Классическая термодинамика

 

* * * 

 

Когда тексты по термодинамике, которые я пишу для Википедии, начали складываться в некую систему, мне стало понятно — пора... Так появилась эта электронная книга, которую ни в коем случае нельзя использовать как учебник: во-первых, в ней затронуты только те вопросы, которые отсутствуют или, по моему мнению, недостаточно полно и чётко (или излишне кратко и достаточно запутанно) излагаются в учебной литературе; во-вторых, в книге использован (точнее, сохранён) энциклопедийный подход к изложению материала. Такой подход, с одной стороны, позволяет полнее осветить затронутую проблему, но, с другой стороны, предполагает наличие у читателя определённого минимума познаний по термодинамике. 

 

Ещё одно достоинства алфавитно-словарного подхода состоит в следующем. Изложение научной дисциплины положено начинать с дефиниции предмета рассмотрения. Здесь мы сталкиваемся с давно известной проблемой использования для определения дисциплины понятий, которые ещё только предстоит ввести в этой дисциплине: чтобы понять точную дефиницию научной дисциплины, изучающий оную дисциплину должен вначале усвоить её понятийный аппарат, т. е. изучить предмет, после чего сама надобность давать дисциплине определение отпадает. Методы решения интересующей нас проблемы хорошо известны. «Термодинамикой называется наука, излагаемая в данной книге», — с такого заявления, следуя известному рецепту Рихарда Куранта, может начать первую лекцию преподаватель; особенной удачей будет продемонстрировать свой учебник по термодинамике. Основной же способ состоит в том, что для введения в предмет делается исключение, разрешающее использовать понятия, ещё только подлежащие определению; тем самым даётся и первое представление о круге рассматриваемых вопросов. 

 

Наконец, рассматриваемая проблема является таковой только для учебников. Для энциклопедии, даже если речь идёт об обзорной статье по научной дисциплине, её не существует — просто даются ссылки на новые понятия. Ясно, что замкнутый круг такой подход не разрывает, но ничего лучшего пока не придумали. 

 

Использование в книге алфавитно-словарного подхода не избавляет автора от выбора системы изложения термодинамики. У Р. Фейнмана есть любопытное высказывание: «Трудности термодинамики связаны... с тем, что каждый может подойти к задаче с того конца, с какого вздумает. Нужно только сесть и выбрать определённые переменные, а потом уж твёрдо стоять на своём, и всё станет легко и просто»3, перекликающееся с киплинговским: 

 

«Есть шестьдесят девять способов сочинять песни племён, и каждый из них правильный». После того, как я отказался от использования традиционных — восходящих к Р. Клаузиусу и К. Каратеодори — систем изложения, основанных на использовании теплоты в качестве базового понятия теории, мой выбор был сделан в пользу асиоматической системы Л. Тиссы, естественным образом приводящей к термодинамике Дж. У. Гиббса и не столь радикально противостоящей традиционному подходу, как система А. А. Гухмана или рациональная термодинамика.