Жизнь и мечта
Шрифт:
Так было открыто еще одно очень интересное явление. в физике распространения радиоволн.
Можно ли сказать, что мы знаем уже все о радиоволнах, что в дальнейшем в этой области не будет открыто каких-либо новых явлений? Конечно, нет. Практика и теория находятся в постоянном развитии, непрерывно дополняя и оплодотворяя друг друга. Многое из того, что сегодня нам кажется абсолютно правильным, завтра - опровергается новой практикой.
169
НЕОБЫЧНОЕ В ПРИВЫЧНОМ
Каждый специалист, изучая историю своей дисциплины, обязательно найдет факты, отношение к которым с течением времени претерпевало коренные изменения.
Известь,
Профессор А. В. Улитовский, многое сделавший для прикладной физики, умел находить оригинальные пути решения даже тех задач, которые на основании общеизвестных фактов считались неразрешимыми. Он первым, например, предложил способ прокатки жидкого металла.
Специалисты пытались доказать, что сделать это невозможно, так как при любой системе охлаждения валки все равно разогреются и расплавятся. А Алексей Васильевич не только доказал полную реальность своего метода, но и продемонстрировал прокатку жидкого чугуна, имеющего температуру плавления около 1400° С, валками из алюминия, температура плавления которого всего 660° С.
В чем же здесь дело? Конечно, если валки охлаждать водой обычным способом, то такого теплосъема действительно будет недостаточно, чтобы снизить их температуру ниже точки плавления. Но разве охлаждение валков проточной, пусть даже холодной водой — единственный способ?
А. В. Улитовский применил воду не в виде сплошного потока, а в виде дисперсной (т. е. раздробленной на мельчайшие частицы) массы, подаваемой на внутренние стенки валков под высоким давлением. В этом случае тепло расходуется уже не только на нагрев воды до температуры кипения, но и на процесс полного испарения ее. Это позволило резко увеличить теплосъем со стенок валков, и прокатка жидкого чугуна стала возможной.
Чугун в твердом состоянии, как известно, не катается, он хрупок, и получение из него листа обычными способами невозможно, а вот новый подход к задаче дал желаемый результат. Этот метод получил широкое развитие, его авторы были удостоены Государственной премии, и теперь существуют заводы по производству чугунного листа методом прокатки металла в жидком виде.
170
Как видим, к оценке фактов надо подходить с умом и осторожно. То, что сегодня считается невозможным на основе всем известных фактов, завтра становится возможным на основе более глубокого их анализа.
Примеры противоречивых выводов из одних и тех же фактов можно найти и в наше время. Таких примеров немало. Вот один из них.
Если пропустить электрический ток по цепи, состоящей из разнородных проводников, то каждое место соединения этих проводников помимо джоулева тепла будет выделять (а в некоторых случаях поглощать) еще некоторое дополнительное тепло в количестве, пропорциональном количеству прошедших электронов. Это так называемое явление Пельтье.
Существует несколько взглядов на сущность этого факта, однако точная его природа все еще остается загадочной.
Если температура электрической цепи, содержащей два спая из разнородных проводников, равна температуре окружающей среды, то совершенно естественно, что спай, который выделяет дополнительное тепло, при прохождении тока приобретает температуру более высокую, чем температура окружающей среды, а в том спае, который
По отношению к холодному спаю в этом случае вся окружающая среда становится как бы «горячим телом». Это вполне логичный вывод, и он соответствует опыту.
171
Да иначе и быть не может, так как в каждом проводнике электроны по своему энергетическому состоянию строго соответствуют химической природе материала проводника. В двух соприкасающихся проводниках, изготовленных из различных металлов, обязательно будут различны и средние энергии электронов. Следовательно, если электрон из проводника одной химической природы переходит в проводник другой химической природы, то меняется и его энергия, и ровно настолько, насколько отличается средняя энергия электронов в одном металле (проводнике) от средней энергии электронов в другом металле. При переходе через эту границу электрон обязательно отдает часть своей избыточной энергии новому проводнику, и она обнаруживается в виде тепла.
Если же электрон перешел с меньшей энергией, чем та, которой обладают электроны в новом для него проводнике, то он, взаимодействуя с решеткой металла и с другими электронами этого нового для него проводника, отберет у него часть тепла, вызовет понижение температуры этого металла, так как часть энергии от других электронов решетки он примет на себя. Это проявится в виде охлаждения данного спая двух проводников.
Теперь все это представляется очевидным, как и то, что любая окружающая среда будет находиться во взаимодействии с этим процессом. И все же до сих пор некоторые специалисты, даже весьма известные и ведущие, вопреки логике отрицают такую возможность. Они утверждают: если холодные спаи электрической цепи омываются водой примерно той же температуры, как и средняя температура проводов, то дополнительная энергия действительно может в этом случае черпаться из этой воды; если же воду исключить из этого процесса, то такого явления быть не может. По мнению этих специалистов, появление дополнительной энергии в этом случае было бы нарушением закона сохранения энергии и доказательством возможности создания вечного двигателя.
Получается очень странно и непонятно: если окружающей средой является вода, то из нее можно почерпнуть дополнительную энергию, а если воды нет, то и дополнительной энергии быть не может! Как будто, выключая воду, мы вместе с ней выключили и весь материальный мир, и нам осталось «великое ничто».
Да простят мне чрезмерно связанные «фактами» ученые: даже «всемогущий бог» и тот, вероятно, не смог бы избавиться от материальности мира, а они берут на себя сей непосильный труд. И это не в средние века, а в наше просвещенное время!
Значит, снова выходит, что факт существует, а выводы из него делаются совершенно различные, вплоть до отрицания самого факта.
172
Люди, умудренные опытом, такую возможность всегда хорошо себе представляли. Великий физиолог Иван Петрович Павлов так учил нашу молодежь: «Изучая, экспериментируя, наблюдая, старайтесь не оставаться у поверхности фактов, не будьте в плену у фактов. Не превращайтесь в архивариусов фактов. Пытайтесь проникнуть в тайну их возникновения, настойчиво ищите законы, ими управляющие».