Думал ученый народ и из глубин своих выдал формулу для баланса. Так как лучей от сажи и не видно, но сажа греет, то Рэлей и Джинс для этого невидимого бородатого джина, живущего в саже, написали свой закон: u?,T = 8?v2kT/c3, где u?,T – спектральная плотность энергии, v – частота, T – температура, c – скорость света. Руководствовались они тем, что если из их тел идет равномерно распределенное по поверхности и частотам излучение (там же, но том 4, с. 405) (37), то и сажа должна отвечать взаимностью. То есть сначала прикинули, а потом ужаснулись. Если выражение Рэлея – Джинса интегрировать по всем частотам, то получим бесконечную плотность лучистой энергии. Понятнее говоря, любителей погреться у сажи ждал не только ожог, но и быстрый пшик без скрипа, но с запахом. Так как температура задана, T = const, а не функция от частоты, T ? T(v), то это повергло продвинутых физиков в шок и отвело их внимание от условий облучения сажи. И вот наступает торжество эры полунауки – шаговой механики. В 1900 году спасителем всех задумчивых физиков выступил уже известный нам Макс Планк. Он принял гипотезу, что энергия излучения дается порциями по ? = hv, а ее лестница имеет равные ступеньки: ?n = nhv. Однако проведем лирическое отступление. В учебнике [44] нет ни слова о причинах и условиях перехода физиков к дискретному мышлению, но в нём сразу, что говорится, с места в карьер (38). А в началах [45, с. 235] утверждается, что электромагнитное (ЭМ) поле имеет бесконечное число степеней свободы (по энергии): ? = = ?dk ?(k)aa(k)aa*(k). Функция плотности ЭМ-поля под интегралом была непрерывной функцией ?(x, y, z), а её… разложили. Да как! Не спросив у нас. Между тем любую непрерывную функцию можно разлагать в ряд Тейлора, Фурье, по полиномам Лежандра, Чёбышева и, что самое главное, по многочленам Гегенбауэра. Не говоря уже про растаскивание по углам параллельности Лобачевского. А можно не разлагать. По всем меркам это эпистолярный жанр физики, то есть неопозитивизм. Но что дальше? Далее утверждается (с. 315), что ЭМ-поле имеет «бесконечное» число степеней свободы (по энергии и, значит, по частоте, если ? = hv). Но ведь вот незадача! Вещество имеет конечное число степеней свободы, поэтому, по законам статистики, его энергия должна улетучиваться, а поле нагреваться. Этакая смерть вещества в лютом Белом безмолвии и испепеляющий жар поля над пустыней Сахара. Почти тепловая смерть Вселенной, к которой всех призывал Р.Клаузиус (экстраполяция второго начала термодинамики на всю Вселенную). Во спасение убегающих от жара и холода и нужна всем лесенка значений энергии ЭМ- излучения. — 99 —
|