قدم نيوتن مفهوم الزمن المطلق. الموسوعة الكبرى للنفط والغاز

إسحاق نيوتن

لقد تخلت الفيزياء الحديثة عن مفهوم المكان والزمان المطلقين في الفيزياء النيوتونية الكلاسيكية. أثبتت النظرية النسبية أن المكان والزمان نسبيان. يبدو أنه لا توجد عبارات تتكرر كثيرًا في الأعمال المتعلقة بتاريخ الفيزياء والفلسفة. ومع ذلك، كل شيء ليس بهذه البساطة، ومثل هذه العبارات تتطلب توضيحات معينة (على الرغم من أنها لغويا تماما). ومع ذلك، فإن العودة إلى الأصول قد تكون في بعض الأحيان مفيدة جدًا لفهم الوضع الحالي للعلم.

الوقت، كما نعلم، يمكن قياسه باستخدام عملية دورية موحدة. ومع ذلك، بدون وقت، كيف نعرف أن العمليات زي مُوحد؟ إن الصعوبات المنطقية في تحديد مثل هذه المفاهيم الأولية واضحة. يجب افتراض توحيد الساعة وتسميته بمرور الوقت الموحد. على سبيل المثال، من خلال تحديد الوقت باستخدام الحركة المنتظمة والخطة، فإننا نحول قانون نيوتن الأول إلى تعريف للمرور المنتظم للزمن. تعمل الساعة بشكل منتظم إذا كان الجسم الذي لا تؤثر عليه قوى يتحرك بشكل مستقيم وموحد (وفقًا لهذه الساعة). في هذه الحالة، يُنظر إلى الحركة على أنها مرتبطة بإطار مرجعي بالقصور الذاتي، والذي يحتاج أيضًا لتعريفه إلى قانون نيوتن الأول وساعة تعمل بشكل منتظم.

وترتبط صعوبة أخرى بحقيقة أن العمليتين المتماثلتين بشكل متساوٍ عند مستوى معين من الدقة قد يتبين أنهما غير متساويتين نسبيًا عند قياسهما بدقة أكبر. ونجد أنفسنا دائمًا في مواجهة الحاجة إلى اختيار معيار موثوق به بشكل متزايد لتوحيد مرور الوقت.

كما ذكرنا من قبل، تعتبر العملية موحدة وقياس الوقت بمساعدتها مقبول طالما تم وصف جميع الظواهر الأخرى ببساطة قدر الإمكان. من الواضح أن هناك حاجة إلى درجة معينة من التجريد عند تحديد الوقت بهذه الطريقة. يرتبط البحث المستمر عن الساعة المناسبة بإيماننا ببعض الخصائص الموضوعية للوقت للحصول على وتيرة موحدة.

كان نيوتن مدركًا جيدًا لوجود مثل هذه الصعوبات. علاوة على ذلك، قدم في "مبادئه" مفاهيم الوقت المطلق والنسبي من أجل التأكيد على الحاجة إلى التجريد، وتحديد الوقت النسبي (العادي، المقاس) لنموذجه الرياضي المحدد - الوقت المطلق. و في هذاإن فهمه لجوهر الزمن لا يختلف عن الفهم الحديث، وإن كان ذلك بسبب الاختلافات في المصطلحاتكان هناك بعض الالتباس.

دعونا ننتقل إلى "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية" (1687). الصيغ المختصرة لتعريف نيوتن للزمن المطلق والنسبي هي كما يلي:

فالزمن المطلق (الرياضي) يتدفق بشكل موحد دون أي علاقة بأي شيء خارجي. الزمن النسبي (العادي) هو مقياس للمدة، تدركه الحواس من خلال أي حركة.

وتظهر العلاقة بين هذين المفهومين والحاجة إليهما بوضوح من خلال الشرح التالي:

ويتميز الزمن المطلق في علم الفلك عن الزمن الشمسي العادي بمعادلة الزمن. لأن الأيام الشمسية الطبيعية، إذا ما اعتبرت متساوية في القياس العادي للوقت، هي في الواقع غير متساوية مع بعضها البعض. ويتم تصحيح هذا التفاوت من قبل علماء الفلك من أجل استخدام الوقت بشكل أكثر صحة عند قياس تحركات الأجرام السماوية. ومن الممكن أنه لا توجد مثل هذه الحركة المنتظمة (في الطبيعة) التي يمكن من خلالها قياس الزمن بدقة تامة. يمكن لجميع الحركات أن تتسارع أو تتباطأ، لكن تدفق الزمن المطلق لا يمكن أن يتغير.

الزمن النسبي عند نيوتن هو الزمن المقاس، بينما الزمن المطلق هو نموذجه الرياضي بخصائص مستمدة من الزمن النسبي من خلال التجريد. بشكل عام، عند الحديث عن الزمان والمكان والحركة، يؤكد نيوتن باستمرار على أن حواسنا تدركها وبالتالي فهي عادية (نسبية):

الكميات النسبية ليست هي نفس الكميات التي تعطى أسماؤها عادة، بل هي فقط نتائج قياسات الكميات المذكورة (صحيحة أو خاطئة)، مدركة بالحواس وعادة ما تقبل على أنها الكميات نفسها.

إن الحاجة إلى بناء نموذج لهذه المفاهيم تتطلب إدخال كائنات رياضية (مطلقة)، وبعض الكيانات المثالية التي لا تعتمد على عدم دقة الأدوات. عبارة نيوتن بأن "الزمن المطلق يتدفق بشكل موحد دون أي علاقة بأي شيء خارجي" عادة ما يتم تفسيرها بمعنى استقلال الزمن عن الحركة. ومع ذلك، كما يتبين من الاقتباسات المذكورة أعلاه، يتحدث نيوتن عن الحاجة إلى التجريد من الأخطاء المحتملة في التشغيل الموحد لأي ساعة. بالنسبة له، الزمن المطلق والرياضي مترادفان!

لم يناقش نيوتن في أي مكان مسألة احتمال اختلاف سرعة الزمن باختلاف المساحات النسبية (الأنظمة المرجعية). وبطبيعة الحال، تنطوي الميكانيكا الكلاسيكية على نفس التوحيد لمرور الزمن بالنسبة لجميع الأنظمة المرجعية. إلا أن خاصية الزمن هذه تبدو واضحة جدًا لدرجة أن نيوتن، الذي كان دقيقًا جدًا في صياغاته، لم يناقشها أو يصوغها كأحد تعريفات أو قوانين ميكانيكه. وهذه خاصية الزمن هي التي تجاهلتها النظرية النسبية. نفس الوقت المطلق في فهم نيوتنلا يزال موجودا في نموذج الفيزياء الحديثة.

دعونا ننتقل الآن إلى الفضاء المادي لنيوتن. إذا فهمنا من خلال الفضاء المطلق وجود إطار مرجعي مميز ومختار، فليس من الضروري التذكير بأنه غير موجود في الميكانيكا الكلاسيكية. إن وصف جاليليو الرائع لاستحالة تحديد الحركة المطلقة للسفينة هو مثال ساطع على ذلك. وهكذا فإن النظرية النسبية لا يمكنها أن تتخلى عن ما كان ينقصها في الميكانيكا الكلاسيكية.

ومع ذلك، فإن سؤال نيوتن حول العلاقة بين الفضاء المطلق والفضاء النسبي ليس واضحًا بما فيه الكفاية. فمن ناحية، يستخدم مصطلح "نسبي" بمعنى "كمية قابلة للقياس" (يمكن إدراكها بحواسنا)، و"مطلق" بمعنى "نموذجه الرياضي": بالنسبة لكل من الزمان والمكان.

الفضاء المطلق، بجوهره، بغض النظر عن أي شيء خارجي، يظل دائمًا كما هو ولا يتحرك. والقريب هو مقياسه أو جزء متحرك محدود، والذي تحدده حواسنا من خلال موقعه بالنسبة لأجسام معينة، والذي يتم قبوله في الحياة اليومية كفضاء ثابت.

من ناحية أخرى، يحتوي النص على مناقشات حول بحار على متن سفينة، والتي يمكن تفسيرها أيضًا على أنها وصف للإطار المرجعي المحدد:

إذا كانت الأرض نفسها تتحرك، فيمكن العثور على الحركة المطلقة الحقيقية للجسم من الحركة الحقيقية للأرض في الفضاء الساكن ومن الحركات النسبية للسفينة بالنسبة إلى الأرض والجسم الموجود في السفينة.

وهكذا تم تقديم مفهوم الحركة المطلقة، وهو ما يتناقض مع مبدأ النسبية لجاليليو. ومع ذلك، تم تقديم الفضاء المطلق والحركة من أجل التشكيك على الفور في وجودهما:

ومع ذلك، فمن المستحيل تمامًا أن نرى أو نميز بمساعدة حواسنا الأجزاء الفردية من هذا الفضاء عن بعضها البعض، وبدلاً من ذلك علينا أن ننتقل إلى الأبعاد التي يمكن للحواس الوصول إليها. وبناءً على مواقع ومسافات الأجسام من أي جسم يعتبر ساكناً، فإننا نحدد الأماكن بشكل عام. ومن المستحيل أيضًا تحديد السلام الحقيقي (لأجسادهم) من خلال موقعهم النسبي لبعضهم البعض.

ولعل الحاجة إلى النظر في الفضاء المطلق والحركة المطلقة فيه ترتبط بتحليل العلاقة بين الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي. من خلال مناقشة تجربة دلو دوار مملوء بالماء، يوضح نيوتن أن الحركة الدورانية مطلقة بمعنى أنه يمكن تحديدها، في إطار نظام ماء الدلو، من خلال شكل السطح المقعر للماء. وفي هذا الصدد، تتطابق وجهة نظره أيضًا مع وجهة النظر الحديثة. إن سوء الفهم الوارد في العبارات الواردة في بداية هذا القسم نشأ بسبب الاختلافات الملحوظة في دلالات استخدام المصطلحين "المطلق" و"النسبي" من قبل نيوتن والفيزيائيين المعاصرين. الآن، عندما نتحدث عن الجوهر المطلق، نعني أنه موصوف بنفس الطريقة لمراقبين مختلفين. قد تبدو الأشياء النسبية مختلفة لمراقبين مختلفين. فبدلاً من "المكان والزمان المطلقين"، نقول اليوم "النموذج الرياضي للمكان والزمان".

ولذلك فإن الذين يفسرون هذه الكلمات فيه يخالفون حقًا معنى الكتاب المقدس.

إن البنية الرياضية لكل من الميكانيكا الكلاسيكية والنظرية النسبية معروفة جيدًا. الخصائص التي تنقلها هذه النظريات إلى المكان والزمان تتبع بشكل لا لبس فيه من هذا الهيكل. من غير المرجح أن تقربنا المناقشات (الفلسفية) الغامضة حول "المطلق" و"النسبية" الثورية التي عفا عليها الزمن من حل اللغز الرئيسي.

وتابع الفرنسي الجالس بجانبه، البروفيسور فافييه، هذا الفكر:

علاوة على ذلك: عند العودة إلى الأرض، سنرى الوقت بشكل واقعي للغاية. الزمن الذي نجري منه الآن بسرعة الضوء. سيكون ابني البالغ من العمر عامين رجلاً يبلغ من العمر اثنين وثلاثين عامًا. من يدري، ربما في غضون أسبوع سأصبح جدًا.

نظر جون إلى ساعته بشكل لا يصدق. لقد أظهروا الساعة 15:11 يوم 23 يوليو 1981. اليوم الثالث من الرحلة التي كان من المفترض أن تستمر شهرًا لرواد الفضاء وثلاثين عامًا كاملة لبقية أبناء الأرض، والأهم من ذلك، للعم هارفي الذي كان يعيش أيامه!

لاحظ الياباني أوكادا، كبير علماء التسلسل الزمني، نظرة جون المتشككة وابتسم:

أرى أنك لا تستطيع فهم هذه الأمور مع الزمان والمكان...

"لقد قرأت ذات مرة قصة ويلز بعنوان "The Newest Accelerator"، تدخل فافيير، "حيث "ينكمش" الوقت أيضًا، مثل زمننا.

وأضاف البروفيسور إيفانوف: "وبطريقة ما عثرت على رواية "الأفق المفقود" لجيمس هيلتون، وهي قصة عن وادي معين في التبت، حيث كان الوقت يتدفق بشكل أبطأ. ومع ذلك، لماذا نذهب إلى مثل هذه الغابة بحثًا عن "عدسة مكبرة للزمن"؟ يكفي مشاهدة فيلم بطيء الحركة (كما يقولون عادةً، وهو أمر خاطئ تمامًا، كل شيء عكس ذلك تمامًا - هذا فيلم متسارع!) لترى كيف يسقط، على سبيل المثال، كوب يرقص في الهواء على الطاولة لعدة دقائق أو زهرة (هذا هو المكان الذي يكون فيه مجرد فيلم بطيء الحركة) تذوب في بضع ثوان...

لكن ربما كان أندرسن هو الرائد في هذا المجال - فالدانماركي يانسن لم يكن ليُصبح دنماركيًا لو لم يقل هذا. - أنت، بالطبع، تتذكر تلك الحكاية الخيالية التي انتهت فيها الأميرة بأعجوبة قبل الزفاف مباشرة إلى الجنة، وأمضت هناك ثلاثة أشهر فقط، ثم عادت إلى حبيبها. وخلال هذا الوقت، إذا جاز التعبير، "في المنتصف"، مرت مئات السنين على الأرض، ولم تجد المسافرة عبر الزمن المسكينة في عاصمتها سوى نصب تذكاري قديم جدًا لأميرة معينة، اختفت بشكل غير متوقع قبل الزفاف مباشرة...

صمت رواد الفضاء، فكر جون: "ماذا سيحدث إذا تأخرت رحلتنا قليلا ولم نعد في عام 2011، ولكن، على سبيل المثال، في عام 2100؟ هل سينتهي حق الميراث؟" ولكي لا يفكر في احتمال حدوث مثل هذه الظروف الحزينة، تحدث مرة أخرى:

يمكنك أن تتهمني بالجهل، لكنني لا أستطيع أن أفهم كل هذه الأوقات المختلفة. بالنسبة لي، الوقت هو الوقت دائمًا. مره واحده.

هل هناك حقا واحد فقط؟ - وأشار البروفيسور أوكادا شكا. - أنت نفسك لا تؤمن بذلك. كم مرة قلت وسمعت العبارات التالية: "يا له من وقت هذه الأيام!"، "الأوقات الصعبة"، وما إلى ذلك. اسمع: "الأزمنة"، وليس "الوقت"! جمع!

هذا فقط ما يقولونه...

ولكن هذا هو الحال. لماذا بحق الجحيم يجب أن يكون هناك مرة واحدة فقط؟ الزمن هو شكل وجود المادة، وإيقاع هذا الوجود. يمكن أن يكون الوجود مختلفًا، وكذلك الإيقاعات. حتى الأرغن الأسطواني قادر على تغيير إيقاعه اعتمادًا على السرعة التي ندير بها المقبض. حتى مع الموسيقي الأكثر تحذلقًا، الذي يضرب باستمرار نفس المفتاح على فترات متساوية، حتى معه سنلاحظ تغييرًا في الإيقاع، لأنه من المستحيل الحفاظ على نفس التردد وقوة الضربات تمامًا. فماذا يمكن أن يقال إذن عن الأوركسترا السمفونية الفائقة التي هي العالم! من الواضح تمامًا أنه بالنسبة لميثوشالح مثل اليورانيوم بنصف عمره الطويل، فإن ألف سنة هي نفس اللحظة بالنسبة لنا! ومرة أخرى، فإن لحظتنا البشرية، التي تدوم نصف ثانية، يجب أن تبدو وكأنها فترة زمنية كبيرة جدًا بالنسبة لبعض أعداء متوشالح، على سبيل المثال، بي ميسون، والذي، كما حسب الدكتور جلاسر في عام 1961، "يعيش" لمدة ما يقرب من اثنين من عشرة ملايين من المليار من الثانية!

أضاف جون بشعور بالذنب: "الآن أفهم شيئًا ما"، لكن البروفيسور أوكادا لوح بيده بفارغ الصبر:

الشخص الذي يقول "الآن فهمت" لا يفهم إلا القليل عن الوقت! "الآن" بالنسبة للإنسان ليس بأي حال من الأحوال حداثة موضوعية، بل ... الماضي! على سبيل المثال، عندما تنظر إلى الشمس من الأرض، فإنك لا تراها كما هي "الآن" في فهمك، ولكنك تدرك فقط ما سجلته شبكية عينك في هذه اللحظة، أي صورة فوتوغرافية للشمس. الشمس كما كانت منذ ثماني سنوات كاملة قبل دقائق. هذا هو بالضبط الوقت الذي يستغرقه الضوء للانتقال من الشمس إلى العين البشرية. أنت لا ترى حتى التعبير على وجهي "الآن"، ولكن فقط في المستقبل، على الرغم من أنه قريب، أي في... جزء من ثلاثمائة مليون من الثانية، حيث "الآن" أنا على مسافة متر منك

"وهذا كله بسبب أينشتاين"، تنهد البروفيسور إيفانوف مازحا. - حتى بداية قرننا، كان كل شيء بسيطا مع مرور الوقت. وقد جادل نيوتن، مثل كثيرين قبله وبعده؛ "الزمن المطلق يتحرك بشكل موحد ومستقل عن أي كائن."

وأشار البروفيسور فافيير إلى أنه حتى لو لم أكن أعلم بنظرية أينشتاين، كنت سأظل أخمن بنفسي أن هناك خطأ ما في هذا التوحيد ووحدة الزمن. عندما كنت في المدرسة، لاحظت أن ساعة من لعب كرة القدم كانت أقصر بكثير من ساعة من الرياضيات، وهو الأمر الذي كرهته بصراحة.

الرب لديه رحمة! - صاح البروفيسور إيفانوف بخوف شديد - إذن بأي معجزة حصلت على منصب عالم الرياضيات الأول؟ إذا أخطأت في حساباتك و"ركلت" صاروخنا مثل كرة القدم في اتجاه مختلف قليلًا، فإن مباراتنا مع الزمان والمكان يمكن أن تنتهي بشكل سيء للغاية! هل يمكننا حتى...

لم يكمل كلامه، متذكرًا أن أخلاقيات الفضاء تعتبر النكات عن الموت في الفضاء علامة على سوء الذوق، مثل النكات عن الحماة.

لطالما كانت أسئلة المكان والزمان محل اهتمام المجتمع البشري. ومن مفاهيم هذه المفاهيم يأتي من علماء الذرة القدماء - ديموقريطس وأبيقور وغيرهما - فقد أدخلوا مفهوم الفضاء الفارغ إلى التداول العلمي واعتبروه متجانسا ولانهائيا.

في عملية إنشاء صورة عامة للكون، لم يتمكن إسحاق نيوتن (1642-1726)، بالطبع، من تجاهل مسألة مفهوم المكان والزمان.

وفقا لنيوتن، يتكون العالم من المادة والمكان والزمان. هذه الفئات الثلاث مستقلة عن بعضها البعض. المادة تقع في الفضاء اللانهائي. حركة المادة تحدث في المكان والزمان. لقد قسم نيوتن الفضاء إلى مطلق ونسبي. الفضاء المطلق بلا حراك، لانهائي. والقريب جزء من المطلق. كما صنف الوقت. من خلال الوقت الحقيقي (الرياضي) الفرعي المطلق، فهم الوقت الذي يتدفق دائمًا وفي كل مكان بالتساوي، والوقت النسبي، وفقًا لنيوتن، هو مقياس للمدة الموجودة في الحياة الواقعية: ثانية، دقيقة، ساعة، يوم، شهر، سنة. بالنسبة لنيوتن، الزمن المطلق موجود ويستمر بشكل موحد من تلقاء نفسه، بغض النظر عن أي أحداث. يمثل الفضاء المطلق والزمن المطلق حاوية جميع الأجسام والمساحات المادية ولا تعتمد على هذه الأجسام ولا على هذه العمليات ولا على بعضها البعض.

يعرّف نيوتن الكتلة بأنها كمية المادة ويقدم مفهوم "القوة السلبية" (قوة القصور الذاتي) و"القوة النشطة" التي تخلق حركة الأجسام.

وبعد دراسة أنماط الحركة وتحديدها، صاغ نيوتن قوانينها على النحو التالي:

القانون الأول.يستمر أي جسم في حالة السكون أو الحركة المستقيمة المنتظمة، حيث لا تجبره القوى المطبقة على تغيير هذه الحالة.

القانون الثاني.يجب أن يكون التغيير في الحركة متناسبًا مع القوة الدافعة المطبقة، وأن يحدث في اتجاه الخط المستقيم الذي تعمل على طوله هذه القوة.

القانون الثالث.دائمًا ما يواجه الفعل معارضة متساوية، أو يكون تأثير جسمين على بعضهما البعض متساويًا وموجهًا في اتجاهين متعاكسين.

في الوقت الحاضر، تتم صياغة القوانين الشهيرة في شكل أكثر ملاءمة:

> 1. يحتفظ كل جسم مادي بحالة من السكون أو الحركة المستقيمة المنتظمة إلى أن يضطره تأثير الأجسام الأخرى إلى تغيير هذه الحالة. تسمى رغبة الجسم في الحفاظ على حالة من الراحة أو الحركة المستقيمة المنتظمة التعطيل.ولذلك فإن القانون الأول يسمى أيضا قانون القصور الذاتي.

> 2. التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديا مع القوة المؤثرة على الجسم ويتناسب عكسيا مع كتلة الجسم.

> 3. القوى التي تؤثر بها الأجسام المتفاعلة على بعضها البعض متساوية في الحجم ومتعاكسة في الاتجاه.

قانون نيوتن الثاني معروف لنا

F= م × أ,أو أ= واو / م

حيث أن التسارع الذي يستقبله الجسم تحت تأثير القوة F يتناسب عكسيا مع كتلة الجسم م.ضخامة متسمى كتلة الجسم بالقصور الذاتي، وهي تميز قدرة الجسم على مقاومة القوة المؤثرة ("النشيطة")، أي الحفاظ على حالة من الراحة. قانون نيوتن الثاني صالح فقط في الأطر المرجعية بالقصور الذاتي.

يمكن الحصول على القانون الأول من الثاني، لأنه في غياب التأثير على الجسم من القوى الأخرى، يكون التسارع أيضًا صفرًا. إلا أن القانون الأول يعتبر قانونا مستقلا، لأنه ينص على وجود أطر مرجعية قصورية.

>النظم المرجعية الداخلية- هذه هي الأنظمة التي يكون فيها قانون القصور الذاتي صالحًا: النقطة المادية، عندما لا تؤثر عليها أي قوى (أو تؤثر عليها قوى متوازنة بشكل متبادل)، تكون في حالة سكون أو حركة خطية موحدة.

من الناحية النظرية، يمكن أن يكون هناك أي عدد من الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي المتساوية، وفي جميع هذه الأنظمة تكون قوانين الفيزياء هي نفسها. وهذا ما جاء في مبدأ النسبية لجاليليو (1636).

أصبح الدليل العلمي على وجود الجاذبية العالمية والتعبير الرياضي للقانون الذي يصفها ممكنًا فقط على أساس قوانين الميكانيكا التي اكتشفها نيوتن. صاغ نيوتن قانون الجذب العام في كتابه "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية" (1687).

صاغ نيوتن قانون الجذب العام في الأطروحات التالية: "الجاذبية موجودة لجميع الأجسام بشكل عام وتتناسب مع كتلة كل منها"، "الجاذبية تجاه الجزيئات الفردية المتساوية من الأجسام تتناسب عكسيا مع مربعات المسافات". أماكن للجزيئات." ويعرف هذا القانون بأنه:

حيث m 1، w 2 هما كتلتا جزيئين، ص-المسافة بينهما، ز-ثابت الجاذبية (في نظام SI ز= 6.672 · 10 -11 م2 /كجم2). المعنى الفيزيائي لثابت الجاذبية هو أنه يميز قوة الجذب بين كتلتين تزنان 1 كجم على مسافة 1 متر.

بعد أن اكتشف قانون الجاذبية العالمية، تمكن نيوتن من الإجابة على سؤال لماذا يدور القمر حول الأرض ولماذا تتحرك الكواكب حول الشمس. وفي كل حالة على حدة، كان بإمكانه حساب قوة الجاذبية. لكن كيف ينتقل التفاعل بين الكتل التي تجتذب بعضها البعض، وما هي طبيعة هذه القوة، لم يستطع نيوتن أن يشرحها.

في أعمال نيوتن، الجاذبية هي القوة التي تعمل على مسافات كبيرة، كما كانت، دون أي وسيط مادي.

أدى هذا إلى مفهوم "العمل بعيد المدى". لم يستطع نيوتن أن يشرح طبيعة "الفعل عن بعد". لقد فكر في نوع من "العامل" المادي الذي يتم من خلاله تفاعل الجاذبية، لكنه فشل في حل هذه المشكلة. واستنادًا إلى قانون نيوتن للجاذبية العالمية، تتيح الميكانيكا السماوية الإمكانية الأساسية للانتقال الفوري للإشارات، وهو ما يتناقض مع الفيزياء الحديثة (النسبية العامة). ولذلك، فإن الفهم الحرفي لقانون نيوتن للجاذبية غير مقبول من وجهة النظر الحديثة.

سيطر النموذج الميكانيكي النيوتوني في العلوم الطبيعية لأكثر من 200 عام، على الرغم من تعرضه لانتقادات في عدد من النقاط، بما في ذلك فهم المكان والزمان (لايبنيز، هيجل، بيركلي، وما إلى ذلك). في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين. نشأت أفكار علمية جديدة بشكل أساسي حول الطبيعة المحيطة. ظهرت نماذج جديدة: النسبية أولاً، ثم الكم (انظر سابقًا). إن مفهوم المجال باعتباره بيئة مادية تربط جزيئات المادة وجميع الأشياء المادية للعالم المادي قد دخل بالكامل في الصورة المادية للعالم. في الفيزياء الحديثة، هناك أربعة أنواع من التفاعل بين الأجسام المادية: الكهرومغناطيسية والجاذبية والقوية والضعيفة (انظر أعلاه). إنهم مسؤولون عن جميع عمليات التفاعل.

3.2. قوانين الحفظ

دعونا نفكر في قوانين الحفظ الأكثر عمومية، والتي تحكم العالم المادي بأكمله والتي تقدم عددًا من المفاهيم الأساسية في الفيزياء: الطاقة، والزخم (الزخم)، والزخم الزاوي، والشحنة.

قانون الحفاظ على الزخم

وكما هو معروف فإن كمية الحركة أو الدفع هي حاصل ضرب سرعة الجسم المتحرك وكتلته: ع = تتسمح لك هذه الكمية المادية بإيجاد التغير في حركة الجسم خلال فترة زمنية معينة. لحل هذه المشكلة، يجب على المرء أن يطبق قانون نيوتن الثاني مرات لا تحصى، في جميع اللحظات المتوسطة من الزمن. يمكن الحصول على قانون حفظ الزخم (الزخم) باستخدام قانون نيوتن الثاني والثالث. إذا نظرنا إلى نقطتين ماديتين (أو أكثر) (أجسام) تتفاعلان مع بعضهما البعض وتشكلان نظامًا معزولًا عن عمل القوى الخارجية، فيمكن أن تتغير نبضات كل نقطة (جسم) أثناء الحركة، لكن الدافع الإجمالي للنقطة يجب أن يبقى النظام دون تغيير:

م 1 الخامس + م 1 الخامس 2 = ثابت.

تتبادل الأجسام المتفاعلة النبضات مع الحفاظ على النبض الكلي.

في الحالة العامة نحصل على:

حيث P Σ هو الدفع الكلي الكلي للنظام، م أنا الخامس أنا- نبضات الأجزاء المتفاعلة الفردية من النظام. دعونا صياغة قانون الحفاظ على الزخم:

> إذا كان مجموع القوى الخارجية صفراً فإن زخم نظام الأجسام يظل ثابتاً أثناء أية عمليات تحدث فيه.

يمكن اعتبار أحد الأمثلة على تطبيق قانون الحفاظ على الزخم عملية تفاعل القارب مع شخص دفن أنفه على الشاطئ، فيقوم الشخص الموجود في القارب بسرعة بالمشي من مؤخرته لينحني عند سرعة الخامس 1 . في هذه الحالة، سوف يتحرك القارب بعيدًا عن الشاطئ بسرعة الخامس 2 :

ويمكن إعطاء مثال مماثل بقذيفة انفجرت في الهواء إلى عدة أجزاء. المجموع المتجه لنبضات جميع الشظايا يساوي دفعة المقذوف قبل الانفجار.

قانون الحفاظ على الزخم الزاوي

من السهل وصف دوران الأجسام الصلبة بكمية فيزيائية تسمى الزخم الزاوي.

عندما يدور جسم صلب حول محور ثابت، يتحرك كل جسيم منفرد من الجسم في دائرة نصف قطرها ص طعند بعض السرعة الخطية الخامس أنا. سرعة الخامس أناوالزخم ع = م أنا السادسعمودي على نصف القطر r i. منتج الاندفاع ع = م أنا الخامس أنالكل نصف قطر ص أنايسمى الزخم الزاوي للجسيم :

ل أنا= م أنا الخامس أنا ص أنا= ص أنا ص أنا·

الزخم الزاوي لكامل الجسم:

إذا استبدلنا السرعة الخطية بالسرعة الزاوية (v i = ωr i)، إذن

حيث J = mr 2 هي لحظة القصور الذاتي.

أي أن الزخم الزاوي لنظام مغلق لا يتغير بمرور الوقت ل= const وJω = const.

في هذه الحالة، يمكن أن يتغير الزخم الزاوي للجزيئات الفردية لجسم دوار حسب الرغبة، لكن الزخم الزاوي الإجمالي (مجموع الزخم الزاوي للأجزاء الفردية من الجسم) يظل ثابتًا. يمكن إثبات قانون الحفاظ على الزخم الزاوي من خلال ملاحظة متزلج يدور على الزلاجات وذراعيه ممدودتين إلى الجانبين وذراعيه مرفوعتين فوق رأسه. بما أن Jω = const، ففي الحالة الثانية عزم القصور الذاتي جيتناقص، وهو ما يعني أن السرعة الزاوية ش يجب أن تزيد، منذ Jω = const.

قانون الحفاظ على الطاقة

طاقةهو مقياس عالمي لمختلف أشكال الحركة والتفاعل. إن الطاقة التي يمنحها جسم لآخر تساوي دائمًا الطاقة التي يتلقاها الجسم الآخر. ولقياس عملية تبادل الطاقة بين الأجسام المتفاعلة، تقدم الميكانيكا مفهوم عمل القوة التي تسبب الحركة.

الطاقة الحركية للنظام الميكانيكي هي طاقة الحركة الميكانيكية لهذا النظام. إن القوة المسببة لحركة الجسم تبذل شغلًا، وتزداد طاقة الجسم المتحرك بمقدار الشغل المبذول. وكما هو معروف جسم ذو كتلة م،تتحرك بسرعة الخامس،لديه طاقة حركية ه= إم في 2 /2.

الطاقة الكامنةهي الطاقة الميكانيكية لنظام من الأجسام التي تتفاعل من خلال مجالات القوة، على سبيل المثال من خلال قوى الجاذبية. إن الشغل الذي تبذله هذه القوى عند تحريك جسم من موضع إلى آخر لا يعتمد على مسار الحركة، بل يعتمد فقط على الموضع الابتدائي والنهائي للجسم في مجال القوة.

تسمى مجالات القوة هذه إمكانات، وتسمى القوى المؤثرة فيها محافظ.قوى الجاذبية هي القوى المحافظة، والطاقة الكامنة لجسم ذي كتلة م،مرفوع إلى ارتفاع حفوق سطح الأرض يساوي

العرق الإلكتروني = mgh،

أين ز- تسارع الجاذبية.

إجمالي الطاقة الميكانيكية يساوي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة:

ه= ه كين + ه العرق

قانون الحفاظ على الطاقة الميكانيكية(1686، لايبنتز) ينص على أنه في نظام الأجسام التي تعمل فيها القوى المحافظة فقط، تظل الطاقة الميكانيكية الإجمالية دون تغيير مع مرور الوقت. في هذه الحالة، يمكن أن تحدث تحويلات الطاقة الحركية إلى طاقة محتملة والعكس بكميات متساوية.

هناك نوع آخر من الأنظمة يمكن من خلاله تقليل الطاقة الميكانيكية عن طريق تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة. على سبيل المثال، عندما يتحرك نظام مع الاحتكاك، يتم تقليل جزء من الطاقة الميكانيكية بسبب الاحتكاك. تسمى هذه الأنظمة تبديد,أي الأنظمة التي تبدد الطاقة الميكانيكية. في مثل هذه الأنظمة، قانون الحفاظ على إجمالي الطاقة الميكانيكية غير صالح. ومع ذلك، عندما تنخفض الطاقة الميكانيكية، تظهر دائمًا كمية من الطاقة من نوع مختلف مكافئة لهذا النقصان. هكذا، الطاقة لا تختفي أو تظهر مرة أخرى، بل تتغير فقط من نوع إلى آخر.هنا تتجلى خاصية عدم قابلية المادة للتدمير وحركتها.

قانون حفظ الشحنة

الشحنات الكهربائية هي مصادر المجالات الكهرومغناطيسية. مجموعة الظواهر الكهربائية بأكملها هي مظهر من مظاهر وجود حركة وتفاعل الشحنات الكهربائية.

في نهاية القرن التاسع عشر. اكتشف الفيزيائي الإنجليزي طومسون الإلكترون - الناقل لشحنة كهربائية أولية سالبة (-1.6 · 10 -19 درجة مئوية)، وفي بداية القرن العشرين. اكتشف رذرفورد البروتون الذي له نفس الشحنة الأولية الموجبة. وبما أن كل جسيم يتميز بشحنة كهربائية متأصلة معينة، فيمكن اعتبار قانون حفظ الشحنة نتيجة لحفظ عدد الجزيئات، إذا لم يحدث التحويل البيني للجزيئات.

عندما يتم كهربة الأجسام المادية، لا يتغير عدد الجزيئات المشحونة، ولكن يحدث إعادة توزيعها في الفضاء فقط. وبشكل عام يمكن صياغة قانون حفظ الشحنة على النحو التالي:

> في النظام المغلق، يظل المجموع الجبري لشحنات النظام دون تغيير مع مرور الوقت، بغض النظر عن العمليات التي تحدث داخل هذا النظام المغلق.

لقد كان هذا المفهوم موجودا في الفيزياء لفترة طويلة، وفي عام 1843 أكد م. فاراداي هذا القانون تجريبيا. مثل قوانين الحفظ الأخرى، قانون حفظ الشحنةصالحة على جميع المستويات الهيكلية للعالم المادي.

قانون الحفاظ على الشحنة، جنبا إلى جنب مع قانون الحفاظ على الطاقة، يميز استقرار الإلكترون. ولا يمكن أن يتحول تلقائيا إلى جسيم أثقل أو أخف.

في الحالة الأولى، لا يسمح بذلك قانون حفظ الطاقة، وفي الحالة الثانية، قانون حفظ الشحنة.

3.3. مبادئ الفيزياء الحديثة

مبدأ التماثل

يُفهم التماثل على أنه التجانس والتناسب والانسجام بين بعض الأشياء المادية. عدم التماثل هو المفهوم المعاكس. يحتوي أي كائن مادي على عناصر التماثل وعدم التماثل. دعونا ننظر في التماثلات في الفيزياء والكيمياء والأحياء.

في الفيزياء، يتم تعريف التناظر على النحو التالي: إذا كانت القوانين الفيزيائية لا تتغير في ظل تحولات معينة يمكن أن يتعرض لها نظام (جسم مادي)، فإن هذه القوانين تعتبر متناظرة (أو ثابتة) فيما يتعلق بهذه التحولات.

تنقسم التماثلات إلى الزمانية المكانيةو داخلي،الأخير يتعلق فقط بالعالم المصغر.

من بين تلك المكانية والزمانية، سننظر في أهمها.

1. تغير وقت زمني.تغيير الأصل لا يغير القوانين الفيزيائية. الوقت موحد في جميع أنحاء الفضاء.

2. تحول نظام مرجع الإحداثيات المكانية.هذه العملية لا تغير القوانين الفيزيائية. جميع النقاط في الفضاء لها حقوق متساوية، والفضاء متجانس.

3. تدوير نظام مرجع الإحداثيات المكانيةكما أنها تحافظ على القوانين الفيزيائية دون تغيير - مما يعني أن الفضاء متناحٍ.

4. كلاسيكي مبدأ النسبية لجاليليويؤسس التماثل بين الراحة والحركة الخطية المنتظمة.

5. عكس علامة العصرلا يغير القوانين الأساسية في العالم الكبير، أي أنه يمكن أيضًا وصف عمليات العالم الكبير من خلال عكس علامة الزمن. على مستوى الكون الكبير، لوحظ عدم رجعة العمليات، لأنها مرتبطة بحالة الكون غير المتوازنة.

في الكيمياء، يتجلى التناظر في التكوين الهندسي للجزيئات. وهذا يحدد الخواص الكيميائية والفيزيائية للجزيئات. معظم الجزيئات البسيطة لها محاور تماثل، ومستويات تماثل. على سبيل المثال، جزيء الأمونيا NH 3 هو هرم ثلاثي منتظم، وجزيء الميثان CH 4 هو رباعي وجوه منتظم. تعتبر مفاهيم التناظر مفيدة جدًا في التحليل النظري لبنية المركبات المعقدة وخصائصها وسلوكها.

في علم الأحياء، تمت دراسة التناظرات منذ فترة طويلة من قبل المتخصصين. الأكثر أهمية هو التماثل الهيكلي للأشياء البيولوجية. يتجلى في شكل تكرار منتظم أو آخر. في المراحل الدنيا من تطور الطبيعة المعيشية، تم العثور على ممثلين لجميع فئات التماثل النقطي (متعددات الوجوه العادية، والكرات). في المراحل الأعلى من التطور، توجد النباتات والحيوانات بشكل رئيسي مع التماثل المحوري والشكلي. تتميز الكائنات البيولوجية ذات التماثل المحوري بمحور التماثل (قنديل البحر، زهرة الفلوكس)، ومع الأكتينومورفيك - محور التماثل والطائرات المتقاطعة على هذا المحور (على سبيل المثال، فراشة ذات تماثل ثنائي).

تماثل البلورات معروف على نطاق واسع. يبدو أن خاصية البلورات هذه تتحد مع نفسها في مواضع مختلفة من خلال الدوران والانعكاسات والتحويلات المتوازية. يتم تحديد تماثل الشكل الخارجي للبلورات من خلال تماثل تركيبها الذري.

كل هذا يرجع إلى تماثل الخواص الفيزيائية للبلورات.

قوانين التماثل والحفظ

في عام 1918، أثبتت عالمة الرياضيات الألمانية إيمي نويثر نظرية أساسية تقيم علاقة بين خصائص التماثل وقوانين الحفظ. جوهر النظرية هو أن التحولات المستمرة في الزمكان، مع ترك الفعل ثابتًا، هي: التحول في الزمن، التحول في المكان، الدوران المكاني ثلاثي الأبعاد، الدوران رباعي الأبعاد في الزمكان. وفقا لنظرية نويثر، فإن قانون حفظ الطاقة ينشأ من الثبات بالنسبة للتحول الزمني؛ من الثبات فيما يتعلق بالتحولات المكانية - قانون الحفاظ على الزخم؛ من الثبات فيما يتعلق بالدوران المكاني - قانون الحفاظ على الزخم الزاوي؛ الثبات في ظل تحويلات لورنتز (دورات رباعية الأبعاد في الزمكان) - قانون معمم لحركة مركز الكتلة: يتحرك مركز كتلة النظام النسبي بشكل موحد ومستقيم. لا تنطبق نظرية نويثر على تماثلات الزمكان فحسب، بل على التماثلات الداخلية أيضًا. على سبيل المثال، أثناء جميع تحولات الجسيمات الأولية، يبقى مجموع الشحنات الكهربائية للجسيمات دون تغيير.

تم تأكيد قانون حفظ الشحنة في الأنظمة الكبيرة تجريبيًا قبل وقت طويل من نويثر، في عام 1843 على يد م. فاراداي. لا يوجد تفسير علمي صارم لأسباب تحقيق قانون حفظ الشحنة.

مبدأ التكامل

مبدأ التكامل أساسي في الفيزياء الحديثة. تم تقديم مفهوم التكامل إلى العلم بواسطة N. Bohr في عام 1928. وكان هذا وقت تشكيل ميكانيكا الكم. من الصعب المبالغة في تقدير أهمية مبدأ التكامل في تطوير أفكارنا حول العالم ومعرفة الأنماط المختلفة. نحن نعمل دائمًا تقريبًا على مبدأ التكامل. وهكذا، لتوصيف العديد من العمليات الفيزيائية، يتم استخدام كميتين في وقت واحد. على سبيل المثال، عند تقييم حركة نقطة مادية - إحداثيات النقطة وسرعتها. يبدو أن إحدى القيمتين تكمل الأخرى. وهذا أمر طبيعي بالنسبة لأي كائنات مادية متحركة تقريبًا. هذه هي الطريقة التي يعمل بها مبدأ التكامل في الممارسة العملية.

يظهر مبدأ التكامل بشكل واضح في العالم المصغر. جميع الجسيمات الدقيقة لها طبيعة موجية جسيمية ثنائية. جعلت الطرق الآلية من الممكن اكتشاف هذه الازدواجية في الجسيمات الدقيقة، أولاً في الفوتون، ثم في الإلكترون والجسيمات الدقيقة الأخرى. أي جهاز للكشف عن الجسيمات الدقيقة يسجلها كشيء كامل، موضعي في مساحة صغيرة جدًا من الفضاء. من ناحية أخرى، يمكن ملاحظة حيود وتداخل هذه الجسيمات الدقيقة نفسها على الشبكات البلورية أو العوائق التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع أثناء حركتها، أي أن الجسيمات الدقيقة لها خصائص موجية واضحة.

ومع ذلك، عند تقييم ظواهر العالم من حولنا، فإننا نكون أسرى مفاهيمنا العيانية. لذلك، يجب على المراقب، الذي يقوم بتقييم العمليات الدقيقة، أن يقبل دون أدنى شك الجسيمات الدقيقة ككائنات محلية (جسيمات أو جسيمات)، وفي نفس الوقت "يتكهن" بخصائصها الموجية. يجب على المراقب أن يطبق مفهومين متكاملين. فقط بالاشتراك مع هاتين المجموعتين من المفاهيم ستكون المعلومات حول العمليات الدقيقة موثوقة.

وبالتالي، يمكن لخاصية واحدة أن تعكس جزءًا فقط من الحقيقة، ومن خلال جمع الخصائص المتناقضة لكائن واحد، يمكنك الحصول على صورة كاملة لهذا الكائن. وبشكل عام يمكن صياغة مبدأ التكامل على النحو التالي:

> في مجال الظواهر الكمومية، يجب التعبير عن الخصائص الفيزيائية الأكثر عمومية لأي نظام من خلال أزواج متكاملة من المتغيرات المستقلة، والتي لا يمكن تعريف كل منها بشكل أفضل إلا من خلال تقليل درجة اليقين للآخر.

مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ

مبدأ عدم اليقين هو القانون الأساسي للعالم الصغير. ويمكن اعتباره تعبيرا خاصا عن مبدأ التكامل.

في الميكانيكا الكلاسيكية، يتحرك الجسيم في مسار معين، وفي أي لحظة من الزمن من الممكن تحديد إحداثياته ​​وزخمه بدقة. أما فيما يتعلق بالجسيمات الدقيقة، فهذه الفكرة غير صحيحة. ليس للجسيمات الدقيقة مسار محدد بوضوح، بل لها خصائص الجسيم وخصائص الموجة (ازدواجية الموجة والجسيم). في هذه الحالة، ليس لمفهوم "الطول الموجي عند نقطة معينة" أي معنى مادي، وبما أن زخم الجسيمات الدقيقة يتم التعبير عنه من خلال الطول الموجي - ص= ل/ل، ويترتب على ذلك أن الجسيمات الدقيقة ذات زخم معين لها إحداثيات غير مؤكدة تمامًا، والعكس صحيح.

توصل دبليو هايزنبرغ (1927)، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة المزدوجة للجسيمات الدقيقة، إلى استنتاج مفاده أنه من المستحيل وصف الجسيمات الدقيقة في وقت واحد بكل من الإحداثيات والزخم بأي دقة محددة مسبقًا.

تسمى عدم المساواة التالية علاقات عدم اليقين هايزنبرغ:

Δx Δ ص س ≥ ح،Δ ذΔص ص ≥ ح،Δ ضΔص ض ≥ ح.

هنا Δx، Δy، Δz تعني فترات الإحداثيات التي يمكن تحديد موضع الجسيمات الدقيقة فيها (هذه الفواصل الزمنية هي إحداثيات عدم اليقين)، Δ ص س ,Δ السنة التحضيرية،Δ ص ضيعني فترات إسقاطات النبض على محاور الإحداثيات س، ص، ض، ح- ثابت بلانك. وفقًا لمبدأ عدم اليقين، كلما تم تسجيل النبضة بشكل أكثر دقة، زاد عدم اليقين في الإحداثيات، والعكس صحيح.

مبدأ المراسلات

مع تطور العلم وتعمق المعرفة المتراكمة، تصبح النظريات الجديدة أكثر دقة. تغطي النظريات الجديدة آفاقًا أوسع من أي وقت مضى للعالم المادي وتخترق أعماقًا لم يتم استكشافها من قبل. يتم استبدال النظريات الديناميكية بنظريات ثابتة.

كل نظرية أساسية لها حدود معينة للتطبيق. ولذلك فإن ظهور نظرية جديدة لا يعني النفي الكامل للنظرية القديمة. وبالتالي، فإن حركة الأجسام في الكون الكبير بسرعات أقل بكثير من سرعة الضوء سيتم وصفها دائمًا بواسطة الميكانيكا النيوتونية الكلاسيكية. ومع ذلك، عند سرعات مماثلة لسرعة الضوء (السرعات النسبية)، لا يمكن تطبيق الميكانيكا النيوتونية.

ومن الناحية الموضوعية، هناك استمرارية للنظريات الفيزيائية الأساسية. وهذا هو مبدأ المراسلات، ويمكن صياغته على النحو التالي: لا يمكن لأي نظرية جديدة أن تكون صالحة ما لم تتضمن، كحالة محدودة، النظرية القديمة المتعلقة بنفس الظواهر، حيث أن النظرية القديمة قد أثبتت نفسها بالفعل في مجالها.

3.4. مفهوم حالة النظام. حتمية لابلاس

في الفيزياء الكلاسيكية، يُفهم النظام على أنه مجموعة من الأجزاء المرتبطة ببعضها البعض بطريقة معينة. يمكن لهذه الأجزاء (العناصر) من النظام أن تؤثر على بعضها البعض، ومن المفترض أنه يمكن دائمًا تقييم تفاعلها من وجهة نظر علاقات السبب والنتيجة بين العناصر المتفاعلة في النظام.

تسمى العقيدة الفلسفية لموضوعية العلاقة الطبيعية والترابط بين ظواهر العالم المادي والروحي الحتمية.المفهوم المركزي للحتمية هو الوجود السببية.تحدث السببية عندما تؤدي ظاهرة ما إلى ظهور ظاهرة أخرى (النتيجة).

تقف الفيزياء الكلاسيكية على موقف الحتمية الصارمة التي تسمى لابلاس، وكان بيير سيمون لابلاس هو الذي أعلن مبدأ السببية كقانون أساسي للطبيعة. يعتقد لابلاس أنه إذا كان موقع العناصر (بعض الأجسام) في النظام والقوى المؤثرة فيه معروفًا، فمن الممكن التنبؤ بيقين تام بكيفية تحرك كل جسم من هذا النظام الآن وفي المستقبل. لقد كتب: «يجب علينا أن نعتبر الحالة الحالية للكون نتيجة للحالة السابقة وكسبب للحالة اللاحقة. إن العقل الذي يعرف في لحظة معينة جميع القوى العاملة في الطبيعة، والمواقع النسبية لجميع الكيانات المكونة لها، إذا كان لا يزال واسعًا لدرجة أنه يأخذ كل هذه البيانات في الاعتبار، فإنه سيحتضن في نفس الصيغة الحركات. من أكبر الأجسام في الكون وأخف الذرات. لن يكون هناك شيء غير مؤكد بالنسبة له، والمستقبل، مثل الماضي، سيقف أمام عينيه. تقليديا، هذا المخلوق الافتراضي، الذي يمكنه (وفقا لابلاس) التنبؤ بتطور الكون، يسمى في العلم "شيطان لابلاس".

في الفترة الكلاسيكية لتطور العلوم الطبيعية، تم التأكيد على فكرة أن القوانين الديناميكية فقط هي التي تميز السببية في الطبيعة بشكل كامل.

حاول لابلاس تفسير العالم كله، بما في ذلك الظواهر الفسيولوجية والنفسية والاجتماعية من وجهة نظر الحتمية الآلية التي اعتبرها مبدأ منهجيًا لبناء أي علم. ورأى لابلاس مثالاً لشكل المعرفة العلمية في الميكانيكا السماوية. وهكذا، فإن الحتمية اللابلاسية تنكر الطبيعة الموضوعية للصدفة، ومفهوم احتمال وقوع حدث ما.

أدى التطوير الإضافي للعلوم الطبيعية إلى أفكار جديدة حول السبب والنتيجة. بالنسبة لبعض العمليات الطبيعية، يصعب تحديد السبب - على سبيل المثال، يحدث التحلل الإشعاعي بشكل عشوائي. من المستحيل الربط بشكل لا لبس فيه بين وقت "هروب" جسيم α أو β من النواة وقيمة طاقتها. مثل هذه العمليات عشوائية بشكل موضوعي. هناك العديد من هذه الأمثلة بشكل خاص في علم الأحياء. في العلوم الطبيعية الحديثة، تقدم الحتمية الحديثة أشكالًا مختلفة وموضوعية من الترابط بين العمليات والظواهر، والتي يتم التعبير عن الكثير منها في شكل علاقات لا تحتوي على روابط سببية واضحة، أي أنها لا تحتوي على لحظات توليد واحدة بواسطة آخر. هذه هي الروابط الزمانية والمكانية، وعلاقات التماثل وبعض التبعيات الوظيفية، والعلاقات الاحتمالية، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن جميع أشكال التفاعلات الحقيقية للظواهر تتشكل على أساس السببية النشطة العالمية، والتي لا توجد خارجها ظاهرة واحدة للواقع. بما في ذلك ما يسمى بالظواهر العشوائية، والتي تتجلى في مجموعها القوانين الثابتة.

يستمر العلم في التطور ويتم إثرائه بمفاهيم وقوانين ومبادئ جديدة، مما يشير إلى حدود الحتمية اللابلاسية. ومع ذلك، فإن الفيزياء الكلاسيكية، وخاصة الميكانيكا الكلاسيكية، لا تزال تتمتع بمكانة خاصة للتطبيق اليوم. قوانينها قابلة للتطبيق تمامًا على الحركات البطيئة نسبيًا والتي تكون سرعتها أقل بكثير من سرعة الضوء. تم تعريف أهمية الفيزياء الكلاسيكية في العصر الحديث بشكل جيد من قبل أحد مبدعي ميكانيكا الكم، نيلز بور: "بغض النظر عن مدى تجاوز الظواهر للتفسير الفيزيائي الكلاسيكي، يجب وصف جميع البيانات التجريبية باستخدام المفاهيم الكلاسيكية. الأساس المنطقي لذلك هو ببساطة توضيح المعنى الدقيق لكلمة "تجربة". بكلمة "تجربة" نشير إلى موقف حيث يمكننا أن نقول للآخرين بالضبط ما فعلناه وما تعلمناه بالضبط. ولذلك، يجب وصف الإعداد التجريبي ونتائج المراقبة بشكل لا لبس فيه بلغة الفيزياء الكلاسيكية.

3.5. النظرية النسبية الخاصة (STR)

مقدمة إلى محطة الخدمة

نتعرف على النظرية النسبية في المدرسة الثانوية. تشرح لنا هذه النظرية ظواهر العالم المحيط بطريقة تتعارض مع "الحس السليم". صحيح أن نفس الشيء أ. أينشتاين لاحظ ذات مرة: "الفطرة السليمة هي التحيزات التي تتطور قبل سن الثامنة عشرة".

مرة أخرى في القرن الثامن عشر. حاول العلماء الإجابة على أسئلة حول كيفية انتقال تفاعل الجاذبية وكيفية انتشار الضوء (فيما بعد، أي موجات كهرومغناطيسية). وكان البحث عن أجوبة لهذه الأسئلة هو السبب وراء تطور النظرية النسبية.

في القرن 19 كان الفيزيائيون مقتنعين بوجود ما يسمى بالأثير (الأثير العالمي، الأثير المضيء). وفقًا لأفكار القرون الماضية، يعد هذا نوعًا من البيئة الشاملة والممتلئة بالكامل. تطور الفيزياء في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. طلب من العلماء تجسيد أفكارهم حول الأثير قدر الإمكان. إذا افترضنا أن الأثير يشبه الغاز، فيمكن أن تنتشر فيه الموجات الطولية فقط، ويمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتشر بشكل عرضي. ليس من الواضح كيف يمكن للأجرام السماوية أن تتحرك في مثل هذا الأثير. وكانت هناك اعتراضات جدية أخرى على البث. في الوقت نفسه، ابتكر الفيزيائي الاسكتلندي جيمس ماكسويل (1831-1879) نظرية المجال الكهرومغناطيسي، والتي استنتج منها، على وجه الخصوص، أن السرعة النهائية لانتشار هذا المجال في الفضاء كانت 300 ألف كيلومتر في الثانية. أثبت الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز (1857-1894) تجريبيًا هوية الضوء والأشعة الحرارية و"الحركة الموجية" الكهرومغناطيسية. وتوصل إلى أن القوة الكهرومغناطيسية تؤثر بسرعة 300000 كم/ث. علاوة على ذلك، أثبت هيرتز أن "القوى الكهربائية يمكن فصلها عن الأجسام ذات الثقل وتستمر في الوجود بشكل مستقل كحالة أو تغير في الفضاء". إلا أن الوضع مع الأثير أثار العديد من التساؤلات، وكان لا بد من إجراء تجربة مباشرة لإلغاء هذا المفهوم. صاغ الفكرة ماكسويل، الذي اقترح استخدام الأرض كجسم متحرك يتحرك في المدار بسرعة 30 كم/ث. تطلبت هذه التجربة دقة قياس عالية للغاية. تم حل هذه المشكلة الأكثر صعوبة في عام 1881 من قبل الفيزيائيين الأمريكيين أ. ميشيلسون وإي مورلي. وبحسب فرضية «الأثير الثابت»، يمكن ملاحظة «الريح الأثيرية» أثناء تحرك الأرض عبر «الأثير»، ويجب أن تعتمد سرعة الضوء بالنسبة إلى الأرض على اتجاه شعاع الضوء بالنسبة للاتجاه. لحركة الأرض في الأثير (أي أن الضوء يتم توجيهه على طول حركة الأرض وضدها). يجب أن تكون السرعات في وجود الأثير مختلفة. لكن تبين أنهم لم يتغيروا. وهذا يدل على عدم وجود الهواء. وأكدت هذه النتيجة السلبية النظرية النسبية. وتكررت تجربة ميشيلسون ومورلي لتحديد سرعة الضوء عدة مرات لاحقاً، في 1885-1887، وكانت النتيجة نفسها.

في عام 1904، في مؤتمر علمي، أعرب عالم الرياضيات الفرنسي هنري بوانكاريه (1854-1912) عن رأي مفاده أنه لا يمكن أن تكون هناك سرعات أكبر من سرعة الضوء في الطبيعة. في الوقت نفسه، صاغ أ. بوانكاريه مبدأ النسبية كقانون عالمي للطبيعة. في عام 1905 كتب: "من الواضح أن استحالة إثبات الحركة المطلقة للأرض بالتجربة هي قانون عام للطبيعة". ويشير هنا إلى تحويلات لورنتز والارتباط العام بين الإحداثيات المكانية والزمانية.

ألبرت أينشتاين (1879-1955)، عند إنشاء النظرية النسبية الخاصة، لم يكن يعلم بعد بنتائج بوانكاريه. كتب أينشتاين لاحقًا: «أنا لا أفهم على الإطلاق سبب تمجيدي باعتباري مخترع النظرية النسبية. لولاني، لكان بوانكاريه قد فعل ذلك في غضون عام، وكان مينكوفسكي قد فعل ذلك في عامين، بعد كل شيء، أكثر من نصف هذه الأعمال مملوكة لورنتز. إن مزاياي مبالغ فيها." ومع ذلك، كتب لورنتز من جانبه في عام 1912: "تكمن ميزة أينشتاين في أنه كان أول من عبر عن مبدأ النسبية في شكل قانون عالمي صارم".

مسلمتان لأينشتاين في SRT

لوصف الظواهر الفيزيائية، قدم جاليليو مفهوم نظام القصور الذاتي. في مثل هذا النظام، يكون الجسم الذي لا تؤثر عليه أي قوة في حالة سكون أو في حالة حركة خطية منتظمة. إن القوانين التي تصف الحركة الميكانيكية صالحة بشكل متساوٍ في أنظمة القصور الذاتي المختلفة، أي أنها لا تتغير عند الانتقال من نظام إحداثي إلى آخر. على سبيل المثال، إذا كان أحد الركاب يسير في عربة قطار متحرك في اتجاه حركته بسرعة الخامس 1 = 4 كم/ساعة، والقطار يتحرك بسرعة الخامس 2 = 46 كم/ساعة، فتكون سرعة الراكب بالنسبة لخط السكة الحديد الخامسΣ= الخامس 1 +الخام 2 = 50 كم/ساعة أي أن هناك إضافة للسرعات. وبحسب "الفطرة السليمة" فهذه حقيقة لا تتزعزع:

الخامس Σ= الخامس 1 +الخام 2

ومع ذلك، في عالم السرعات العالية، المماثلة لسرعة الضوء، فإن الصيغة المحددة لإضافة السرعات غير صحيحة بكل بساطة. في الطبيعة، ينتقل الضوء بسرعة مع= 300000 كم/ث، بغض النظر عن الاتجاه الذي يتحرك فيه مصدر الضوء بالنسبة للراصد.

في عام 1905، نشر ألبرت أينشتاين البالغ من العمر 26 عامًا مقالًا بعنوان "حول الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة" في المجلة العلمية الألمانية "حوليات الفيزياء". وفي هذا المقال، قام بصياغة مسلمتين مشهورتين شكلتا أساس النظرية النسبية الجزئية أو الخاصة (SRT)، والتي غيرت الأفكار الكلاسيكية حول المكان والزمان.

في المسلمة الأولى، طور أينشتاين مبدأ النسبية الكلاسيكي لجاليليو. وأظهر أن هذا المبدأ عالمي، بما في ذلك الديناميكا الكهربائية (وليس فقط للأنظمة الميكانيكية). لم يكن هذا الموقف واضحًا، لأنه كان من الضروري التخلي عن الفعل النيوتوني بعيد المدى.

ينص مبدأ النسبية المعمم لأينشتاين على أنه لا توجد تجارب فيزيائية (ميكانيكية وكهرومغناطيسية) ضمن إطار مرجعي معين يمكنها تحديد ما إذا كان هذا النظام يتحرك بشكل منتظم أو في حالة سكون. في الوقت نفسه، يرتبط المكان والزمان ببعضهما البعض، ويعتمدان على بعضهما البعض (بالنسبة لجاليليو ونيوتن، المكان والزمان مستقلان عن بعضهما البعض).

اقترح أينشتاين الفرضية الثانية للنظرية النسبية الخاصة بعد تحليل الديناميكا الكهربائية لماكسويل - وهذا هو مبدأ ثبات سرعة الضوء في الفراغ، والتي تساوي تقريبًا 300000 كم/ثانية.

سرعة الضوء هي أسرع سرعة في كوننا. لا يمكن أن تكون هناك سرعة أكبر من 300 ألف كيلومتر في الثانية في العالم من حولنا.

في المسرعات الحديثة، يتم تسريع الجسيمات الدقيقة إلى سرعات هائلة. على سبيل المثال، يتسارع الإلكترون إلى سرعة v e = 0.9999999 C، حيث v e، C هي سرعة الإلكترون والضوء، على التوالي. في هذه الحالة، من وجهة نظر المراقب، تزداد كتلة الإلكترون بمقدار 2500 مرة:

حيث m e0 هي الكتلة الباقية للإلكترون، م ه- كتلة الإلكترون بالسرعة الخامس ه .

لا يمكن للإلكترون أن يصل إلى سرعة الضوء، ولكن هناك جسيمات دقيقة لها سرعة الضوء، تسمى “لوكسونات”.

وتشمل هذه الفوتونات والنيوترينوات. ليس لديهم كتلة راحة عمليًا، ولا يمكن إبطاؤهم، فهم دائمًا يتحركون بسرعة الضوء مع.وتتحرك جميع الجسيمات الدقيقة الأخرى (التارديونات) بسرعات أقل من سرعة الضوء. تسمى الجسيمات الدقيقة التي يمكن أن تكون سرعة حركتها أكبر من سرعة الضوء بالتاكيونات. لا توجد مثل هذه الجزيئات في عالمنا الحقيقي.

إحدى النتائج المهمة للغاية للنظرية النسبية هي تحديد العلاقة بين طاقة الجسم وكتلته. بسرعات منخفضة

أين ه = م 0 ج 2- طاقة السكون لجسيم له كتلة سكون م 0،أ ه ك- الطاقة الحركية لجسيم متحرك.

الإنجاز الكبير للنظرية النسبية هو حقيقة أنها أثبتت تكافؤ الكتلة والطاقة (E = m 0) ج 2). إلا أننا لا نتحدث عن تحول الكتلة إلى طاقة والعكس، بل إن تحول الطاقة من نوع إلى آخر يقابل انتقال الكتلة من شكل إلى آخر. لا يمكن استبدال الطاقة بالكتلة، لأن الطاقة هي التي تحدد قدرة الجسم على بذل شغل، والكتلة هي مقياس للقصور الذاتي.

عند السرعات النسبية القريبة من سرعة الضوء:

أين ه- طاقة، م- كتلة الجسيمات، م- الكتلة الباقية للجسيم، مع- سرعة الضوء في الفراغ .

من الصيغة المذكورة أعلاه، من الواضح أنه من أجل تحقيق سرعة الضوء، يجب نقل كمية كبيرة لا متناهية من الطاقة إلى الجسيم. بالنسبة للفوتونات والنيوترينوات، هذه الصيغة ليست عادلة، لأنها كذلك الخامس= ج.

التأثيرات النسبية

في النظرية النسبية، تعني التأثيرات النسبية تغيرات في خصائص الزمكان للأجسام بسرعات مماثلة لسرعة الضوء.

وكمثال على ذلك، عادة ما يتم أخذ مركبة فضائية مثل صاروخ الفوتون، الذي يطير في الفضاء بسرعة تتناسب مع سرعة الضوء. في هذه الحالة، يمكن للمراقب الثابت ملاحظة ثلاثة تأثيرات نسبية:

1. زيادة الكتلة مقارنة بكتلة الراحة.ومع زيادة السرعة، تزداد الكتلة أيضًا. فلو استطاع جسم أن يتحرك بسرعة الضوء فإن كتلته ستزداد إلى ما لا نهاية، وهذا مستحيل. أثبت أينشتاين أن كتلة الجسم هي مقياس للطاقة التي يحتوي عليها (E= مولودية 2 ). من المستحيل نقل طاقة لا نهائية إلى الجسم.

2. تقليل الأبعاد الخطية للجسم في اتجاه حركته.كلما زادت سرعة سفينة الفضاء التي تحلق أمام مراقب ثابت، وكلما اقتربت من سرعة الضوء، كلما كان حجم هذه السفينة أصغر بالنسبة لمراقب ثابت. وعندما تصل السفينة إلى سرعة الضوء فإن طولها المرصود سيكون صفراً، وهو أمر لا يمكن أن يكون كذلك. وعلى متن السفينة نفسها، لن يلاحظ رواد الفضاء هذه التغييرات. 3. تمدد الزمن.في مركبة فضائية تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء، يمر الوقت بشكل أبطأ من مراقب ثابت.

ولن يؤثر تأثير تمدد الزمن على الساعة داخل السفينة فحسب، بل سيؤثر أيضًا على جميع العمليات التي تحدث فيها، بالإضافة إلى الإيقاعات البيولوجية لرواد الفضاء. ومع ذلك، لا يمكن اعتبار صاروخ الفوتون نظامًا بالقصور الذاتي، لأنه يتحرك مع التسارع أثناء التسارع والتباطؤ (وليس بشكل منتظم ومستقيم).

تقدم النظرية النسبية تقديرات جديدة بشكل أساسي للعلاقات الزمانية والمكانية بين الأجسام المادية. في الفيزياء الكلاسيكية، عند الانتقال من نظام قصوري (رقم 1) إلى نظام آخر (رقم 2)، يبقى الزمن كما هو - t 2 = ر لويتغير الإحداثيات المكانية حسب المعادلة س 2 = س 1 -vt.تستخدم النظرية النسبية ما يسمى بتحويلات لورنتز:

ومن العلاقات يتضح أن الإحداثيات المكانية والزمانية تعتمد على بعضها البعض. أما بالنسبة لتخفيض الطول في اتجاه الحركة ف

ومرور الوقت يتباطأ:

وفي عام 1971، أجريت تجربة في الولايات المتحدة الأمريكية لتحديد تمدد الزمن. لقد صنعوا ساعتين متطابقتين تمامًا. وبقيت بعض الساعات على الأرض، بينما وُضع بعضها الآخر في طائرة تحلق حول الأرض. تتحرك طائرة تحلق في مسار دائري حول الأرض ببعض التسارع، مما يعني أن الساعة الموجودة على متن الطائرة في وضع مختلف مقارنة بالساعة المستقرة على الأرض. وفقًا لقوانين النسبية، كان من المفترض أن تتأخر الساعة المتنقلة عن ساعة الراحة بمقدار 184 نانوثانية، ولكن في الواقع كان التأخر 203 نانوثانية. وكانت هناك تجارب أخرى اختبرت تأثير تمدد الزمن، وأكدت جميعها حقيقة التباطؤ. وبالتالي، فإن التدفق المختلف للوقت في الأنظمة الإحداثية التي تتحرك بشكل منتظم ومستقيم بالنسبة لبعضها البعض هو حقيقة ثابتة تجريبيًا.

النظرية النسبية العامة

بعد نشر النظرية النسبية الخاصة عام 1905، تحول أينشتاين إلى المفهوم الحديث للجاذبية. وفي عام 1916، نشر النظرية النسبية العامة (GTR)، التي تشرح نظرية الجاذبية من وجهة نظر حديثة. يعتمد على افتراضين من النظرية النسبية الخاصة ويصوغ الافتراض الثالث - مبدأ تكافؤ كتل القصور الذاتي والجاذبية. الاستنتاج الأكثر أهمية للنسبية العامة هو الموقف من التغيرات في الخصائص الهندسية (المكانية) والزمانية في مجالات الجاذبية (وليس فقط عند التحرك بسرعات عالية). يربط هذا الاستنتاج GTR بالهندسة، أي أنه في GTR يتم ملاحظة هندسة الجاذبية. الهندسة الإقليدية الكلاسيكية لم تكن مناسبة لهذا الغرض. ظهرت هندسة جديدة في القرن التاسع عشر. في أعمال عالم الرياضيات الروسي N. I. Lobachevsky، الألماني - B. Riemann، المجري - J. Bolyai.

تبين أن هندسة مساحتنا غير إقليدية.

النسبية العامة هي نظرية فيزيائية مبنية على عدد من الحقائق التجريبية. دعونا ننظر إلى بعض منهم. يؤثر مجال الجاذبية على حركة ليس فقط الأجسام الضخمة، ولكن أيضًا الضوء. ينحرف شعاع الضوء إلى مجال الشمس. أكدت القياسات التي أجراها عالم الفلك الإنجليزي أ. إدينجتون عام 1922 أثناء كسوف الشمس هذا التنبؤ لأينشتاين.

في النسبية العامة، مدارات الكواكب ليست مغلقة. يمكن وصف تأثير صغير من هذا النوع بأنه دوران الحضيض الشمسي لمدار إهليلجي. الحضيض الشمسي هو نقطة مدار الجسم السماوي الأقرب إلى الشمس، والذي يتحرك حول الشمس في شكل قطع ناقص أو قطع مكافئ أو قطع زائد. ويعرف علماء الفلك أن الحضيض الشمسي في مدار عطارد يدور بنحو 6000 دورة في القرن. ويفسر ذلك اضطرابات الجاذبية من الكواكب الأخرى. وفي الوقت نفسه، بقي هناك ما تبقى غير قابل للإزالة يبلغ حوالي 40 بوصة في القرن. وفي عام 1915، أوضح أينشتاين هذا التناقض في إطار النسبية العامة.

هناك أشياء تلعب فيها تأثيرات النسبية العامة دورًا حاسمًا. وتشمل هذه "الثقوب السوداء". ويحدث "الثقب الأسود" عندما يتم ضغط النجم بدرجة كبيرة بحيث لا يطلق مجال الجاذبية الموجود الضوء حتى في الفضاء الخارجي. لذلك، لا توجد معلومات تأتي من مثل هذا النجم. تشير العديد من الملاحظات الفلكية إلى الوجود الحقيقي لمثل هذه الأشياء. وتقدم النسبية العامة تفسيرا واضحا لهذه الحقيقة.

في عام 1918، تنبأ أينشتاين، استنادًا إلى النسبية العامة، بوجود موجات الجاذبية: الأجسام الضخمة التي تتحرك بتسارع تنبعث منها موجات الجاذبية. يجب أن تنتقل موجات الجاذبية بنفس سرعة الموجات الكهرومغناطيسية، أي بسرعة الضوء. قياسًا على كمات المجال الكهرومغناطيسي، من المعتاد التحدث عن الجرافيتونات على أنها كمات مجال الجاذبية. حاليًا، يتم تشكيل مجال جديد للعلوم - علم فلك موجات الجاذبية. هناك أمل في أن تسفر تجارب الجاذبية عن نتائج جديدة.

استنادا إلى معادلات النظرية النسبية، وجد عالم الرياضيات والفيزياء المحلي أ.فريدمان حلا كونيا جديدا لمعادلات النسبية العامة في عام 1922. يشير هذا الحل إلى أن كوننا ليس ثابتا، فهو يتوسع باستمرار. وجد فريدمان خيارين لحل معادلات أينشتاين، أي خيارين للتطور المحتمل للكون. اعتمادًا على كثافة المادة، سيستمر الكون في التوسع، أو سيبدأ في الانكماش بعد مرور بعض الوقت.

في عام 1929، أنشأ عالم الفلك الأمريكي إي. هابل بشكل تجريبي قانونًا يحدد سرعة توسع المجرات اعتمادًا على المسافة إلى مجرتنا. كلما كانت المجرة أبعد، كلما زادت سرعة توسعها. استخدم هابل تأثير دوبلر، والذي بموجبه يزيد مصدر الضوء الذي يتحرك بعيدًا عن المراقب من طول موجته، أي يتحول إلى الطرف الأحمر من الطيف (يحمر).

وهكذا فإن كل الحقائق العلمية المعروفة تؤكد صحة النظرية النسبية العامة، وهي النظرية الحديثة للجاذبية.

3.6. بدايات الديناميكا الحرارية. أفكار حول الإنتروبيا

معلومات عامة عن الديناميكا الحرارية

>الديناميكا الحراريةهو علم الخصائص العامة للأجسام والأنظمة العيانية في حالة التوازن الديناميكي الحراري، وعمليات الانتقال من حالة إلى أخرى.

تدرس الديناميكا الحرارية الكلاسيكية الأشياء المادية للعالم المادي فقط في حالة التوازن الديناميكي الحراري. نعني هنا الحالة التي يصل إليها النظام بمرور الوقت، حيث يكون تحت ظروف خارجية ثابتة معينة ودرجة حرارة محيطة ثابتة معينة. بالنسبة لحالات التوازن هذه، فإن مفهوم الوقت غير مهم. ولذلك، لا يتم استخدام الوقت بشكل صريح كمعلمة في الديناميكا الحرارية. في شكله الأصلي، كان هذا التخصص يسمى "النظرية الميكانيكية للحرارة". تم إدخال مصطلح "الديناميكا الحرارية" في الأدبيات العلمية في عام 1854 على يد دبليو طومسون. تتيح عمليات التوازن في الديناميكا الحرارية الكلاسيكية أيضًا الحكم على أنماط العمليات التي تحدث أثناء إنشاء التوازن، أي أنها تدرس طرق إنشاء التوازن الديناميكي الحراري.

في الوقت نفسه، تدرس الديناميكا الحرارية شروط وجود عمليات لا رجعة فيها. على سبيل المثال، يؤدي انتشار جزيئات الغاز (قانون الانتشار) في النهاية إلى حالة التوازن، وتحظر الديناميكا الحرارية الانتقال العكسي لمثل هذا النظام إلى الحالة الأصلية.

كانت مهمة الديناميكا الحرارية للعمليات غير القابلة للانعكاس هي أولاً دراسة العمليات غير المتوازنة للحالات التي لا تختلف كثيرًا عن حالة التوازن. يعود ظهور الديناميكا الحرارية للعمليات التي لا رجعة فيها إلى الخمسينيات. القرن الماضي. تم تشكيلها على أساس الديناميكا الحرارية الكلاسيكية، التي نشأت في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في تطور الديناميكا الحرارية الكلاسيكية، لعبت أعمال N. Carnot، B. Clapeyron، R. Clausius وآخرين دورًا بارزًا، لقد مر وقت طويل نسبيًا قبل أن يصبح من الواضح أن الديناميكا الحرارية الكلاسيكية هي في الأساس ثرموستاتية، والمعادلات الأساسية يمثل فورييه-أوم-فيك ونافير-ستوكس عناصر الديناميكا الحرارية المستقبلية. هنا يجب أن نذكر أحد رواد الاتجاه الجديد في الديناميكا الحرارية - الفيزيائي الأمريكي L. Onsager (جائزة نوبل 1968)، وكذلك المدرسة الهولندية البلجيكية I. Prigogine، S. de Groot، P. Mazur. في عام 1977، حصل الفيزيائي والكيميائي البلجيكي من أصل روسي، إيليا رومانوفيتش بريغوجين، على جائزة نوبل في الكيمياء "لإسهاماته في نظرية الديناميكا الحرارية غير المتوازنة، ولا سيما نظرية الهياكل التبددية، وتطبيقاتها في الكيمياء". والبيولوجيا."

الديناميكا الحرارية كوظيفة للدولة

إن تساوي درجات الحرارة عند جميع نقاط بعض الأنظمة أو أجزاء من نظام واحد هو شرط من شروط التوازن.

يتم تحديد حالة السوائل أو الغازات المتجانسة تمامًا عن طريق تحديد أي اثنين من الكميات الثلاث: درجة الحرارة G، الحجم V، الضغط p. العلاقة بين ص، الخامسو تتسمى معادلة الحالة . اشتق الفيزيائي الفرنسي ب. كلابيرون في عام 1934 معادلة الحالة للغاز المثالي، من خلال الجمع بين قوانين بويل ماريوت وجاي لوساك. قام D. I. Mendeleev بدمج معادلات كلابيرون مع قانون أفوجادرو. وفقا لقانون أفوجادرو، عند ضغوط متساوية رودرجة الحرارة زتحتل مولات جميع الغازات نفس الحجم المولي الخامس ملذلك، بالنسبة لجميع الغازات يوجد ثابت الغاز المولي R. ومن ثم يمكن كتابة معادلة كلابيرون-مندليف على النحو التالي:

الكهروضوئية م= ر.ت.

القيمة العددية لثابت الغاز المولي ر= 8.31 جول/مول ك.

القانون الأول للديناميكا الحرارية

يمكن اعتبار القانون الأول، أو القانون الأول للديناميكا الحرارية، أو قانون الحفاظ على الطاقة للأنظمة الحرارية، مناسبًا باستخدام مثال تشغيل المحرك الحراري. يحتوي المحرك الحراري على مصدر للحرارة س 1 ، مائع تشغيل، على سبيل المثال أسطوانة ذات مكبس، يمكن من خلالها تسخين الغاز (ΔQ 1) أو تبريده بواسطة ثلاجة تزيل الحرارة ΔQ 2 من مائع التشغيل. في هذه الحالة، يمكن تنفيذ العمل Δ أوتتغير الطاقة الداخلية Δ ش.

ويمكن تحويل طاقة الحركة الحرارية إلى طاقة حركة ميكانيكية، والعكس صحيح. خلال هذه التحولات، يتم ملاحظة قانون حفظ وتحويل الطاقة. فيما يتعلق بالعمليات الديناميكية الحرارية، فهذا هو القانون الأول للديناميكا الحرارية، الذي تم إنشاؤه نتيجة لتعميم البيانات التجريبية القديمة. تظهر التجربة أن التغير في الطاقة الداخلية ΔU يتحدد بالفرق بين كمية الحرارة س 1 ، حصل عليها النظام، والعمل أ:

ΔU= س 1 - أ

س 1 = أ 1 + ΔU.

في شكل تفاضلي:

دي كيو= دا+ دو.

يحدد القانون الأول للديناميكا الحرارية وظيفة الحالة الثانية - الطاقة، وبشكل أكثر دقة، الطاقة الداخلية ش،والتي تمثل طاقة الحركة الفوضوية لجميع الجزيئات والذرات والأيونات وغيرها، وكذلك طاقة تفاعل هذه الجسيمات الدقيقة. إذا كان النظام لا يتبادل الطاقة أو المادة مع البيئة (نظام معزول)، إذن دو= 0، أ ش= ثابت طبقاً لقانون حفظ الطاقة. ويترتب على ذلك العمل أمساوية لكمية الحرارة س،أي أن المحرك الذي يعمل بشكل دوري (المحرك الحراري) لا يمكنه أداء عمل أكبر من الطاقة المنقولة إليه من الخارج، مما يعني أنه من المستحيل إنشاء محرك يمكنه، من خلال بعض تحويلات الطاقة، زيادة الكمية الإجمالية.

العمليات الدائرية (الدورات). عمليات عكسية ولا رجعة فيها

>بعملية دائرية(الدورة) هي عملية يمر فيها النظام عبر سلسلة من الحالات ويعود إلى حالته الأصلية. يمكن تمثيل مثل هذه الدورة على شكل منحنى مغلق في المحاور ف، الخامس،أين ص- الضغط في النظام و الخامس- حجمه. يتكون المنحنى المغلق من أقسام يزيد فيها الحجم (التوسع) وأقسام يتناقص فيها الحجم (الانكماش).

في هذه الحالة، يتم تحديد الشغل المنجز في كل دورة حسب المساحة التي يغطيها المنحنى المغلق. تسمى الدورة التي تستمر من خلال التمدد ثم الضغط بالدورة المباشرة، ويتم استخدامها في المحركات الحرارية - وهي محركات تعمل بشكل دوري وتؤدي العمل باستخدام الحرارة الواردة من الخارج. تسمى الدورة التي تتم من خلال الضغط ثم التمدد بالعكس وتستخدم في آلات التبريد - وهي منشآت تعمل بشكل دوري حيث يتم نقل الحرارة من جسم إلى آخر بسبب عمل القوى الخارجية. ونتيجة لعملية دائرية، يعود النظام إلى حالته الأصلية:

ΔU=0, س= أ

يمكن للنظام أن يستقبل الحرارة ويتخلص منها. إذا تلقى النظام س 1 الدفء، ولكن يعطي قبالة س 2 ثم الكفاءة الحرارية للعملية الدائرية

يمكن أن تحدث العمليات العكسية في الاتجاهين الأمامي والخلفي

في الحالة المثالية، إذا حدثت العملية أولاً في الاتجاه الأمامي ثم في الاتجاه العكسي وعاد النظام إلى حالته الأصلية، فلن تحدث أي تغييرات في البيئة.إن العمليات العكسية هي تجسيد للعمليات الحقيقية التي يتم فيها فقدان بعض الطاقة دائمًا يحدث (للاحتكاك، والتوصيل الحراري، وما إلى ذلك)

تم تقديم مفهوم العملية الدائرية العكسية إلى الفيزياء في عام 1834 من قبل العالم الفرنسي ب. كلابيرون

الدورة المثالية لمحرك كارنو الحراري

عندما نتحدث عن عكس العمليات، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن هذا نوع من المثالية. جميع العمليات الحقيقية لا رجعة فيها، وبالتالي فإن الدورات التي تعمل فيها المحركات الحرارية هي أيضًا لا رجعة فيها، وبالتالي لا يوجد توازن. ومع ذلك، لتبسيط التقييمات الكمية لهذه الدورات، من الضروري اعتبارها متوازنة، أي أنها تتألف فقط من عمليات التوازن. وهذا مطلوب من قبل جهاز متطور للديناميكا الحرارية الكلاسيكية.

تعتبر دورة محرك كارنو المثالي الشهيرة عملية دائرية عكسية متوازنة. في الظروف الحقيقية، لا يمكن لأي دورة أن تكون مثالية، حيث توجد خسائر. ويحدث بين مصدرين للحرارة مع درجات حرارة ثابتة في المشتت الحراري ت 1 والمشتت الحراري ت 2، بالإضافة إلى مائع العمل، الذي يُعتبر غازًا مثاليًا (الشكل 3.1).

أرز. 3.1.دورة المحرك الحراري

نحن نصدق ذلك ت 1 > ت 2 وإزالة الحرارة من المشتت الحراري وإمداد الحرارة إلى المشتت الحراري لا يؤثر على درجات حرارتهما، ت 1 و ت 2 يبقى ثابت. دعونا نشير إلى معلمات الغاز في الموضع الأقصى الأيسر لمكبس المحرك الحراري: الضغط - ر 1 مقدار - الخامس 1 ، درجة حرارة ت 1 . هذه هي النقطة 1 على الرسم البياني على المحاور ب-ف.في هذه اللحظة، يتفاعل الغاز (سائل العمل) مع المشتت الحراري الذي تكون درجة حرارته أيضًا ت 1 . عندما يتحرك المكبس إلى اليمين، ينخفض ​​ضغط الغاز في الأسطوانة ويزداد الحجم. سيستمر هذا حتى يصل المكبس إلى الموضع المحدد بالنقطة 2، حيث تأخذ معلمات سائل العمل (الغاز) القيم P 2 , V 2 , ت 2 . تظل درجة الحرارة عند هذه النقطة دون تغيير، لأن درجة حرارة الغاز والمشتت الحراري هي نفسها أثناء انتقال المكبس من النقطة 1 إلى النقطة 2 (التمدد). عملية فيها تلا يتغير، ويسمى متساوي الحرارة، ويسمى المنحنى 1-2 متساوي الحرارة. في هذه العملية، تنتقل الحرارة من ناقل الحرارة إلى سائل العمل س 1 .

عند النقطة 2، تكون الأسطوانة معزولة تمامًا عن البيئة الخارجية (لا يوجد تبادل حراري) ومع زيادة حركة المكبس إلى اليمين، يحدث انخفاض في الضغط وزيادة في الحجم على طول المنحنى 2-3، وهو ما يسمى ثابت الحرارة(عملية بدون تبادل حراري مع البيئة الخارجية). عندما يتحرك المكبس إلى أقصى موضع اليمين (النقطة 3) ستنتهي عملية التمدد وسيكون للمعلمات القيم P 3، V 3، وتصبح درجة الحرارة مساوية لدرجة حرارة المشتت الحراري ت 2. مع هذا الموضع للمكبس، يتم تقليل عزل سائل العمل ويتفاعل مع المشتت الحراري. إذا قمنا الآن بزيادة الضغط على المكبس، فإنه سيتحرك إلى اليسار عند درجة حرارة ثابتة تي 2(ضغط). وهذا يعني أن عملية الضغط هذه ستكون متساوية الحرارة. في هذه العملية الحرارة س 2 سوف يمر من سائل العمل إلى المشتت الحراري. المكبس، الذي يتحرك إلى اليسار، سيصل إلى النقطة 4 مع المعلمات ص 4 ، الخامس 4 و T 2، حيث يتم عزل مائع العمل مرة أخرى عن البيئة الخارجية. ويحدث المزيد من الضغط على طول الخط الأدياباتي 4-1 مع زيادة درجة الحرارة. عند النقطة 1، ينتهي الضغط عند معلمات سائل العمل ص 1 ، الخامس 1 ، ت 1 . عاد المكبس إلى حالته الأصلية. عند النقطة 1، تتم إزالة عزل مائع العمل عن البيئة الخارجية وتتكرر الدورة.

كفاءة محرك كارنو المثالي:

يتيح لنا تحليل التعبير عن كفاءة دورة كارنو استخلاص الاستنتاجات التالية:

1) كلما زادت الكفاءة، زادت الكفاءة ت 1 وأقل ت 2 ;

2) الكفاءة دائما أقل من الوحدة؛

3) الكفاءة صفر عند تي 1 = تي 2.

تستخدم دورة كارنو الحرارة على النحو الأمثل، ولكنها كما ذكرنا أعلاه مثالية وغير ممكنة في الظروف الحقيقية. ومع ذلك، فإن أهميتها كبيرة. يسمح لك بتحديد أعلى قيمة لكفاءة المحرك الحراري.

القانون الثاني للديناميكا الحرارية. إنتروبيا

يرتبط القانون الثاني للديناميكا الحرارية بأسماء N. Carnot، W. Thomson (Kelvin)، R. Clausius، L. Boltzmann، W. Nernst.

يقدم القانون الثاني للديناميكا الحرارية وظيفة حالة جديدة - الإنتروبيا. مصطلح "الإنتروبيا"، الذي اقترحه ر. كلوزيوس، مشتق من اليونانية. الانتروبياويعني "التحول".

سيكون من المناسب تقديم مفهوم "الإنتروبيا" في صياغة أ. سومرفيلد: "كل نظام ديناميكي حراري له وظيفة حالة تسمى الإنتروبيا. يتم حساب الانتروبيا على النحو التالي. يتم نقل النظام من الحالة الأولية التي تم اختيارها بشكل تعسفي إلى الحالة النهائية المقابلة من خلال سلسلة من حالات التوازن؛ يتم حساب جميع أجزاء الحرارة dQ الموصلة إلى النظام ويتم تقسيم كل منها على درجة الحرارة المطلقة المقابلة لها تي،ويتم تلخيص جميع القيم التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة (الجزء الأول من القانون الثاني للديناميكا الحرارية). أثناء العمليات الحقيقية (غير المثالية)، تزداد إنتروبيا النظام المعزول (الجزء الثاني من القانون الثاني للديناميكا الحرارية)."

إن حساب كمية الطاقة وتخزينها لا يكفي بعد للحكم على إمكانية حدوث عملية معينة. يجب أن تتميز الطاقة ليس فقط بالكمية، ولكن أيضا بالجودة. من المهم أن الطاقة ذات نوعية معينة لا يمكن أن تتحول تلقائيًا إلا إلى طاقة ذات جودة أقل. الكمية التي تحدد نوعية الطاقة هي الإنتروبيا.

تستمر العمليات في المادة الحية وغير الحية بشكل عام بطريقة تزيد الإنتروبيا في الأنظمة المعزولة المغلقة، وتنخفض جودة الطاقة. وهذا هو معنى القانون الثاني للديناميكا الحرارية.

إذا كنا نشير إلى الإنتروبيا بواسطة S، إذن

وهو ما يتوافق مع الجزء الأول من القانون الثاني حسب سومرفيلد.

يمكنك استبدال تعبير الإنتروبيا في معادلة القانون الأول للديناميكا الحرارية:

دو= تي × دي إس -دو.

تُعرف هذه الصيغة في الأدبيات باسم نسبة جيبس. تجمع هذه المعادلة الأساسية بين القانونين الأول والثاني للديناميكا الحرارية وتحدد بشكل أساسي كل توازن الديناميكا الحرارية.

أما المبدأ الثاني فيحدد اتجاهاً معيناً لتدفق العمليات في الطبيعة، وهو "سهم الزمن".

يتم الكشف عن المعنى الأكثر عمقًا للإنتروبيا في التقييم الثابت للإنتروبيا. وفقًا لمبدأ بولتزمان، ترتبط الإنتروبيا باحتمالية حالة النظام من خلال العلاقة المعروفة

س= ك × لنو،

أين دبليو- الاحتمال الديناميكي الحراري، و ل- ثابت بولتزمان.

يُفهم الاحتمال الديناميكي الحراري، أو الوزن الساكن، على أنه عدد التوزيعات المختلفة للجسيمات على طول الإحداثيات والسرعات المقابلة لحالة ديناميكية حرارية معينة. بالنسبة لأي عملية تحدث في نظام معزول وتنقلها من الحالة 1 إلى الحالة 2، فإن التغيير Δ دبليوالاحتمال الديناميكي الحراري موجب أو يساوي الصفر:

ΔW = ث 2 - ث 1 ≥ 0

في حالة وجود عملية عكسية، ΔW = 0، أي الاحتمال الديناميكي الحراري، يكون ثابتًا. إذا حدثت عملية لا رجعة فيها، ثم Δ ث> 0 و دبليويزيد. وهذا يعني أن عملية لا رجعة فيها تنقل النظام من حالة أقل احتمالا إلى حالة أكثر احتمالا. القانون الثاني للديناميكا الحرارية هو قانون إحصائي، فهو يصف أنماط الحركة الفوضوية لعدد كبير من الجسيمات التي تشكل نظامًا مغلقًا، أي أن الإنتروبيا تميز مقياس الفوضى وعشوائية الجسيمات في النظام.

حدد ر. كلوزيوس القانون الثاني للديناميكا الحرارية على النحو التالي:

> إن العملية الدائرية مستحيلة، ونتيجتها الوحيدة هي انتقال الحرارة من جسم أقل حرارة إلى جسم أكثر حرارة (1850).

فيما يتعلق بهذه الصياغة، في منتصف القرن التاسع عشر. تم تحديد مشكلة ما يسمى بالموت الحراري للكون. بالنظر إلى الكون كنظام مغلق، جادل R. Clausius، بالاعتماد على القانون الثاني للديناميكا الحرارية، بأن إنتروبيا الكون عاجلاً أم آجلاً يجب أن تصل إلى الحد الأقصى. سيؤدي انتقال الحرارة من الأجسام الأكثر تسخينًا إلى الأجسام الأقل تسخينًا إلى حقيقة أن درجة حرارة جميع الأجسام في الكون ستكون هي نفسها، وسيحدث توازن حراري كامل وستتوقف جميع العمليات في الكون - الموت الحراري للكائنات الحية. سيحدث الكون.

تكمن مغالطة الاستنتاج حول الموت الحراري للكون في حقيقة أنه من المستحيل تطبيق القانون الثاني للديناميكا الحرارية على نظام ليس نظامًا مغلقًا، ولكنه نظام يتطور إلى ما لا نهاية. الكون يتوسع، والمجرات تتناثر بسرعات متزايدة. الكون ليس ثابتا.

تعتمد صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية على مسلمات هي نتيجة قرون من الخبرة الإنسانية. بالإضافة إلى مسلمة كلوزيوس المذكورة أعلاه، فإن أشهرها مسلمة طومسون (كلفن) التي تتحدث عن استحالة بناء محرك حراري أبدي من النوع الثاني (المتنقل الدائم)، أي محرك يعمل بالكامل يحول الحرارة إلى عمل. وفقًا لهذه الافتراض، من بين كل الحرارة الواردة من مصدر حراري ذي درجة حرارة عالية - المشتت الحراري، يمكن تحويل جزء فقط إلى عمل. ويجب تحويل الباقي إلى المشتت الحراري ذي درجة حرارة منخفضة نسبيًا، أي أنه يلزم وجود مصدرين للحرارة على الأقل بدرجات حرارة مختلفة لتشغيل المحرك الحراري.

وهذا يفسر سبب استحالة تحويل حرارة الغلاف الجوي من حولنا أو حرارة البحار والمحيطات إلى عمل في غياب نفس مصادر الحرارة واسعة النطاق مع درجة حرارة أقل.

القانون الثالث للديناميكا الحرارية، أو نظرية نيرنست الحرارية

ومن بين وظائف الحالة الأخرى غير درجة الحرارة تي،الطاقة الداخلية شوالإنتروبيا S، وهناك أيضًا تلك التي تحتوي على المنتج تي·س.على سبيل المثال، عند دراسة التفاعلات الكيميائية، تلعب وظائف الحالة مثل الطاقة الحرة دورًا مهمًا F= يو - تي اسأو احتمال جيبس ​​Ф = U+ الكهروضوئية- تيسي. تتضمن وظائف الحالة هذه المنتج تي·س.ومع ذلك، حجم سيتم تحديده فقط حتى ثابت اعتباطي S 0، حيث يتم تحديد الإنتروبيا من خلال dS التفاضلي. وبالتالي، بدون تحديد S 0، يصبح تطبيق وظائف الدولة غير مؤكد. السؤال الذي يطرح نفسه حول القيمة المطلقة للإنتروبيا.

تجيب نظرية نيرنست الحرارية على هذا السؤال. في صيغة بلانك، تتلخص المسألة في العبارة التالية: إن إنتروبيا جميع الأجسام في حالة التوازن تميل إلى الصفر عندما تقترب درجة الحرارة من الصفر كلفن:

بما أن الإنتروبيا يتم تحديدها حتى ثابت مضاف س 0 فمن الملائم أن نأخذ هذا الثابت يساوي الصفر.

النظرية الحرارية صاغها نيرست في بداية القرن العشرين. (جائزة نوبل في الفيزياء عام 1920). إنه لا يتبع المبدأين الأولين، لذلك، بسبب عموميته، يمكن اعتباره بحق قانونًا جديدًا للطبيعة - القانون الثالث للديناميكا الحرارية.

الديناميكا الحرارية غير المتوازنة

تتميز الأنظمة غير المتوازنة ليس فقط بالمعلمات الديناميكية الحرارية، ولكن أيضًا بمعدل تغيرها في الزمان والمكان، والذي يحدد التدفقات (عمليات النقل) والقوى الديناميكية الحرارية (تدرج درجة الحرارة، تدرج التركيز، وما إلى ذلك).

ظهور التدفقات في النظام يعطل التوازن الإحصائي. في أي نظام فيزيائي، تحدث دائمًا عمليات تحاول إعادة النظام إلى حالة التوازن. هناك مواجهة بين العمليات الانتقالية التي تخل بالتوازن، والعمليات الداخلية التي تحاول استعادته.

تتميز العمليات في الأنظمة غير المتوازنة بالخصائص الثلاث التالية:

1. تحدث العمليات التي توصل النظام إلى التوازن الديناميكي الحراري (الاسترداد) عندما لا توجد عوامل خاصة تحافظ على حالة عدم التوازن داخل النظام نفسه. إذا كانت الحالة الأولية غير متوازنة بشدة، وعلى خلفية الاتجاه العام للنظام نحو التوازن، تولد أنظمة فرعية ذات أهمية كبيرة تتناقص فيها الإنتروبيا محليًا، ثم تنشأ أنظمة فرعية محلية حيث يزداد الانتظام. علاوة على ذلك، فإن الزيادة الإجمالية للنظام بأكمله أكبر بعدة مرات. في النظام المعزول، يكون الانخفاض المحلي في الإنتروبيا مؤقتًا بالطبع. في النظام المفتوح، الذي تتدفق من خلاله تدفقات قوية لفترة طويلة، مما يقلل من الإنتروبيا، قد تنشأ بعض الأنظمة الفرعية المنظمة. يمكن أن توجد وتتغير وتتطور لفترة طويلة جدًا (حتى تتوقف التدفقات التي تغذيها).

2. يؤدي ولادة حالات محلية ذات إنتروبيا منخفضة إلى تسارع النمو الإجمالي للإنتروبيا للنظام بأكمله. بفضل الأنظمة الفرعية المنظمة، يتحرك النظام بأكمله بشكل أسرع نحو حالات مضطربة بشكل متزايد، نحو التوازن الديناميكي الحراري.

يمكن أن يؤدي وجود نظام فرعي مرتب إلى تسريع خروج النظام بأكمله من الحالة شبه المستقرة "الآمنة" بملايين المرات أو أكثر. في الطبيعة، لا شيء يُعطى "مجانًا".

3. الحالات المنظمة هي هياكل تبديدية تتطلب تدفقًا كبيرًا من الطاقة لتكوينها. تتفاعل هذه الأنظمة مع التغيرات الصغيرة في الظروف الخارجية بشكل أكثر حساسية وتنوعًا من حالة التوازن الديناميكي الحراري. يمكن أن تنهار بسهولة أو تتحول إلى هياكل منظمة جديدة.

ظهور الهياكل التبددية هو ذو طبيعة عتبة. ترتبط الديناميكا الحرارية غير المتوازنة بطابع العتبة لعدم الاستقرار. الهيكل الجديد هو دائما نتيجة لعدم الاستقرار وينشأ من التقلبات.

الميزة البارزة للديناميكا الحرارية غير المتوازنة هي إثبات حقيقة أن التنظيم الذاتي متأصل ليس فقط في "الأنظمة الحية". تعد القدرة على التنظيم الذاتي خاصية مشتركة لجميع الأنظمة المفتوحة التي يمكنها تبادل الطاقة مع البيئة. وفي هذه الحالة، فإن عدم التوازن هو الذي يعمل كمصدر للنظام.

هذا الاستنتاج هو الأطروحة الرئيسية لمجموعة أفكار مجموعة بريجوجين.

يعد توافق القانون الثاني للديناميكا الحرارية مع قدرة الأنظمة على التنظيم الذاتي أحد أكبر إنجازات الديناميكا الحرارية الحديثة غير المتوازنة.

الانتروبيا والمادة. تغير الانتروبيا في التفاعلات الكيميائية

مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد سرعة أنواع مختلفة من حركة الجسيمات. ومن هنا عدد الحالات الدقيقة للجزيئات، وبالتالي الاحتمالية الديناميكية الحرارية ث،وزيادة انتروبيا المادة. عندما تنتقل مادة ما من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، يزداد اضطراب الجسيمات، وبالتالي يزداد الإنتروبيا (ذوبان ΔS). يزداد الاضطراب وبالتالي الإنتروبيا بشكل حاد بشكل خاص أثناء انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية (مثل الغليان). تزداد الإنتروبيا عندما تتحول المادة البلورية إلى مادة غير متبلورة. كلما زادت صلابة المادة، قلت الإنتروبيا الخاصة بها. تؤدي زيادة الذرات في الجزيء وتعقيد الجزيئات إلى زيادة الإنتروبيا. يتم قياس الإنتروبيا بوحدة Cal/mol·K (وحدة الإنتروبيا) وJ/mol·K. وفي الحسابات، يتم استخدام قيم الإنتروبيا في الحالة القياسية المزعومة، أي عند 298.15 كلفن (25 درجة مئوية). ثم يتم الإشارة إلى الإنتروبيا س 0298 . على سبيل المثال، إنتروبيا الأكسجين 0 3 - س 0298 = 238.8 وحدة. هـ، و0 2 - س 0298 = 205 وحدة. ه.

يتم جدولة قيم الإنتروبيا المطلقة للعديد من المواد وإدراجها في الكتب المرجعية. على سبيل المثال:

ن 2 0(و) = 70.8; ح 2 0(ز) = 188.7؛ ثاني أكسيد الكربون (ز) = 197.54؛

CH 4 (ص) = 186.19؛ ح 2 (ز) = 130.58؛ NS1(ز) = 186.69؛ حمض الهيدروكلوريك (ع) = 56.5؛

CH 3 0H(ل) = 126.8؛ كا (ك) = 41.4؛ Ca(OH) 2 (ك) = 83.4؛ ج(الماس) = 2.38؛

ج(الجرافيت) = 5.74، الخ.

ملحوظة:ز - السائل، ز - الغاز، ي - بلورات؛ ع - الحل.

التغير في إنتروبيا النظام نتيجة للتفاعل الكيميائي (Δ س)يساوي مجموع إنتروبيا منتجات التفاعل مطروحًا منه إنتروبيا المواد الأولية. على سبيل المثال:

CH 4 +H 2 0(g) = C0 + 3H 2 - هنا Δ س 0 298 = س 0 كو.298+3 س 0 ح2.298 - س 0 ح4.298 - س 0 ح2.298 =

197.54 = 3 130.58 - 188.19 - 188.7 = 214.39 جول/مول ك.

ونتيجة للتفاعل، زادت الإنتروبيا (أ س> 0)، زاد عدد مولات المواد الغازية.

انتروبيا المعلومات. الانتروبيا في علم الأحياء

تعمل إنتروبيا المعلومات كمقياس لعدم اليقين في الرسالة. يتم وصف الرسائل بكميات عديدة س 1 ، س 2 س ن، والتي يمكن أن تكون، على سبيل المثال، الكلمات: ص 1 ، ص 2 …, ص ن. يتم الإشارة إلى إنتروبيا المعلومات بواسطة س نأو ح ش. لتوزيع احتمالية إحصائية منفصلة معينة ص أنااستخدم التعبير التالي:

بشرط:

معنى س ن= 0 إن وجد ص أنا= 1، والاحتمالات المتبقية لظهور الكميات الأخرى تساوي صفر. وفي هذه الحالة تكون المعلومات موثوقة، أي أنه لا يوجد شك في المعلومات. تأخذ إنتروبيا المعلومات قيمتها العظمى عندما ص أنامتساوية مع بعضها البعض وعدم اليقين في المعلومات هو الحد الأقصى.

الإنتروبيا الإجمالية لعدة رسائل تساوي مجموع الإنتروبيا للرسائل الفردية (خاصية الجمع).

استخدم عالم الرياضيات الأمريكي كلود شانون، أحد مبدعي نظرية المعلومات الرياضية، مفهوم الإنتروبيا لتحديد السرعة الحرجة لنقل المعلومات وإنشاء "رموز مقاومة للضوضاء". تبين أن هذا النهج (باستخدام دالة الإنتروبيا الاحتمالية من الديناميكا الحرارية الإحصائية) كان مثمرًا في مجالات أخرى من العلوم الطبيعية.

إن مفهوم الإنتروبيا، كما أظهره لأول مرة إي. شرودنغر (1944)، ومن ثم ل. بريلوين وآخرون، ضروري لفهم العديد من ظواهر الحياة وحتى النشاط البشري.

أصبح من الواضح الآن أنه بمساعدة دالة الإنتروبيا الاحتمالية، من الممكن تحليل جميع مراحل انتقال النظام من حالة الفوضى الكاملة، التي تتوافق مع الاحتمالات المتساوية والقيمة القصوى للإنتروبيا، إلى حالة الفوضى الكاملة. أقصى ترتيب ممكن، والذي يتوافق مع الحالة الوحيدة الممكنة لعناصر النظام.

يمكن اعتبار الكائن الحي، من وجهة نظر العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث فيه، بمثابة نظام مفتوح معقد يقع في حالة غير متوازنة وغير ثابتة. تتميز الكائنات الحية بتوازن العمليات الأيضية مما يؤدي إلى انخفاض الإنتروبيا. بالطبع، لا يمكن استخدام الإنتروبيا لوصف الحياة ككل، حيث لا يمكن اختزال الحياة في مجموعة بسيطة من العمليات الفيزيائية والكيميائية. ويتميز بعمليات معقدة أخرى للتنظيم الذاتي.

أسئلة الاختبار الذاتي

1. صياغة قوانين نيوتن للحركة.

2. ضع قائمة بالقوانين الأساسية للحفظ.

3. تسمية الشروط العامة لصحة قوانين الحفظ.

4. شرح جوهر مبدأ التناظر وارتباط هذا المبدأ بقوانين الحفظ.

5. صياغة مبدأ التكامل ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ.

6. ما هو "انهيار" الحتمية اللابلاسية؟

7. كيف تمت صياغة مسلمات أينشتاين في STR؟

8. تسمية وشرح التأثيرات النسبية.

9. ما هو جوهر GTR؟

10. لماذا تعتبر آلة الحركة الدائمة من النوع الأول مستحيلة؟

11. شرح مفهوم العملية الدائرية في الديناميكا الحرارية ودورة كارنو المثالية.

12. اشرح مفهوم الإنتروبيا كدالة لحالة النظام.

13. صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية.

14. شرح جوهر مفهوم "الديناميكا الحرارية غير المتوازنة".

15. كيف يتم تحديد التغير في الإنتروبيا أثناء التفاعلات الكيميائية من الناحية النوعية؟

يتم تعريف القيمة الزمنية المطلقة الحالية (الوقت من اليوم، وقت الجدار، الوقت من اليوم) في النواة/المؤقت. كالآتي.

هيكل timespec xtime؛

يتم تعريف بنية البيانات timespe c في الملف في النموذج التالي.

المواصفات الزمنية للهيكل (

time_t tv_sec; /* ثانية */

تلفزيون طويل_nsec؛ /* نانو ثانية */

1970 (UTC، التوقيت العالمي المنسق). التاريخ المحدد يسمى عصر(بداية عصر). في معظم أنظمة التشغيل المشابهة ليونكس، يتم حساب الوقت من بداية العصر. يقوم الحقل xtime.tv_nse c بتخزين عدد النانو ثانية التي مرت في الثانية الأخيرة.

تتطلب قراءة أو كتابة متغير xtime الحصول على قفل xtime_lock. هذا قفل - ليس قفلًا دوارًا عاديًا، ولكن تسلسليالقفل، والذي تمت مناقشته في الفصل التاسع، "ميزات مزامنة Kernel."

لتحديث قيمة المتغير xtime، تحتاج إلى الحصول على قفل كتابة تسلسلي على النحو التالي.

write_seqlock(&xtime_lock);

/* تحديث قيمة المتغير xtime ... */

write_sequnlock(&xtime_lock);

قراءة قيمة المتغير xtim e تتطلب استخدام دوال القراءة _

seqbegin() و read_seqretr y() على النحو التالي.

غير موقعة فقدت منذ فترة طويلة؛

seq = read_seqbegin(&xtime_lock);

usec = timer->get_offset(); Lost = jiffies wall_jiffies؛ إذا (فقد)

usec += Lost * (1000000 / HZ);

sec = xtime.tv_sec;

usec += (xtime.tv_nsec / 1000);

) while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));

تتكرر هذه الدورة حتى يتم التأكد من عدم كتابة أي بيانات أثناء قراءة البيانات. إذا حدثت مقاطعة مؤقت أثناء تشغيل الحلقة وتم تحديث متغير xtime أثناء تشغيل الحلقة، فسيكون رقم التسلسل الذي تم إرجاعه غير صحيح وستتكرر الحلقة مرة أخرى.

واجهة المستخدم الرئيسية لاسترداد قيمة الوقت المطلق هي استدعاء النظام gettimeofda y()، والذي يتم تنفيذه كوظيفة sys_gettimeofday() على النحو التالي.

asmlinkage long sys_gettimeofday (struct timeval *tv, struct timezone *tz)

if (likely(tv !=NULL)) ( struct timeval_ktv; do_gettimeofday(&ktv);

إذا (copy_to_userftv، &ktv، sizeof(ktv))

إذا (من غير المحتمل (tz ! = NULL)) (

إذا (copy_to_user(tz، &sys_tz، sizeof(sys_tz)))

إذا تم تمرير قيمة غير صفرية للمعلمة tv من مساحة المستخدم، فسيتم استدعاء الوظيفة المعتمدة على الأجهزة do_gettimeofday(). تقوم هذه الوظيفة بشكل أساسي بتنفيذ حلقة قراءة متغير xtime التي تمت مناقشتها للتو. وبالمثل، إذا كانت المعلمة tz غير صفرية، فسيتم إرجاع المستخدم إلى المنطقة الزمنية التي يوجد بها نظام التشغيل. يتم تخزين هذا الإعداد في المتغير sys_tz. في حالة حدوث أخطاء عند نسخ قيمة زمنية أو منطقة زمنية مطلقة إلى مساحة المستخدم، ترجع الدالة -EFAULT. في حالة النجاح، يتم إرجاع قيمة فارغة.

توفر النواة استدعاء النظام time() 6، لكن استدعاء النظام gettimeofday() يتجاوز وظائفه تمامًا. توفر مكتبة وظائف C أيضًا وظائف أخرى تتعلق بالوقت المطلق، مثل ftime() وctirae().

يتيح لك استدعاء النظام settimeofday() ضبط الوقت المطلق على قيمة محددة. ومن أجل تنفيذها، يجب أن تكون العملية قادرة على استخدام CAP_SYS_TIME.

بصرف النظر عن تحديث المتغير xtime، فإن النواة لا تستخدم الوقت المطلق بقدر ما تستخدم مساحة المستخدم. أحد الاستثناءات المهمة هو رمز نظام الملفات الذي يخزن أوقات الوصول إلى الملفات في فهارس الملفات.

الموقتات

الموقتات(المؤقتات)، أو كما يطلق عليها أحيانا، توقيت ديناميكي,أو توقيت النواة,اللازمة للسيطرة على مرور الوقت في النواة. غالبًا ما يحتاج كود Kernel إلى تأجيل وظائف معينة إلى وقت لاحق. لقد تم اختيار مفهوم غامض عمدا هنا. "لاحقاً".الغرض من آلية النصفين السفليين ليس كذلك احتجازالتنفيذ، و لا تقم بالعمل الآن.في هذا الصدد، هناك حاجة إلى أداة تسمح لك بتأخير تنفيذ العمل لفترة زمنية معينة. إذا لم تكن هذه الفترة الزمنية صغيرة جدًا، ولكنها أيضًا ليست كبيرة جدًا، فإن حل المشكلة هو مؤقتات kernel.

6 تعمل بعض منصات الأجهزة وقت النظام ()لم يتم تنفيذه، ولكن بدلاً من ذلك تمت محاكاته بواسطة مكتبة C للوظائف بناءً على الاستدعاء gettimeofday().

الموقتات سهلة الاستخدام للغاية. تحتاج إلى القيام ببعض الأعمال الأولية، وتحديد الوقت الذي سينتهي فيه الانتظار، وتحديد الوظيفة التي سيتم تنفيذها عند انتهاء الفاصل الزمني للمهلة، وتنشيط المؤقت. سيتم تنفيذ الوظيفة المحددة عند انتهاء الفاصل الزمني للمؤقت. الموقتات غير صحيحدورية. عندما تنتهي فترة المهلة، يتم حذف الموقت. هذا هو أحد أسباب استدعاء أجهزة ضبط الوقت متحرك 7. يتم إنشاء المؤقتات وتدميرها باستمرار، ولا يوجد حد لعدد المؤقتات. يحظى استخدام المؤقتات بشعبية كبيرة في جميع أجزاء النواة.

استخدام الموقتات

يتم تمثيل الموقتات باستخدام بنيات قائمة الوقت، والتي تم تعريفها في الملف بالطريقة الآتية.

هيكل tier_list(

إدخال قائمة البنية؛ /* يتم تخزين المؤقتات في قائمة مرتبطة */

انتهاء الصلاحية الطويلة غير الموقعة؛ /* وقت انتهاء المهلة في نبضات مؤقت النظام (الصور المتحركة) */

قفل Spinlock_t؛ /* قفل لحماية هذا المؤقت */

باطلة (* دالة) (طويلة غير موقعة)؛ /*وظيفة معالج المؤقت*/ بيانات طويلة غير موقعة؛ /* وسيطة معالج واحد */ struct tvec_t_base_s *base; /*بيانات الموقت الداخلية، لا تلمسها! */

ولحسن الحظ، فإن استخدام المؤقتات لا يتطلب فهمًا عميقًا للغرض من الحقول الموجودة في هذه البنية. في الواقع، لا يُنصح بشدة بإساءة استخدام حقول هذه البنية من أجل الحفاظ على التوافق مع تغييرات التعليمات البرمجية المستقبلية المحتملة. توفر النواة مجموعة من واجهات المؤقت لتسهيل هذه المهمة. جميع التعريفات اللازمة موجودة في الملف . معظم التطبيقات موجودة في ملف kernel/timer.c.

الخطوة الأولى في إنشاء مؤقت هي الإعلان عنه على النحو التالي.

هيكل timer_list my_timer؛

بعد ذلك، يجب تهيئة حقول البنية المخصصة للاستخدام الداخلي. يتم ذلك باستخدام وظيفة مساعدة قبل استدعاء أي وظائف تعمل على المؤقت.

my_timer.expire s = jiffie s + تأخير ; /* سينتهي الفاصل الزمني للمؤقت بعد نبضات التأخير */

7 سبب آخر هو أنه في النوى الأقدم (قبل 2.3) كانت هناك مؤقتات ثابتة. تم إنشاء هذه المؤقتات في وقت الترجمة، وليس في وقت التشغيل. كانت أمامه فرص محدودة ولا أحد ينزعج من غيابهم الآن.

my_timer.data = 0; /* يتم تمرير معلمة تساوي الصفر إلى وظيفة معالج Sudet */

my_timer.function = my_function; /* الوظيفة التي سيتم تنفيذها

عندما تنتهي الفترة الزمنية */

تشير قيمة الحقل my_timer.expire s إلى وقت الانتظار في نبضات مؤقت النظام (يجب تحديد العدد المطلق للنبضات). عندما تصبح القيمة الحالية للمتغير jiffie s أكبر من أو تساوي قيمة الحقل my_time r. بعد انتهاء الصلاحية، يتم استدعاء وظيفة المعالج my_timer.functiio n باستخدام المعلمة my_timer.data. كما يتبين من وصف بنية timer_list، يجب أن تتوافق وظيفة المعالج مع النموذج الأولي التالي.

باطلة my_timer_function (بيانات طويلة غير موقعة)؛

تسمح لك المعلمة dat بتسجيل عدة مؤقتات باستخدام معالج واحد والتمييز بين المؤقتات ذات القيم المختلفة لهذه المعلمة. إذا لم تكن الوسيطة مطلوبة، فيمكنك ببساطة تحديد قيمة صفر (أو أي قيمة أخرى).

العملية الأخيرة هي تفعيل الموقت.

add_timer(&my_timer);

ويبدأ الموقت! يجب الانتباه إلى أهمية قيمة الحقل منتهية الصلاحية. تقوم النواة بتنفيذ المعالج عند القيمة الحالية لعداد نبض مؤقت النظام أكثر،من وقت الاستجابة المحدد للمؤقت، أو يساويله. على الرغم من أن النواة تضمن عدم تنفيذ أي معالج مؤقت قبل انتهاء صلاحية المؤقت، إلا أنه قد يكون هناك تأخير في تنفيذ معالج المؤقت. عادةً، يتم تنفيذ معالجات المؤقت في وقت قريب من وقت الإطلاق، ولكن يمكن تأخيرها حتى علامة مؤقت النظام التالية. ولذلك، لا يمكن استخدام أجهزة ضبط الوقت للعملية الصعبة في الوقت الحقيقي.

في بعض الأحيان قد تحتاج إلى تغيير توقيت جهاز ضبط الوقت النشط بالفعل. تنفذ النواة وظيفة mod_time r()، والتي تسمح لك بتغيير الوقت الذي يتم فيه تشغيل المؤقت النشط.

mod_timer(&my_timer, jiffies + new_delay); /* تحديد وقت استجابة جديد*/

تتيح لك وظيفة mod_time r() أيضًا العمل باستخدام مؤقت تمت تهيئته ولكنه غير نشط. إذا لم يكن المؤقت نشطًا، فستقوم الدالة mod_timer() بتنشيطه. ترجع هذه الدالة 0 إذا كان المؤقت غير نشط و1 إذا كان المؤقت نشطًا. في كلتا الحالتين، قبل إرجاع mod_time r()، سيتم تنشيط المؤقت وسيتم ضبط وقت إطلاقه على القيمة المحددة.

لإلغاء تنشيط المؤقت قبل تشغيله، يجب عليك استخدام الدالة del_time r() كما يلي.

del_timer(&my_timer);

تعمل هذه الوظيفة مع الموقتات النشطة وغير النشطة. إذا كان المؤقت غير نشط بالفعل، فسترجع الدالة القيمة 0، وإلا فإنها ترجع القيمة 1. لاحظ أنه ليست هناك حاجة لاستدعاء هذا

وظيفة للمؤقتات التي انتهت فترة المهلة الخاصة بها، حيث يتم إلغاء تنشيطها تلقائيًا.

عند حذف أجهزة ضبط الوقت، من المحتمل أن تحدث حالة سباق. عندما تعود الدالة del_time r()، فهي تضمن فقط أن المؤقت سيكون غير نشط (أي لن يتم تنفيذ معالجه في المستقبل). ومع ذلك، على جهاز متعدد المعالجات، قد يكون معالج المؤقت قيد التشغيل على معالج آخر في هذا الوقت. لإلغاء تنشيط المؤقت والانتظار حتى يكتمل معالجه، والذي من المحتمل أن يكون قيد التشغيل، تحتاج إلى استخدام الدالة del_timer_syn c() :

del_timer_sync(&my_timer);

على عكس الدالة del_timer()، لا يمكن استدعاء del_timer_sync() من سياق المقاطعة.

ظروف السباق المرتبطة بالمؤقتات

نظرًا لأن أجهزة ضبط الوقت يتم تنفيذها بشكل غير متزامن فيما يتعلق بالتعليمات البرمجية التي يتم تنفيذها حاليًا، فمن المحتمل أن تنشأ عدة أنواع من شروط التنافس على الموارد. أولًا، يجب عليك عدم استخدام الكود التالي أبدًا كبديل للدالة inod_timer().

ديل_تايمر (my_timer)؛

my_timer->expires = jiffies + new_delay;

add_timer(my_timer);

ثانيًا، في جميع الحالات تقريبًا، يجب عليك استخدام الدالة del_timer_sync() بدلاً من الدالة del_timer(). وبخلاف ذلك، لا يمكنك ضمان عدم تشغيل معالج المؤقت حاليًا. تخيل أنه بمجرد إزالة المؤقت، سيحرر الكود الذاكرة أو يتداخل مع الموارد التي يستخدمها معالج المؤقت. ولذلك، الإصدار المتزامن هو الأفضل.

وأخيرًا، يجب عليك التأكد من حماية كافة البيانات المشتركة التي يتم الوصول إليها بواسطة وظيفة معالج المؤقت. تؤدي النواة هذه الوظيفة بشكل غير متزامن فيما يتعلق بالرموز الأخرى. يجب حماية البيانات المشتركة كما تمت مناقشته في الفصلين 8 و9.

تنفيذ الموقتات

تقوم النواة بتنفيذ معالجات المؤقت في سياق معالج المقاطعة المؤجلة بعد اكتمال معالجة مقاطعة المؤقت. يستدعي معالج مقاطعة المؤقت الدالة update_process_time s()، والتي بدورها تستدعي الدالة run_local_timer s()، والتي تبدو بهذا الشكل.

run_local_timers باطلة (باطلة)

rise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);

تتم معالجة المقاطعة المعلقة ذات الرقم TIMER_SOFTIRQ بواسطة الدالة run_tirner_softir q(). تقوم هذه الوظيفة بتنفيذ المعالجات على المعالج المحلي لجميع أجهزة ضبط الوقت التي انتهت مهلتها. (إذا كان هناك أي).

يتم تخزين الموقتات في قائمة مرتبطة. ومع ذلك، سيكون من غير الحكمة أن تقوم النواة باستعراض القائمة بأكملها بحثًا عن المؤقتات التي انتهت مهلتها، أو الاحتفاظ بالقائمة مرتبة بناءً على وقت انتهاء صلاحية المؤقتات. وفي الحالة الأخيرة، قد يستغرق إدراج المؤقتات وحذفها وقتًا طويلاً. بدلاً من ذلك، يتم تقسيم المؤقتات إلى 5 مجموعات بناءً على وقت الاستجابة. تنتقل الموقتات من مجموعة إلى أخرى مع اقتراب وقت التشغيل. يضمن هذا التجميع، في معظم الحالات، عند تنفيذ معالج المقاطعة المؤجل المسؤول عن تنفيذ معالجات المؤقت، أن النواة لن تقوم إلا بالقليل من العمل للعثور على المؤقتات التي انتهت صلاحيتها. لذلك، فإن رمز إدارة المؤقت فعال للغاية.

زمن الفعل يدل على علاقة الفعل بلحظة الكلام بغض النظر عن صيغ الزمن الأخرى في الكلام... قاموس المصطلحات اللغوية T.V. مهرا

الوقت المطلق- الشكل اللفظي للزمن، مستقل عن أشكال التوتر الأخرى في الجملة، ويتحدد بعلاقته بلحظة الكلام. انا اقرا كتاب؛ كنت اقرأ كتابا؛ سوف أقرأ كتاباً قارن: الزمن النسبي... قاموس المصطلحات اللغوية

وقت- مفهوم أساسي للتفكير البشري، يعكس تقلب العالم، والطبيعة الإجرائية لوجوده، والوجود في العالم ليس فقط "الأشياء" (الأشياء والموضوعات)، ولكن أيضًا الأحداث. يتضمن محتوى المفهوم العام لـ V. جوانب... ... الموسوعة الفلسفية

الوقت باللغة الألمانية- الزمن في اللغة الألمانية هو فئة نحوية من الفعل الذي يعبر عن العلاقة الزمنية للأحداث بنقطة زمنية معينة: مثلا لحظة الكلام أو لحظة فعل آخر. هناك ثلاث مراحل زمنية: ... ... ويكيبيديا

الوقت (الإحداثيات)- التسلسل الزمني للوجود (#الإزهار). متى. ساعات (#حصص). سنة. حقبة. مرات (# السابق). الزمن المطلق هو الزمن الذي تحدده علاقته بلحظة الكلام. النطاق الزمني المطلق. الزمن النسبي،...... القاموس الإيديوغرافي للغة الروسية

وقت- فئة نحوية من الفعل ، تنشئ أشكالها علاقة زمنية بين الفعل المسمى وإما لحظة الكلام (الزمن المطلق) أو الفعل المسمى الآخر (الزمن النسبي) ... القاموس الموسوعي الكبير

TIME (الفئة النحوية للفعل)- الزمن، فئة نحوية من الفعل، تنشئ أشكالها علاقة زمنية بين الفعل المسمى وإما لحظة الكلام (الزمن المطلق) أو فعل مسمى آخر (الزمن النسبي) ... القاموس الموسوعي

الوقت (اللغويات)- ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر الزمن (معاني). الوقت هو فئة نحوية من الفعل، تعبر عن علاقة زمن الموقف الموصوف في الكلام بلحظة نطق الكلام (أي إلى لحظة الكلام أو المقطع ... ... ويكيبيديا

الوقت (فعل)

الوقت (قواعد)- الزمن فئة نحوية من الفعل، تعبر عن علاقة زمن الحالة الموصوفة في الكلام بلحظة نطق النطق (أي إلى لحظة الكلام أو فترة زمنية يشار إليها في اللغة بكلمة "الآن")، والتي تؤخذ على أنها ... ... ويكيبيديا

كتب

• زمن الرحلة ، ناجاييف أ.. أعتقد أن معظم الطيارين المعاصرين قد تم جلبهم إلى الطيران بسبب رومانسية المهنة ، وظلت الأغلبية المطلقة رومانسيين إلى الأبد. هذا هو جوهر المهنة، هذا هو حب الحياة ..... اشتري بـ 3830 روبية
• الرجل الوطواط. الهالوين الطويل. الطبعة المطلقة، جيف لوب، تيم سيل. يقوم القاتل الغامض الملقب بـ "هوليداي" بتحديد التواريخ الحمراء للتقويم بدماء ضحيته التالية. العمل جنبًا إلى جنب مع مفوض الشرطة جيمس جوردون والمدعي العام هارفي دنت،...