, и к некоторым мнениям о них тех людей, чья научная состоятельность и добросовестность признаются РАН точно так же, как и в остальном мире.

Приведём основные формулировки второго начала термодинамики:

Невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу, более нагретому, без каких-либо других изменений в системе или окружающей среде (Р. Клаузиус).

Невозможно создать периодически действующую (совершающую какой-либо термодинамический цикл) машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (механической работе) и соответствующему охлаждению теплового резервуара (У. Томсон, М. Планк).

Невозможно построить вечный двигатель второго рода (В. Оствальд).

В замкнутой, т. е. изолированной в тепловом или механическом отношении системе, энтропия либо остаётся неизменной (если в системе протекают обратные, равновесные процессы), либо возрастает (при неравновесных процессах) и в состоянии равновесия достигает максимума.

Это эквивалентные формулировки второго начала термодинамики, взятые из “Советского энциклопедического словаря” 1986 г. (В термодинамике энтропия определяется из следующего соотношения: dS=dQ/T , где dS — приращение энтропии; dQ — соответствующее приращение теплоты при абсолютной температуре Т, измеряемой в градусах Кельвина: 0ОС = 273ОК). В том же словаре читаем:

«Вечный двигатель второго рода — воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) (в пространстве параметров, описывающих её рабочее тело: — ВП СССР) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного “неисчерпаемого” источника (океана, атмосферы и т. п.) в работу (в частности, механическую: — ВП СССР). Действие вечного двигателя второго рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики и потому такой двигатель не осуществим».

К этому можно добавить, что теоретический КПД вечного двигателя второго рода на цикле преобразования «теплота — (механическая) работа» равен 1.

Академии наук, в том числе СССР и его республик, Госкомизобретений принципиально не рассматривали и не рассматривают работы, в которых предлагаются энергоустановки с теоретическим КПД = 1 и выше и соответствующие этому КПД циклы изменения вектора состояния рабочего тела. Эту традицию восприняла и РАН.

Академик Л. Д. Ландау, известный физик-теоретик, нобелевский лауреат (1962 г.), автор классического курса теоретической физики (совместно с Е. М. Лифшицем) по поводу второго начала термодинамики отмечал:

«В том, что изложенные простые формулировки соответствуют реальной действительности, нет никакого сомнения: они подтверждаются нашими ежедневными наблюдениями».

В той или иной формулировке этот взгляд на второе начало термодинамики господствует как автоматизм распознавания явлений и автоматизм отношения к ним в мировоззрении школьников, студентов, тягловых людей науки и техники, и научно-технической “элиты” мировых научных и околонаучных “авторитетов”.

Между тем:

* В природе нет “замкнутых систем”, о которых говорит второе начало термодинамики.
* Ни в одной из лексических формулировок утверждения, известного как «второе начало термодинамики», ничего не говорится о каких-либо силовых полях.
* Точно также какие-либо параметры силовых полей отсутствуют и в математических выражениях этого утверждения.

Поэтому ко всем формулировкам о свойствах “замкнутых систем” надо относиться, как к условностям человеческого мировосприятия, ограниченно применимым к конкретной обстановке, т. е. сообразуясь с реальными рассматриваемыми системами и их положением в окружающей среде, и соответственно — с полным набором параметров, которыми допустимо характеризовать систему и окружающую её среду при решении конкретной задачи.

В 1866 г. Дж. К. Максвелл рассматривал температурное равновесие вертикального столба газа в гравитационном поле в стационарном состоянии[69]. Дж. К. Максвелл пришёл к выводу, что для соответствия второму началу термодинамики необходимо, чтобы в стационарном состоянии в гравитационном поле температура в столбе газа не зависила от высоты, т. е. вертикальный температурный градиент (изменение температуры с высотой) любого вещества должен быть в стационарном состоянии в гравитационном поле равен нулю, иначе второе начало термодинамики будет нарушено.

С 1897 по 1914 г. К. Э. Циолковский также рассматривал газ в стационарном состоянии в гравитационном поле. При этом он теоретически показал, что гравитационное поле порождает в газовом столбе, находящемся в стационарном состоянии, вертикальный температурный градиент — различие температур на разных высотах. Этому теоретически корректно полученному результату противоречит «второе начало термодинамики».

Экспериментальные исследования атмосфер Земли и Венеры показали наличие в атмосфере каждой из планет температурного градиента по высоте, значения коего хорошо согласуются с теоретическими моделями. То есть реальные наблюдения атмосфер Земли и Венеры опровергают мнение нобелевского лауреата академика Л. Д. Ландау и ему подобные мнения о согласии второго начала термодинамики с фактологией реальных наблюдений и подтверждают теоретические выводы Д. К. Максвелла и К. Э. Циолковского. Учебники же физики на протяжении столетия дурят школьникам нескольких поколений головы, навязывая в качестве абсолютной универсальной истины «второе начало термодинамики».

То есть второе начало термодинамики — не общевселенский фундаментальный принцип, а ограниченный частный физический закон, применимый исключительно в случаях, когда в пределах локализации рассматриваемого объекта силовым воздействием общеприродных, известных и неизвестных нам полей можно пренебречь.

Кроме того, К. Э. Циолковский показал, что в гравитационном поле принципиально возможно построение монотемпературного двигателя: энергоустановки типа “вечный двигатель второго рода” с теоретическим КПД цикла преобразования «теплота — (механическая) работа» равным единице.

А до авторов одного из наиболее авторитетных в СССР учебников физики (Л. Д. Ландау и Е. М. Лившица) сведения о мнении Дж. К. Максвелла и К. Э. Циолковского о втором начале термодинамики похоже не дошли. А сами они о его ограниченной применимости не догадались?

В технологических приложениях выявленная Дж. К. Максвеллом и К. Э. Циолковским ограниченность правомочности применения второго начала означает, что устройство, именуемое «вечный двигатель второго рода», некоторым образом технически возможно, — вопреки обывательскому мнению и академическому запрету на рассмотрение проектов такого рода энергоустановок; КПД энергоустановок может быть равен едини¬це и т. п.

Однако на протяжении более 100 лет смотреть, что делается за преградой второго начала термодинамики, запрещено всеми средствами цивилизации: от двойки в школе до репрессий со стороны академий наук и психиатрической борьбы с изобретателями вечных двигателей.

Тем не менее, надо понимать, что культура и научное знание (как одна из её составляющих) обладает отчасти способностью к зомбированию индивидов и обществ просто в силу того, что в процессе обучения индивид не способен единолично воспроизвести все эксперименты и наблюдения прошлого и переосмыслить их. И даже если интуиция подсказывает ему, что что-то не так, как об этом повествуют учебники, то для того, чтобы понять как оно там на самом деле, ему необходимо произвести научное исследование вопроса. А научные исследования дороги, повторение их требует времени, и не все наблюдения воспроизводимы вследствие единичного или редкостного характера некоторых явлений[71]. В силу этого многое в процессе обучения человек вынужден принимать на веру, вследствие чего вступает во взрослость, будучи отягощённым прижившимися в культуре ошибочными мнениями, сложившимися в прошлом.

Но поскольку наука — одна из отраслей профессиональной деятельности, — то общество в праве требовать от её представителей — профессионалов, чтобы таких ситуаций, как описанная выше ситуация со вторым началом термодинамики, в ней не было.

Если Дж. К. Максвелл 150 лет тому назад показал, что второму началу термодинамики соответствуют далеко не все природные процессы; если к этому же выводу (по всей видимости, независимо от работ Дж. К. Максвелла) пришёл К. Э. Циолковский; если из их работ проистекают мировоззренчески важные выводы, открывающие пути иного развития техники и технологий, то об этом их вкладе в науку должно быть написано в каждом учебнике физики для средней школы и вузов хотя бы для того, чтобы новые поколения исследователей изначально были ориентированы на возможность заглянуть за пределы, которых смогла достичь наука в прошлом.

Поэтому спустя 150 лет после публикации Дж. К. Максвелла написанное в учебнике физики Ландау и Лившица: «В том, что изложенные простые формулировки <второго начала термодинамики> соответствуют реальной действительности, нет никакого сомнения: они подтверждаются нашими ежедневными наблюдениями», — является жизненно несостоятельной ахинеей, подпёртой авторитетом нобелевского лауреата по физике: практика — критерий истины. В противном случае надо показать, что Дж. К. Маквсвелл и К. Э. Циолковский — ошиблись в своих выводах, объяснив при этом наличие температурного градиента в атмосферах Земли и Венеры.

«О текущем моменте», № 4 (64), 2007 г.