Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики (1185131), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Гуггенхейм начинает свою книгу заявлением: «Название термодинамика вводит в заблуждение, так как внушает представление о неравновесных состояниях вследствие применения слова динамический» [21. Но ведь впасть в заблуждение может только тот, кто совсем незнаком с термодинамикой. Существует единственно на.дежный способ толком узнать, что собой представляет любая наука; надо изучить науку, т.е.не остановиться на ее названии или определении, а пойти дальше и по-настоящему освоить ее содержание.
Когда читатель справится с этой задачей, он тем' самым получит ответ на вопрос о предмете термодинамики н, возможно, потеряет интерес к мнемоническим определениям этой науки. Читателю, вероятно, станут безразличными предложения переименовать 15 термодинамику в термостатику ~31, термофизику ~2~ или как-нибудь иначе, Цель настоящей книги помочь читателю приобрести активные знания по термодинамике.
Термин «активный» применяется в том же смысле, в каком филолог говорит об активном знании языка. Непременным условием приобретения активных знаний является самостоятельная работа читателя. Необходимо самому думать над вопросами термодинамики, а не только пассивно читать учебники; необходимо самому решать термодинамические задачи, а не только наблюдать, как их решает другой. Необходимо, чтобы эти задачи возникали у самого читателя, а не только ставились ему со стороны. Самые увлекательные и полезные задачи со стороны— это те, которые должна была решить термодинамика для своего развития. В книге излагается и разбирается ряд таких задач. Никакой метод изложения термодинамики не может заменить самостоятельной работы читателя, но'он может ее облегчить или затруднить.
Методы изложения термодинамики В настоящее время в Западной Европе и Соединенных Штатах Америки в руководствах по термодинамике преобладает аналитический метод изложения *. В таких руководствах в самом начале аксиоматически, в готовом виде, на уровне современных знаний преподносятся основные понятия и основные законы термодинамики. Все дальнейшее изложение термодинамики сводится к математическим выводам многочисленных следствий из основных законов. По справедливости следствий изучающий термодинамику должен убедиться в справедливости законов. Такой метод изложения термодинамики нельзя признать удовлетворительным ни в научном, ни в педагогическом отношении. «Совершенно неправильно было бы начинать науку с установления сущнбсти, например с констатирования законов, по той простой причине, что если бы нам с самого начала были известны законы и сущность явлений, то мы имели бы науку до науки, как выражается Маркс, т.
е. нам незачем было бы вообще заниматься наукой. Наука имеет своей основной задачей раскрытие законов, сущности, внутренней связи явлений, а зто дается не в начале или до науки, а лишь как конечный результат нашего изучения и исследования» [4]. Аналитический метод усиливает и без того, к сожалению, существующую у читателей склонность переоценивать математическую сторону термодинамики и недооценивать всю важность усвоения ее понятий. Автор не раз наблюдал на своих лекциях, как слушатели переставали слушать (в лучшем случае, записывать), когда излагались понятия термодинамики, и снова начинали слушать и обязательно записывать, когда автор переходил к математическим 16 ' Этот метод использован в книге Гуггенхейма [21 выводам.
Математический фетишизм — распространенное явление среди плохо понимающих термодинамику. Современные термодинамические ошибки — это в основном ошибки в понятиях, а не в математической технике. Можно преподнести читателям в готовом виде понятия и законы термодинамики. Но это значило бы не рассказать им о самом тяжелом (и о самом важном и интересном) этапе развития науки — о выработке понятий и открытии законов — и не подготовить их к решению подобных задач. Подлинное знание термодинамики, да и любой другой науки, можно приобрести только тогда, когда изучающий хотя бы в общих чертах представляет себе развитие науки.
Очень часто ознакомление учащихся, например, с теплоемкостью ограничивается только определением этой величины: теплоемкость определяется как отношение количества сообщенной теплоты к изменению температуры. Но кто из учащихся тогда поймет, какая затрата труда и ума потребовалась, чтобы прийти к понятию теплоемкости? Кто из учащихся тогда догадается, что введение этого понятия явилось одним из крупнейших успехов в истории термодинамики? На первый взгляд кажется, что развитие науки легче всего показать, если воспользоваться историческим методом изложения. Но Ф. Энгельс подверг критике исторический метод изложения, несмотря на его кажущиеся преимущества. «Эта форма на первый взгляд имеет преимущество большей ясности, так как тут прослеживается действительное развитие, но на самом деле она была бы в лучшем случае только более популярной.
История часто идет скачками и зигзагами, и если бы обязательно было следовать за ней повсюду, то пришлось бы ие только поднять много материала незначительной важности, но и часто прерывать ход мыслей» Щ стр. 497). Недостатки исторического метода, указанные Ф. Энгельсом, проявились бы в полной мере при попытке изложить термодинамику этим методом. Продолжаем цитировать Ф. Энгельса. <Таким образом, единственно подходящим был логический метод исследования.
Но этот метод в сущности является не чем иным, как тем же историческим методом, только освобожденным от исторической формы и от мешающих случайностей. С чего начинает, история, с того же должен начинаться и ход мыслей, и его дальнейшее движение будет, представлять собой не что иное, как отражение исторического процесса в абстрактной и теоретически последовательной форме; отражение исправленное, но исправленное соответственно законам, которые дает сам действительный исторический процесс, причем каждый момент может рассматриваться в той точке его развития, где процесс достигает полной зрелости, своей классической формы» ([5~, стр, 497), Тут же следует предостеречь читателя от одного возможного заблуждения.
Во многих совпеменных цдкпводсхвлх по термодина- Я з«к. з4» 17 мике встречается в той илн иной форме заявление «о пожертвовании историческим ходом мыслей в пользу логического построения аргументации» [6]. Но «логический» метод этих руководств весьма далек от логического метода, как его охарактеризовал Ф. Энгельс. Исторический процесс познания тут не исправляется, но искажается в такой степени, что реально нет возможности осуществить путь познания.
Читателям подобных руководств «открытие 'кажется родом магии, результатом внезапного прозрения гениального исследователя» [7]. Термодинамика обязана своим развитием очень многим исследователям. Большей частью над одним и тем же вопросом, особенно основным, одновременно н независимо друг от друга работало много лиц. Логический метод позволяет порой обойтись изложением той работы, в которой вопрос разобран более зрело и более полно. Такое ограничение не должно, конечно, рассматриваться как отсутствие уважения со стороны автора к достоинствам и заслугам других работ.
При ознакомлении читателей с логикой развития термодинамики научные ошибки будут разбираться, как правило, лишь в том случае, если они в свое время соответствовалн уровню науки, если они вели к чему-то новому, верному. Не будут обсуждаться ошибки, которые характеризовали не уровень, достигнутый термодинамикой, а уровень знания отдельных отставших от своего времени термодинамиков. Преимущества метода изложения могут быть усилены достоинствами или ослаблены недостатками самого изложения. Автор искренне (но насколько успешно?) стремился не походить на одного американского профессора, который каждый квартал начинал свои лекции с предупреждения: «Я не намерен сделать для вас ясным в течение двенадцати недель то, что у меня самого потребовало пятидесяти лет изучения» [8].
Принятый в книге метод изложения исключал применение очень древней формулы: учитель сказал е. (Аксиоматический метод как раз использует эту формулу.) Но стараясь облегчить читателям усвоение термодинамики, автор в то же время избегал превращать объяснение в разжевывание. Автор хотел следовать совету Л.
Фейербаха: «Остроумная манера писать состоит, между прочим, в том, что она предполагает ум также и в читателе, что она высказывает не все, что она предоставляет читателю самому себе сказать об отношениях, условиях н ограничениях, при которых данное положение только и имеет значение и может быть мыслимо» (цит. по [1О], стр. 63). Этому высказыванию Фейербаха В.
И. Ленин дал оценку «метко)» [10]. ' Ученики Пифагора, желая привести неопровержимое доказательство спранедлиаости своего утверждения, говорили; Он сам (т, е, Пифагор, учитель) сказал» (91. 18 ЛИТЕРАТУРА 1. ТЬо аз оп %,, Ма!Ьеша!!са! апб РЬуз(са! Рарегз, чо!. 1, СашЬгййе, 1882! но!. П1, Ьопбоп, 1890. Статьи по математике и физике. 2. О и 2 8еп Ь е ! ш Е. А., ТЬегшобупагп!сз. Ап Абчапсеб Тгеа1шеп! 1ог СЬеш1з!в апб РЬуис!збк 5 гет. еб., Ашйегбаш, 1967. Термодинамика, повышенный курс для химиков и физиков. 3. Ван-дер-Ваальс И. Л., Констамм Ф, Курс термостатики, ч. ! и П, ОНТИ, гл.
ред. хим. лиг., 1936. 4, Гегель Г. Ф., Энциклопедия философских наук, часть первая, Логика, 4 изд» ГИЗ, !930, Вступительная статья Деборина А. к русскому переводу, стр. 1ЛУ. В этом предисловии можно найти много интересного и полезного о методе научного исследования. См. также великолепно написанную книгу: Л, де Бройль, По тропам науки (статья «По тропам физики»), Издатинлит, 1962. 5. Маркс К., Энгельс Ф., Сочинения, изд. 2-е, т. 13, Госполитнздат, 1959.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
