Термодинамика реальных процессов

4. О достижимости абсолютного нуля и бесконечности интенсиала.

Проблема паренирования прямо связана с проблемой достижения абсолютного нуля интенсиалов, имеющей большое теоретическое и практическое значение. Из уравнения (92) следует, что при стремлении к нулю всех экстенсоров в нуль обращаются также все интенсиалы. Однако так будет только в идеальном случае. В реальных условиях система, если только она не есть парен, состоит из активных веществ, и поэтому ее интенсиалы в принципе не могут быть равными абсолютному нулю. В противном случае она должна сама обратиться в парен, то есть перестать быть исходной системой. Следовательно, в обычных условиях абсолютный нуль интенсиалов недостижим.

Вместе с тем путем отвода от системы активных веществ можно весьма близко подойти к абсолютному нулю интенсиалов. Трудность вопроса заключается в том, что для такого отвода, согласно пятому началу ОТ, требуется располагать окружающей средой, имеющей еще более низкие значения интенсиалов, чем система. При этом, согласно третьему началу ОТ, наибольшего успеха можно достичь в том случае, если одновременно воздействовать на все степени свободы системы, ибо они органически связаны между собой универсальным взаимодействием, что отражают перекрестные коэффициенты уравнения состояния. Этот результат ранее был сформулирован мною в виде теоремы о нулевом значении интенсиала [18, с.110; 21, с.131].

Частным случаем теоремы о нулевом значении интенсиала является известная теорема Нернста, согласно которой при понижении температуры до абсолютного нуля энтропия каждого химически однородного вещества конечной плотности тоже стремится к нулю. Теорему Нернста в литературе часто именуют третьим началом термодинамики. Эта теорема относится только к одной степени свободы системы - тепловой, однако сформулирована она правильно, ибо при стремлении к нулю температуры одновременно в нуль обязаны обратиться и все остальные интенсиалы, а также все экстенсоры, включая вермиор. В настоящее время, по сообщениям печати, финским ученым удалось достичь температуры, отличающейся от абсолютного нуля всего на 5?10-8 К.

Более радикальный случай, о котором упоминалось как о паренировании вещества, возникает тогда, когда система распадается на простейшие вещества с нулевыми значениями интенсиалов. Такой процесс можно себе представить, например, с элементарными частицами, когда во взаимодействие вступает вещество двух противоположных знаков. В парен обращается только это вещество, если его положительный и отрицательный интенсиалы одинаковы по абсолютной величине, все остальные вещества взаимодействующих ансамблей перегруппировываются в ансамбли других типов. В частности, по такой схеме паренирует электрическое вещество при взаимодействии позитрона и электрона, протона и антипротона. Непаренировавшие активные вещества указанных ансамблей компонуются в новые ансамбли - фотоны. В физике этот процесс взаимодействия частиц и античастиц называется аннигиляцией, то есть уничтожением вещества и превращением его в энергию. На самом деле в процессе аннигиляции ничто не уничтожается, поэтому термин «паренирование» мне представляется более удачным. Этот процесс отличается высокой интенсивностью, так как происходит под действием большой разности интенсиалов [21, с.144].

При обсуждении вопроса о паренировании вещества и достижимости абсолютного нуля интенсиалов надо принять во внимание, что на свете нет ничего абсолютного, поэтому и от парена нельзя требовать строго точного соблюдения нулевых значений всех интенсиалов. Очевидно, что некоторые очень малые значения интенсиалов системы могут стать соизмеримыми с имеющимися в парене флуктуациями и возмущениями, обусловленными, например, соседством парена с активным веществом. При таких малых интенсиалах система по своим свойствам должна быть практически неотличима от парена. Если бы подобных флуктуации и возмущений не существовало, тогда были бы невозможны и процессы интенсирования парена, ибо он ни на что не реагировал бы и ему нельзя было бы сообщить необходимую энергию. А это противоречит опыту.

В качестве примера можно сослаться на реакцию образования пары частиц - электрона и позитрона - под действием фотонов высокой энергии. В этой реакции квант отрицательного электрического вещества, или заряда, и его антиквант заимствуются из парена и изменяют свою активность (электрический потенциал) от нуля до некоторой конечной величины. Порции некоторых других недостающих веществ, входящих в состав электрона и позитрона (хронального, метрического, ротационного, вибрационного, вермического и т.д.), поставляются фотонами, а частично, может быть, и пареном. Инициирующими частицами могут служить не только фотоны; например, с помощью протонов высоких энергий из парена удается успешно «выбить» большое число других протонов.