Fizika, opet??

Inspirisao me je sledeci citat: “ Ako kroz mnogo godina posmatranja ne vidis jedan proces, to znaci da je nemoguc“.

Jasno vam je- rijec je o termodinamici.

Vise puta sam pisao da tamo gdje prestaje klasicna mehanika, pocinje – kvantna. Sad vidim da je ovo malo pojednostavljeno. Mora se negdje izmedju njih ugurati termodinamika. I dok je klasicna fizika stara oko 400, termodinamika, je samo 170 godina (kvantna, jos mladja, samo stotinjak). Ne mogu reci da Mansa Durakovic (Stara Gimnazija, Mostar, fizika) nikada nije rekao da nam Njutn nije sve otkrio, odnosno da ni on sam nije sve bas najbolje razumio, ali ipak sam malo razocaran. I sa Njutnom i sa Mensom. Danas se pitam (jer zapravo, pojma nemam) koliko je Njutn uopste znao o energji? Znao je za potencijalnu koju je povezao (ispravno) sa gravitacijom, mada nije znao bas kako to „radi“, znao je kinetsku („u prste“) i…? Nuklearnu? Hemijsku (iz molekularnih veza)? Internu? Nista. Sta je znao o onome sto smo svi ucili napamet: energija je neunistiva- ona samo mijenja oblik? Nista.

Njegov svijet su bili kretanje, sila, rad, momentum, pritisak, ubrzanje i one gore dvije vrste energije. U grubo. I bolje da umro u neznanju, jer bi ga jedan obicni mali eksperiment koji danas svi mogu da urade (bolje receno razumiju) natjerao u ocaj. On je shvatio da postoji jednakost izmedju rada i promjene energije. A da vas prvo pitam: sta je rad? Kad nosac tegova stoji kao ukocen sa 120 kg iznad glave kako bi impresionirao sudije- je li to rad? Ne. Rad je bio 10-ak sekundi ranije… Rad je uticaj sile na predmet, ali predmet mora da se krece.

Sjecate li se stuka? Ona mekana supstanca, za neke vrlo prijatnog mirisa, a koja se koristila da ucvrsti prozorsko staklo u drvenom okviru. Danas se vise ne koristi. E sad zamislite da se dvije gomilice stuka krecu jedna prema drugoj i – sudare se. Obje su imale svoju kinetsku energiju (2K) koja je u sudaru nestala. A kako su se nakon sudara prestali kretati, rad je bio nula. Znaci matematicki bi pisali 0W=-2K (nula rada i minus dupla kinetska energija), sto je nonsens. Ovdje bi ispalo da energija nije neunistiva st bi bilo, uh, ne smijem ni da pomislim (za jedinicu iz fizike, na polugodistu).

Najgore je sto Njutn ni kad bi mu covjek objasnio, ne bi htio ni da cuje. Cijela Njutnova mehanika se bazira zapravo na idealiziranim objektima (koji ne postoje, vec su samo modeli): cestica sa masom, ali bez volumena i – ovdje vazno – kruta tijela. Kruto tijelo znaci da cijela njegova najsitnija struktura (zvali je atom ili kako bilo) miruje: nema kretanja. A zapravo atomi su u stalnom kretanju (vibriranje, oscilacije, spinovi) i sile izmedju susjednih atoma su stalno aktivne. Previse elektrona se odbija, a kad ih nema- privlacenje. I tako stalno. Iz tih diskretnih, ali definitivnih kretanja generira se tzv. interna energija koju ima svako tijelo, stvar, materija. I kada su se dvije kuglice stuka sudarile i zakratko deformisale, nastala je prekompozicija atoma na dodirnim povrsinama cime se utrosena kinetska energija prenijela na unutrasnju. Unutrasnja energija se transformisala u toplotu (usput kad kazemo da energija mijenja oblik, ona to radi kroz rad, toplotu i prenos materije) i taj je proces trajao kratko jer je okolina sudarenih kuglica lako preuzela novi fond energije u formi toplote. Za tren oka, nastupio je mir, ravnoteza, ekvilibrijum ili tacnije termodinamski ekvilibrijum.

Sta znaci onaj gore citat? Odnosi se na jedan fini prirodni zakon, zakon o ravnotezi. Ako jedno tijelo ima vecu energiju, a drugo manju, i ako medju njima postoji „kanal“, energija ce se rasporediti tako da ce poslije kraceg (soljica vruce kafe zaboravljena u sobi) ili duzeg (caj u termosu) vremena izjednaciti. E sad naucnici su posmatrali, posmatrali, vijekovima, oci su im ispale, hoce li se pojaviti proces da se energija krece iz sredine sa manjom vrijednosti ka sredini sa vecom (iako se prvi zakon termodinamike/zakon o konzervisanju energije – „energija je neunistiva“/ ne bi nista ovome protivio), ali ovo nikada nije vidjeno. Znaci- ne postoji.