2.5. Рассуждение о законах и о том, можно ли их нарушать

2.5. Рассуждение о законах и о том, можно ли их нарушать

История ppm показывает, что изобретателям вечной двигателя приходилось и приходится встречаться с самыми разнообразными трудностями. Тут и недостаток средств и материалов, и недоверие окружающих, и сложности конструирования, изготовления и испытания… Однако все это можно в конце концов преодолеть. Остается одно, самое трудное препятствие, которое ни одному из изобретателей ppm преодолеть не удалось, — это законы природы и вытекающие из них законы науки. Мы уже видели, что для тех, кто создавал ppm-1, таким непреодолимым препятствием стал закон сохранения энергии — первый закон термодинамики. Дальше мы покажем, что для тех, кто пытался и пытается создать ppm-2, дополнительную, но столь же непреодолимую преграду ставит второй закон термодинамики.

Тем не менее попытки преодолеть это основное препятствие не прекращаются. До середины XIX в. (а в некоторых случаях и позже) для этого было вполне понятное объяснение — просто эти законы не были еще известны и точно сформулированы. Но почему работа над ppm продолжается и сейчас, несмотря на то что оба закона термодинамики — и первый, и второй — четко сформулированы, доказаны-передоказаны, описаны во множестве книг, вошли в учебники? Большинство изобретателей хорошо знает о них. В чем же дело?

Позицию, характерную для большинства изобретателей, работающими над такими машинами, очень четко изложил в письме к автору этой книги один из них (В.М. Шнырь).

Письмо озаглавлено коротко и ясно: «Я не согласен». Далее написано следующее:«… я не согласен с формулировкой, что ррм-1 есть нарушение законов природы. Законы, выведенные людьми не есть законы природы, а законы природы нигде не записаны и никем не читались. И выдавать людские законы за законы природы есть грубейшее нарушение сущности вещей. Если в большинстве случаев (по книге) законы людей совпадают с законами природы, то это не значит, что нет такого, когда возникает несовпадение. Тогда природа вправе сказать: «Я сама по себе, я вне людей и от их законов не завишу».

Законы людей называются наукой. А в обществе есть масса явлении, когда наука беспомощна объяснить их… Наука сумела ухватить, систематизировать и сформулировать как законы сохранения, явления, ведущие к невозможности ррм-1…

Рассматривая простое, никто не заметил, что есть сложность. А эта сложность есть система рычагов, частично в блочном виде, в целом дающее устройство с КПД > 1, а это устройство есть то самое «из ничего»из которого можно получить избыток энергии (точнее силы или мощности) для построения вечного двигателя….

…Если бы Вы знали, что устройство с КПД > 1 возможно, то Вы не выдавали бы законы людей за законы природы и при том столь категорично.

В год издания Вашей книги… я изготовил модель предлагаемого устройства с КПД > 1 в самом простейшем виде… Простейшее устройство с КПД > 1 не получилось.

После этого я перебрал множество вариантов, более сложных, но все они давали теоретическое равновесие. И лишь в одном варианте (а он мало отличался от других), расчеты дали устройство с КПД > 1. Иначе (по Вашей книге) энергию «из ничего», столь нужную для построения вечного двигателя… Осталось сделать модель. В расчетах я уверен.

К слову — КПД устройства (без учета механического КПД) — более 4…»

С тех пор, как было написано это письмо, прошло более 20 лет. Но обещанный двигатель с КПД «более 400%» так и не появился.

Закон «выведенный людьми» здесь сработал и доказал в очередной раз свою правоту. Но, может быть, это «частный случай» и в другой ситуации можно будет все же этот закон обойти?

Чтобы иметь в дальнейшем прочную основу для защиты истины, нужно предварительно внести некоторую ясность в понятие «закон», проведя краткое рассуждение на эту тему. Итак, о законах.

Если посмотреть в справочниках и словарях, то мы найдем два смысла термина «закон». Первый: «необходимая, существенная связь, отношение между явлениями и предметами»; второй: «обязательное общественное установление (закон государственный, уголовный, религиозный и т. д.)».

Нас, естественно, будет в дальнейшем интересовать закон в первом смысле, однако предварительно нужно сказать несколько слов и о законе как «обязательном общественном постановлении».

В таких законах нужно отметить две черты. Первая из них заключается в том, что они могут быть разными применительно к одному и тому же случаю в разных странах и регионах в зависимости от социального строя, традиций и т. д. Могут они с течением времени и меняться, и пересматриваться.

Вторая черта законов, устанавливаемых обществом, состоит в том, что любой из них в принципе может быть нарушен; то, что за этим должно последовать наказание, не меняет дела.

Законы, отражающие «необходимые, существенные связи между явлениями», напротив, не меняются в зависимости от места, времени и общественного строя; нарушить их невозможно в принципе.

Необходимая, существенная связь между предметами и явлениями присуща самой природе и никак не зависит от воли людей. Она необходима, а не случайна, и при наличии определенных условий неизбежно проявит себя тоже определенным образом. Это проявление одинаково везде и всегда, если существуют те же условия.

Одна из самых опасных, но часто встречающихся ошибок в трактовке законов, состоит в том, что свойства общественных законов непроизвольно переносятся на объективные законы природы. Некоторые люди никак не могут понять до конца, что законы природы, в отличие от законов, установленных обществом, нельзя ни изменить, ни нарушить.

Как же так? Ведь история науки ясно говорит, что по мере ее развития законы меняются. Ведь были всякие «флогистоны», «теплороды» и «эфиры», которые теперь исчезли! Считалось, что элементы не могут превращаться один в другой, а их теперь превращают. Если бы сто лет назад кто-нибудь предложил извлекать энергию из атомов, его бы осмеяли, а сейчас работают атомные электростанции. Геометрия Евклида дополнилась геометрией Лобачевского и Римана, а механика Ньютона уже многое не может объяснить; понадобилась теория относительности Эйнштейна! Почему же и другие законы, которые стоят на пути осуществления ppm-1 или ppm-2, тоже не могут оказаться устаревшими и неверными? То, что было верно сегодня, может стать неверным завтра!

Чтобы разобраться в том, насколько правильны эти и подобные им суждения, нужно сделать еще один шаг в разборе понятия «закон» и определить, что такое закон науки. В отличие от законов природы они существуют не сами по себе, а представляют собой отражение объективных связей внешнего мира в сознании человека. В этом смысле они вторичны, по отношению к законам, действующим в природе.

В результате исследовательской деятельности человека они обнаруживаются, открываются и затем формулируются на соответствующем языке — словами или формулами.

Известный закон Бойля-Мариотта, например, отражает объективно существующую связь между объемом v данного количества газа и давлением р, под которым он находится. Закон можно выразить словами: «объем данного количества газа (или удельный объем v) обратно пропорционален давлению р». Этот же закон можно выразить и математической формулой: pv = const.

Однако для того, чтобы судить о долговечности, «устойчивости» научного закона, нужно определить, насколько он может соответствовать объективному закону природы, правильно его отражать. Ведь природа необычайно сложна и многообразна в своей структуре, в связях своих объектов и их проявлениях. Несомненно, что ни один научный закон, какими гениями ни были бы люди, открывшие его, не отражает полностью объективные связи и отношения, существующие в природе. Он может отразить их лишь неполно, с определенной степенью приближения. По мере развития науки ее законы охватывают все более широкие области, уточняются, приближаются к закона природы, делаются адекватными им.

В обобщенном виде характер связи между законами природы и законами науки был четко выражен А. Эйнштейном: «Наши представления о физической реальности никогда не могут быть окончательными, и мы всегда должны быть готовы менять эти представления». П.Л. Капица, любивший парадоксы, говорил даже так: «Интересны не столько сами законы, сколько отклонения от них».

Значит ли это, что законы науки «смертны» и, прожив определенный срок, заменяются из-за отклонений на другие представления, более адекватные законам природы? Если это так, то изобретатели ppm правы, рассчитывая на

вполне возможное изменение законов науки, не разрешающих пока действие вечных двигателей.

Нет, это не так, хотя и Эйнштейн, и Капица, как и многие другие, абсолютно правы. Как же совместить эти две, казалось бы, диаметрально противоположные точки зрения? Представления меняются, отклонения изучаются, а законы остаются незыблемыми?

Дело в том, что законы науки (в частности, физики) не отменяются, а дополняются и развиваются, а это совсем другое. Поясним это положение несколькими примерами.

Возьмем тот же закон Бойля-Мариотта, о котором шла речь выше. Как показали эксперименты, он оказывается верным лишь приближенно. При больших давлениях и низких температурах зависимость между р и v приобретает более сложный характер, выражающийся более сложными уравнениями (уравнением Ван-дер-Ваальса и другими — так называемыми уравнениями состояния). Но в тех достаточно широких пределах, где свойства газа несущественно отклоняются от идеального, закон Бойля-Мариотта работает с достаточной точностью. Более того, он всегда в этой области будет правильным, какие бы невероятные открытия ни произошли.

То же самое происходит и с другими законами. Например, закон всемирного тяготения Ньютона был дополнен следствиями, вытекавшими из теории относительности, которые позволили объяснить новые факты, наблюдаемые астрономами.

При наличии мощных гравитационных полей или при скоростях, близких к скорости света, ньютоновская механика уже не работает. Но у нас на Земле (и даже при расчетах движения спутников Земли) ньютоновская механика остается в силе и будет всегда работать безупречно. «Отменить» ее никто не сможет.

Закон сохранения энергии был тоже расширен на основе теории относительности после открытия эквивалентности массы и энергии. (Его выражает известное уравнение е = mс², где е — энергия, m — масса, а с — скорость света в пустоте.) Поэтому при расчете, например, ядерных процессов это уравнение надо учитывать. Но в других отраслях техники, где скорости далеки от с, все уравнения балансов массы и энергии можно спокойно рассчитывать, совершенно не принимая во внимание это уравнение. Так же дело обстоит и в других случаях: новые законы оказываются более полными, глубокими и включают прежние как частный случай, но не отменяют их. В этой связи стоит вспомнить об одной дневниковой записи Д.И. Менделеева (10.VI. 1905 г.): «…По-видимому, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает…».

Н. Бор сформулировал общее положение (1923 г.), отражающее эту закономерность развития науки: принцип соответствия, который гласит, что всякий более общий закон включает в себя старый закон как частный случай; он (старый) получается из нового при переходе к другим значениям определяющих его величин.

Применительно к закону Бойля-Мариотта это не выходящие за определенные пределы значения давления р и температуры T; применительно к механике — это значения скоростей частиц или тел и т. д. Следовательно, как бы ни развивалась дальше наука, ее «старые» законы никуда не исчезнут; «в пределах своей компетенции» они будут справедливы всегда[42].

Но как же тогда быть с теориями «флогистона», «теплорода», «эфира» и т. д.? Они-то несомненно отменены и исчезли!

Здесь тоже нужно разобраться, чтобы не впасть в ошибку.

Теория флогистона была развита Г.Э. Сталем (1660— 1734 гг.). Ее основой была мысль о том, что в состав всех горючих веществ входит одна общая составная часть («флогистон»), которая исчезает в процессе горения. Теория естественно вытекала из наблюдений хорошо всем известного процесса горения. Действительно, когда горит кусок дерева или угля, видно, что из всех его пор выходят языки пламени и газы уходят вверх; остатки превращаются в золу. Что может быть естественнее предположения, что некая огненная часть ушла, а зола осталась? Значит, дерево или уголь (или металл) — это соединение флогистона и золы (или оксида металла). Считалось также, что человеческий организм живет потому, что выделяет через легкие флогистон!

Теперь нам все это кажется смешным и алогичным. Но нельзя забывать, что в свое время теория флогистона помогла «объяснить», свести в единую концепцию и скоординировать большое количество известных в то время фактов.

Однако она, как и многие другие теоретические обобщения того времени, была чисто качественной. Никому не приходило в голову взвесить металл и его оксид и убедиться, что металл весит меньше, а не больше оксида, как следовало из флогистонной теории. Очень немногие химики и физики делали количественные опыты, да и то часто смешивали вес с удельным весом (плотностью), совершенно серьезно считая фунт свинца тяжелее фунта пуха. Но как только в химию вошли вес и мера (в чем немалая заслуга «славного Роберта Бойля», как его назвал Ломоносов, (и самого Ломоносова)), теория флогистона стала разваливаться.

Таким образом эта и другие подобные теории не могли завершиться созданием каких-либо физических законов. Их исчезновение к отмене какого-либо закона не привело. Следовательно, история флогистона «не работает» как доказательство того, что «был закон, а потом оказался неверным».

Теперь о «теплороде». Его введение позволяло уже количественно установить законы калориметрии. Теория теплорода тоже исчезла. Но все связанные с ней законы калориметрии исправно действуют до сих пор (и будут незыблемы и впредь) несмотря на то, что теории теплорода давно нет.

Аналогичная ситуация и с гипотетической всепроникающей средой — «эфиром». Все количественные законы, отражающие объективные, существующие в природе связи, только дополнялись. Следовательно, и здесь нет поводов для утверждения, что законы науки, в частности физики, могут отменяться.

Все сказанное выше показывает, что доводы типа «раньше считалось, что элементы нельзя превратить один в другой, а теперь оказывается, что можно», «раньше не предполагали, что может существовать атомная энергия, а теперь она используется» и т. д., из которых по аналогии выводится тезис: «Сейчас считают, что вечного двигателя не может быть, а потом окажется, что он возможен», не годятся. Законов науки, запрещавших эти явления (в отличие от ppm), никогда не было; их появление никаких законов не нарушило.

Наконец, о той, защищаемой некоторыми изобретателями, точке зрения, что законы науки сдерживают творческую мысль изобретателей, «не дают ей развернуться».

Ничего не может быть ошибочнее. На самом деле все обстоит как раз наоборот; категорические запреты, налагаемые законами науки, способствуют работе творческой мысли исследователей и изобретателей. И дело не только в том, что эти законы предостерегают их от напрасной траты сил и времени на поиски в тупиковых направлениях. Законы не только запрещают ошибочные ходы мысли, но одновременно наводят на правильные решения. Например, «закон сохранения», взятый применительно к механике, даже в еще несовершенной, первоначальной форме, до установления строгого понятия об энергии, навел математиков и инженеров, от Архимеда до Галилея и Стевина, на открытия как законов равновесия, так и падения тел. Он же в других его проявлениях определил направление работ С. Карно и Р. Майера: первого на анализ действия тепловых двигателей, а второго — на изучение энергетических превращений в живых организмах.

Более того, как мы увидим дальше, понятие «теплород» в его рациональной части тоже осталось в современной науке под названием «энтропия».

Так всякое обоснованное отрицание чего-либо или запрет приводят в конечном счете к открытиям и созиданию нового — ив науке и в ее практических приложениях. «Свобода в рамках закона» оставляет, несмотря на ограничения, необъятный простор для настоящего творчества; об этом свидетельствует вся история науки и техники.

Чтобы закончить рассуждение о законах, необходимо сказать несколько слов об одной важной их разновидности — статистических законах. Именно к ним относится второй закон термодинамики, запрещающий ppm-2. Однако лучше это сделать не здесь, а в следующей главе, специально посвященной второму закону. К ней мы и перейдем.