Квантовый ум. Грань между физикой и психологией

Минделл Арнольд

Физика власти и истории

В физике мощность [35] определяется как скорость выполнения работы или передачи энергии. Мощность определяется как скорость работы или расход энергии во времени.

Мощность = Энергия/Время

Мощность – это скорость использования энергии. Ее можно выражать в лошадиных силах или ваттах⁴. Для нас мощность – это «лошадиная» или животная сила. Это скорость способности тяги, скорость, с которой можно выполнять работу. Ваш счет за электричество – это счет за работу, которую выполняло в вашем доме электричество в прошлый месяц.

35

Автор

использует игру слов: в английском языке «власть» и «мощность» (а также

«энергия») обозначаются одним и тем же словом power. (Примеч. пер.)

Мощность – это скорость выполнения работы или использования энергии во времени. Женщина, поднимавшая груз, могла развивать большую мощность, если поднимала груз быстро. Или она могла поднимать груз медленно, для чего требовалась меньшая мощность. Вам известно, что, желая похудеть, вы можете быстрее расходовать энергию при беге, нежели при ходьбе.

С психологической точки зрения, люди, обладающие властью, способны использовать свою потенциальную энергию, чтобы добиваться более быстрого осуществления чего-либо, чем те, у кого нет того же статуса. У общественного деятеля редко бывает столько же власти, как у руководителя корпорации. Даже если у общественного деятеля меньший общественный статус, он все равно может иметь большую власть, если использует свой статус быстро. Это можно подчитать математически: если власть = статус/время или энергия/время и если вы делаете что-либо быстро и используемое вами время очень мало, то ваша власть возрастает.

Все это знают террористы. У них может быть очень небольшой общественный статус, но если они действуют внезапно, то могут компенсировать недостаток статуса, повышая свою власть за счет скорости. Один человек с бомбой может, в течение короткого времени, держать в руках целую страну. Таким образом, вы можете иметь малый статус, но все равно обладать большой властью.

Поэтому потенциальная энергия, или статус не единственная важная мера событий в физике или социальной психологии. Не менее важна мощность или власть. Все мы знаем, что власть можно использовать против других людей в самых различных целях – как хороших, так и плохих. Физика не задумывается о том, как она использует энергию, и именно поэтому она тоже создает бомбы, способные разрушать. Обществам будущего будет необходимо думать об этике, связанной с использованием как физической энергии, так и психологической власти.

До сих пор физика очень мало говорила о том, как использовать энергию. Причиной этого было то, что Земля и ее поле тяготения считались бездушными. Мы думали, что не должны советоваться с ней о том, как нам использовать ее энергию. Я надеюсь, что в будущем это будет меняться, по мере того как психология будет становиться неотъемлемой частью физики. Применение силы, использование энергии для чего бы то ни было – это не только физические, но и психологические процессы, требующие общения между тем, кто применяет силу, и «мертвым грузом» или теми, кого вы считаете мертвым грузом.

Кинетическая энергия

Если позволить грузу падать в поле тяготения, он начинает быстро двигаться. Если освободить груз, его потенциальная энергия преобразуется в действие, или кинетическую энергию. Если груз роняют, он быстро движется и может сломать что-нибудь на полу. Он может разбиться сам, или его можно было бы использовать, чтобы устроить шум и разбудить спящих людей.

Когда груз падает, его скорость возрастает. Кинетическая энергия (KE), или энергия действия, определяется с точки зрения скорости массы груза по отношению к данной системе отсчета. Кинетическая энергия равна половине произведения массы на квадрат скорости, то есть KE = mv²/2.⁵

Эта формула для кинетической

энергии напоминает мне о Лейбнице. То, что мы сегодня называем кинетической энергией, он называл vis viva, то есть «живой силой» объекта. В главе 10 мы видели, что представление Лейбница об энергии относилось к НОР Он считал, что материя обладает собственной живой силой, которая проявляется в ее движении и способности к действию. Он определял эту живую силу почти так же, как мы определяем кинетическую энергию, а именно, как mv² вместо mv²/2. Лейбниц подозревал, что живая сила внутренне присуща материи, что материя обладает душой, которая проявляется в идее энергии. Я думаю, он интуитивно предвидел революцию XX века, когда Эйнштейн открыл, что материи присуща своего рода жизненная сила или энергия, и что сама материя – это форма энергии. Мы будем более подробно рассматривать эту революцию в следующей главе.

Сохранение энергии

До сих пор мы рассматривали потенциальную и кинетическую энергию, или виды энергии. Теперь давайте подумаем об общих правилах перехода энергии между потенциальной, или накопленной, и активной, или динамической, как в случае, когда груз движется, падая на землю.

Всеми преобразованиями энергии управляет принцип, именуемый «законом сохранения энергии». Это общий и важный принцип, который утверждает, что во всей природе общее количество энергии системы остается неизменным. В примере с грузом, который мы обсуждали ранее, общая энергия груза не меняется при его падении. Вместо этого, энергия, которую он накопил в виде потенциальной энергии в результате подъема над землей, преобразуется в кинетическую энергию, когда он падает и набирает скорость. Когда груз падает, вся его потенциальная энергия становится кинетической; форма энергии изменяется из кинетической в потенциальную, но ее общее количество остается одним и тем же. Это пример сохранения энергии.

Потенциальная энергия, накопленная грузом при подъеме над землей, определялась из количества затраченной работы, а именно F x D. Когда груз освобождается и падает на землю, происходит, так сказать, распаковка этой запасенной энергии. Потенциальная энергия превращается в кинетическую, которая, согласно закону сохранения энергии, должна быть равной F x D. Иными словами, кинетическая энергия груза mv²/2 вблизи земли равна F x D. Физика утверждает, что это – закон природы; полная энергия груза в поле тяготения должна оставаться одной и той же. Она не может создаваться или уничтожаться.

Когда груз, наконец, оказывается на земле, его кинетическая энергия как будто исчезает. Но это запрещено принципом сохранения энергии. Куда же делась потенциальная энергия, которая превращалась в кинетическую? Мы замечаем лишь место удара груза о землю. Исходя из нашего принципа, мы можем предполагать (и будем правы), что энергия удара должна быть равна количеству энергии, требуемой для нагревания земли, воздуха и груза. Закон сохранения говорит, что тепловая энергия равна кинетической энергии перед самым ударом! Закон сохранения энергии дает нам возможность предсказывать то, что в ином случае мы могли бы быть неспособны предсказывать.

Женщина, которая вносила энергию в систему, поднимая груз, сама теряла энергию. Выполняя свою работу, она затрачивала калории. В конце концов, количество внесенной ею энергии пошло на нагревание окружающей среды. Она не может видеть тепловую энергию, но знает, что ее работа изменяла мир вследствие сохранения энергии. Мир чуть-чуть нагревался. Все, что мы делаем, даже если мы просто идем по улице, влияет на всю Вселенную, используя и преобразуя энергию.

Закон сохранения энергии поразителен. Он говорит, что форма и доступность энергии могут меняться, но суммарное количество энергии остается постоянным.