О творчестве в науке и технике | страница 59
Я занялся штудированием всей известной литературы на всех европейских языках, включая голландский. Из основного труда Гиббса, переведенного на немецкий язык В. Оствальдом, я подробно выяснил, как и откуда возник парадокс, а из других источников — как он решался до сих пор. Я установил, что при выведении формулы для энтропии S газовой смеси Дж. Гиббс воспользовался законом Дальтона, выражающим аддитивность парциальных давлений разных газов в их смеси, то есть независимость между собой. Однако никакого вывода отсюда я поначалу еще не сумел сделать. Главным препятствием казалась неясность того, как ведут себя смешиваемые газы по отношению друг к другу при их взаимной диффузии.
Как-то в начале осени я наблюдал падающие с деревьев листья. Они походили на большие частицы газов, которые смешивались между собой. Однако такой образ ничего мне не говорил, и я тщетно ломал голову над ответом на вопрос: как же ведут себя по отношению друг к другу разные газы во время диффузии? Задумавшись, я не заметил, как ко мне пбдсел мой сокурсник-химик, которого я не видел после летних каникул. Он что-то горячо говорил мне, но я даже не замечал его, думая о своем. Тогда мой собеседник сердито воскликнул: «Да ты не слушаешь меня! Я битый час говорю тут как в пустоту!» И тут до моего сознания дошли его последние слова: «Как в пустоту».
Это была долгожданная подсказка (трамплин, как я сказал бы сейчас): разные газы, смешиваясь, ведут себя как пустота по отношению друг к другу, а одинаковые — нет, и в этом ключ к решению так долго мучившей меня, да и не только меня, загадки! Схватив товарища за руку и боясь, что ослышался, я закричал на весь садик: «Что ты сказал? Что ты сказал? Повтори еще раз!» Он с удивлением и даже, как мне показалось, с некоторым испугом посмотрел на меня, вспомнив, вероятно, разговоры о моей психике. Ну а я помчался в лабораторию и принялся лихорадочно делать выкладки и записи.
Все сразу же стало на свои места. Если разные газы ведут себя по отношению друг к другу как пустота, то это значит только, что они в их смеси подчиняются одному общему физическому закону — закону Дальтона, гласящему, что давление смеси равно сумме давлений отдельных газов в этой смеси. Поэтому-то при образовании их смесн их суммарная энтропия и возрастает на величину ΔS.
Но закон Дальтона и его действие совершенно не зависит от природы самих смешанных газов (лишь бы они химически не взаимодействовали между собой) и от степени их различия. Следовательно, этот закон отличается точно такими же чертами, как сама парадоксальная величина ΔS. Когда же мы имеем дело с частями одного и того же газа, то закон Дальтона для них исчезает полностью и они ведут себя друг по отношению к другу не как пустота, а, напротив, как непроницаемое пространство.
