Седьмое доказательство

Например, ее плотность в одном месте сосуда стала бы 1,2 г/см

,а в другом – 0,8 г/см

?

Ответ представляется очевидным: конечно, ни то, ни другое – невозможно!

Таких событий еще никто никогда не наблюдал.

Правда, невозможность первого и второго событий – разная.

В первом случае она носит безусловный характер, а во втором – вероятностный.

В чем разница?

Разница в том, что в первом случае мы имеем дело с макрообъектом, в данном случае – с жидкостью, поведение которой предсказуемо, и мы точно знаем, чего можно от нее ожидать.

Во втором случае приходится иметь дело с поведением частиц, составляющих вещество, предсказать поведение каждой из которых невозможно. Тут мы можем говорить лишь о вероятности того, где каждая из этих частиц окажется в тот или иной момент времени.

Когда речь заходит о Втором начале термодинамики, обычно приводят такой пример. Представьте себе изолированную систему, состоящую из двух сосудов, соединенных трубкой. Сосуды заполнены каким-нибудь газом, да хоть обычным воздухом, который, само собой, равномерно распределяется по всему предоставленному ему объему.

Как сделать так, чтобы в одном сосуде воздух нагрелся, а в другом охладился? Не прибегая, естественно, к внешним воздействиям.

Вспомним, что температура физического тела (и газа тоже) определяется интенсивностью колебаний составляющих его частиц. Чем быстрее движутся частицы, тем выше температура (и ниже плотность). При любой исходной температуре в газе имеются частицы, колеблющиеся с разной скоростью.

Вот если бы мы могли разделить их: медленные – налево, быстрые – направо… Тогда между сосудами возникла бы разница температур. Но как это сделать?

С точки зрения теории вероятностей, если сидеть у таких сосудов очень долго, очень – очень долго, века, тысячелетия, миллионы, а может быть и миллиарды лет, или еще дольше, то однажды произойдет чудо, и все быстрые частицы соберутся в одном сосуде, а медленные – в другом.

Можно этому верить, можно нет.

Вот, у Максвелла, например, не хватило терпения: он предложил на трубке, соединяющей сосуды, установить кран и посадить у крана демона, который бы в одну сторону пропускал только быстрые частицы, а в другую – только медленные.

Этот неутомимый демон вошел в учебники под названием «демон Максвелла».

Демон Максвелла

В жизни таких демонов не бывает. А потому и самопроизвольного возникновения разности потенциалов в изолированной системе не бывает тоже.