1. Материализм и материя.

        Наверное трудно найти в странах бывшего социалистического лагеря такого человека, который бы не знал слова «материализм». Все вокруг – это движущаяся материя. Абстрактней не скажешь. Только какую пользу может извлечь из этого прописной (Энгельсом) истины? Разве что получить зачет или сдать экзамен по философии и навсегда забыть...
        Вы думаете, философы знают, что такое материя, её классификацию, устройство и выступают в роли арбитров в спорах физиков и техников? Как бы не так. Их сведения о «теории» материи не выходят за рамки известной формулы Ф. Энгельса:
        «Движение есть способ существования материи. Нигде и никогда не бывало и не может быть материи без движения... Материя без движения так же немыслима, как и движение без материи. Движение поэтому так же несотворимо и неразрушимо, как и сама материя – мысль, которую прежняя философия (Декарт) выражала так: количество имеющегося в мире движения остается всегда одним и тем же. Следовательно, движение не может быть создано, оно может быть только перенесено. Когда движение переносится с одного тела на другое, то, поскольку оно переносит себя, поскольку оно активно, его можно рассматривать как причину движения, поскольку это последнее является переносимым, пассивным. Это активное движение мы называем силой, пассивное же – проявлением силы. Отсюда ясно как день, что сила имеет ту же величину, что и ее проявление, ибо в них обоих совершается ведь одно и то же движение» [1, с.59-60].
        Современная и широко распространенная электронная  «Большая энциклопедия КиМ-2003» определяет материю следующим образом:
        «Материя (лат. materia), вещество; субстрат, субстанция; содержание. В латинский философский язык термин введен Цицероном как перевод греч. hyle. Понятие материи как субстрата вещественного мира было выработано в греческой философии в учениях Платона и Аристотеля, при этом материя понималась как неоформленное небытие (meon), чистая потенция. Сформулированное Декартом понятие материи как телесной субстанции (в противоположность «мыслящей» субстанции), обладающей пространственной протяженностью и делимостью, легло в основу материализма 17-18 вв. Материя - центральная категория диалектического материализма» [2].
        Много информации смог извлечь читатель о материи, изучаемой со времен Цицерона? Хотя, кто-нибудь из физиков наверняка напомнит, что М. Фарадей (1831) и Дж. Максвелл (1864)* для описания механизма действия электрических и магнитных сил ввели в физику понятие физического поля – эдакой математической конструкции, напоминающей ежа, т.е. «физической» системы, утыканной «бесконечным числом степеней свободы». «При эволюции поля полевая функция может меняться сразу в бесконечном числе точек». Понятно? Нет? Это и есть поле, как «особая форма материи».
        Есть смысл задуматься, насколько современные математические изыски отличаются от «...бесстыдных утверждений Демокрита или еще раньше Левкиппа, будто существуют некоторые легкие тельца – одни шероховатые, другие круглые, третьи угловатые и крюкастые, четвертые закривленные и как бы внутрь загнутые, и из этих-то [телец] образовались небо и земля...» [3, с.326].
        Итак, многовековые рассуждения о сущности материи не привели ни к какому результату, разве что в непонятной материи выделили группу непонятных полей. Но это только с одной стороны. А с другой, понятие движения без объекта переноса, т.е. материи, «немыслимо». Именно поэтому приходится терпеть такую темную «философскую категорию» и при каждом случае, говоря о движении, обязательно произносить её вслух, как заклинание – «форма движения материи».

        2. Движение по Энгельсу.

        Теперь посмотрим, каковы у нас достижения в разработке понятия «движения».
«Весь окружающий нас мир представляет собой движущуюся материю в её бесконечно разнообразных формах и проявлениях, со всеми ее свойствами, связями и отношениями» [4]. Движение материи человек может «копировать, фотографировать, отображать», переводя его в свои «ощущения».
        Единственная классическая (по Энгельсу) классификация форм движения материи очень проста по своей качественной сути и количественному признаку [5]. За последний век она практически не изменилась, хотя отдельные попытки и предпринимались.
        Главной трудностью для сопоставления различных форм движения материи были неопределенность классификационных признаков и отсутствие обобщенных критериев сравнения. Поэтому естествоиспытатели шли по обыкновенному житейскому пути – появилась необходимость, тут же для удобства делалась узкопрофессиональная классификация однотипных «материальных объектов» по какому-либо свойству, физическому, биологическому и т.п.
        А.И. Вейник об этом пишет так: «Мы принадлежим макромиру, поэтому знакомы с ним лучше всего. Чем дальше отходим от макромира, тем наши представления становятся более скудными. Например, мы слабо знаем микро- и мегамиры и очень плохо ориентируемся в свойствах нано- и гигамиров. Об остальных уровнях мироздания говорить уже не приходится. Поэтому для построения соответствующих рядов у нас просто нет достаточного количества изученных форм явлений. Лишь в отдельных частных случаях мы располагаем более или менее обширными сведениями. Например, в микромире нам известен даже целый эволюционный ряд для атомов, каковым служит Периодическая таблица элементов Д.И. Менделеева. В макромире имеются система классификации растительного и животного мира Линнея, классификация и эволюционные представления Ламарка, теория эволюции Дарвина и т.д. – все это может быть привлечено для построения соответствующих рядов. Существуют также многие другие попытки классифицировать всевозможные объекты и явления природы на разных уровнях мироздания...» [6, с.62].

        3. Движение по Вейнику.

        Итак, есть ли выход из создавшегося положения – из жуткой неопределенности в толковании основных философских понятий? Оказывается, что есть. А.И. Вейник выдвинул оригинальное предложение – давайте рассматривать любое явление природы не как нечто единое (например, материальный объект), обладающее разнообразными свойствами, а как нечто составное из конкретных простейших форм движения (по принципу, одна форма – одно свойство), которые, естественно, взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом. А оценку взаимосвязи и взаимодействия форм движения, как «внутри» явления, так и с окружающей средой, будем осуществлять с помощью универсальной меры – энергии. Именно меры, т.к. «энергию недопустимо отождествлять ни с веществом, ни с какими бы то ни было иными объектами или понятиями» [6, с.97]. Согласно термодинамики реальных процессом (ТРП, для краткости), никакого другого смысла, кроме указанного - быть универсальной мерой количества поведения, - энергия не имеет и иметь не может.
        Казалось бы, взгляд на материю и движение почти не изменился, но вот это самое «почти» повлекло за собой множество интереснейших последствий. И первое из них: раз для количественного сравнения всех явлений природы нашлась универсальная мера, – энергия, то тут же появилась возможность привлечь математику, а также сформулировать систему законов, единую для всех уровней мироздания, включая наш макромир, микромир, субмикромир (мир полей, или наномир, по терминологии Вейника) и др.
        Практики в своей работе изучают системы, разнообразнейшие по размерам, структуре и степени сложности, но любая из них может быть «разложена» на некоторое количество форм движения. В каких-то случаях эти формы допустимо рассматривать в качестве простейших (элементарных), в других, более сложных, придется считать их условно простыми. Всё зависит от требуемой точности расчетов и выявления значимых взаимосвязей между разными формами движения.

        4. Немного истории.

        Вейник Альберт Иозефович (1919-1996), теплофизик, доктор технических наук (1953, тема «Тепловые основы теории литья»), профессор физики (1955), член-корреспондент Академии наук Белорусской ССР (1956). Один из основоположников теории тепломассопереноса и теплофизики литейных процессов.
        А.И. Вейник начал разрабатывать термодинамику реальных процессов с 1950 года. В 1956 г. он опубликовал первый вариант теории [«Техническая термодинамика и основы теплопередачи»], в которой вместо энтропии использовал термический заряд, характеризующий термическую форму движения материи во всех её проявлениях.
        В 1968 году вышла в свет нашумевшая монография «Термодинамика» (3-е издание), в которой была изложена идея существования элементарных форм движения материи, рассматриваемых в качестве элементарных частиц (кирпичиков) движения. Количественное выражение идеи о всеобщей связи явлений материального мира устанавливалось пятью законами: сохранения энергии, состояния, переноса, взаимности и диссипации. В 1973 году чудом проскользнула в печать вторая крамольная монография под названием «Термодинамическая пара», где теория претерпела незначительные изменения и приобрела более совершенное звучание в виде семи законов: сохранения энергии, сохранения  заряда, состояния, переноса, взаимности, увлечения и экранирования (диссипации).
        Однако в 1975 году А.И. Вейник, после знакомства с известной книгой Т. Куна «Структура научных революций», приступил к серьезной переработке своей теории, «начав с формулировки предельно универсальной новой парадигмы (основных мировоззренческих концепций) науки. У меня парадигма одновременно служит исходным постулатом теории, утверждающим факт объективного существования Вселенной, которая охватывает все сущее. Кстати, к сущему относятся и такие категории, как время и пространство. Всеобъемлющий характер исходной посылки рассуждений заставил меня развить наиболее общий метод дедукции (способ рассуждений от общего к частному), ибо их пришлось начинать со Вселенной» [6, с.7].
        В конечном счете, в обход «научной цензуры коллег-ученых», которая «предотвращает появление новых идей», как выразился известный шведский ученый лауреат Нобелевской премии X. Альвен, в 1991 году А.И. Вейник опубликовал третью монографию «Термодинамика реальных процессов», в которой изложил новую парадигму с системой начал (законов) и уравнений, необходимых и достаточных для количественного определения всех свойств явлений природы.
        Обращает на себя внимание, что среди выведенных начал нет второго закона классической термодинамики Клаузиуса. Оказывается, природа его не знает. Следовательно, вместе с ним теряют силу и все его запреты, включая тепловую смерть мира, неосуществимость вечного двигателя второго рода, по терминологии В. Оствальда (вечного реального самопроизвольного движения с трением), невозможность практического использования теплоты одного источника (источника одной температуры) - земли, воды или воздуха, невозможность преобразования теплоты в работу механическую или электрическую с КПД 100% и т.д.
        Ниже даются сведения об основных понятиях термодинамики реальных процессов А.И. Вейника, а также краткое описание семи начал (законов) его теории.

        5. Энергия, потенциал и обобщенный заряд.

        Как узнать, что из себя представляет, и как вычислить единый для всех явлений природы параметр – энергию? Математика давно знает, что неизвестную функцию (U, в нашем случае, энергию) с помощью дифференцирования можно записать в виде формулы - произведения скорости (Р, т.е. потенциала) приращения функции на одновременное приращение аргумента (E, т.е. количества вещества), а именно dU = PdE (здесь значок d означает слово «приращение»).
        Первой характеристикой в приведенной формуле служит величина Р - обобщенный потенциал (интенсиал, по Вейнику), который является универсальной мерой силового поведения вещества в процессе образования или распада системы.
        Специфика потенциала проявляется в том, что каждый конкретный потенциал воздействует только на сопряженное с ним вещество и не влияет на все остальные. Например, элек-трический потенциал способен воздействовать только на электрический заряд и безразличен к массе. В свою очередь, квадрат скорости воздействует на массу и оставляет в покое электри-ческий заряд.
        Абсолютное значение потенциала определяет активность, напряженность любого данного вещества. Чем выше потенциал, тем больше активность. С уменьшением потенциала до нуля активность вещества также обращается в нуль. Нулевая активность соответствует абсолютному покою. Активность вещества не следует смешивать со скоростью его распространения. Вещество способно распространяться, но это распространение происходит не под действием потенциала, а под действием разности потенциалов.
        Второй характеристикой является величина Е. Этот исключительно важный параметр введен для совершенно однозначного (с количественной стороны) определения каждой конкретной (т.е. ещё и с качественной стороны) элементарной формы движения. В обозначении его А.И. Вейник использовал название «обобщенный заряд» или «экстенсор». Проиллюстрирую смысл идеи заряда на примере перемещательной и электрической форм движения. Ясно, что зарядом Е для перемещательной формы движения служит перемещение, ибо сам факт наличия перемещения определяет качественную сторону этой формы движения материи, а величина перемещения однозначно характеризует ее количественную сторону. Аналогичным образом факт наличия именно электрического заряда определяет качественную сторону электрической формы движения материи, а величина заряда – ее количественную сторону.
        Дошлый читатель может спросить: «Так что, Вейник ввёл какие-то новые гипотетические частицы?» Да ничего подобного. Заряд – это «чистая» форма движения. Подобно, например, электричеству без электрона-частицы. Но! Любая элементарная частица представляет собой комплект (ансамбль, по Вейнику) зарядов. В частности, электрон-частица состоит из большого числа зарядов, таких как электрический, термический (электрон может быть «горячим» и «холодным»), субстанциональный (обладает массой), волновой и др. Как локализованы заряды в пространстве (внутри частицы), не знает никто, но сам факт их признания помогает объяснить многое. С другой стороны, разве физикам известно, как устроен тот же электрон-частица? Отнюдь. Не имеют никакого представления. Вопрос я бы поставил иначе: какое из двух «незнаний» перспективнее.
        Универсальность подхода А.И. Вейника лишает физику изрядного количества иллюзий, основанных на игре формулами. Подчеркиваю, математика – это всего лишь язык общения. Математически, как и по-русски или по-английски, можно не только объяснить всё, что угодно, но и «договориться» до чего угодно. Результат зависит от приобретенных знаний, приверженности к конкретной академической школе и фантазии.

        6. Первое начало, или закон сохранения энергии.

        В начале предыдущего параграфа дана формула, с помощью которой можно вычислить энергию каждой конкретной формы движения материи, входящей в состав системы (материального объекта). Полную энергию системы можно определить суммированием частных энергий, присущих каждой конкретной форме движения. Таким образом, энергия - это мера количества поведения вещества, которое накоплено в системе.
        А откуда она берётся? Энергия накапливается или убывает при совершении работы в процессе образовании и распада системы, т.е. при перемещении порций вещества через «контрольную поверхность» внутрь системы или наружу.
На сколько увеличивается энергия системы, на столько же уменьшается энергия окружающей среды. Иными словами, суммарное изменение энергии системы и среды равно нулю, то есть совокупная энергия системы и среды остается неизменной при любых процессах их взаимодействия. Это и есть не что иное, как формулировка закона сохранения энергии.
        Первое начало в наиболее общем виде выражает идею сохранения количества поведения вещества при любых взаимо-действиях системы и окружающей среды. Оно справедливо для любого уровня мироздания и любой по сложности формы явления, то есть представляет собой предельно универсальный, абсолютный закон природы. В самой общей формулировке первое начало гласит: энергия (количество поведения вещества) Вселенной постоянна.
        К сожалению «в ходе исторического развития науки энергия превратилась в одну из наиболее трудно доступных для понимания категорий. Согласно традиционному мышлению, энергия есть одновременно кинетическая энергия, теплота, фотоны (свет), электромагнитные волны; ее принято выражать (а иногда и отождествлять) через массу, считать, что она порождается гравитацией, и т.д. В некоторых из имеющихся определений можно видеть явное отождествление энергии-меры с той сущностью, которую эта мера призвана определять. Нечто похожее мы наблюдали ранее в случае определения понятия силы. Все это, конечно, не способствует выявлению истинного физического смысла понятия энергии.
        Теперь должно быть совершенно ясно, что энергия - это универсальная мера (и только мера!) количества простого силового поведения, заключенного в теле. Энергия сопоставляется с работой ... и измеряется в джоулях. Будучи мерой, энергия, как и всякая другая мера, предназначена для подстановки в расчетные формулы; фотоны в формулу не подставишь».

        7. Второе начало, или закон сохранения количества вещества.

        В процессе взаимодействия системы и окружающей среды количество вещества, вышедшего (или вошедшего) из окружающей среды через контрольную поверх-ность, равно количеству вещества, вошедшего (или вышедшего) в систему через ту же поверхность.
        В самом общем виде второе начало может быть сформулировано следующим образом: количество вещества Вселенной постоянно. Увеличение этого количества в одном месте Вселенной всегда неизбежно сопровождается его уменьшением в другом и наоборот.
        Второе начало ТРП в совокупности с первым определяет все то, что сохраняется в этом мире. Оказывается, что в общем случае сохранению подлежат только количества - вещества и его поведения (количества материи и движения). Всё остальное способно и вынуждено при определенных для каждого конкретного случая условиях претерпевать соответствующие изменения.

        8. Третье начало, или закон состояния.

        В общем виде третье начало, впервые сформулированное в ТРП, утверждает, что каждый потенциал зависит от всех зарядов, имеющихся в системе, одновременно. Это касается не только элементарных форм движения, но и наблюдаться для всех более сложных форм движения. Таким образом, третье начало в наиболее общей и универсальной форме формулирует закон всеобщей связи явлений.
        В настоящее время известно большое множество эффектов взаимного влияния разнородных физических явлений. Вспомните органическую связь, существующую между термической и механической степенями свободы в газе. Хорошо известны также термоэлектрические, термомагнитные, электромагнитные, пьезоэлектрические и многие другие эффекты. Однако без третьего начала было практически невозможно понять истинную физическую природу наблюдаемых эффектов. Теперь ясно, что все эффекты взаимного влияния суть не что иное, как результат проявления всеобщей связи явлений, определяемой третьим началом. Кроме того, оно позволяет предпринять систематический поиск новых эффектов, которые не были известны ранее.

        9. Четвертое начало, или закон взаимности (симметрии структуры).

        Четвертое начало определяет количественную сторону взаимного влияния различных зарядов в системе: количество данного вещества влияет на качество поведения любого другого вещества точно так же, как количество этого другого вещества влияет на качество поведения данного.
        Это начало позволяет ответить на интереснейший вопрос, который касается, в частности, проблемы симметрии в природе, издревле привлекавшей к себе пристальное внимание ученых.
        Совершенно ясно, что третье начало характеризует не только всеобщую связь явлений, но и одновременно определяет важнейшие особенности этой связи, которые заключаются в симметричном способе воздействия одних веществ на другие. Симметричное силовое взаимодействие имеет своим следствием обязательный симметричный характер формирования структуры любой системы.
        Количественная сторона наиболее заметных свойств этой симметрии зафиксирована в четвертом начале и вытекающей из него цепочки законов симметрии. При этом третье начало играет роль силового дирижера, управляющего симметрично направленным процессом объединения порций разнородных веществ в систему. Четвертое начало определяет всевозможные подробности симметрии на различных по тонкости уровнях системы. Завершающие мазки в этой калейдоскопически разнообразной картине будут нанесены при рассмотрении пятого и шестого начал ТРП.
        В течение последних столетий многие ученые с различных позиций подходили к проблеме симметрии и внесли в ее решение весомый вклад. Вспомним, например, работы таких клас-сиков естествознания, как В.И. Вернадский, Л. Пастер, А. Пуанкаре и др. ТРП позволяет заложить под эту проблему наиболее общий фундамент и на этой основе вывести необозримое множество новых теоретических следствий и прогнозов, отражающих взаимное влияние различных веществ системы и поддающихся непосредственной экспериментальной проверке.
        Обычно поражает воображение и радует глаз бесконечно разнообразная и красочная картина симметрии структуры у кристаллов. Здесь может быть получено особенно много новых полезных для практики результатов, в частности, при искусственном выращивании кристаллов, при управлении процессами формирования структуры металлургических отливок и слитков и т.д.
        Не меньший интерес представляет симметрия, наблюдаемая в живых организмах. Этот вопрос тоже может быть успешно обсужден в рамках изложенных соображений. Суть дела сводится к тому, что строение любого живого организма всегда бывает запрограммировано на уровне микромира - в генах. Но атомные и молекулярные структуры, ответственные за программу развития организма, формируются по изложенным выше законам симметрии. Следовательно, симметрия организма тоже есть результат действия третьего и четвертого начал.
        Из сказанного должно быть ясно, что симметрия окружающего нас органического и неорганического мира обязана своим происхождением третьему и четвертому началам, которые, в свою очередь, суть непосредственные следствия наличия универсального взаимодействия. Наблюдаемые случаи отклонения от строгой симметрии объясняются различными привходящими обстоятельствами: изменениями внутренних и внешних условий в процессе образования микросистем, включая действие всевозможных полей; наличием посторонних примесей вещества в этих микросистемах и т.д.

        10. Пятое начало, или закон переноса.

        Всеобщая связь явлений, проявляющаяся в процессах рас-пространения вещества, формулируется в виде особого закона переноса, или пятого начала ТРП: поток любого вещества складывается из нескольких величин, каждая из которых пропорциональна соответствующей разности потенциалов. Отсюда можно сделать интереснейший вывод о том, что всеобщая связь присуща не только явлениям состояния, но и явлениям переноса.
        При переносе каждое данное вещество распространяется под действием сопряженной с ним разности или градиента потенциала (термодинамической силы). Но одновременно наблюдается также перенос всех остальных веществ, на которые данная разность потенциалов непосредственно не влияет. Конечно, имеются в виду условия, когда все прочие разности потенциалов, кроме данной, равны нулю. Это значит, что остальные вещества увлекаются данным и в этом может быть повинно только универсальное взаимодействие, присущее всем веществам без исключения. Следовательно, не только система, но и объект переноса обладает свойствами системы, в котором связанны между собой разнородные вещества.
        Пятое начало - это известный физический закон, впервые сформулированный Л. Онзагером** в его термодинамике необратимых процессов. Однако в ТРП этот закон приобрел наиболее общую и универсальную форму: он распространен на все разнообразные вещества природы. Ему также дано новое физическое толкование.

        11. Шестое начало, или закон увлечения (второй симметрии).

        Согласно закону увлечения, или шестого начала ТРП, данная, например первая, разность потенциалов влияет на любой другой, например второй, поток в количественном отношении точно так же, как вторая разность потенциалов влияет на первый поток. Этому закону подчиняется любое явление.
        Симметричное увлечение потоками друг друга неизбежно должно сказаться на симметричном характере первоначального формирования структуры системы. Поэтому по аналогии с четвертым началом ТРП (закон симметрии структуры первого порядка) закон увлечения можно назвать также вторым законом симметрии структуры первого порядка.
        В настоящее время нет надобности экспериментально под-тверждать справедливость шестого начала, ибо это известный закон, впервые сформулированный Л. Онзагером** и достаточно хорошо обоснованный в термодинамике необратимых процессов. Новые толкования и обобщения, содержащиеся в ТРП, логически вытекают из всего предыдущего и поэтому тоже не нуждаются в дополнительных подтверждениях.

        12. Седьмое начало, или обобщенный закон заряжания.

        Седьмое начало впервые появилось в ТРП в 1982 году для переосмысливания прежней теории и получения на этой основе новых результатов, не доступных для традиционных представлений. Оно стыкует первое и второе начала ТРП с четырьмя остальными на базе выведенных законов заряжания и экранирования.

        Закон заряжания. Процесс изменения состояния системы, к которой подводится любое (в том числе и термическое) вещество, называется заряжанием системы соответствующим веществом. Согласно первому началу ТРП, изменение энергии в процессе заряжания системы конкретным веществом, равно произведению приращения потенциала на прира-щение количества этого вещества, т.е. равно  dPdE. Полученный результат составляет содержание закона заряжания. Знак уравнения выбирается в зависимости от конкретных условий процесса: знака совершаемой работы, знака вещества, если оно имеет своего антипода, как, например, электрический заряд, и т.д. [6, с.187-188].

        Закон экранирования. Опыт с несомненностью свидетельствует о том, что перенос, например, электрического заряда сопровождается тепловыми эффектами. То же самое наблюдается при переносе вязкой жидкости, трении твердых тел, диффузии и других процессах. Следовательно, приходится констатировать, что перенос любого конкретного вещества связан с появлением в системе дополнительного («побочного», как бы «прилипшего») по отношению к нему термического вещества, поэтому называемого экранированным. Закон экранирования представляет собой всеобщий закон природы, впервые сформулированный в ТРП. Его можно рассматривать как теоретический прогноз, непосредственно вытекающий из ТРП и недоступный для других известных теорий, особенно в части возможности распространения веществ в направлении возрастающего потенциала, когда термическое вещество поглощается потоком из окружающей его среды, включая систему.
        Подобного рода процессы наблюдаются во всех случаях, когда перенос осуществляется при наличии нескольких разностей потенциалов одновременно. Количества термического вещества, соответствующие положительным и отрицательным слагаемым, частично или полностью компенсируют друг друга. При этом осуществляется переход (переизлучение) термического вещества внутри подвижной системы от одного, у которого разность потенциалов отрицательна, к другому, у которого разность потенциалов положительна. Это значит, что никакого взаимного «уничтожения» положительных и отрицательных количеств не происходит и не может происходить, ибо речь идет об одном и том же термическом веществе, подчиняющемся закону сохранения, знак этого вещества условно определяется направлением его распространения.
        Поскольку в природе отдельно взятые вещества обычно не встречаются, а существуют только в виде систем, постольку процессы поглощения термического вещества распространены очень широко. Например, такие условия возникают при переносе электрического заряда, когда помимо разности электрических потенциалов имеются также обратные разности температур, давлений, химических потенциалов и т.д. В частности, подобная картина наблюдается в гальванических элементах и электрических аккумуляторах, где системы (например, ионы) двигаются под действием разности химических потенциалов, преодолевая разность электрических потенциалов. То же самое происходит при движении жидкости под действием разности давлений, если на ее пути имеются обратные разности температур, электрических и химических потенциалов и т.д.
        Ранее закон экранирования А.И. Вейник по инерции называл законом диссипации, хотя ему уже было известно, что мера количества термического вещества в противоположность энтропии способна не только возрастать, но и уменьшаться. В 1973 году он окончательно перешел к новому термину «экранирование», который лучше отражает реальную действительность, чем прежний. Ведь фактически никакого рассеяния, обесценивания энергии в природе не происходит, т.к. экранированное термическое вещество способно не только выделяться, но и поглощаться: прежде чем выделиться, оно должно сначала где-то поглотиться в соответствующем процессе. Этим самым обеспечивается непрерывный и бесконечный круговорот энергии в природе.
        Процессы прямого и обратного направлений можно трактовать как процессы плюс- и минус-трения, диссипации и минус-диссипации. Все это позволяет по-новому взглянуть на проблему обратимости и необратимости реальных процессов, возникшую на основе теории Клаузиуса, а также навести соответствующий порядок в имеющихся определениях, понятиях и терминах [6, с.194-197].

        Седьмое начало определяет изменение полной энергии системы в виде суммы двух слагаемых, первое из них соответствует изменению энергии, обусловленному работами заряжания, а второе - работами экранирования. При этом оба рассматриваемых процесса - заряжания и экранирования - сопровождаются подводом (или отводом) к системе определенных веществ. Следовательно, если отвлечься от того факта, что в первом случае вещество может быть любым, а во втором - только термическим, тогда седьмое начало приобретает смысл обобщенного закона заряжания.
        Величина энергии заряжания поэтому является в известном смысле свободной энергией, ибо она получается в актах простого подвода или отвода различных веществ. В противоположность этому энергия экранирования обусловлена эффектом экранирования, связывания термического вещества внутри системы. Это может служить основанием для того, чтобы наименовать величину связанной энергией.
        Данные здесь определения понятий «свободная и связанная энергии» существенно отличается от того, что в свое время было введено в термодинамику Гельмгольцем. Новое определение является вполне естественным, простым и наглядным, тем более что энергия экранирования имеет прямое отношение к связыванию между собой всех веществ системы.
        Седьмое начало похоже на первое тем, что оба они определяют энергию системы. Однако между ними имеются и существенные различия. Первое начало выражает энергию через работы, которые совершаются на контрольной поверхности и представляют собой универсальные меры количества воздействия на систему со стороны окружающей среды. Иными словами, первое начало определяет энергию через внешние по отношению к системе характеристики. В противоположность этому седьмое начало определяет энергию через работы, которые выражаются с помощью внутренних характеристик системы. Отсюда должно быть ясно, что первое и седьмое начала не противоречат и не дублируют, а дополняют друг друга.
        Седьмое начало позволяет сделать еще один интереснейший вывод-прогноз, касающийся конкретных условий осуществления процессов преобразования энергии внутри отдельно взятого тела, но уже с участием окружающей среды, из которой заимствуется теплота и непосредственно, с КПД 100%, превращается в другие формы энергии. Это приобретает особую ценность в современных условиях, когда происходит быстрое истощение энергетических ресурсов планеты. Седьмое начало позволяет также по-новому взглянуть на проблему обратимости и необратимости термодинамических процессов и скорректировать бытующие в этой области представления, что имеет не менее важное теоретическое и практическое значение [6, с.197-205].

        13. Правила выбора заряда.

        В теории существование вещества и его поведения постулируется парадигмой. Следовательно, эти категории привносятся в теорию извне и поэтому средствами самой ТРП выведены быть не могут, как вообще не может быть доказан постулат с помощью законов, вытекающих из этого постулата. Стало быть, простые явления могут быть найдены только из опыта.
        Правильно выбрать заряд - это значит обнаружить в природе новую форму вещества и его поведения, то есть фактически открыть новое неизвестное ранее явление, что представляет собой крупное научное достижение исключительной принципиальной важности. О трудности проблемы можно судить хотя бы по тому, какими длительными промежутками времени отделены друг от друга моменты открытия различных зарядов. Заряд для перемещения под действием силы был открыт 2200 лет тому назад (Архимед), заряд для вращения под действием момента силы - около 500 лет (Леонардо да Винчи), кинетический и гравитационный заряд - 300 (Ньютон), термический - 150 (Карно и Клаузиус), несколько раньше термического был открыт электрический заряд.
        Следовательно, выбрать новый заряд не так-то легко и просто. ТРП не может дать стандартного рецепта для обнаружения зарядов, но она может сформулировать четкие правила проверки безошибочности их выбора.

        Правило своеобразия. Каждое простое явление специфично и неповторимо. Это значит, что специфичными и неповторимыми должны быть его главные количественные меры, кроме энергии, которая есть универсальная характеристика, определяющая количество поведения любого простого вещества.
        С другой стороны, имеющиеся своеобразие и неповторимость заряда могут крайне затруднить его выбор, если мы предварительно не располагаем соответствующими понятиями и терминами, отражающими это своеобразие с качественной и количественной стороны. Например, для открытия перемещательного явления надо было иметь понятия перемещения и силы, вращательного явления - угла поворота и момента силы, кинетического - массы и скорости, электрического - электрических заряда и потенциала, термического - энтропии и абсолютной температуры и т.д. Иными словами, выбор заряда для нового явления всегда требует выработки соответствующих новых понятий, терминов, размерностей и т.д., а это представляет собой нелегкую задачу. Именно поэтому правильный выбор заряда равносилен открытию нового явления [6, с.217].

        Правило аддитивности. В сомнительных случаях, чтобы быстро отличить заряд от потенциала - такая необходимость иногда возникает, - можно воспользоваться так называемым правилом аддитивности: при мысленном дроблении системы ее вещество, а следовательно, и заряд также должны дробиться. Например, свойством аддитивности обладают объем, масса, электрический заряд, мера количества термического вещества и т.д.
        В противоположность заряду потенциал не обладает свойством аддитивности, то есть при мысленном дроблении системы он не дробится вместе с нею, а сохраняет одно и то же значение у всех частей раздробленной системы. Это относится, например, к давлению, скорости, электрическому потенциалу, температуре и т.п. [6, с.218].

        Применимость начал. От специфики перейдем к обсуждению общих свойств, которых у простых явлений великое множество. Главными из них надо считать те свойства, которые вытекают из начал ТРП. Следовательно, в качестве основных правил, облегчающих выбор или открытие нового заряда, по необходимости должны служить уравнения семи начал.
        Если «кандидат» в заряды уже намечен, то, согласно первому началу, переход вещества через контрольную поверхность должен сопровождаться совершением работы, при этом скорость изменения энергии с зарядом должна быть равна сопряженному с ним потенциалу, а произведение заряда на потенциал должно иметь размерность энергии.
        Согласно второму началу ТРП, заряд должен удовлетворять принципу сохранения. Связь между зарядом и потенциалом определяется уравнением третьего начала. Влияние выбранного заряда на другие подчиняется закону симметрии (четвертое начало). Вещество, определяемое зарядом, должно обладать способностью распространяться под действием сопряженного с ним потенциала (пятое начало), а также увлекать за собой другие вещества системы по закону симметрии (шестое начало). При подводе и отводе этого вещества система должна изменять сопряженный с ним потенциал, а распространение вещества под действием разности значений этого потенциала должно сопровождаться выделением или поглощением экранированного термического вещества (седьмое начало) [6, с.218].

        Применимость характерных свойств нано-, микро- и макромиров. Наконец, при выборе заряда для проверки правильности этого выбора большую помощь может оказать знание определенных весьма характерных общих свойств простого вещества на различных количественных уровнях мироздания. Каждое простое вещество обязано присутствовать на всех уровнях и проявлять все необходимые общие свойства. Если этого не наблюдается, то соответствующее явление не может быть истинно простым. Здесь мы ограничимся только тремя количественными уровнями: нано-, микро, и макромирами.
        Главная особенность нановещества (нанополя) заключается в том, что оно обладает ярко выраженными силовыми свойствами, то есть представляет собой вещество взаимодействия. Примерами нанополей могут служить гравитационное и электрическое (электростатическое).
        Наиболее характерная особенность микровещества состоит в его дискретности (вспомним такие микросистемы, как электрон, позитрон, протон, нейтрон и т.д., состоящие из определенного набора порций различных простых веществ). Дискретность вещества является причиной дискретности и его количественной меры - заряда: для каждого простого вещества всегда можно найти некую минимальную меру, на которую скачкообразно изменяется заряд микросистемы. Однако дискретность вещества вовсе не означает, что дискретными должны быть и сопряженные с ним потенциалы.
        В макромире вещество может рассматриваться как непрерывная среда, или континуум (таким свойством обладает любая достаточно большая совокупность микрочастиц или достаточно большой микросистема). Даже песчинки в большом количестве обладают определенными свойствами континуума: способны течь, передавать давление во все стороны и т.д.
        При проверке заряда иногда могут помочь правила проницаемости и отторжения, согласно которым микромир в той или иной степени прозрачен для нанополей и способен их излучать и поглощать; макромир в определенной мере проницаем для нанополей и микрообъектов и тоже в состоянии их излучать и поглощать; вещество каждого данного истинно простого явления должно также обладать способностью участвовать в специфическом и универсальном взаимодействиях и т.д. [6, с.219-220].

        Пример. Простое вермическое (термическое) явление. Согласно ТРП, в природе существует истинно простое термическое явление, оно состоит из термического вещества и термического поведения этого вещества. Такая постановка вопроса характерна только для ТРП. Поэтому, чтобы подчеркнуть специальный физический смысл, вкладываемый теорией в термические явления, А.И. Вейник предложил принять для них новое наименование вермические явления. Оно происходит от немецкого слова die Warme - теплота, тепло, жар.
        Необходимо заметить, что принятие нового термина для тепловых явлений вызвано не прихотью автора, а жестокой необходимостью. Первоначальное использование общепринятых названий приводило к столкновению производных терминов и как следствие к неправильному восприятию идей. Например, в понятиях теплопроводности и теплоемкости приходилось каждый раз специально оговаривать, что именно служит объектом переноса (теплота или термическое вещество) и по отношению к чему берется емкость.
        Главное общее свойство вермического явления заключается в его объективности и абсолютности, главная специфическая особенность, отличающая вермическое от всех остальных явлений, сводится к сообщению телам природы тепловых свойств.
        Мерой количества вермического вещества служит вермический заряд, мерой качества поведения вермического вещества - вермический потенциал, или абсолютная температура.
        Простое вермическое явление подчиняется всем законам ТРП. Вермическое вещество присутствует на всех уровнях мироздания. В наномире оно обладает силовыми свойствами, в микромире – квантовыми, порционными, зернистыми. На макроуровне вермическое вещество создает все наблюдаемые нами тепловые эффекты.
        Вермическое вещество неуничтожимо, так как подчиняется второму началу ТРП – закону сохранения. Оно не обладает свойствами длительности, протяженности (не имеет размеров, массы и веса), не вращается и не колеблется и т.д.
        В связи с данным здесь определением вермического явления небезынтересно вспомнить прежнюю теорию теплорода. Согласно этой теории, в природе существует невесомая и неуничтожимая жидкость – теплород, который, перетекая из тела в тело, создает наблюдаемые тепловые эффекты. Очевидно, что стародавний теплород по некоторым внешним признакам напоминает вермическое вещество. Однако между теплородом и вермическим веществом имеется весьма важное принципиальное различие. Теплород – это количество тепла, он имеет размерность и смысл вермической работы. Но вермическая работа – это количество вермического вещества, умноженное на абсолютную температуру, причем работа не подчиняется закону сохранения, а вещество подчиняется. Следовательно, о сходстве между теплородом и вермическим веществом можно было бы говорить только в том случае, если бы под теплородом понималось количество тепла, поделенное на абсолютную температуру.
        Из сказанного должно быть ясно, что толкование теплового явления, данное ТРП, ничего общего не имеет и с существующими ныне представлениями. Согласно этим представлениям, теплота есть хаотическое движение микрочастиц, из которых состоят тела природы. Следовательно, сейчас в науке тепловому явлению отказывают в самостоятельности, его принято сводить к кинетическому. Этот подход сохранился еще с тех пор, когда весь мир пытались объяснить с помощью законов механики, в этом приняли участие Максвелл, Томсон-Кельвин, Больцман, Клаузиус, Гиббс, Смолуховский, Планк и другие ученые.
        Тепловое явление действительно сопровождается хаотическим движением частиц. Однако это движение есть не причина, а следствие самостоятельного истинно простого теплового явления, ибо вермическое вещество, перетекая из тела в тело, увлекает за собой метрическое. Поэтому наблюдаемые на практике термокинетические эффекты фактически определяются коэффициентами взаимности и увлечения третьего и пятого начал ТРП [6, с.269-271].

        14. Условно простое явление.

        Простое явление, которое предназначено для подмены сложного реального явления, будем называть условно простым. Главное отличие условно простого явления от истинно простого заключается в том, что оно не обеспечено сопряженным с ним специфическим простым веществом. Следовательно, всякое явление любой сложности, если оно рассматривается как простое, но не имеет своего родного вещества, автоматически попадает в разряд условно простых.
        Для успешной реализации метода подмены необходимо научиться соответствующим образом выбирать условно простые заряды. Условно простому заряду нельзя сопоставить в окружающем мире определенное специфическое простое вещество, то есть условный заряд служит количественной мерой некоего условного вещества. Такое условно простое вещество может представлять собой одно из реально существующих простых веществ системы, может объединять в себе множество простых веществ либо может вовсе не быть веществом, а являться какой-нибудь мерой или иным понятием, например энергией в новой теории информации. Поэтому вполне естественно, что условно простой заряд в принципе не может обладать всеми свойствами истинного, реального.
        Свойства условного и истинного зарядов различаются между собой тем сильнее, чем выше стадия эволюционного развития подменяемого явления. Например, химическое, каталитическое, фазовое и тому подобные явления ближе всего расположены к простым, именно поэтому их легко было спутать с последними и рассматривать с помощью такого чужого заряда, как масса, принадлежащая истинно простому метрическому явлению. У более сложных явлений, подменяемых простыми, эффективными, условные заряды могут весьма существенно отличаться от истинных. К числу таких сложных явлений можно отнести, например, ощущательные, товарные, информационные и т.д.
        Конкретные формы проявления отличий условно простого явления от истинно простого могут быть самыми разнообразными. В частности, определенная специфика возникает в физическом механизме процессов переноса условного вещества, иногда сами эти процессы становятся весьма условными, как это имеет место, например, в информационном явлении. При этом распространение условного вещества не обязано сопровождаться выделением или поглощением теплоты диссипации, как того требует седьмое начало. Например, если под условным веществом понимать производимые товары (товарное явление), то их порча или пропажа («диссипация») не всегда связана с тепловыми эффектами. Аналогичного рода отличия можно обнаружить также в физическом механизме проявления условно простого и изучаемого сложного явлений.

        Пример. Условно простое тепловое явление. В настоящее время в термодинамике тепловое явление принято определять с помощью так называемого уравнения второго закона классической термодинамики Клаузиуса dQ = TdS, где Q - так называемое количество тепла, S - энтропия Клаузиуса. Это уравнение предполагает, что объектом переноса в тепловом явлении служит не вермическое вещество, а сама теплота, то есть вермическая работа; представление о переносе теплоты перекочевало в современную науку из теории теплорода - невесомого и неуничтожимого теплового флюида, который, перетекая из тела в тело, создает все наблюдаемые тепловые эффекты (в прошлом веке с помощью подобных флюидов объяснялись и другие явления: электрические, магнитные, горение под действием флогистона и т.д.). Кроме того, это уравнение получено Клаузиусом в предположении, что система находится в состоянии равновесия. В неравновесных, то есть реальных, процессах энтропия обладает свойством самопроизвольного возрастания. Поэтому в отличие от вермического вещества энтропия не подчиняется закону сохранения. Следовательно, вермическое вещество и энтропия имеют принципиально различное понимание физического механизма теплового явления и не имеют между собой ничего общего, кроме разве только размерности.
        С течением времени энтропии Клаузиуса было дано статистическое, а затем и информационное толкование. Это еще более усложнило и запутало проблему, набросив на тепловое явление тень тех условностей, которые привнесли с собой методы статистики и теории информации.
        Чтобы справиться со всеми этими трудностями, А.И. Вейник в 1950 г. предложил новое толкование теплового явления. Именно с введения взамен энтропии понятия термического заряда фактически и начиналась ТРП [6, с.271-272].

Примечания.

* - В октябре 1861 года Максвелл сообщил Фарадею о своем открытии: свет – это электромагнитное возмущение, распространяющееся в непроводящей среде, т.е. разновидность электромагнитных волн. Завершающий этап исследований изложен в работе Максвелла «Динамическая теория электромагнитного поля» (1864), а итог его работ по электродинамике подвел знаменитый двухтомный «Трактат об электричестве и магнетизме» (1873).
Максвелл (Maxwell James Clerk) Джеймс Клерк (1831–1879), английский физик, член Эдинбургского и Лондонского королевского обществ.
Фарадей (Faraday Michael) Майкл (1791-1867), английский физик и химик, член Лондонского королевского общества (1824).

** - Онзагер (Onsager Lars) Ларс (1903-1976), норвежско-американский химик, окончил Норвежский технологический институт (г. Тронхейм, 1925), докторская степень по химии (1935), с 1945 по 1972 гг. профессор теоретической химии в Йельском университете.
В 1931 г. Онзагер сформулировал законы переноса и увлечения, за что в 1968 г. удостоен Нобелевской премии по химии «за открытие соотношений взаимности в необратимых процессах», названных его именем.

Литература.

1. Энгельс Ф., «Анти-Дюринг», Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20.
2. "Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия" на 2CD, 2003.
3. «Антология мировой философии», том 1, часть 1, М., Мысль, 1969.
4. "Философский энциклопедический словарь", М.: изд-во "Советская энциклопедия", 1983.
5. Вейник В.А., "Новая парадигма Вейника, или Альберт Вейник истинный материалист", рукопись, 26.06.2006
http://www.veinik.ru/science/phil/article/429.html
6. Вейник А.И., "Термодинамика реальных процессов", Минск, "Навука i тэхнiка", 1991.

Впервые опубликовано 18.07.2006 г. на сайте Veinik.ru

Справка:

Вейник Виктор Альбертович (1945 г.р.), кандидат технических наук (1973). Окончил Московский авиационный технологический институт (1967), специалист в области сварки, металловедения, металлургии, прикладной математики.