Портал городских новостей
Среда, 24 августа 2016 19:10
Погода на завтра: 21..23 (день) 14..16 (ночь)
Валюта:   USD 64,81 EURO 73,20

Пять вопросов автору «Слонодемии»

20:57 23 декабря 2012 1
Персоны:

«Слонодемия» — это книга, которая в этом году получила престижную премию «Дебют». Главные герои книги — хомяки, демоны Максвелла и слоны Хаоса. О том, кто все эти граждане, «Вечерка» спросила у автора.

Илья Панкратов по образованию физик. Он работает в Курчатовском институте и поэтому сочинял «Слонодемию» по ночам, когда ему не сильно мешали.

Получился сборник историй, прочитав который вы стопроцентно разберетесь, что означает непонятное слово «термодинамика» и не менее не понятное слово «астрофизика». О чем книга История начинается с того, что в березовой роще появляется демон Максвелла по имени Дема. Я не сам придумал демона Дему. Это иллюстрация физического парадокса, о котором вы можете прочитать в отрывке из книги, напечатанном ниже.

Демон Дема — темно-рыжий, у него есть рожки и длинный хвост. Дема мечтает вернуться домой. Ему помогают друзьяхомячки. Но им доставляет немало хлопот необычное свойство демона Максвелла. Рядом с ним может меняться любой закон природы. Странные способности грозят миру небывалой катастрофой. Чтобы попасть домой, Дема создает черную дыру...

Как устроена книга Под каждой главой я написал комментарии, в которых объясняется, с какими явлениями столкнулся демон Дема и его друзья. Из комментариев можно узнать, почему небо круглое, как легко и быстро измерить площадь неровных фигур, как устроена черная дыра и похожа ли она на стиральную машину...

Могут ли дети понять физику Очень скоро теорию относительности и все законы физики будут изучать шестилетние дети. Потому что информации много и ее нужно узнавать как можно раньше. Изучить это совсем несложно. Я уверен, что любой, даже самый сложный, закон можно объяснить очень просто.

Зачем нужна физика Кто-то думает, что физику учить не нужно, она не пригодится в жизни. Это не так. Нобелевский лауреат по физике 2004 года Дэвид Гросс говорил, что физика — это совсем не сборище правил и формул, а способ мышления. Научиться этому способу мышления крайне важно. Как это сделать? Нужно постоянно задавать себе вопрос «почему?» и пытаться ответить на него. Умение быть любопытным позволит находиться в равновесии с собой и не бояться трудностей. Вот этому на самом деле и учит физика! Как стать любопытным Интерес к миру закладывается родителями. Прежде всего папами. Папы больше склонны творить. Мамы дают любовь.

Вот, например, мне физический способ мышления привил папа. Мы гуляли с ним, смотрели, что происходит, и пытались разобраться. Однажды он объяснил мне, что мир состоит из атомов, а атомы — из ядра и электронов. В тот момент мы шли по улице, и где-то там торчала ржавая труба. И я спросил: а там тоже есть электроны? Папа сказал: да, конечно. Почему-то это было мне важно в тот момент.

Глава первая, в которой физик Илья Панкратов учит читателя нарушать законы термодинамики и знакомит нас с демоном Максвелла

Читателю, наверное, интересно, что такое демон Максвелла для физиков. Это участник мысленного эксперимента. Вымышленный, конечно. Придумал его Джеймс Максвелл, чтобы наглядно объяснить парадокс Второго начала термодинамики (так называется физический закон). Его суть обычно объясняется с помощью молекул, но мы вообразим похожие ситуации из жизни.

Представим большой каток и много людей на коньках. Катание в самом разгаре. Погода выдалась морозная. Чем быстрее ты будешь двигаться, тем теплее тебе становится. Тем, кто легко оделся, приходится пошевеливаться. С молекулами все так же. Там, где молекулы бегают быстро, — там и теплее. Зимой, когда воздух холодный, молекулы бегают медленнее, чем летом, когда становится заметно теплее.

Разделим каток пополам бортиком. Оставим небольшой проезд в середине. Каток большой и людей на нем много. В каждой половине катка все так же, как и раньше, на большом катке. Есть и едва ковыляющие новички, и уверенные завсегдатаи, и даже те, кто играет в догонялки и врезается в остальных. Сложно представить, что все, кто катается медленно, окажутся в одной половине катка, а быстрые бегуны — в другой. С молекулами так же. Если в пещере поставить стену, то температура воздуха в каждой половине будет одинаковая.

Поставим в проезде между половинами катка контролера, который пропускает в левую часть катка только быстрых конькобежцев и не выпускает их направо. Тем, кто не торопится, контролер разрешает проехать в правую часть катка, но запрещает в левую. Через некоторое время слева будут кататься все быстрые, а справа — все медленные. В случае молекул это означает, что в левой части пещеры стало теплее, поскольку там они бегают быстрее.

Закон природы (Второе начало термодинамики) гласит: холодное не может нагреть теплое. Чтобы прохладное стало холодным, а теплое — горячим, нужно поработать! Например, включить холодильник в розетку. Контролер добился, чтобы люди в левой части катка бегали быстрее, чем в правой.

Однако ему пришлось потрудиться. Контролер для молекул — это демон Максвелла.

Он сортирует молекулы воздуха в перегороженной пещере.

Демон Максвелла узнает скорость каждой молекулы, подлетающей к отверстию в перегородке. Он именно знает скорость. Затем решает пропускать ее или нет, в другую часть пещеры. В результате в одной половине оказываются быстрые молекулы, а в другой — медленные. Значит, и температура в одной части становится выше, чем в другой. Ведь температура напрямую зависит от скорости движения молекул.

Казалось бы, закон нарушен, тепло передается от более холодной части пещеры в более теплую. Во Втором начале термодинамики запрещена только передача тепла сама по себе. Но ведь демон Максвелла должен чем-то питаться (другими словами, ему нужна энергия, которую он получает извне). А раз так, то и парадокса нет. Кому нужен вечный двигатель, если он работает только от вечных батареек?

Новости партнеров

Загрузка формы комментариев

Новости партнеров