Физике становится тепло. Лорд Кельвин. Классическая термодинамика | страница 77
За несколько лет до этого, в 1843 году, Джоуль экспериментально установил механический эквивалент тепла, доказав, что энергия тела, которое падает и сталкивается с другим, может быть трансформирована в тепло. На основе этой идеи некоторые ученые предположили, что возможный механизм производства солнечного тепла состоит в постоянном воздействии на Солнце метеоритов. Томсон вычислил, что в соответствии с солнечным теплом, измеряемым на поверхности Земли, норма материи, которая должна была действовать на Солнце, составляла бы примерно 5 кг в час (примерно 45 тонн в год), а поскольку масса светила - примерно 2 х 10>30 кг, этот поток материи, влияющей на Солнце, мог бы сохраняться в течение миллионов лет. При этом изменение размера звезды было бы с Земли незаметно.
Следует отметить, что оценка Томсона о норме материи, воздействующей на Солнце, недостаточно учитывала реальное значение произведенной им энергии, поскольку, с одной стороны, значительная часть солнечного тепла отражается, прежде чем достигнуть земной поверхности, а с другой стороны, большая часть солнечной энергии испускается в виде света, ультрафиолетового излучения, радиоволн и так далее.
В научной методологии «воспроизводимость» — это свойство повторяемости, то есть то, что может быть воспроизведено с теми же результатами. Чтобы проиллюстрировать важность этой характеристики в науке, можно упомянуть два показательных примера. Ускоритель БАК (Большой адронный коллайдер) был построен для дополнения так называемой стандартной модели, открытия бозона Хиггса и изучения его свойств. Через некоторое время после его запуска, 4 июля 2012 года, было объявлено, что получены признаки существования этой частицы, обладающей характеристиками, которые предположил британский физик Питер Хиггс в 1964 году. БАК — это ускоритель огромных размеров (он занимает круглый туннель радиусом 27 км) и стоимости (несколько миллиардов евро), что несколько снижает воспроизводимость экспериментов. Чтобы преодолеть это ограничение, для сопоставления результатов были разработаны два детектора, ATLAS и CMS.
Установки БАК в Европейской организации по ядерным исследованиям в Женеве (Швейцария).
В 1989 году два авторитетных электрохимика, американец Стэнли Понс и британец Мартин Флейшман, сообщили, что во время простого электролиза тяжелой водой с палладиевыми электродами был получен избыток тепла, который можно объяснить только в рамках реакций ядерного синтеза, поскольку ученые наблюдали появление нейтронов и трития (радиоактивного изотопа водорода, имеющего в своем ядре протон и два нейтрона) — типичных продуктов для процессов данного типа. Холодный ядерный синтез — как был назван наблюдаемый процесс — в одночасье породил надежды на новый, практически неисчерпаемый источник дешевой энергии. Понс и Флейшман сообщили эту новость напрямую СМИ, не пропустив ее через фильтр, необходимый, когда речь идет о публикации любого научного открытия. Многие лаборатории мира попытались воспроизвести результаты, полученные этими учеными, и хотя вначале некоторые опыты показались положительными, через несколько месяцев было доказано, что эксперимент невоспроизводим, и его результаты были признаны недействительными.
