Постоянны ли мировые константы.
Мировые постоянные можно считать постоянными лишь условно, ибо кванты зарядов излучают (и поглощают) поля, поэтому в соответствии с уравнениями состояния они, строго говоря, не остаются постоянными и в различные космические эпохи должны иметь разные значения, т.е. в процессе эволюции Вселенной могут изменяться.
Характер изменения мировых констант зависит от скорости распространения излучений (полей), способности этих излучений проникать сквозь мировые тела (звезды и т.д.) и расстояний между телами. Этот вопрос поддается изучению методами общей теории. Более подробно он разбирается в § 28 и 62.
Идеальное тело.
1. Определение понятия.
Системой, или телом, служит совокупность ансамблей зарядов, принадлежащих различным уровням мироздания. Согласно основному постулату, у любого тела все свойства разных порядков являются функциям зарядов, т.е. по существу суть величины переменные. Это крайне усложняет и затрудняет многие практические расчеты.
Расчеты чрезвычайно сильно упрощаются, если принять, что производные свойства третьего порядка – А и К (в том числе проводимости и сопротивления) представляют собой величины постоянные, не зависящие от зарядов. При этом все производные свойства более высоких порядков (В, С, D и т.д.) обращаются в нуль.
Условимся называть тела, у которых свойства третьего порядка (А, К и т.д.) не зависят от зарядов (постоянны), идеальными. Это определение идеального тела является наиболее общим. Оно относится к любому уровню мироздания (макромир, микромир и т.д.) и любому состоянию тела – твердому, жидкому, газообразному и т.д.
|
|
|
Разумеется, в действительности не существует идеальных тел, они являются предельной абстракцией. Однако в первом приближении допущение о постоянстве свойств третьего порядка сделать вполне возможно. Возникающая в расчетах ошибка будет тем меньше, чем ближе реальное тело подходит по своим свойствам к идеальному.
Уравнение состояния идеального тела.
Рассмотрим теперь уравнения состояния для идеального тела (твердого, жидкого, газообразного и т.д.). Очевидно, что от полной совокупности уравнений состояния остаются только уравнения первого (закон сохранения энергии) и второго (закон состояния) порядков. Анализ свойств идеального тела следует начать с изучения уравнений второго порядка, это даст возможность объединить их в дальнейшем с уравнениями первого порядка (§ 27).
В случае гипотетической системы с одной степенью свободы (n = 1) интегрирование дифференциальных уравнений (103) и (128) при постоянных А и К дает:
|
|
|
Р = АЕ; (140)
Е = КР. (141)
Как видим, у идеального тела обобщенный потенциал пропорционален обобщенному заряду. Например, температура пропорциональна термическому заряду, скорость - количеству движения, механический потенциал – плотности, электрический потенциал – электрическому заряду, сила – деформации, момент силы – углу закручивания и т.д. Экспериментальные данные, подтверждающие тот факт, что общий характер зависимости потенциала от заряда отвечает уравнениям (140) и (141), можно найти в работах [4, 5].
При n = 2 интегрирование дифференциального уравнения состояния (106) для идеального тела (А = const) дает:
Р1 = А11Е1 + А12Е2; (142)
Р2 = А21Е1 + А22Е2; (142)
где
А12 = А21.
|
|
|
При n степенях свободы из уравнения (110) после интегрирования получаем:
Р i = 
, (143)
где i =1,2, ... , n;
Аir = Аri.
Из уравнений (142) и (143) видно, что каждый потенциал является функцией всех полных зарядов тела. При этом сохраняют силу равенства (124) и (125), характеризующие симметрию во взаимном влиянии степеней свободы.
Теорема о нулевом значении заряда.
При интегрировании уравнений (103), (106) и (110) было принято, что константы интегрирования равны нулю. Справедливость этого утверждения вытекает из основного постулата.
Действительно, каждый заряд представляет собой количество определенного движения. С уменьшением этого количества до нуля в нуль обращается также активность соответствующего движения. При n > 1 активность движения обращается в нуль, если одновременно стремятся к нулю все заряды (количества движения). Этот результат составляет содержание теоремы о нулевом значении заряда.
Интересно отметить, что при стремлении к нулю зарядов некоторые свойства движения становятся равными нулю, а другие – бесконечности. Например, в нуль обращаются энергия, емкость и т.д., в бесконечность – проводимость системы (обратная сопротивлению – § 35) и т.д. При этом следует различать свойства, которые определяются при постоянных значениях зарядов и постоянных значениях потенциалов.
|
|
|
Частным случаем теоремы о нулевом значении заряда является известная теорема Нернста, согласно которой при понижении температуры до абсолютного нуля энтропия каждого химически однородного вещества конечной плотности тоже стремится к нулю. Теорема Нернста относится только к одной термической форме движения. В литературе ее часто именуют третьим началом термодинамики.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 194; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!