Айзек Азимов - Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики

Так как многие из свойств газов изменяются вместе с температурой и давлением, то обычной практикой является указание точной температуры и давления, при которых проводились измерения. В целях стандартизации обычно используют температуру в 0 °С и давление в 1 атмосферу или приводят к ним измерения, сделанные при других давлении и температуре. Данные значения — 0 °С и 1 атмосферу — назвали «стандартными условиями температуры и давления», или, сокращенно, STP (от английских слов «standard conditions оf temperature and pressure»).

Газ, который существует только при повышенной температуре, обычно называют «паром».

«Внутренняя энергия» вещества состоит из кинетической энергии составляющих его частиц плюс энергия, вовлеченная в межмолекулярные соединения.

В нашей физической литературе «конвекцией» называется не перенос теплоты, а перемещение потоков газа или жидкости под воздействием внешних сил, разности температур и/или давлений. (Примеч. пер.)

Первый закон термодинамики утверждает: «Вы не можете победить…», а второй закон термодинамики добавляет: «И даже — не пытайтесь…»

Карно создал понятии «тепловой машины» и «цикла идеальной тепловой машины» — основополагающие понятия, на которых основывается вся термодинамика, а не только рассмотрел паровые двигатели. Автор явно преуменьшает роль Карно и не рассматривает подробно его открытия. (Примеч. пер.)

Обнаружив в природе новую, не известную никому величину, Клаузиус назвал ее странным и непонятным словом «энтропия», которое сам и придумал. Он так объяснил его значение: «тропе» по-гречески означает «превращение». К этому корню Клаузиус добавил две буквы «эн», чтобы получившееся слово было по возможности подобно слову «энергия». Обе величины настолько близки друг другу своей физической значимостью, что известное сходство в их названиях было целесообразно. (Примеч. пер.)

Мы могли бы продолжить дальше, рассмотрев вопросы возникновения Солнца, поскольку его формирование обязано было вовлечь обширное уменьшение энтропии, такое, чтобы дать возможность Солнцу продолжать свое излучение в течение многих миллиардов лет, непрерывно и намного увеличивая энтропию. Однако рассмотрение вопросов, касающихся Солнца и происходящих с ним и вне его процессов, мне кажется, было бы более подходящим в книге, посвященной астрономии.

Фактически именно такое аккуратное объяснение их и было единственной причиной того, почему жидкостная теория продолжала существовать, несмотря на нарастающее количество фактов, свидетельствующих против нее. Она только и ждала удобного момента, чтобы сдать свои позиции какой-либо другой, более удобной теории.

Это не подразумевает, что в конечном счете все скорости будут точно равны, если только имеется достаточное количество столкновений. Если два объекта, обладающие равной скоростью, сталкиваются, велика вероятность того, что скорость одного увеличится за счет того, что скорость другого упадет. Слишком большое число «падений скорости» становится также маловероятным. Вместо этого число «падений скорости» доходит до некоторой точки и останавливается. При некоей данной температуре «падение скорости» приводит к диапазону скоростей, предсказанному уравнениями Максвелла — Больцмана. Меньший и более ограниченный диапазон скоростей расширяется до этого значения благодаря столкновениям, в то время как более широкий диапазон благодаря тем же столкновениям сужается до того же значения.

В самые сильные телескопы можно различить свет, прошедший через 35 000 000 000 000 000 000 миль вакуума.

Строго говоря, если бы атмосфера была сжата до плотности воды, ее высота составляла бы всего 33 фута; слой воды такой толщины в значительной мере сохранит прозрачность.

На самом деле слово «нормально» стало нам настолько знакомо своим значением естественности, распространенности, сообразности, что его первоначальное значение «строго перпендикулярный к плоскости или другой линии» уже почти забыто.

Синус угла лучше всего представить следующим образом: возьмем один из острых углов правильного треугольника. Синус угла в данном случае равен отношению длины противоположной стороны треугольника к длине гипотенузы. Существуют таблицы значений синусов для разных углов, их можно найти во многих учебниках. Так, можно легко найти, что синус 10°17' равен 0,17852, а синус 52°48' равен 0.79653.

Любое твердое тело с параллельными боковыми поверхностями и многоугольным сечением, будучи разрезанным под углом к этим поверхностям, является призмой. Если его сечение является треугольником (треугольная призма), то именно это тело обычно и называется призмой, как таковой, хотя это только один случай из бесконечного множества.

В применении к линзам термин «астигматизм» — не то же самое, что в применении к глазу. В линзах он получается тогда, когда источник света находится не на главной оси линзы. В таком случае свет попадает на линзу под углом и фокусируется не в точку, а в линию света.

Изложение деталей этого процесса более уместно в учебнике по химии и здесь рассматриваться не будет.

Измерения видимого диаметра Луны приборами показывают, что на самом деле на горизонте он чуть меньше, чем в зените, поскольку на горизонте к расстоянию до Луны добавляется еще и радиус Земли. Поэтому на горизонте Луна находится на 2 процента дальше и соответственно занимаемый ею угол на 2 процента меньше.

Мальчик играл с линзами вместо того, чтобы работать, — делайте выводы.

Каждый цвет света имеет свою «длину волны». Это будет обсуждаться в следующей главе.

Еще не решено окончательно, эта ли трехцветная система описывает способ, которым цвета различает глаз человека, но ее вполне можно использовать в практических целях — для производств цветных фотографий и телевизионного изображения.

Обратите внимание, что эти изменения не влияют на скорость света. Длина волны может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от того, как движутся друг относительно друга источник света и наблюдатель; однако, длинны ли волны или коротки, они все движутся с одной скоростью.

Такое сочетание противоречит «здравому смыслу», но такие соображения не должны стоять на пути принятия гипотезы. Мы воспринимаем своими чувствами очень ограниченную часть Вселенной, и наш опыт ограничивается очень узкой группой явлений. Поэтому опасно предполагать, что то, что кажется нам знакомым, должно быть истинным для всей Вселенной во всех своих аспектах. Например, в соответствии со «здравым смыслом» следует полагать, что Земля плоская и недвижимая, и этот аргумент усиленно использовался для того, чтобы оспаривать представление о Земле как о сферической и движущейся.