Содержание: Термодинамика
Книга Барри Голд «Термопоэтика: Энергия в викторианской литературе и науке» построена на двух интригах. В настоящее время термин «энергия» настолько вплетен в современную физику, что даже трудно себе представить физику без «энергии». Тем не менее, «энергия» вошла в физику только во второй половине девятнадцатого века, до этого со времен Ньютона физика была основана исключительно на термине «сила». Это наглядно показывают названия статей Роберта Майера и Германа Гельмгольца, связанные с открытием закона сохранения энергии: «О количественном и качественном определении сил« (1841) и «О сохранении силы» (1847).
Вторая интрига связана с тем, что по мнению Голд вхождению «энергии» в физику помогли поэты, писатели и художники. Голд считает, что переосмысление значения «энергии» гуманитариями происходило параллельно с размышлениями физиков и что можно увидеть обоюдное влияние идей гуманитариев и ученых, особенно в самом начале интеллектуального развития:
‘… искусство, литература и наука работают вместе, чтобы сформировать и реформировать наше понимание мира. При этом иногда искусство и литература в этом процессе могут быть первыми. Не мучаясь над вопросом кто был первым и что означает быть настоящим гением, я тем не менее позволю себе сказать, что Теннисон был гением в термодинамике, а Диккенс был чертовски хорошим инженером. Более того, физик Джеймс Клерк Максвелл был без всякого сомнения поэтом … ‘
В качестве точки отсчета значения «энергии» в начале девятнадцатого века Голд использует известное выражение Уильяма Блейка «Энергия — вот вечное наслаждение». Возможно, что именно такое толкование препятствовало принятию «энергии» в картину мира физиков. Однако, по ходу времени значение «энергии» менялось. Голд анализирует поэму Альфреда Теннисона «In Memoriam A. H. H.» (1850) и показывает, что «энергия» в этой поэме существенно отличается от «энергии» Блейка и что она существенно ближе к тому, что войдет в физику.
Изменение общепринятого значения «энергии» хорошо видно на следующем примере. В научно-популярной статье 1868 году физик Бальфур Стюарт (Balfour Stewart, 1828 — 1887) и астроном Джозеф Локьер (Joseph Norman Lockyer, 1836 — 1920) представляют читателям Macmillan’s Magazine энергию в физике следующим образом. Вначале рассматривается, что означает, что у человека много энергии — такой человек может добиться многого в жизни. Далее ставится вопрос о том, может ли человек с меньшим количеством энергии помешать добиться своего человеку с бОльшим количеством энергии. Ответ связан с положением людей в обществе — вполне возможно, что человек с более высоким положением покончит с начинаниями энергичного человека с менее высоким положением. После этого в статье следует логичный переход к кинетической и потенциальной энергии в физике.
В книге рассмотрены стихи Джеймса Максвелла, которые в поэтической форме отражают содержание доклада Питера Тэйта, сделанного в 1876 году. В стихах декларируется, что царство силы в физике закончилось (Thy reign, O force! is over) — началась эра энергии. Это показывает, что обсуждение физиками «сила vs. энергия» продолжалось вплоть до этого времени.
Следует отметить, что энергия в физике и энергия в обществе воспринималась интеллектуалами того времени не только как простая аналогия. Вначале цитата Сади Карно, который хорошо понял важность паровых машин для благополучия Британской империи (отмечу, что Карно в книге Голд — это исключение, поскольку все другие рассматриваемые персонажи являются британцами):
‘Отнять у Англии в настоящее время ее паровые машины, это означало бы разом отнять у нее и железо и уголь, отнять у нее все источники богатства, уничтожить все средства к процветанию, это означало бы уничтожить эту великую мощь.’
Таким образом, энергия считалась необходимой для сохранения империи, и более того, предполагалось, что переход от силы к энергии во внешней политике позволит трансформировать империю в лучшую сторону. Другая сторона «энергии» была связана с усилиями многих физиков того времени (Бальфур Стюарт, Джозеф Локьер, Питер Гатри Тэйт, Уильям Томсон и др.) доказать, что наука совместима с религией.
Введение в рассмотрение энергии постепенно приводило интеллектуалов того времени к понимаю того, что источники энергии могут закончиться. В данном случае первый закон термодинамики вносит оптимистичную ноту, поскольку энергия не может исчезнуть. По этому поводу Голд рассказывает о посещении центра теоретической физики, где она под плакатом «Экономьте энергию» увидела ехидную приписку физиков «Глупые! Они не знают, что энергия сохраняется сама по себе» . Тем не менее, проблема появляется на уровне второго закона термодинамики, который говорит о том, что энергия, доступная к использованию, в конечном итоге стремится к нулю.
В книге неплохо описываются мучения Герберта Спенсера, который из лучших побуждений хотел доказать, что общество по мере развития достигнет стабильного состояния (равновесия). Однако при этом Спенсер шаг за шагом начинал понимать, что термодинамическое равновесие означает смерть всего живого. В качестве возможного решения Голд делает термодинамический анализ двух романов Чарльза Диккенса — «Повесть о двух городах» и «Холодный дом» . Говорится, что несмотря на наличие в природе самопроизвольного стремления к деградации, вполне возможно найти способы продолжения жизни — следует рассматривать энтропию не как меру беспорядка, а как способ конструирования все лучших двигателей.
В последней главе книги говорится о том, что осознание реальности тепловой смерти вселенной к концу 19-ого века способствовало появлению упаднических настроений среди интеллектуалов. Голд связывает антиэнтропийный демон Максвелла (1867) с рядом антиэнтропийных литературных персонажей: доктора Джекил и мистер Хайд (1886), Дориан Грей (1890), персонаж из Машины времени Уэллса (1895) и Дракула (1897). В книге дается подробный термодинамический анализ Дракулы. Я подумал следующее. Рассмотрение демона Максвелла среди физиков считается в порядке вещей. В то же время никто среди физиков не рассматривает Дракулу. Собственно говоря, почему? Чем Дракула хуже демона Максвелла?
В заключение отмечу, что Голд базирует представленную модель взаимодействия искусства и науки на книге Бруно Латур Наука в действии.
Информация
Barri J. Gold, ThermoPoetics: Energy in Victorian Literature and Science, 2010.
Stewart, B., & Lockyer, J. N. (1868). The Place of Life in a Universe of Energy. Macmillan’s Magazine, 18, 319. Включено в книгу: Norman Lockyer, Contributions to Solar Physics, 1874, p. 85-103.
Обсуждение
https://evgeniirudnyi.livejournal.com/222953.html
12.01.2020 Лорд Байрон о тепловой смерти
Информация о Байроне из книги Барри Голд.
Уильям Томсон в 1852 году пришел к выводу о ‘принципе рассеяния энергии’, в результате которого в будущем Земля станет непригодной для жизни (Томсон станет лордом Кельвином в 1892 году). Рудольф Клаузиус в 1865 году обобщил эти результаты на всю Вселенную:
‘Энергия мира постоянна. Энтропия мира стремится к максимуму.’
Как оказалось, лорд Байрон знал о тепловой смерти уже в 1816 году. В стихотворении Тьма он живо описал процесс вымирания человечества без поступления энергии Солнца:
‘Я видел сон… не все в нем было сном.
Погасло солнце светлое — и звезды
Скиталися без цели, без лучей
В пространстве вечном; льдистая земля
Носилась слепо в воздухе безлунном.
Час утра наставал и проходил,
Но дня не приводил он за собою…’
Никто не знает, что сподвигло Байрона на написание такого пессимистического стихотворения: плохое настроение, чрезмерное чтение Апокалипсиса или плохая погода 1816 года (год без лета). Как бы то ни было, стихотворение дает наглядное представление о том, что произойдет в случае исчезновения источников полезной энергии.
https://evgeniirudnyi.livejournal.com/222346.html
27.05.21 См. также описание книги Питер Гатри Тэйт, Балфур Стюарт ‘Незримая вселенная’ (она также разбиралась в книге Голд):
https://anairos.livejournal.com/177173.html
24.07.22 Энергия у Аристотеля
Бибихин Энергия (спасибо vermishell за цитату):
‘открываем IX (Θ) книгу «Метафизики» Аристотеля, о возможности и энергии. Энергия здесь сразу вставлена в простую отчетливую схему, как если бы профессор разграфил на доске клетки: энергия противоположна силе, способности, дюнамис, и энергия то же самое, что завершенность, законченность, энтелехейя (εντελέχεια — от εντελώςεχειν, быть в состоянии завершенного, законченного, пришедшего к своей цели, достигшего всей своей полноты). Δύναμις, в отличие от энергии, еще как-то не осуществилось, но не просто не осуществилось, отсутствует, его нет, а оно указание, стрелка, нацеленная на свое другое, осуществление; так что дюнамис, если хотите, тоже полнота, которая может быть, будет. Энтелехейя, энергейя — это то, на что указывает своими стрелками дюнамис, там то, чего не хватало дюнамис, теперь есть, исполнилось. В энтелехии, энергии вещь дошла до полноты осуществления. До окончательной полноты.’
vermishell ‘Энергии в античности это действия. Проблема богословов заключалась в том, было ли у богочеловека Христа два источника энергий, божественный и человеческий, или нет. Моноэнергизм утверждал наличие только божественных энергий.’