?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
Флогистон, он же теплород, с точки зрения термодинамики
tree
palmas1
В посте shkrobius нашлась интересная статья 2005 года по истории химии, о флогистоне.
http://www.scs.illinois.edu/~mainzv/HIST/bulletin_open_access/v30-2/v30-2%20p63-69.pdf


Флогистон был введён в 1700 году для объяснения эффектов горения, поскольку огонь, вода, земля и воздух оказались недостаточны для химии того времени. В 18 веке эту концепцию использовал Пристли, открывший кислород, для объяснения химических реакций. Теория позволяла количественно описать многие факты как передачу флогистона от одних веществ к другим. Считается, что "закрыл" теорию Лавуазье, когда показал, что при реакции горения в герметически замкнутом объёме вес не меняется, то есть флогистон веса не имеет. Пристли тогда возразил, что теория, конечно, не без трудностей, но для света или тепла тоже никто вес не измерил, а ими пользуются. Потом теория флогистона была потихоньку забыта. В 19 веке создали термодинамику, в которой использовались энергия и энтропия, но она не могла объяснить, почему идут химические реакции. В конце 19 века Гиббс ввёл свободную энергию, которая наконец позволила решить эту проблему.

Так вот, оказывается, что концепция свободной энергии позволяет ввести полный аналог флогистона. "Флогистон - взятая с отрицательным знаком энергия Гиббса кислорода в продукте сгорания." (Phlogiston is seen to be equivalent to minus the Gibbs free energy of the oxygen per unit mass of reactant.) То есть это сужение концепции свободной энергии Гиббса для реакций с участием кислорода, которые в основном и исследовал Пристли. Пользуясь этим определением, можно сосчитать содержание флогистона для отдельных веществ. Для кислорода оно равно нулю, т.к. он сам с собой не реагирует (Пристли и называл его dephlogistated air). А вот для водорода это содержание очень велико и это объясняет, почему некоторые химики 18 века считали его чистым флогистоном.

Действительно, как пишет shkrobius, идеи теории флогистона опередили своё время. Флогистон считали обычным химическим элементом, и в таком виде он действительно не существует. Он оказался другой сущностью, связанной с так называемым "термодинамическим потенциалом". Отвергнутые теории могут иметь нетривиальные идеи, оказывающимися верными и понятными на более высоком уровне. Недавно выяснилось, что некоторые идеи Ламарка и Лысенко оказались частично верны: кое-какие приобретённые признаки могут наследоваться при помощи модификаций генотипа. Лысенко, конечно, понимал всё слишком упрощенно и пытался "перевоспитывать растения", чтобы они начали приносить съедобные плоды (впрочем, и тут не всё просто, у того тот же shkrobius была интересная запись про его предков, где и на эту тему было нечто нетривиальное; запись эта, видимо, сейчас под замком). Моя мама рассказывала, как кто-то из учеников Лысенко выдал идею, что кукушки получаются при помощи "перевоспитания" то ли из яиц, то ли из птенцов других птиц. В середине 50-х Лысенко уже троллили студенты этой теорией на лекциях, чем сильно выводили его из себя.

Так что правильные мысли требуют определённого теоретического и понятийного уровня для оформления в корректную теорию. Проблема отвергнутых теорий в слишком упрощенном понимании мира. Как говорил Эйнштеин, модель должна быть наиболее простой из возможных, но не проще. Упрощенное понимание ведёт к неверным теориям и к захоронению идей, опередивших своё время. Интересно, что ещё будет переоткрыто на новом уровне? Сейчас многие ведут речь о теориях эфира, но, видимо, чего-то там пока не хватает.

Добавка: Нашёлся тот пост, http://shkrobius.livejournal.com/474861.html

"А ей в ответ: вы, такая-то и такая-то, дура деревенская, учите мичуринскую биологию по утвержденным пособиям, опыты над “Красным путем” ставьте, а не мухолюбов читайте, если хотите жить при коммунизме. Чем горох фашистский сажать, лучше изучайте, как береза лещиной выпотевает, и не кое-как изучайте, а по-мичурински, с любовью, до кровавых мозолей. Горох скрещивать всякий может, а выпотевание-то посложней будет.

Поняла бабушка, что ошиблась, и стала работать над выпотеванием лещины. И так они ее с ребятами выпотевают и эдак, а она не выпотевается. Ну, бабушку это за сердце взяло. Неужели это от нелюбви и лености? Сильно бабушку это завело, никто ей никогда таких слов обидных не говорил. Стала она по-мичурински выводить лещиноустойчивую березу и березоустойчивую лещину. Дело это было кропотливое и заняло почти двадцать лет, но в конце 60х вывела-таки бабушка березу выпотевающую лещину, да не просто вывела, а целое поле этою березою засадила. Диво было дивное, старые люди головой мотали – никто такого отроду не видел. Бабушка прям сияла от гордости. Привела она корреспондента из Гудка, и сфотографировал он лещину на березе. А потом послали фотографию в Академию Наук.

И опять ей пришел ответ. Вы, говорят, серость запечная и простота необразованная, потому что все это волюнтаризм и лысенковщина. Не может береза лещину выпотевать, глупость это и суеверие. Вы, говорят, лучше с детишками советскую материалистическую генетику проходите; горох, скажем, посейте и поизучайте. А сюда писать больше не надо, спасибо."