Дерзкие мысли о климате

В итоге всех изложенных выше рассуждений оказывается, что, во-первых, теплота от холодного тела к теплому действительно не может переходить сама собой, то есть без причины; во-вторых, такой причиной может быть только поступление дополнительной энергии (именно энергии, а не просто теплоты) извне; в-третьих, формой этой дополнительной энергии может быть внутренняя работа только внешней силы, как механического эквивалента теплоты.

Обобщая перечисленные частности, расшифровывающие постулат Клаузиуса, и перефразируя обобщения языком физики, можно заключить, что энергия изолированной системы при любых происходящих в ней процессах количественно не изменяется, изменить её может лишь внутренняя работа, совершаемая внешней, по отношению к системе, силой. Если мы заглянем теперь в учебник по термодинамике (Вукалович, Новиков, 1972), то обнаружим, что сделанное нами обобщение отнюдь не ново, поскольку является всего-навсего выражением Первого начала термодинамики, основу которого составляет закон сохранения и превращения энергии.

Таким образом, освобождая постулат Клаузиуса от внедрившегося в него субъективизма и заполняя образовавшуюся брешь указанием конкретных объективных причин, допускающих передачу тепла от тела более холодного к телу более теплому, мы невольно приходим к заключению о ненужности этого постулата, поскольку все неясности процессов теплообмена достаточно полно и убедительно истолковываются единым законом сохранения и превращения энергии. Постулат Клаузиуса на поверку оказывается лишь худшим пересказом этого беспорочного закона.

Спрашивается, ради чего я так долго и робко топтался со своим открытием перед этим мнимым рифом термодинамики? Из-за чего, вероятно, многие исследователи сожгли записи своих ценных мыслей, признав их бреднями, когда натыкались на риф, выросший, как оказывается, на закваске субъективизма? Это очень большой и сложный вопрос и в этой книге мы не можем ввязываться в анализ всей его полноты. Но кое-что, имеющее отношение к теме нашего повествования, сказать надо.

Сама термодинамика наука ещё далеко не древняя. Её возрождение обязано уже знакомому нам немецкому ученому Р. Клаузиусу, английскому ученому У. Томсону (Кельвину), французскому инженеру С. Карно и ряду примкнувших к ним других ученых.

Стимулом для становления и развития термодинамики явились возникшие в ту пору потребности машинной промышленности. Появление паровой машины поставило перед наукой задачу – изучить теорию работы машин для повышения коэффициента полезного действия (КПД) последних. Соответственно многие обобщения в саму термодинамику, а точнее в её Второе начало, были взяты из анализа опыта эксплуатации машин. Здесь и могли проникнуть, в частности, во Второе начало термодинамики, субъективные суждения о соотношениях теплоты и работы. В таком случае географу важно знать, что оценки тепловых явлений, происходящих в природе естественным путём, не нуждаются в пополнении их знаниями, почерпнутыми из опыта эксплуатации машин, и потому особо не нуждаются ни в самой термодинамике, ни в ее началах. Для объяснения и контроля их правильности в подавляющем большинстве случаев достаточно лишь хорошо и твердо знать закон сохранения и превращения энергии и материи в том смысле, в каком он сформулирован М. В. Ломоносовым. И наоборот, раболепствование перед феноменологическими категориями термодинамики, в частности перед постулатом Клаузиуса, может не только осложнить путь к истине о тепловых процессах на геосферах, но и чревато полной утратой возможности постижения истины, что отмечалось выше.

Правду сказать, Второе начало термодинамики давно уже подвергается критике со стороны философов и многих ученых, а сформулированный в его рамках принцип возрастания энтропии, то есть неуклонного охлаждения всего и всюду, сулящий тепловую смерть Вселенной, в настоящее время практически уже полностью отвергнут.

Второе начало термодинамики исключает возможность существования вечного движения и вечного двигателя. А не есть ли этот запрет также следствием субъективной путаницы?

Отвлечемся от прижившейся и здесь терминологической путаницы и зададимся вопросом: может ли вообще существовать вечное движение и вечный двигатель в прямом смысле значений этих терминов, обходя вопрос об износостойкости механизмов? Безусловно может, непременно существует и не может не существовать! Разве может существовать сложившийся порядок во всей Вселенной без вечного движения звездных и планетных систем? Разве может существовать река без вечного движения воды? И разве ГЭС, построенная на ней, не есть вечный двигатель?