Antonio Rojo - Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика

Однако ситуация с радиоактивностью на Земле очень отличается от ситуации на Солнце, энергия которого, как мы знаем сегодня, является результатом ядерного синтеза: ядра водорода соединяются, образуя атомы гелия. Следовательно, учет ядерных и радиоактивных процессов значительно изменил бы оценку Томсона, касающуюся времени, в течение которого Солнце испускает тепло.

За год до открытия радиоактивности и за несколько лет до того, как была осознана ее роль в качестве источника тепла, Перри наметил решение. Для этого он включил в земную модель Томсона значительное новшество. Воспользовавшись своими же советами, Перри проанализировал гипотезу коллеги и вместо того, чтобы считать Землю твердым телом, предположил, что скалистая твердая часть составляет лишь внешний слой толщиной несколько десятков километров, а внутренняя часть мантии Земли расплавлена. Это фундаментальное изменение предполагало большую теплопроводность, чем в модели твердой Земли, поскольку при этом появляется второй механизм теплопередачи - конвекция, намного более эффективная, чем диффузия, в нетвердых средах. Перри, говоря о возрасте Земли, оценивал его в миллиарды лет, но его оценка не была принята в расчет. Отверг ее и сам Томсон. Однако спустя некоторое время радиоизотопное датирование позволило отдать гипотезе Перри должное. Современные исследователи Ингланд, Молнар и Рихтер в своей работе «Кельвин, Перри и возраст Земли» {American Scientist, 2007) уверяют, что если бы наука вовремя прислушалась к Перри, то важная для геодинамики теория дрейфа континентов была бы принята задолго до того, как это в итоге произошло.

Проблема возраста Земли вновь вышла на передний план в последние годы. «Креационистское» движение, которое в последнее время начало набирать силу и даже смогло изменить преподавание научных дисциплин в некоторых американских штатах, упорно выступает против достоверных результатов, полученных с помощью радиоизотопного датирования и геологических и биологических свидетельств. Креационисты утверждают, что Земля насчитывает самое большее примерно 10 тысяч лет и, следовательно, является самой молодой планетой. Интересный документ, оспаривающий доводы креационистов, на которых они строят свои расчеты, можно увидеть в работе Брента Далримпла под названием «Сколько лет Земле. Ответ «научному» креационизму».

Как уже было сказано, Томсон, вычисляя возраст Земли, допустил ошибки. И все же его попытка была прекрасным примером применеиия физики к проблеме, выходящей за рамки этой дисциплины. В наше время, когда междисциплинарность оказывается преимуществом в любых обстоятельствах, очень важно иметь перед глазами такой пример, как работа Томсона, который более 100 лет назад стремился использовать на практике некоторые понятия и законы физики.

И даже явный промах Томсона стал очень продуктивной ошибкой, потому что он вынудил научные сообщества геологов и биологов изменить методы исследований, развивать количественные техники и в то же время учитывать законы физики. Это стало очень важным изменением (которое даже можно назвать точкой бифуркации) в исследованиях, ведущихся с тех пор в этих естественных науках.

Gamow, G., Biografía de la física, Madrid, Alianza Editorial, 2007.

Gribbin, J., Historia de la ciencia, 1543-2001, Barcelona, Crítica, 2003.

Hernández, M. y Prieto, J .L., Historia de la Ciencia vol. II, La Orotava (Tenerife), Fundación Canaria Orotava de Historia de la Ciencia, 2007.

Lindley, D., Degrees Kelvin. A tale of Genius, invention, and tragedy, Washington,Joseph Henry Press, 2004.

Sagan, D. y Schneider, E., La termodinámica de la vida, Barcelona, Tusquets, 2008.

Thompson, S .P., The life of William Thomson Baron Kelvin of Largs, vols. I and II, Cambridge University Press, 2011.

Trabulse, E., La Ciencia en el siglo xix, Ciudad de México, Fondo de Cultura Económica, 1987.

Great Eastern, корабль 99

абсолютная температурная шкала 10, 11, 72-76, 80

абсолютный нуль 72-74, 76

«Агамемнон», корабль 94

Амонтон, Гийом 73, 74

атом 63, 64, 125, 127, 131, 132, 134, 135, 150

Балтиморские лекции (Baltimore Lectures) 57, 122-127, 130

Блэкберн, Хью 32, 60

Блэнди, Фрэнсис Анна 13, 115, 133

Блэнди, Чарльз 115

Больцман, Людвиг Эдуард 9, 132

Бор, Нильс 135

вакуум 33, 61, 123, 125

Вестингауз, Джордж 92

Виктория, королева 8, 10, 93, 94, 136

возраст Земли 9, 13, 26, 51, 137153

воспроизводимость 146, 147

Гамильтон, Уильям Роуэн 51, 102

Гардинер, Маргарет 18

гармонический анализатор приливов 110

Гельмгольц, Герман фон 11, 65, 85, 87, 88, 101, 112, 117, 118, 132, 150

Грегори, Дункан Фракварсон 21

Грин, Джордж 38, 39, 44

Гюйгенс, Христиан 127

Дарвин, Чарлз 9, 140, 141

Джоуль, Джеймс Прескотт 11, 65-72, 74, 75, 77-85, 87, 92, 119, 146

зеркальный гальванометр 95-97, 106, 107

изображений метод 39

капельный конденсатор 120, 121

Карно, Сади 41-42, 69-72, 75-81, 84-86

машина 42, 69-71, 75-79, 86

цикл 41, 70, 80

квадрантный электрометр 108

квантовая механика 135

Келланд, Филип 19, 21, 24

кельвин (единица температуры) 72, 73, 77

Кельвин, лорд 7-9, 12, 65, 135, 136

Кеплер, Иоганн 148

Клапейрон, Эмиль 41-42

Клаузиус, Рудольф 80, 81, 84-87, 132

колледж святого Петра 24, 43, 50, 51

компас 11, 82, 105, 109-112, 119-121

Коши, Огюстен Луи 34

Крам, Маргарет 13, 53

Куксон, Генри 32

Кулон, Шарль-Огюстен де 26

Кулона закон 26, 27, 34, 38, 44

Лагранж, Жозеф-Луи де 18-20

Лайель, Чарлз 141

«Лалла Рук», корабль 109, 115, 116

Ламберт, Иоганн Генрих 74

Лаплас, Пьер-Симон 18, 19, 63, 110

Леверье, Урбен 148-150

Лежандр, Адриен-Мари 19

Лиувилль, Жозеф 34, 38-39, 44, 51

магнетизм 10, 38, 59-61, 85, 91, 109-111, 117, 131

Майкельсон, Альберт Абрахам 128-130

Максвелл, Джеймс Клерк 8-10, 31, 43, 59-63, 118, 120, 124126, 130-132, 134

Международная ниагарская комиссия 91, 105

Мейер, Юлиус Лотар фон 135

Мейклхем, Уильям 19, 27, 49, 50, 55

Менделеев, Дмитрий Иванович 135

механический эквивалент тепла 66, 68-71, 84, 146

молекула 10, 70, 80, 125, 126

Морзе, Сэмюэл Финли Бриз 94-96, 98

код 94, 96, 98, 109, 115

Морли, Эдвард 128-130

Нагаока, Хантара 135

Нетерхолл 116, 136

«Ниагара», корабль 94

Ниагарский водопад 13, 91, 92

Никол, Джан 19, 49, 121

Ньютон, Исаак 61, 119, 128, 136, 148

паровая машина 32, 36, 42

Перри, Джан 151, 152

планетные орбиты 148-150

Планка постоянная 123

подводный телеграфный кабель 11, 93-100

поле

электрическое 26-29, 44, 61

электромагнитное 8, 63, 126, 129-131

премия Смита 11, 32, 50, 51, 56

радиоактивность 10, 131, 134, 151, 152

Рамзай, Эндрю 142

Резерфорд, Эрнест 135

Рентген, Вильгельм Конрад 134

рентгеновские лучи 10, 123, 134

Реньо, Анри Виктор 13, 32-34, 41, 51, 54, 55, 74-77, 79, 84

Румфорд, граф де 56, 64, 66

Рэлей, лорд 30, 120, 124

свет 8-10, 13, 25, 39, 40, 44, 56, 57, 59-62, 96, 109, 117, 122-130, 132, 134, 146, 148, 151

силовые линии 27, 28, 34, 37, 38, 40, 62

сифонный отметчик 106, 107

Смит, Арчибальд 50, 51, 53, 109, 111

сохранения законы 65, 66, 77, 84, 85, 116, 119, 141, 151

спектроскоп 124-126

Стокс, Джордж Габриель 11, 30, 51, 56-59, 69, 93, 102, 118, 150

Стретт, Джан Уильям (см. Рэлей, лорд) 30

телеграфия 11, 93-95, 98, 100106, 108, 116, 122

температура 10, 11, 20, 25, 32, 33, 42, 66, 67, 69, 70, 72-87, 142, 144, 145, 151