Фейнман - 07. Физика сплошных сред (1055671), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Что ожидает нас в более сложных уравнениях, если даже в таком простом уравнении с одним-единственным параметром мы видим такое разнообразие возможностей! Вполне воаможно, что основное уравнение, которое описывает завихрение туманностей, или образование вращений, или взрыв звезд и галактик, будет всего-навсего простым уравнением гидродикамики почти чистого водорода. Часто люди в каком-то неоправданном страхе перед физикой говорят, что невозможно написать уравнение жизни. А может быть, и можно. Очень возможно, что на самом деле мы уже располагаем достаточно хорошим прибликсением, когда пишем уравнение квантовой механики Нор = — —, Ь зр С дс Только что мы видели, как явления во всей их сложности легко и поразительно получаются из простых уравнений, кото- рые описывают их.
Не подозревая о возможностях простых уравнений, люди часто заключают, что для объяснения всей сложности мира требуется нечто данное от бога, а не просто уравнения. Мы написали уравнения для течения воды. Но из нашего опыта у нас сложились какие-то понятия и приближения, пользуясь которыми, мы можем обсуждать разные реп1ения— цепочку вихрей, турбулентный след, пограничный слой. Когда подобные уравнения встречаются нам в ыенее знакомой ситуации, где мы еще не можем экспериментировать, то мы пытаемся решать такие уравнения примитивным, извилистым и запутанным путем, стремясь определить, какие я'е качественные явления можно получить из него или какие новые качественные формы являются следствием этого уравнения. Наши уравнения для Солнца, например, представляющие его как водородный шар, описывают Солнце без солнечных пятен, без зернистой структуры его поверхности, без неровностей и короны.
Тем не менее все зто действительно находится в уравнениях, только у нас нет еще способа вытащить их оттуда. Ксть такие люди, которые будут очень расстроены, если на других планетах не будет найдено жизни. Я не принадлежу к их числу. И я никогда не смогу перестать удивляться и радоваться результатам межпланетных исследований, обнаруживающих бесконечное разнообразие и новизну явлений, порожденных одними и теми же самыми простыми принципами. Критерий науки — ее способность предсказывать. Могли бы вы предсказать бури, вулканы, океанские волны, зори и красочные закаты, если бы вы никогда не были на Земле? Драгоценным сокровищем для нас будет все, что мы узнаем о происходящем на каждой из мертвых планет, каждого из десятка шаров, образовавшихся из того же самого облака пыли и подчиняющихся тем же самым законам физики, что и наша планета. Грядущая великая эра пробуждения человеческого разума принесет с собой метод понимания качественного содержания уравнений.
Сегодня еще мы не способны на это. Сегодня мы не можем увидеть в уравнениях потока воды такие вещи, как спиральное строение турбулентности, которую мы видим между вращающимися цилиндрами. Сегодня мы не можем сказать с уверенностью, содержит ли уравнение Шредингера н лягушек,и композиторов, и даже мораль или там ничего похожего и быть не может.
Мы не можем скааать, требуется ли что-либо сверх уравнения, вроде каких-то богов, или нет. Поэтому каждый из нас может иметь на этот счет свое особое мнение. А дупа/п/са1 п)осге1 оГ а сгув[а) в!гпс[пге Вх Згв Ьптеввксх Ввэоо, Р.В.В. эио д. Р. Мтв Сагсвйаь Еадопиоту, Ситстэйу оу Сетки/уе (Жсеггюд 9 даиеоту 1947 — ))О!с[ 19 Увив 1947) [Р!весе е !о 211 ТЬе ссувпд всп!сппе оГ в швю/ М гергевшисд ЬУ Ви Швсюьпвс оГ ЬоЬЫсв, В шшипе!гв ог Гев гп ваше!от, ясвипэ оп сье еша св а/ в совр ш!опоп. Тьв ьиьыее вге ыо и поп в апв ргреюв ЬепеввЬ сЬе ешГв е 'сЬ в со ешпг юг рге ешв, впд в е юшшввЫу и'Гоии ш сюе. Тиу Ьмшэши ГЬу О Г п,ЮЬЕ 'э/ Ьу О / в швГЬю ° дшюгисо 1 ю . Ап ввюшЫ Эв ву соииии Ьопд едв о/1Ьоое пдв а/ Ьоььье шд р сею!в Ыг в Ьош ог и аю.
ТЬе свввшЬЬгвее вЬог свисс!шее г ЬОЬ Ьв е Ьюп в рросед г еюес шпюгеЬ,в /е ои1вюеяссюг ЬсЬЬвтеЬсеп сею вд,еосЬв Эгвшьг идв ее, Оев мопс впд осЬег Сурее оГ Гво!Г. в! р. тес увсвю Г оп, вююввпэ, юи/ Сгвшв д е Со 'Г е эи' випос. 1. Гпв виввьв мопвь Моде!в оЕ стус!в! ввгисгиге Ьвте Ьееп йевспЬей Ггош !1ше во Вше /п ОЬ!сЬ !Ье моши вге гергештп!ег[ Ьу вша!! Нов![па ог виврепйей шахпеэв, сг Ьу с!гси!аг тдэЬв йоаапи оп а юагег вигГасе ап/[ Ье!й'воде!Ьег Ьу Н!е Гогоеэ оГ саргавгу а!!Гас!!оп. ТЬеэе шоле!в Ьате сег!а!п д!вас[сап!аиеэ! Гог [пв!впсе, ш !Ьс саве оГ Яоавши оЬ!есвэ ш сои!во!, Гпс!шпа! [огоев !юреке !Ье!г Егее ге[ив!те шотешепы А шоте вспоив г[шайтапшхе !в сивв !Ье шпоЬег оГ сошропеп!в /в 1!ш!Ьгд, Гог в !вуде пишЬег о[ сошропепэв гв гег)икед !и о/бег !о аррговсь !ье вмсье оГ а[Гаме ш а геа! сгув!а1.
Здесь воспроиэведепы лишь первые четыре параграфа статьи ив Ртосеед[плэ о/ /Ье Лоув/ осс!е/и с) Гоойопг Уо!. 190, р. 474 (1947). Нумерация листов, на которых раэме/цены рисунки, в оригинале и переводе не совпадают. Литература, приведенная в конце статьи, дана в переводе в подстрочных примечаниях.— Прил!, ргд. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРИСТАЛЛИЧЕСКОИ СТРУКТУРЫ Л. Бреге и Дж.
Ней Кристаллическая структура металла моделируется скоплевием пузырьков диаметром 1 лз» и меньше, плавающих на поверхности мыльного раствора. Пузырьки выдуваются из маленькой пипетки, расположенной ниже поверхности раствора; давление воздуха в лапотке постоянно, и размеры пузырьков чрезвычайна мало отличаются друг от друга. Пузырьк»« удерживаются вместе за счет поверхностного иатяжевия, выстраиваясь в один слой на поверхности или образуя трехмерную массу. Скопление может содержать сотни тысяч вуаырьков и сохраняется в течевие часа или болев. Скопление образует структуры, которые, как предполагают, имеются в металлах, и имитируют эффекты, которые уже наблюдались, такие, как формирование гравиц между зернами, дислокаций и других типов дефектов, процессы скольжения, явлевия рекристаллизации и отжита, возникновение напряжений, связапиых с «посторонвиии» атомами. 1.
Пуль»раковая модель Время от времеви предлагались модели кристалла, в которых атомы представлялись маленькими плавающими или подвешенными магнитами, или же кружками, плавающими па поверхности воды и прктягивающимися аа счет капиллярных сил. Эти модели имеют серьеаные недостатки; например, в случае плавающих и соприкасающихся объектов силы трения мешают их свободному относительному движению. Более серьезным ыедостатком является ограничепное число компонент, потому что приблизиться к положению дел в реальпом кристалле можпо только с большим числом компонент. э гЕрчатгсаЕ инхЕс1 оу а стуэМ э( нсЕнге ТЬе ргеэепС рарег йевспЬеэ СЬе ЬеЬашоиг оГ в шог(е( (п а ЫсЬ сЬе асогпэ аге гертевепСсг1 Ьу вшай ЬиЬЫев Егош 2 0 Со 0.) ллл. (п Ша Се й 1' Ь . 1 гагпе г ов1!лй оп СЬе эигГасе оГ а совр во(исюп.
ТЬеэе вшей ЬиЬЫев ате вийе(епйу ретэпиепс Гог ехрегипепм (авйпй вл Ьоиг от тоге, СЬеу вййе равС еасЬ оСЬег и!СЛоиС Гг(сноп, г( Ь е рго и гп!агйе пишЬегэ. Воше оЕ сЬе Шивсгвйопв гп СЬгэ рврег неге мйен Ггош аееепгЫайев оЕ ЬиЬЫев пнпгЬег(лй 100,000 ог шоте. ТЬе пнх(е( шовс пеаг(у гергевепм сЬе Ьейаыоиг оГ а шеса( всгиссиге, Ьесвиэе сЬе ЬиЬЫев аге оГ оле суре оп(у апг( аге Ье!д СойеСЬег Ьу а йелега! сар!Вагу аСсгасэюн, чЛ!сЛ ге М СЛ тп 'пй Гогов оЕ СЬе йие е(ессгопэ !п СЬе шем(. А ЬйеГ г(еэсйрС(оп оГ СЬе шогЕе! Ьав Ьеел Шчеп ш СЛе Еоитиа1 о1" Бс!евгфс Гвгггителм (Вгайй гйэхб]. Кюсвв !. Аррагассв Ест рюсисюх гвпэ сг Ьиешсэ, 2.
Мвтпол ок копмачтои ТЬе ЬиЬЫеэ вге Ыои п Ггош в йпе опйсе, ЬепеасЬ СЬе вш.Гасе оЕ в совр во!ипоп. Сч с Ьаче Ьай сЬе Ьевс геви1М игсЬ а во!ийоп сЬе Гогпнйа оЕ иЫсЬ эгав Шчап со пв Ьу Мг 6шеп оГ сЬе Воуа( 1лээ!Сийол. 1б 2 с.с, оЕ о!в(с асШ (риге шгйвШ(ей! Ы ие(1 вЬайеп ш бО с.с. оГ ШвсШег1 иамг. ТЫв гв пихей сЬоюийЫу иТЬ 73 с.с. оГ 10% во1ис1оп оГ Сп'-еСЬапо(анисе впг( СЬе онхэиги шабе нр Со 200 с.с. То СЫэ Еэ агЫей 104 с.с. оЕ риге 21усейпе. Ес Сэ (ей го есалй апй СЬе с!евг йг!ий Ы дшип ой'йоса бе!си. 1п гоше ехреггшепсэ сЫв ива Ш(имй ш сйше йпнн (св чо(нше оЕ иамг со гейисе швсоэюу. тье опйсе оЕ сье 1ес а аЬоис б плп. Ле!ои сьс вщ Гасе.
А сопвсапс агг ргеввшс оГ 00 со 200сш. ое этвсег и виррией ьу пзевпв оГ сио сстысьевмг йаэ(ш, 2(оппайу сЬе ЬиЬЫев вге гешаг1гвЫу ил1(опп ш в1хе. Оссввюпайу сЬеу ивие ш вп!ггеби! аг шаппет, Ьш СЫэ сал Ье соггисмг( Ьу а сЬвпйе оЕГеэ ог оГ ргеэвиге. ЕГпиапмй ЬиЬЫеэ сап евэйу Ье йеэсгоуей Ьу р(вушй а вшай йаше очаг сЬе аигГвсе. ргйиге 1 вьоив сье аррагасие. стев ьаче еонпй (с оГ вйчвлсвйе со ыаслеп СЬе Ьосэош оГ сЛе чеэве1, Ьесаиве йегвйв оЕ вэгисэиге, висЬ ае йташ Ьоилг(впш ел<С Шэ!осаэюпв, сЬеп вЬои нр шоте с1еаг(у. р!биге 2, р(аМ З, вЬоив в рогун о1а ' та ЕС ' ог Лгоэ Ишэпвюпа( сгувэа! оГ Ьи ЬЫсе.
Ем гсйи1айсу сап Ье Енг(бей Ьу !ооЛ(лй ас сЬе ййиге (п а й(впсшй Шгесйоп. ТЛе аэе оГ сЬе ЬиЬЫев чаг(еэ и(сЛ сЬе арегэше, Ьис йоса пос врреаг со чету со апу шагйей йейтее чйсЬ СЬе ргсшиге ог СЬе йерсЬ оЕ СЬе оггйсе ЬепеасЬ сЬе виг(асс. йуй В настоящей работе описано поведение модели, в которой атомы представлены маленькими пузырьками диаметром от 0,1 до 2 лам, плавающими на поверхности мыльного раствора. Эти маленькие пузырьки достаточно устойчивы для экспериментов длительностью 1 час и более, они скользят друг по другу без трения н могут быть приготовлены в больших количествах. Ряд снимков для этой статьи был сделан на скоплениях, насчитывающих 100 000 пузырьков и более.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
