ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА С ПУЗЫРЬКАМИ

(Продолжение) Экскурс в электростатику

Изображение на плоскости сферических электрических зарядов в виде стока (или истока) сходящихся к центру (или расходящихся) силовых линий есть во всех учебниках, начиная с самых первых школьных учебников по физике. Этот образ электричества привычен, устраивает всех, но к физике имеет очень слабое отношение. Если электрическая субстанция истекает ниоткуда или втекает в-никуда, это может казаться логичным только апологетам пустоты, в бухгалтерии которой допустимы такие начисления и списания.

13. В двухкомпонентной среде можно сразу представить два варианта встречного течения фаз с обменом энергии между ними, если сток и исток альтернативных фаз совмещены.
14. Если вы знакомы с принципом работы холодильника, то знаете, что его внутренняя (изолированная) среда потребляет для производства или поддержания холода холодные пары, для чего во внешнюю среду (окружающий воздух) жидкая фаза хладоагента отдаёт тепло.
В антихолодильнике – тепловом насосе снабжается теплом от жидкой фазы внутренняя среда, а тепло отбирается с помощью паровой фазы хладоагента от холодной внешней среды.
15. В развитие п.13 представим, что исток во внешнюю среду жидкой фазы сопровождает сток пузырьков во внутренний объём, температура в котором ниже, чем вовне. Мы вправе по аналогии с п.14 назвать это образование естественным холодильником. От пузырьков не требуется погибать в стоке, они могут вернуться во внешнюю среду с некоторой потерей предыдущего объёма.Очевидно, что в нашем распоряжении есть и альтернативное (более тёплое, чем вовне) образование, которое можно назвать тепловым насосом.
16.Чтобы в свойствах естественных тепловых машин начали вырисовываться функции электрических зарядов, надо к способности естественного холодильника поддерживать пониженную температуру добавить такую же естественную для холодильника способность поддерживать пониженное по отношению к внешней области давление.
Назовём этот агрегат «Центр-минус» (или С-минус). Соответственно, естественный тепловой насос с положительным перепадом температуры и давления по отношению к внешней области назовём «Центр-плюс» (или С-плюс).
17. Теперь, если иметь в виду, что к С-плюс сходятся внешние поля градиентов давления и температуры, а от С-минус эти градиенты расходятся, нетрудно представить особенности взаимодействия этих структур.
17.1 С-плюс и С-плюс должны друг от друга отталкиваться вследствие доминирования в разделяющем их поле архимедовых сил.
17.2 С-минус’ы должны отталкиваться вследствие доминирования в разделяющем их поле «термических» сил. ( Термические силы обусловлены зависимостью коэффициента поверхностного натяжения от температуры – чем меньше температура,тем он больше – и разностью температур на полюсах пузырьков вдоль градиента температуры).
17.3 С-плюс и С- минус должны притягиваться вследствие доминирования в разделяющем их поле термической силы поля заряда С-плюс и архимедовой силы поля заряда С-минус.
18. Остаётся напомнить (см. п.8), что С-плюс и С-минус в функции элементарных электрических зарядов – это средоточия громадного количества пузырьков. Но пузырьки, входящие в С-плюс, должны чем-то существенным отличаться от пузырьков, входящих в С-минус, если их большие команды предпочитают противоположное поведение в рассмотренных выше полях.
Эта головоломка может иметь весьма экзотические решения.
19. Подсказка к одному из них содержится в книжке Я.Е. Гегузина «Пузыри» (1985г., 46-ой вып. Библиотечки «Квант»). В эксперименте изучалось движение газового пузырька в вертикальном столбе жидкости под действием одинаково направленных градиентов температуры и давления.
Оказалось: «РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ».
Пузырьки радиуса меньше критического тонули –преобладала термическая сила, а пузырьки большего радиуса всплывали – преобладала архимедова сила.
20. Очевидно, можно из ряда маленьких и ряда больших пузырьков скомбинировать пары, также нечувствительные к рассмотренным дальнодействующим полям, как и пузырёк критического радиуса. Но ведь этот же аргумент можно применить и к парам, подобным С-плюс и С-минус, составляющим атом, и к длинным цепочкам этих пар (в предположении, что они понадобятся для разговора о фотонах и о подобных структурах, необходимых для поддержания стабильности элементарных электрических зарядов). Наверное, в С-плюс или в С-минус могут входить пузырьки альтернативного сорта, но в меньшем количестве, а также нейтральные пары.
21. Кстати о стабильности. Нельзя забывать, что все рассмотренные структуры пребывают в среде с отрицательным давлением. Имеется в виду точка на достаточно «холодной» изотерме, построенной по обобщённому уравнению Ван-дер Ваальса, в зоне весьма больших отрицательных давлений, изображающая состояние жидкой среды. И ещё две изотермы слева и справа от первой для структур С-минус, С-плюс и соответствующих пузырьков.
22. Очень бы хотелось поделиться рассуждениями о связи идеологии составных естественных тепловых агрегатов с идеологией структур, составленных из кварков, но это уже менее занимательная физика.
P.S. У «Элементов» слишком узкое горлышко для рисунков, поэтому я старался обойтись без них.