Некоторые эксперименты. подтверждающие вывод ОТ

Для подтверждения теоретического прогноза ОТ о наличии взаимодействий между всеми разнородными потоками веще­ства, включая поток вязкой жидкости, были поставлены специальные эксперименты. Простейшие из них описаны в работе [12, с.251], где говорится о взаимном влиянии по­токов вязкой жидкости и теплоты, а также в работах [14, с.266; 17, с.290; 18, с.323], где дополнительно рассматри­вается электрическая степень свободы системы. В опытах изу­чается трубчатый стеклянный замкнутый циркуляционный контур, на двух контрольных участках которого, заполнен­ных капиллярно-пористыми телами (песок, торф и т.д.), со­зданы разности температур и электрических потенциалов. В рассматриваемых условиях при отсутствии посторонней разности давлений в контуре возникает круговая циркуляция воды. За циркуляцией наблюдают вне контрольных участков с помощью микроскопа. При этом вода перемещается в на­правлении от меньшей температуры к большей и от плюса к минусу. Действие разностей температур и электрических потенциалов в полном согласии с уравнением типа (121) подчиняется простейшему закону аддитивности - оно сумми­руется с учетом знаков имеющихся разностей.

Результаты соответствующих экспериментов с циркуляци­ей жидкости и газа под влиянием разностей электрических потенциалов и температур приведены в работе [17, с.278-293]. Движение газа через капилляр под действием разно­сти электрических потенциалов описано в работе [17, с.247]. Например, скорость переноса паров воды от плюса к минусу через стеклянный капилляр диаметром 8,7 мкм и длиной 20 мм при разности потенциалов около 1300 В составляет 10^-8 г/с, воздух из системы не удалялся. Скорость переноса воды от плюса к минусу в пристеночном слое стеклянного капилляра диаметром 0,2 мм и длиной 10 мм при разности потенциалов 4000 В и Т = 293 К равна 0,4 мм³/с [17, с.237]. Движение (скольжение) газа вдоль поверхности неравномерно нагретой пластины или капилляра наблюдал и измерял 3.Ф. Слезенко, его опыты описаны в работах [17, 18, 21). Например, на рас­стоянии 2,5 мкм от твердой поверхности и при градиенте темпе­ратуры вдоль этой поверхности, равном 5 К/см, сухой воздух при давлении около 133 Н/м² скользит в сторону возраста­ющей температуры со скоростью 0,8 мм/с [17, с.222]. В своих опытах по термическому скольжению газов 3.Ф. Слезенко во всех случаях фиксировал также факт возникновения раз­ности электрических потенциалов. О взаимном влиянии раз­личных других потоков, обусловленных явлениями смачива­ния, диффузии, вибрации и т.д., говорится в работах [12, 14, 17, 18, 21].

Полученные экспериментальные результаты убедительно подтверждают справедливость пятого начала ОТ и вытека­ющего из него вывода о реальности эффектов взаимного вли­яния самых разнообразных потоков вещества, в том числе потока вязкой жидкости. Одновременно эти эксперименты должны свидетельствовать о наличии универсального вза­имодействия, которое характерно в равной мере как для явлений состояния, так и для явлений переноса.

Кроме того, из экспериментов следует, что теорема Кюри не выдерживает испытания опытом, когда речь идет о нала­гаемом ею формальном математическом запрете на взаим­ное влияние потоков, ибо возможность взаимного влияния определяется не способом аналитического выражения пото­ков и сил, а физическим механизмом изучаемых явлений, в данном случае фактом наличия универсального взаимо­действия.

И вообще, должен заметить, что искусственное смещение акцентов с физической стороны на математическую всегда чревато разного рода недоразумениями и ошибками. Именно поэтому в ОТ я с самого начала решительно встал на путь подчинения математики физике (природе). Главная забота - это физическая суть явления, а способ математического опи­сания может варьироваться в зависимости от конкретных об­стоятельств. В частности, чтобы избежать неудобств, связан­ных с применением тензорного закона движения вязкой жид­кости Ньютона, я в свое время сформулировал новый век­торный закон, уравнение которого является частным случаем общего выражения (124) и напоминает известное уравнение фильтрации Дарси. Новое уравнение переноса вязкой жид­кости приводится в работах [12, с.150; 14, с.172; 17, с.129]. Там же даются значения соответствующих проводимостей, найденных на основе известных опытных законов гидроди­намики. Благодаря такой постановке вопроса легко находят­ся, например, с помощью уравнения переноса типа (121) все необходимые эффекты взаимного влияния потоков вяз­кой жидкости, теплоты, электричества и т.д.

Обсуждая теорему Кюри, нельзя не коснуться еще одно­го вопроса - о ее значении для термодинамики необрати­мых процессов Онзагера, где потоки и силы выбираются на основе чисто формальных соображений и, следовательно, правильность того или иного способа выбора не очевидна (см. параграф 4 гл. XX). Казалось бы, что в данном случае формальный подход к выбору потоков и сил должен хорошо сочетаться с возможностью формальной оценки правильно­сти сделанного выбора. Не случайно ведь принцип Кюри иногда считают неотъемлемой составной частью принципов Онзагера.

Однако более глубокое рассмотрение вопроса приводит к заключению, что и в этом случае теорема Кюри не оправ­дывает возлагаемых на нее надежд. Анализ показывает, что обсуждаемая проблема в конечном итоге сводится к вопро­су о взаимном влиянии истинно и условно простых явлений. С истинно простыми явлениями, обеспеченными своими спе­цифическими веществами, все ясно - они всегда взаимо­действуют независимо от способа выбора потоков и сил, то есть независимо от теоремы Кюри. Что касается условно про­стых явлений, то в их основе не обязательно лежит какое-либо вещество, поэтому при выборе потоков и сил даже с соблюдением требований теоремы Кюри часто никакого взаимного влияния потоков не наблюдается. При этом ответ на вопрос о влиянии может дать только опыт. Примером условно простого явления, когда нет взаимного влияния, может служить процесс производства, хранения, распрост­ранения и реализации товаров (товарное явление [21, с.99]). Своеобразный характер взаимного влияния наблюдается в процессе распространения информации. Гидродинамическое явление тоже условно простое, но оно участвует во взаимо­действии потоков.

Таким образом, приходится отказать теореме Кюри в пра­ве быть верховным судьей и налагать запреты на возмож­ность взаимного влияния потоков. С этой задачей отлично справляется сама теория Онзагера, согласно которой требу­ется прежде всего убедиться на опыте в применимости к изу­чаемым явлениям линейных уравнений переноса Онзагера [41, с.44] [ТРП, стр.155-157].