Что такое организационная наука
Скачать 3.54 Mb.
|
Системой равновесия можно назвать такую, которая сохраняет свое данное строение в данной среде. Обычная иллюстрация — весы в их спокойном состоянии. Если на одну чашку их произведено давление, напр., положена гирька, то эта чашка начинает опускаться, а другая подниматься, и коромысло из горизонтального становится наклонным: структурное изменение. Но по мере того как оно происходит, в самой системе возникает противодействие ему: чашка с гирькой падает с замедлением, и только до известного предела, за которым начинается даже обратное движение, и после ряда колебаний устанавливается новое, измененное равновесие, определяемое простыми механическими условиями. Иллюстрация более сложная: вода и лед в одном сосуде при 0ёС, т.-е. при температуре замерзания и таяния. Если нагревать сосуд, то часть льда поглощает притекающую тепловую энергию, переходя в воду, и этим противодействует нагреванию: температура смеси поддерживается прежняя, пока не растает весь лед. А если, вместо нагревания, ту же смесь подвергнуть повышенному давлению, то часть льда, переходя опять-таки в воду, об'ем которой меньше, тем самым противодействует повышению давления внутри смеси. Смесь жидкой и твердой ртути в случае нагревания реагирует также таяньем, противодействующим изменению температуры; но на повышенное давление реакция противоположная — часть ртути замерзает. Почему? Потому что ртуть, как и огромное большинство тел, в твердом виде занимает об'ем меньший, чем в жидком, и следовательно, росту давления в смеси противодействует не таяние, а замерзание ртути; оно и происходит; вода, по исключению, представляет противоположные отношения об'ема, поэтому то же противодействие достигается обратным путем*36. Если в электрическом проводнике циркулирует постоянный ток, то всякое изменение этого тока вызывает так назыв. самоиндукцию, которая направлена противоположно этому изменению, уменьшает его, и т. под. Закон Ле-Шателье формулируется так: если система равновесия подвергается воздействию, изменяющему какое-либо из условий равновесия, то в ней возникают процессы, направленные так, чтобы противодействовать этому изменению. Уже давно из опыта известно, что закон этот действителен не только для физических и химических систем, но и для многих других. Так, живые организмы в обычных условиях относятся к внешним воздействиям подобным же образом. Если человеческое тело подвергать охлаждению, в нем немедленно начинают усиливаться окислительные и другие химические процессы, развивающие теплоту; если же нагревать его извне, то повышается потоотделение с испарением, поглощающим теплоту. Таков же смысл "сеживания" от холода, при чем уменьшается поверхность охлаждения; и когда черепаха прячется, при всяких неблагоприятных влияниях, в свой щиток, это, опять-таки, уменьшение поверхности внешнего воздействия. - Согласно закону Вебера — Фехнера, по мере роста внешнего раздражения ощущение растет не в такой же мере, а только пропорционально его логарифму, т.-е. сравнительно все медленнее*37; это означает, что вместе с силой внешнего раздражения возрастает, все быстрее, сопротивление ему, так что до нервных центров энергия наиболее сильных раздражений доходит в наименьшей доле; иначе эти центры, с их тонкой чувствительностью, зависящей от нежного строения, быстро разрушались бы. Так, наше зрение еще воспринимает свет звезды 6 величины; но световое раздражение от солнечного диска приблизительно в четыре миллиона миллионов раз значительнее; какой мозг был бы способен выдерживать непосредственно такие различия силы воздействий? Можно путем простого анализа показать, что закон равновесия применим ко всякой системе, сохраняющей свое данное строение в данной среде. Начнем со сравнительно простого и весьма типичного примера, системы — "вода и лед при 0ёС". Пусть она подвергается нагреванию. Согласно современной научной символике, это значит, что колебания молекул в окружающей среде становятся более энергичными, и их удары, передающиеся молекулам воды и льда — более сильными. Эта энергия движения частиц, выражающаяся в их "температуре", есть активность одного порядка с их сцеплением, способна с ним кон'югировать, парализуя его. Так здесь и происходит. Нагревшиеся молекулы воды своими усилившимися ударами передают избыток своей энергии движения пограничным молекулам льда. Избыток этот парализуется активностями сцепления льда, пока не уравняется с ними; а тогда получается полная дезингрессия, которая, как мы знаем, вызывает разрыв связи: поверхностная частица льда отрывается, переходит в массу жидкой воды. Вся избыточная тепловая энергия, приобретенная частицею до того момента, ушла на борьбу с активностями сцепления, на то, чтобы парализовать их; поэтому кинетическая энергия самой частицы оказывается не больше, чем была, и попрежнему измеряется температурой 0ё. То же происходит и со следующими частицами льда. Таким образом, при нагревании общей массы воды, в пограничной со льдом области поддерживается прежний уровень 0ё, противодействуя этому нагреванию, пока не исчезнет весь лед. Если дело идет не о нагревании, а о повышающемся давлении, то это означает, что кинетическая энергия частиц окружающей среды в среднем для каждой частицы не увеличивается, но увеличивается число их ударов, действующих на пограничную область данной системы. И здесь, от частиц к частицам прибавляющиеся активности давления передаются внутрь ее. Они увеличивают частоту столкновений между частицами, стремясь, тем самым уменьшить размах их движений. И опять-таки, эти вливающиеся активности способны конюгироваться и вступать в дезингрессию со сцеплением молекул льда; при дезингрессии они, как и в том случае, их отрывают и присоединяют к жидкости, а так как об'ем воды меньше, чем об'ем льда, то давление тем самым уменьшается. Но, как уже упоминалось, вода — исключение. Если взять другую подобную систему, напр., "твердая ртуть — жидкая ртуть", то наблюдается прямо противоположное. Добавочные активности давления вступают в дезингрессию не со сцеплением частиц твердого тела системы, а с активностями, противодействующими сцеплению в жидкости. Давление уменьшает амплитуду (размах) движения частиц жидкости, так что эта амплитуда становится меньше расстояния между частицами, и они колеблются уже не заходя друг за друга, не перемешиваясь свободно, а удерживаясь около одного среднего положения: так именно движутся частицы твердого тела. Происходит замерзание некоторой доли жидкости; при этом об'ем ее, однако, уменьшается, что, как в предыдущем случае таянье льда, уменьшает давление. Почему же активности одного рода — сила давления — парализуют, путем дезингрессии, в двух разных случаях не одинаковые, а прямо противоположные активности, как бы выбирая те, которые надо по закону Ле-Шателье? — Дело именно в выборе и есть, только не в сознательном, разумеется, а в стихийном подборе. Молекулярные движения научная теория представляет в виде бесчисленных и разнообразно направленных "безконечно малых" активностей. Если в систему вступают извне новые такие активности, то, очевидно, следует принять всевозможные их сочетания с прежними, всевозможные элементарные их столкновения, их кон'югации, дезингрессии. Но из этих сочетаний одни будут устойчивы, другие неустойчивы; первые будут удерживаться, вторые устраняться подбором. Так, в системе "вода-лед" активности внешнего давления должны вступать в дезингрессии частью с движением молекул жидкости, переводя их в твердое состояние, частью со сцеплением молекул льда, расплавляя его. Но так как лед занимает больше об'ема, чем вода, из которой он получился, то в случаях первого рода от этого давление будет возрастать, в случаях же второго рода оно будет уменьшаться. Спрашивается, какие их этих изменений окажутся устойчивее? Ответ зависит от строения системы, в которой эти процессы происходят; пока оно неизвестно, не исключена ни та, ни другая возможность. Но надо вспомнить, что такие же точно процессы шли в системе и раньше, до вступления новых активностей: отдельные частицы воды переходили в лед, увеличивая внутреннее давление, отдельные частицы льда — в воду, уменьшая давление. Если бы те или другие из этих изменений были более устойчивыми, то вся система отнюдь не являлась бы системою равновесия, ее структура непрерывно преобразовывалась бы, в первом случае в одну сторону, во втором — в другую. Этого не было: те изменения, которые переходили известную границу, немедленно оказывались менее устойчивыми и устранялись подбором. Структура систем равновесия, для современного научного мышления, тем и характеризуется, что они заключают в себе противоположные процессы, взаимно нейтрализующиеся на некотором уровне. Дело представляют таким образом, что на этом уровне напряжения противоположно направленных активностей равны; когда же один из двух процессов, усиливаясь, поднимается над этим уровнем, то напряжение соответственных активностей становится более значительным, и поток их направляется в обратную сторону, как вода, поднявшись выше своего среднего уровня, падает вниз. Так поддерживается равновесие, а с ним устойчивость системы, в обычных условиях. Теперь можно судить заранее о том, что получится, когда вступающие извне активности давления в различных кон'югациях и дезингрессиях обусловливают превращение некоторых частиц воды в лед, некоторых частиц льда в воду. Изменения первого рода, еще увеличивая давление, создают новую разность напряжений, которая направляет поток активностей в обратную сторону; следовательно, эти изменения неустойчивы, подбором устраняются. Изменения второго рода, уменьшая давление, которое уже повышено над средним уровнем, уменьшают и разность напряжений, и обратного потока активностей не вызывают; а потому они устойчивее первых, подбор для них благоприятнее. Результат именно тот, какой соответствует закону Ле-Шателье: обнаруживается процесс, уменьшающий эффект внешнего воздействия, как бы противодействующий ему. В примере с твердой и жидкой ртутью, напротив, переход твердых частиц в жидкое повышает давление, переход жидких в твердые — понижает. Поэтому при внешнем давлении процессы первого рода, как увеличивающие разность напряжений, будут менее устойчивы, процессы же второго рода, как ее уменьшающие — более устойчивы. Общий результат подбора — обратный предыдущему, опять в согласии с законом Ле-Шателье. И то же, очевидно, должно иметь место для всякой системы равновесия какие бы активности ее не составляли, какие бы противоположные процессы в ней ни нейтрализовали друг друга. Напр., в нашем организме постоянно происходят процессы освобождающие и поглощающие теплоту, в приблизительном равновесии по отношению к данной среде; если она изменяется в сторону нагревания — усиливаются процессы, поглощающие теплоту, если в сторону охлаждения, то противоположные — теплообразующие. Но все это относится именно к системам равновесия. С неуравновешенными системами дело обстоит совершенно иначе. В них если и идут изменения одновременно в двух противоположных направлениях, то одна из двух групп их устойчивее, а потому целое преобразовывается шаг за шагом в ее сторону. Какие же результаты получаются при внешнем воздействии на такого рода комплексы? Иллюстрацией может послужить смесь водорода и кислорода, называемая также гремучим газом. При обыкновенной температуре она кажется вполне уравновешенной системой, никакими нынешними методами нельзя непосредственно обнаружить в ней происходящего химического изменения. На деле оно, однако, происходит: смесь превращается в водяной пар, т.-е. процессы соединения водорода с кислородом преобладают над обратными. Но реакция здесь идет так медленно, что нужны, по приблизительному расчету, основанному на наблюдении хода ее при высоких температурах и формуле изменения скорости реакций Вант-Гоффа, сотни миллиардов лет, чтобы она завершилась. Это — система ложного равновесия, как ее обозначают; она не уравновешена химически, а также в смысле температуры, потому что при реакции выделяется теплота, и смесь должна, хотя неуловимо, самонагреваться. Пусть к ней прилагается внешнее воздействие — нагревание. Внутренние изменения комплекса в эту сторону уже были устойчивее противоположных, то же относится и ко вновь присоединяющимся. Не только не возникает противодействия им, но ход соединения водорода с кислородом ускоряется, обусловливая еще прибавочное нагревание смеси, — как раз обратное тому, что бывает с системами равновесия. При температурах, близких к обычным, это, опять-таки, ничтожная, неуловимая величина: но чем выше температуры, тем более она возрастает; на уровне около 600ё С. она становится так велика, что ускоряет процесс до степени взрыва, в свою очередь дающего нагревание в несколько тысяч градусов*38. Этот взрыв, однако, не есть нечто новое тектологически, — он продолжение того процесса, который шел раньше; изменен только его темп. Таково "ложное равновесие". Под этими словами подразумевается, следовательно, два факта: во-1), равновесие непрерывно нарушается в определенную сторону, комплекс находится в процессе преобразования; во-2), мы непосредственно не замечаем этого благодаря несовершенству наших органов восприятия и методов наблюдения. Когда же мы говорим об "истинном равновесии", то и это отнюдь не означает точного, полного равновесия, но только — тенденцию к нему в двухсторонних колебаниях. Если кристалл соли находится в ее насыщенном растворе, то это — "истинное равновесие", совершенно так же, как вода и лед при 0ё. Между растворением частиц кристалла и осаждением других из раствора, между таянием льда и замерзанием воды нет точного равенства во всякий данный момент; но если сейчас перевешивает первый процесс, и уклонение от уровня получается в одну сторону, то в следующий момент преобладание перейдет ко второму, и колебание направится в другую сторону, и т. д. Различие между системами равновесия в этом смысле и неуравновешенными, а особенно системами "ложного равновесия", имеет огромное значение не только в познании, но и в практике жизни. Чрезвычайно важно распознавать тот и другой тип, чтобы правильно предвидеть возможности, существующие для той или иной системы. И особенно это важно там, где закон равновесия до сих пор точно не формулировался и планомерно не применялся, в области сложнейших явлений жизненных, психических и социальных. Иллюстрируем это на примерах. Если травоядной греческой черепахе нанести легкий удар, она немедленно прячет в коробку свою голову, лапы и хвост. Этим уменьшается доступная враждебным силам поверхность, а следовательно, и их непосредственное действие, что вполне соответствует закону Ле-Шателье. Значит, по характеру своих психо-двигательных реакций организм черепахи соответствует системам равновесия, тяготеет к устойчивости, консервативен. От черепахи нельзя, поэтому, ожидать, напр., прогрессивного развития деятельности, активного завоевания окружающей среды, к чему способны организмы иного типа. Предположим, что черепаха вела бы себя иначе, — на внешнее насилие отвечала бы ударами лап и челюстей. По обычному словоупотреблению, это и есть настоящее "противодействие"; но было бы величайшей ошибкой видеть в этом соответствие закону равновесия: это нечто прямо противоположное, и тут надо с самого начала устранить словесную путаницу. Своими "противодействующими" встречными движениями черепаха непосредственно не уменьшала бы, а увеличивала бы ту разность механических напряжений, от которой зависит прямой результат внешнего воздействия; только по дальнейшим последствиям, уничтожению или бегству врага, это могло бы повести к реальному уменьшению вредной активности; но могло бы также когда враг сильнее — повести и к обратному эффекту. На этом основана известная грубая западня на медведя, — бревно, привешенное так, чтобы оно мешало ему добраться до улья, и могло качаться, как маятник. Медведь отталкивает его один раз за другим, и получает удары все большей силы, т.-е. возрастание механической разности сохраняется и накопляется. В законе Ле-Шателье дело идет о внутренних процессах системы, о внутренних перегруппировках ее активностей, непосредственно уменьшающих результат внешнего воздействия. Акты борьбы против причины или носителя этого воздействия отнюдь не таковы; и потому они указывают на то, что дело идет не о системе равновесия. |
Похожие:
 | Vii школьная научно-практическая конференция «Молодежь и наука» Коллективная (2,3 класс) исследовательская работа «Что такое вода?». Руководитель Е. В. Кирдяшева. Цель работы: выяснить, что такое... |  | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Но это организационная сторона дела, а давайте начнем со стороны сущностной. Андрей, что такое Бабий Яр? |
| Урок №2. Тема: «Информация» На прошлом уроке мы говорили о появлении термина «информатика». Давайте вспомним, откуда происходит «информатика», что это за наука,... | | Разработка урока по информатике на тему «Информация» На прошлом уроке мы говорили о появлении термина «информатика». Давайте вспомним, откуда происходит «информатика», что это за наука,... |
| Дж. Холтон что такое "антинаука"? Паразито-хозяинные отношения членистоногих с наземными позвоночными. – Л.: Наука. 1982. 318 с | | Тема урока Основные понятия Что такое духовный мир человека. Что такое культурные традиции и для чего они существуют |
| Календарно-тематическое планирование модуля «Светская этика» Что такое духовный мир человека. Что такое культурные традиции и для чего они существуют | | Годфруа Ж. Что такое психология. Т. 1: Пер с фр. – М.: Мир, 1996. – 496 с. Содержание Паразито-хозяинные отношения членистоногих с наземными позвоночными. – Л.: Наука. 1982. 318 с |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Что такое периодическое колебание? Каковы его характеристики? Что такое основная частота сложного колебания? | | Что такое мировоззрение? ... |
| Что такое веды отзывы читателей Объектом изучения дисциплины является наука и ее методология, а предметом – генезис научного знания и научной методологии, а также... | | Ты и твоя семья Оборудование: материалы для интерактивной доски: «Зарядка для глаз», «Иллюстрированные страницы»; мультфильм «Что такое хорошо и... |
| Конспект урока по теме: «Алгоритмы» На прошлом уроке мы изучили, что такое алгоритм, исполнитель, ски, его свойства. Теперь напомните мне, что такое алгоритм… | | Что такое хорошее образование, что такое качественное образование? Но преобладающей формой организации обучения в школе остается традиционный урок. Это определило тему статьи |
| Конспект урока по теме: «Алгоритмы» На прошлом уроке мы изучили, что такое алгоритм, исполнитель, ски, его свойства. Теперь напомните мне, что такое алгоритм… | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Что такое философия?: Х. Ортега-и-Гассет Что такое философия? (лек. 1—8) или как альтернатива |
