ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамическое равновесие и необратимость с микроскопической точки зрения из "Элементы статистической механики, термодинамики и кинетики " Ответ на эти вопросы был найден Больцманом. Конечно, определенную роль тут играет инерционность макроскопических приборов, о которой шла речь в предыдущем параграфе. Она приводит к тому, что измеряемые, видимые параметры макроскопических объектов являются суммарными, усредненными характеристиками целого множества микросостояний. [c.17] Вообще говоря, это не является препятствием для того, чтобы ввести подходящую числовую меру этого множества, что то вроде его объема , и говорить не о числе, а об объеме множества микросостояний. Так же, как мы говорим о длине отрезка или площади фигуры, не смущаясь тем, что они содержат несчетное множество точек. Именно так и поступали в свое время основатели статистической физики. [c.18] Но в действительности дело обстоит проще. В главе 8 мы увидим, что в действительности классические представления не совсем точны, и множество микросостояний макроскопических объектов, хоть и очень велико, тем не менее конечно. Поэтому можно говорить об их числе в буквальном смысле слова. [c.18] таких микросостояний, в которых замкнутая система выглядит неоднородной, очень мало, а макроскопические приборы довольно инерционны. Поэтому, если даже такое состояние иногда и осуществится, макроскопический прибор не успеет на это как следует отреагировать. Вот почему никогда не будет наблюдаться, чтобы большие отклонения от равновесия возникали сами собой . [c.20] Малые же отклонения, вообще говоря, можно заметить. Только для этого нужно предпринять специальные усилия сильно увеличить чувствительность приборов и уменьшить их инерционность, чтобы они успевали замечать незначительные кратковременные изменения макроскопических величин. Тогда мы увидим, что даже в состоянии термодинамического равновесия эти величины не остаются все время строго неизменными, а слегка пляшут около своих равновесных значений. Такие случайные колебания назьшают флуктуациями. Их существование есть сильнейший довод в пользу больцмановской трактовки состояния термодинамического равновесия. [c.20] Когда МЫ капаем, например, каплю чернил в стакан воды, мы фиксируем в начальный момент положения молекул красителя в очень ограниченной области доступного им пространства. Такому макроскопическому состоянию системы соответствует очень малое число ее микросостояний по сравнению с полным их числом, возможным в данном случае. Поэтому само собой оно никогда бы не возникло. [c.21] И то же самое происходит, когда мы искусственно задаем в разных частях системы разные значения относящихся к ней интенсивных макроскопических величин. Например, разную температуру или разную плотность числа частиц. [c.21] Через некоторое время после таких операций система, если она предоставлена самой себе, может с равной вероятностью оказаться в любом из возможных микросостояний. Но почти все из них будут соответствовать однородному равновесному состоянию. Например, равномерному распределению чернил по стакану. Это и означает, что система почти наверняка перейдет в состояние термодинамического равновесия. Почти наверняка означает с точностью до флуктуаций. [c.21] Такова больцмановская интерпретация природы неравновесных состояний и механизма их самопроизвольного и необратимого перехода в состояние термодинамического равновесия. [c.21] Вернуться к основной статье