livelogic

Category:

Мысль всех времен и народов: тела состоят из атомов

Когда Фейнман повзрослел, его заинтересовали другие вопросы. Если бы все научные данные были утеряны во время мирового катаклизма, то в каком одном утверждении можно было бы наиболее полно передать наше представление о мире? Ричард предложил следующее: «Все тела состоят из атомов — крошечных частиц, пребывающих в постоянном движении; эти частицы притягиваются друг к другу, когда они находятся на небольшом расстоянии, и отталкиваются друг от друга при сжатии тела». И затем он добавил: «Из одного этого предложения можно бесконечно много узнать о мире, если поразмыслить и включить воображение». И хотя со времен первых философов, предложивших атомную модель строения вещества, прошли тысячелетия, Фейнман принадлежал к первому поколению ученых, по-настоящему и всецело верящих в эту теорию не как в некое убеждение, а как в неоспоримый факт.

Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана

Учение об атоме и о том, что поменьше, составляет важную часть Научной Картины Мира. Без такого фундаментального свойства, кажется, вообще никуда, и мысль об этом активно проводится в рамках среднего образования и далее. Будучи в этих рамках я изучил вывод газовых законов (молекулярно-кинетическая теория), и мысль про нужность концепции атомов/молекул казалась мне совершенно очевидной — раз выводится, значит надо.

Мысль потеряла очевидность после того, как я вывел уравнение Менделеева-Клапейрона оставаясь на макро-уровне, т.е. не прибегая к концепции «атом». При этом «сэкономилась» одна единица СИ, температура стала производной и измеряется в Дж/кг.

Повторное «прохождение» школьной программы с детьми укрепило меня в мысли, что с этой что-то концепцией не так. В каком смысле «не так»? Пока мы работаем с веществом на макроуровне — мы не нуждаемся в этой гипотезе. Либо нуждаемся, но в гораздо меньшей степени, чем это принято считать.

Небольшой пример из школьной программы, вот «микроподход»:

Вот «макроподход»:

Какой проще и полезнее, какой можно использовать на практике? По-моему, то, что излагается в школе в плане «все вещества состоят из атомов» — совершенно бесполезно. 

Возможно, эти знания понадобятся в дальнейшем? Не знаю, не знаю. Вот случайно наткнулся на работу по теплопроводности,  Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе:

Расчеты теплофизических свойств, в том числе теплопроводности, методами молекулярно-кинетической теории многоатомных газов и их смесей сложны и громоздки, нередко требуют дополнительной, труднодоступной информации о веществе, и в то же время не обеспечивают необходимой точности. Поэтому в настоящее время основным источником получения данных о теплопроводности остается эксперимент.

Внезапно

И еще взгляд практиков:

Для веществ, имеющих практическое применение, не удалось установить аналитическую зависимость коэффициента теплопроводности от физических характеристик вещества. При инженерных расчетах значения коэффициента теплопроводности выбираются из справочных таблиц, составленных по опытным данным.

Коэффициент теплопроводности

Вот зачем? Зачем дети в школе так глубоко изучают все вот это, все эти атомы, молекулы, ионы, орбитали, приницип Паули, принцип Хунда и проч., если потом на реальном производстве произнесут классическое «забудьте все, чему вас учили в институте» и все равно надо будет использовать табличный метод?

Иногда возникает ощущение, что основное применение «атомизма» в макромасштабе — это концепция Большого Взрыва. Романтика, мечты, фантазии, сны о чем-то большем. А как только доходит до объективной реальности — открываем экспериментальные таблицы, полученные макроспособом. Вспомнилось:

3. «Дора» (орудие большой мощности) калибром 800 мм, вес снаряда — 7 тонн. Настоящее произведение искусства, однако бесполезное.

Гальдер Франц Halder Franz, Военный дневник


Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded