Для настоящих романтиков: Наука, теория струн, квантовая физика и красота мира от микро - до макро

Ох, Дмитрий Иванович, не контролировали вы своего внутреннего демона 

Но вы гений, и вам прощается...

Жили вы неспокойно, и это правильно.

Ваш неистовый гений мог все - изобретать, любить, грозить чужой силе и уступать своей слабости...

Интереснейшая статья об одном из самых неоднозначных гениев России 

Дмитрий Менделеев - неутомимый гений с неусидчивым темпераментом

https://emosurf.com/post/8621

Всего 9% трудов Менделеева посвящено чистой химии. Неудивительно, что современники долго не признавали Дмитрия Ивановича серьёзным учёным, а лишь талантливым самородком, погубленным собственным неусидчивым темпераментом. Менделеев и правда не любил заниматься чем-либо дольше нескольких лет. И когда ему предложили место в лаборатории по исследованию пороха с окладом в 30 тысяч годовых, Дмитрий Иванович отказался: «Буду работать, если станете платить две тысячи! Тридцать тысяч — это кабала, а две тысячи — тьфу! Захочу и уйду». Он ушёл через четыре года и за этот срок изобрел бездымный порох.

Что же касается самого великого достижения — периодического закона и таблицы элементов, как известно, приснившейся Менделееву во сне ранним утром 17 февраля 1869 года, то шесть лет серьезные химики считали все это белибердой. И даже бывший учитель Бунзен писал в письме к Менделееву: «Да оставьте вы меня в покое с этими догадками! Такие правильности вы найдете и между числами биржевого листка!» А потом француз Лекок де Буабодран открыл новое вещество — галлий, предсказанное Менделеевым исходя из периодического закона. «Всё оправдалось. Это мне имя!» — ликовал Дмитрий Иванович.

Они ещё до свадьбы оба догадывались, что из их брака не выйдет ничего хорошего. Физу смущала неуёмная вспыльчивость жениха: однажды в приступе раздражения он развеял по ветру все наличные деньги из кошелька, в другой раз накинулся на лакея из-за недостаточно горячего чая...
Впрочем, по вечному заблуждению женщин, Физа надеялась переделать Митю своей любовью. Сам же Митя в тот год ещё не совсем оправился от романа с Агнессой Фойгтман, немецкой провинциальной актрисулькой, женщиной огненного темперамента и змеиной хитрости. Он подцепил её в Гейдельберге, куда ездил стажироваться в лаборатории химика Бунзена. И целый год умудрялся сочетать изучение капиллярных явлений с беготней за ветреной Фойгтман по немецким городам, скандалами, сценами ревности и бурными примирениями. Немец Бунзен только головой качал: где это слыхано, чтобы подающий надежды учёный, вместо того чтобы затвориться в лаборатории, так страстно увлекался женщинами! Между тем Дмитрий ухитрился сделать даже одно серьёзное научное открытие — нашёл температуру абсолютного кипения, но тут Агнесса осчастливила его рождением девочки и затребовала такое содержание, что Менделееву пришлось, бросив научную работу, спешно возвращаться в Россию и бегать там по лекциям и урокам, не щадя живота своего.

После горячечных гейдельбергских месяцев тихие вечера у своего старого учителя Петра Павловича Ершова (автора «Конька-Горбунка») в компании его анемичной и болезненной падчерицы — не слишком умной и оттого доброй барышни Феозвы Лещовой казались тихим желанным пристанищем. И Митя имел неосторожность написать старшей сестре Ольге: «Милая, право, эта Физа. Если б не деньги, которых нет, женился бы на ней!»

Ольга горячо взялась за дело — после смерти матери она, старшая, считала себя обязанной присматривать за братцем. Менделеев и опомниться не успел, как сделался женихом. И как потом ни убеждал сестру, что с Физой ему скучно, что он не испытывает настоящих чувств, ничто не помогало: «Ты объявлен женихом, в каком положении будет она, если ты теперь откажешься?»

Произведя на свет троих детей (старшая — Мария — умерла в младенчестве), Феозва Никитична совсем расхворалась, рано поседела и расплылась. К тому же она была на 6 лет старше мужа. А Дмитрий Иванович вовсе не утратил той страстности натуры, что, по мнению Бунзена, так плохо сочеталась с образом настоящего учёного. Однажды Менделеев увлекся гувернанткой собственной дочери, жившей в их доме, и даже сделал предложение — та, к великому облегчению Феозвы Никитичны, побоялась стать причиной крушения семьи, Дмитрию Ивановичу отказала и вообще взяла расчёт.

С тех пор характер у Менделеева совсем испортился. В Петербурге в качестве анекдота рассказывали реальную историю: как Менделеев, вызванный к генерал-губернатору вместе с другими профессорами университета из-за студенческих волнений, кричал на градоначальника, героя Русскотурецкой войны: «Как вы смеете мне грозить? Вы просто солдат, и всё! В своем невежестве вы не знаете, кто я такой! Что такое периодическая система? Отвечайте!»

Ясно, что домашним тоже доставалось. Дмитрий Иванович мог впасть в ярость, кричать и метать вещи в стену по самому пустяковому поводу: топот детских ног по коридору, когда он работает, не вовремя сунувшаяся в кабинет горничная с завтраком на подносе, да что угодно! В такие минуты Феозва Никитична закусывала губу, рыдала: «Мучитель!» Мучитель же, терзаясь совестью, потом ещё битый час стоял у окна, фальшивым тенором напевая: «Заступница усердная». Нет, не создан был Дмитрий Иванович для семейной жизни! Куда лучше забраться по приставной лестнице в дупло — и там поработать всласть, ни на что не отвлекаясь и не раздражаясь.

Чемоданно-водочная слава

«Что за фигура?» — поинтересовался один купец у другого, кивнув на чудака, стремительно вышагивавшего по Гостиному Двору: борода и волосы до плеч, как у попа, а в руке — сигара; пальто щегольское, а на ногах копеечные валенки. «Сам ты фигура! — ответил второй купец, издалека почтительно поклонившись странному барину. — Это же известная на весь Петербург знаменитость, чемоданных дел мастер!» «Да нет, — вмешался в разговор третий. — Это же тот барин, что весь Питер напоил горькой. Первый пьяница на всю Россию! Видишь, как одет?»

Одевался Менделеев действительно странно. Например, по случаю обручения старшего сына облачился во фрак, но по рассеянности забыл сменить серые домашние брюки. Всем на свете нарядам Дмитрий Иванович предпочитал какуюто немыслимую блузу, каких никто не носил. Раз в год портной вызывался в Боблово, чтобы, потратив миллион слов на описание новых фасонов, выслушать от Менделеева неизменное: «Лучше сшейте-ка, батенька, как раньше!» Что же касается остального, то в некоторой степени правы были оба купца. Дмитрий Иванович, почетный член доброй полусотни академий, на досуге любил мастерить чемоданы, которые действительно выходили на славу — прочные, легкие, ладные. И, хоть сам пил мало, водкой занимался по роду службы в правительственной Комиссии для изыскания способов к упорядочению производства и продажи напитков, содержащих в себе алкоголь. Просто министр финансов граф Витте задумал ввести в стране водочную монополию и, чтобы подготовить всё на самом серьёзном научном уровне, пригласил Менделеева...

Через 100 с лишним лет химики будут спорить, какова роль Дмитрия Ивановича в установлении идеального 40-градусного водочного стандарта. Никаких работ на эту тему у него не обнаруживается (а знаменитая диссертация «Рассуждение о соединении спирта с водой» рассматривает очень концентрированные и совсем не концентрированные растворы, а вовсе не 40-градусный). Но уж спиртометрическую шкалу-то Менделеев, служа в Комиссии, разработал, а это позволило добиваться четких 40 градусов (не 39 и не 41). Также непонятно, насколько правдивы рассказы о том, как Менделеев ставил эксперименты на живых людях. То есть угощал жителей Петербурга водкой, приготовленной из разных спиртов. Для чего печатал объявления в газетах: требуются добровольцы для дегустации хлебного вина, и у дверей его лаборатории выстраивались толпы. Много о Менделееве в связи с работой в Комиссии ходило всяких слухов. Начиная с того, что он спился в своей лаборатории, и кончая тем, что он заработал миллионы на подделке французских вин для Елисеева.

Что ж, если бы он ставил перед собой такие задачи, то уж подделал бы... Менделееву вообще с блеском давалось всё, кроме трех областей человеческой деятельности: семейной жизни, шахмат и публичных выступлений. Он невероятно гордился, что однажды выиграл у самого Чигорина — величайшего из великих шахматистов! Но, по мнению знатоков, Менделеев играл не сильно: нервничал, горячился, брал назад ходы. Что же касается выступлений на публике, то тут на Дмитрия Ивановича, напротив, находила какая-то необъяснимая робость. Перед каждой фразой плачущим голосом он тянул «э-э-э», потом переходил на скороговорку, обрывистую, спутанную. «Корявые, как я сам», — говорил он о собственных лекциях. В остальном Менделеев мог всё. Буквально всё! Судебные экспертизы, сыроварение, разоблачение спиритизма, разработка таможенного тарифа, изобретение пульсирующего насоса, усовершенствование керосиновых ламп, проектирование ледокола, модернизация русской метрической системы и даже промышленный шпионаж (путешествуя по Америке, Менделеев по заказу русских нефтяников вызнавал секреты местной перегонки нефти). Одним из первых в России он поднимался на водородном шаре в августе 1887 года, в день полного солнечного затмения, какие случаются лишь раз в несколько столетий. Вопреки ожиданиям, затмение Менделеева не увлекло. Зато на высоте двух верст Дмитрий Иванович обнаружил удивительное явление: там слышно людские разговоры, коров, лошадей, петухов, будто не летишь под облаками, а идёшь по земле. Это позволило учёному сделать вывод об особенностях движения воздуха в средних слоях атмосферы. Больше к воздухоплаванию Менделеев не возвращался. Зато увлёкся аграрными исследованиями: у себя в Боблове на опытном поле пробовал разные удобрения. Крестьяне поражались, какой там вырастал хороший хлеб. «Талан у тебя, барин, али случай?» — «Конечно, братцы, талан!»

У него было много, этих талантов. Но ни в какие рамки разбрасывающийся Менделеев с этими талантами не вписывался. Его 9 раз номинировали на Нобелевскую премию — ни разу не дали (впрочем, поговаривали, что причина могла быть в конфликте с семьей Нобель на почве нефтяных дел). В действительные члены Академии наук его забаллотировали — там не привыкли к русским химикам, всё больше к немцам. Менделеев утешал сам себя: «Выбора в академию я не желал, им остался бы недоволен, потому что там не то надо, что я могу дать, а мне перестраивать себя уже не хочется. Ни важности заморской, ни солидной устойчивости в объекте занятий, ни напускного священнодействия в храме науки — ничего то этого во мне быть не может, коли не было. И пришлось бы мне сталкиваться, а теперь противно мне это, пропала былая охотка». Позже он, впрочем, стал хотя бы членом-корреспондентом. Правда, не по химии, а по физике. Потому что физиком Менделеев тоже был весьма неплохим.

Это он такой вышел в мать. Многогранная личность...

Пирогов утешает

Лет до сорока Мария Дмитриевна ничего не знала и не умела, кроме ведения домашнего хозяйства, вынашивания и выкармливания детей — а их у неё было четырнадцать, не считая троих мертворожденных. Вскоре после рождения Митеньки в 1834 году кормилец семьи, Иван Павлович Менделеев, ослеп и лишился места попечителя народных училищ Тобольской губернии. На что могло хватить его пенсии — 275 рублей серебром в год?! И тогда Мария Дмитриевна подрядилась управлять стеклянным заводом, принадлежавшим её брату. Это было неслыханно: женщина-управляющий!

Сверять счета, браниться с подрядчиками, инспектировать производство (а в перерывах обшивать, кормить и воспитывать детей) — чего ей только не довелось делать! И всё напрасно: завод сгорел в одночасье, одни дети умирали, другие просто отбивались от рук — Аполлинария ушла в секту и изнуряла себя постами, Ваня закутил и ушёл в запой. Младший, Митенька, которого с грехом пополам удалось пристроить в Петербургскую медико-хирургическую академию, сбежал оттуда через месяц — не вынес испытания анатомическим театром. Особых талантов, казалось, юноша не проявлял, связей у семьи не было, денег тоже. Последняя надежда оставалась на Главный педагогический институт — мобилизовав последние свои знакомства, Мария Дмитриевна определила туда сына, и на этом силы ее иссякли и она умерла. И вот Митя доучился до четвертого курса — не блестяще, но вполне сносно. До выпуска остался всего год, когда доктор, осмотрев Менделеева, пришёл к неутешительному выводу, что никакого выпуска не предвидится, и велел ложиться в лазарет. В свои 19 лет юноша был болезненно худ и бледен и вот уже начал харкать кровью. От чахотки уже умерли его отец и три сестры. По всему видно — теперь его очередь. И все старания матери, все её надежды на этом теряли всякий смысл...

Ну уж нет, не бывать этому — решил Митя. И прямо в лазарете стал готовиться к очередным экзаменам. Он чувствовал, что стоит хоть на день остановиться, и болезнь победит его. Это невозможно объяснить, это можно лишь констатировать: вместе с жаждой жизни в молодом Менделееве вдруг проснулись любознательность, трудолюбие, талант. И вот в назначенный день он облачился в парадный мундир и кое-как добрел до института. Когда шёл обратно в лазарет, товарищи устроили ему овацию. Выпускной экзамен был сдан блестяще!

А потом случилось ещё одно чудо. Прославленный хирург Пирогов, осмотрев Менделеева, нашёл, что никакой чахотки нет, а есть небольшая сердечная недостаточность: «До ста лет доживёте, батенька! Успеете раз пять жениться!»

Вот тут гениальный медик не угадал: Дмитрий Иванович женился лишь дважды...

Тема для романа

«Играй, матушка, играй. Дмитрий будет добрей к студентам», — подбадривала весной 1877 года сестра Менделеева подругу своей дочери, закрывшую было крышку рояля при появлении Дмитрия Ивановича. «Матушка» покраснела и, не поднимая глаз, принялась играть. Менделеев смотрел на неё со всей нежностью, на которую способен сорокатрехлетний мужчина по отношению к семнадцатилетней красавице.

Анна Попова, полурусская-полушведка, приехавшая в Петербург поступать в Академию художеств, поселилась в казённой квартире Дмитрия Ивановича вместе с многочисленным семейством Екатерины Ивановны Капустиной, урожденной Менделеевой. Через пару месяцев Екатерина Ивановна, уразумев наконец, как далеко может зайти дело, переехала вместе с Анной на съемную квартиру. Но было поздно!

Дмитрий Иванович пытался бороться с собой: поехал за границу, сначала в Париж, потом в Биарриц. Скитался по свету два года, но любовь всё не проходила. Вернувшись в Петербург, он первым делом послал Анне приглашение проехаться с ним вместе в гости к Куинджи, с которым был дружен. Это был верный ход! В тот месяц чудак Куинджи объявил, что не будет больше выставлять своих работ, и увидеть их могли лишь избранные. И Анна Ивановна, как начинающая художница, не могла противиться искушению стать такой избранной...

Любовь Менделеева-Блок

Роман вспыхнул с новой силой. И через год Феозва Никитична, узнав, что Анна беременна, дала согласие на развод. Консистория, рассматривавшая дело о разводе, наложила на Мендеелева как на виновную сторону епитимью, запретив вступать в брак в течение семи лет. Из-за этого Люба — будущая Прекрасная Дама Серебряного века русской поэзии — появилась на свет незаконнорожденной. И тут Менделееву подвернулся заказ на книгу «О сопротивлении жидкостей». Гонорар в 10 тысяч рублей был употреблен на подкуп священника церкви Спиридония в Адмиралтействе — обвенчав гражданских супругов в нарушении епитимьи, тот был расстрижен.

Нарушение запрета Духовной консистории — дело неслыханное. А тут как раз подоспел приём у императора. «Ваше императорское величество, нельзя давать аудиенцию такому человеку, — убеждали Александра III. — Женившись во второй раз при живой жене, он лишился права бывать в приличном обществе». Император ответил: «Это верно, у Менделеева две жены, но Менделеев-то у меня один!..»

Казалось, всё сложилось наилучшим образом, и теперь-то Дмитрий Иванович станет счастливым. Но, видно, Менделееву на роду было написано маяться с женщинами! Лет через двадцать, женившись на Любе Менделеевой, Александр Блок писал, прозрачно намекая на тестя и тёщу: «Тема для романа. Гениальный ученый влюбился буйно в хорошенькую, женственную и пустую шведку. Она, и влюбясь в его темперамент, и не любя его — по подлой, свойственной бабам двойственности, — родила ему дочь Любу, упрямого сына Ивана и двух близнецов. Чухонка, которой был доставлен комфорт и средства к жизни, стала порхать в свете, связи мужа доставили ей положение и знакомства. Она и картины мажет, и с Репиным дружит. По прошествии многих лет ученый помер. Жена его (до свадьбы и в медовые месяцы влюблённая, во время замужества ненавидевшая) чтит его память „свято“... Ей оправдание, конечно, есть: она не призвана, она пустая бабенка, хотя и не без характера, ей не по силам ни гениальный муж, ни четверо детей, из которых каждый по-своему незауряден».

Разлад между супругами начался почти сразу. Просто Анна Ивановна была недовольна тем, что Менделеев слишком много сил и средств отдает прежней семье. Что построил Физе с детьми дачу на берегу Финского залива. В отместку Анна потребовала, чтобы и ей в Боблове построили новый дом — старый был ничуть не хуже, но Менелеев не стал спорить. Вот только все чаще и чаще приставлял лесенку к стволу исполинского дуба и прятался в дупле — теперь уже от Анны Ивановны.

Взрослому сыну своему — Владимиру — он писал: «Женщины убеждены, что все на свете должно делаться только для них, для их радости, счастья, спокойствия. Детей сдаст нянькам и боннам, и ладно, а сама в Гостиный Двор, в театр. Противны мужчины-шалопаи, противны также и женщины-шалопаи». И еще: «Берегите мать, берегите ее, берегите. Женитесь и выходите замуж по сердцу и разуму вместе. Если сердце претит — дальше, если разум не велит — тоже бегите. Отец ваш был слаб, был уродлив в этом отношении».

И. Репин "Д. Менделеев в домашнем кабинете" 1907г.

Просто Менделеев

Своего первого сына Дмитрий Иванович любил сильнее остальных детей. Владимир был талантлив, целеустремлен и считался надеждой русского флота. Только вот сделать успел немногое: однажды, объезжая мореходные училища, Владимир простудился и слёг с воспалением лёгких. Анна Ивановна, перехватившая письмо с этим сообщением, решила ничего не говорить мужу. Мол, зачем тревожить пожилого человека по пустякам?

19 декабря 1898 года в честь съезда учёных в Мариинском театре давали дневной спектакль. Менделеев во фраке, при орденах, вошёл в ложу под руку с Анной Ивановной. По залу пробежал взволнованный шепоток, и сотни глаз с укором уставились на великого ученого. Просто утреннюю газету с сообщением о смерти Владимира Менделеева читали все, кроме Дмитрия Ивановича.
Вот этого Менделеев уже никак не мог простить Анне: «Как не сказала сразу, разве я так слаб? Я бы застал Володю ещё живым!» И с тех пор старался вообще обращаться к жене как можно реже и лишь по крайней необходимости.

Усадьба Д. Менделеева - Боблово

Все его надежды сосредоточились было на внуке — трехлетнем Дмитрии, Володином сыне. Менделеев умолял невестку: «Отдайте мне Митюшу, Христа ради. Это была бы радость моя! Буду лелеять его как сына». Та, разумеется, не соглашалась. Пока взрослые спорили, мальчик тихо умер от аппендицита.

Вот тут уж Менделеев стал стремительно дряхлеть. Читать и писать почти не мог — прогрессировала катаракта. Из доступных развлечений остались лишь чемоданы — их можно было клеить на ощупь — и романы, которые ему читали вслух. Но духом Дмитрий Иванович по-прежнему был неукротим.

— «Прелестная Сюзанна! Один поцелуй ваших уст вознаградит меня за все опасности, которым я подвергся», — читают ему.

— Ага, ловко! Поцеловал! Я же говорил, что поцелует! — радовался Менделеев.

Толстого и Достоевского Дмитрий Иванович не жаловал: «Терпеть не могу этих психологических анализов. Убьют человека, и два тома мучений! То ли дело в пампасах индейцы снимают скальпы!»
Напоследок, без малого в семьдесят лет, Менделеев сумел прозреть — осенью 1903 года ему сделали операцию на глазах. Это была одна из первых таких операций в мире, и поговаривали, что Дмитрий Иванович решился на неё не столько ради себя самого, сколько ради науки. Через 4 года он умер...

...20 января 1908 года — в первую годовщину смерти Менделеева — вдова, Анна Ивановна, метала громы и молнии. Каменщики из-за мороза не успели выбить на гранитном памятнике никаких регалий — только имя: Дмитрий Иванович Менделеев. «Кто-нибудь, да объясните же наконец этой женщине, что больше ничего и не надо писать на могиле гения!» — свирепствовал Блок.

Ирина Стрельникова

Сегодня с одним клиентом на консультации разговаривали об ЭНТРОПИИ.

Это была одна из тех консультаций, когда человек уже решил все свои проблемы, и мы не спеша обсуждаем разные вещи, философствуем, просто общаемся.

И договорились мы с мужчиной до такого, что возможно покажется вам странным.

Если мы живем в мультивселенной, то обязательно есть вселенные с другим уровнем энтропии.

Как вы думаете, что из этого вытекает?

Допустим наша вселенная - это мир, в котором энтропия положительная и равна единице = 1.

Но есть вселенные, в которых энтропия равна 100, и все процессы старения и разрушения ускорены в сто раз!

Если в нашей вселенной вам отмерено 100 лет жизни, в другой вселенной вы постареете и умрете всего за год.

И это не зависит от течения времени. Т.е. в другой вселенной год будет в точности равен нашему году. Просто сам процесс разрушения и старения будет идти быстрее.

Это будет мир смерти и хаоса.

Но возможно существуют вселенные в которых энтропия отрицательная величина.

Попав в эту вселенную, вы будете становиться моложе. Ножи со временем будут не тупиться, а становиться острее, кубик Рубика собираться сам собой, и даже химические процессы будут идти иначе.

Эта вселенная также будет довольно странной и возможно неуютной. Но в ней будет царить абсолютный порядок. И чтобы создать хаос, придется постараться - приложить энергию.

Возможно вы захотите попасть во вселенную с отрицательной энтропией лишь на время, чтобы омолодиться.

И есть вселенные с нулевой энтропией.

В них будет царить абсолютное равновесие. Хорошо, это или плохо - сложно сказать.

Ах да, что такое энтропия спросите вы?

Энтропия - это мера беспорядка.

Как определить беспорядок? Один из способов - приписать каждому состоянию число вариантов, которыми это состояние можно реализовать. И чем больше таких способов реализации, тем больше значение энтропии. Чем больше организованно вещество (его структура), тем ниже его неопределённость (хаотичность).

Энтропия? Это просто!

Этот пост является вольным переводом ответа, который Mark Eichenlaub дал на вопрос What's an intuitive way to understand entropy?, заданный на сайте Quora

Энтропия. Пожалуй, это одно из самых сложных для понимания понятий, с которым вы можете встретиться в курсе физики, по крайней мере если говорить о физике классической. Мало кто из выпускников физических факультетов может объяснить, что это такое. Большинство проблем с пониманием энтропии, однако, можно снять, если понять одну вещь. Энтропия качественно отличается от других термодинамических величин: таких как давление, объём или внутренняя энергия, потому что является свойством не системы, а того, как мы эту систему рассматриваем. К сожалению в курсе термодинамики её обычно рассматривают наравне с другими термодинамическими функциями, что усугубляет непонимание.

Так что же такое энтропия?

Если в двух словах, то

Энтропия — это то, как много информации вам не известно о системе

Например, если вы спросите меня, где я живу, и я отвечу: в России, то моя энтропия для вас будет высока, всё-таки Россия большая страна. Если же я назову вам свой почтовый индекс: 603081, то моя энтропия для вас понизится, поскольку вы получите больше информации.

Почтовый индекс содержит шесть цифр, то есть я дал вам шесть символов информации. Энтропия вашего знания обо мне понизилась приблизительно на 6 символов. (На самом деле, не совсем, потому что некоторые индексы отвечают большему количеству адресов, а некоторые — меньшему, но мы этим пренебрежём).

Или рассмотрим другой пример. Пусть у меня есть десять игральных костей (шестигранных), и выбросив их, я вам сообщаю, что их сумма равна 30. Зная только это, вы не можете сказать, какие конкретно цифры на каждой из костей — вам не хватает информации. Эти конкретные цифры на костях в статистической физике называют микросостояниями, а общую сумму (30 в нашем случае) — макросостоянием. Существует 2 930 455 микросостояний, которые отвечают сумме равной 30. Так что энтропия этого макросостояния равна приблизительно 6,5 символам (половинка появляется из-за того, что при нумерации микросостояний по порядку в седьмом разряде вам доступны не все цифры, а только 0, 1 и 2).

А что если бы я вам сказал, что сумма равна 59? Для этого макросостояния существует всего 10 возможных микросостояний, так что его энтропия равна всего лишь одному символу. Как видите, разные макросостояния имеют разные энтропии.

Пусть теперь я вам скажу, что сумма первых пяти костей 13, а сумма остальных пяти — 17, так что общая сумма снова 30. У вас, однако, в этом случае имеется больше информации, поэтому энтропия системы для вас должна упасть. И, действительно, 13 на пяти костях можно получить 420-ю разными способами, а 17 — 780-ю, то есть полное число микросостояний составит всего лишь 420х780 = 327 600. Энтропия такой системы приблизительно на один символ меньше, чем в первом примере.

Мы измеряем энтропию как количество символов, необходимых для записи числа микросостояний. Математически это количество определяется как логарифм, поэтому обозначив энтропию символом S, а число микросостояний символом Ω, мы можем записать:

S = log Ω

Это есть ничто иное как формула Больцмана (с точностью до множителя k, который зависит от выбранных единиц измерения) для энтропии. Если макросостоянию отвечают одно микросостояние, его энтропия по этой формуле равна нулю. Если у вас есть две системы, то полная энтропия равна сумме энтропий каждой из этих систем, потому что log(AB) = log A + log B.

Из приведённого выше описания становится понятно, почему не следует думать об энтропии как о собственном свойстве системы. У системы есть опеделённые внутренняя энергия, импульс, заряд, но у неё нет определённой энтропии: энтропия десяти костей зависит от того, известна вам только их полная сумма, или также и частные суммы пятёрок костей.

Другими словами, энтропия — это то, как мы описываем систему. И это делает её сильно отличной от других величин, с которыми принято работать в физике.
 

Физический пример: газ под поршнем

Классической системой, которую рассматривают в физике, является газ, находящийся в сосуде под поршнем. Микросостояние газа — это положение и импульс (скорость) каждой его молекулы. Это эквивалентно тому, что вы знаете значение, выпавшее на каждой кости в рассмотренном раньше примере. Макросостояние газа описывается такими величинами как давление, плотность, объём, химический состав. Это как сумма значений, выпавших на костях.

Величины, описывающие макросостояние, могут быть связаны друг с другом через так называемое «уравнение состояния». Именно наличие этой связи позволяет, не зная микросостояний, предсказывать, что будет с нашей системой, если начать её нагревать или перемещать поршень. Для идеального газа уравнение состояния имеет простой вид:

p = ρT

хотя вы, скорее всего, лучше знакомы с уравнением Клапейрона — Менделеева pV = νRT — это то же самое уравнение, только с добавлением пары констант, чтобы вас запутать. Чем больше микросостояний отвечают данному макросостоянию, то есть чем больше частиц входят в состав нашей системы, тем лучше уравнение состояния её описывают. Для газа характерные значения числа частиц равны числу Авогадро, то есть составляют порядка 10^23.

Величины типа давления, температуры и плотности называются усреднёнными, поскольку являются усреднённым проявлением постоянно сменяющих друг друга микросостояний, отвечающих данному макросостоянию (или, вернее, близким к нему макросостояниям). Чтобы узнать в каком микросостоянии находится система, нам надо очень много информации — мы должны знать положение и скорость каждой частицы. Количество этой информации и называется энтропией.

Как меняется энтропия с изменением макросостояния? Это легко понять. Например, если мы немного нагреем газ, то скорость его частиц возрастёт, следовательно, возрастёт и степень нашего незнания об этой скорости, то есть энтропия вырастет. Или, если мы увеличим объём газа, отведя поршень, увеличится степень нашего незнания положения частиц, и энтропия также вырастет.
 

Твёрдые тела и потенциальная энергия

Если мы рассмотрим вместо газа какое-нибудь твёрдое тело, особенно с упорядоченной структурой, как в кристаллах, например, кусок металла, то его энтропия будет невелика. Почему? Потому что зная положение одного атома в такой структуре, вы знаете и положение всех остальных (они же выстроены в правильную кристаллическую структуру), скорости же атомов невелики, потому что они не могут улететь далеко от своего положения и лишь немного колеблются вокруг положения равновесия.

Если кусок металла находится в поле тяготения (например, поднят над поверхностью Земли), то потенциальная энергия каждого атома в металле приблизительно равна потенциальной энергии других атомов, и связанная с этой энергией энтропия низка. Это отличает потенциальную энергию от кинетической, которая для теплового движения может сильно меняться от атома к атому.

Если кусок металла, поднятый на некоторую высоту, отпустить, то его потенциальная энергия будет переходить в кинетическую энергию, но энтропия возрастать практически не будет, потому что все атомы будут двигаться приблизительно одинаково. Но когда кусок упадёт на землю, во время удара атомы металла получат случайное направление движения, и энтропия резко увеличится. Кинетическая энергия направленного движения перейдёт в кинетическую энергию теплового движения. Перед ударом мы приблизительно знали, как движется каждый атом, теперь мы эту информацию потеряли.
 

Понимаем второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия (замкнутой системы) никогда не уменьшается. Мы теперь можем понять, почему: потому что невозможно внезапно получить больше информации о микросостояниях. Как только вы потеряли некую информацию о микросостоянии (как во время удара куска металла об землю), вы не можете вернуть её назад.

Давайте вернёмся обратно к игральным костям. Вспомним, что макросостояние с суммой 59 имеет очень низкую энтропию, но и получить его не так-то просто. Если бросать кости раз за разом, то будут выпадать те суммы (макросостояния), которым отвечает большее количество микросостояний, то есть будут реализовываться макросостояния с большой энтропией. Самой большой энтропией обладает сумма 35, и именно она и будет выпадать чаще других. Именно об этом и говорит второй закон термодинамики. Любое случайное (неконтролируемое) взаимодействие приводит к росту энтропии, по крайней мере до тех пор, пока она не достигнет своего максимума.
 

Перемешивание газов

И ещё один пример, чтобы закрепить сказанное. Пусть у нас имеется контейнер, в котором находятся два газа, разделённых расположенной посередине контейнера перегородкой. Назовём молекулы одного газа синими, а другого — красными.

Если открыть перегородку, газы начнут перемешиваться, потому что число микросостояний, в которых газы перемешаны, намного больше, чем микросостояний, в которых они разделены, и все микросостояния, естественно, равновероятны. Когда мы открыли перегородку, для каждой молекулы мы потеряли информацию о том, с какой стороны перегородки она теперь находится. Если молекул было N, то утеряно N бит информации (биты и символы, в данном контексте, это, фактически, одно и тоже, и отличаются только неким постоянным множителем).
 

Разбираемся с демоном Максвелла

Ну и напоследок рассмотрим решение в рамках нашей парадигмы знаменитого парадокса демона Максвелла. Напомню, что он заключается в следующем. Пусть у нас есть перемешанные газы из синих и красных молекул. Поставим обратно перегородку, проделав в ней небольшое отверстие, в которое посадим воображаемого демона. Его задача — пропускать слева направо только красных, и справа налево только синих. Очевидно, что через некоторое время газы снова будут разделены: все синие молекулы окажутся слева от перегородки, а все красные — справа.

Получается, что наш демон понизил энтропию системы. С демоном ничего не случилось, то есть его энтропия не изменилась, а система у нас была закрытой. Получается, что мы нашли пример, когда второй закон термодинамики не выполняется! Как такое оказалось возможно?

Решается этот парадокс, однако, очень просто. Ведь энтропия — это свойство не системы, а нашего знания об этой системе. Мы с вами знаем о системе мало, поэтому нам и кажется, что её энтропия уменьшается. Но наш демон знает о системе очень много — чтобы разделять молекулы, он должен знать положение и скорость каждой из них (по крайней мере на подлёте к нему). Если он знает о молекулах всё, то с его точки зрения энтропия системы, фактически, равна нулю — у него просто нет недостающей информации о ней. В этом случае энтропия системы как была равна нулю, так и осталась равной нулю, и второй закон термодинамики нигде не нарушился.

Но даже если демон не знает всей информации о микросостоянии системы, ему, как минимум, надо знать цвет подлетающей к нему молекулы, чтобы понять, пропускать её или нет. И если общее число молекул равно N, то демон должен обладать N бит информации о системе — но именно столько информации мы и потеряли, когда открыли перегородку. То есть количество потерянной информации в точности равно количеству информации, которую необходимо получить о системе, чтобы вернуть её в исходное состояние — и это звучит вполне логично, и опять же не противоречит второму закону термодинамики.

Скорее забавная новость, но решил кинуть ее в "научный раздел" 

Сравниваем реальные размеры Москвы с другими городами планеты

В прошлый раз мы сравнили реальные формы и размеры 23 городов России. Вот, как это выглядело:

Было бы интересно по тому же принципу сравнить Москву (в пределах МКАДа) с известными городами мира – Лондоном, Нью-Йорком, Стамбулом... Какое место занимает наша столица в этом ряду с точки зрения размеров?

Ну, начнем с самого простого и известного – Парижа. Вот его незамысловатые очертания:

Предлагаю вам проверить себя и пройти маленький тест. Посмотрите на следующую картинку и скажите, какой из трех вариантов (А, Б или В) по вашему мнению соответствует реальному размеру Парижа относительно Москвы?

80% людей думают, что Париж – либо примерно равен Москве, либо значительно превышает ее по площади (варианты А и В). На самом же деле, площадь столицы Франции – всего 105 км2, то есть она в 9 раз меньше Москвы:

Более того, по площади Париж значительно меньше Омска, Казани или Самары и примерно равен таким городам, как Йошкар-Ола, Чебоксары или Рыбинск.

Компактность городов – это общая особенность Европы. Да что там городов... Даже целых стран. Существует 5 европейских государств, которые целиком и полностью влезут на территории Москвы в пределах МКАДа:

А если взять столицу всего Евросоюза – город Брюссель (Бельгия), то на фоне Москвы он выглядит как родимое пятно весьма странной формы:

Ну, ладно, шутки шутками, но есть в Европе и крупные мегаполисы. Например, Лондон – он почти в 2 раза больше Москвы по площади:

Или, взять, скажем, Стамбул (Турция). Он хоть и не целиком в Европе (часть лежит в Азии), но его общая площадь в 6 раз больше Москвы. Теперь уже она сама выглядит как родимое пятно:

А что там в США?

Ну, столица у них тоже крошечная. Вашингтон – всего 177 квадратных километров (Москва – 900). Кстати, приглядитесь к его очертаниям и скажите, ну и кто у нас тут валенок?))

Кстати, если форма валенка кажется вам странной, то это вы еще Лас-Вегас не видели...

Не знаю, что своим рисунком хотел сказать главный архитектор, но выглядит впечатляюще. Мягко говоря.

Вообще, многие американские города, которые на слуху – Майами, Детройт, Филадельфия, Сан-Франциско – также не выделяются особыми размерами, но зато выделяются угловатостью и простотой форм.

Конечно, есть в США города, сравнимые с Москвой или даже превышающие ее по площади. Это Чикаго, Нью-Йорк, Хьюстон и некоторые другие:

И все же, американские города, как и европейские – не сверхгиганты. А можно ли найти такой город, по сравнению с которым Москва покажется величиной с деревню?

Конечно. Нужно просто искать там, где живет много людей, а именно – в Китае. Например, недавно я писал про город Ухань. Тот самый, который закрыли из-за эпидемии коронавируса. Знаете, какой он площади? Вот такой:

Но Ухань – это всего лишь 9-й по размеру город Китая. Стоит ли показывать остальные 8? Думаю, не имеет смысла, ведь многие из них даже не на слуху (Баодин, Наньян). Что же касается известных – Пекина, Харбина, Гуанчжоу... То они тоже не самые крупные.

А вот самый-самый крупный (не только в Китае, но и в мире) – это город Чунцин с населением под 30 миллионов жителей:

Чунцин занимает 82 000 квадратных километров. Эта площадь в 90 раз больше Москвы, в 3 раза больше Крыма, и примерно равна площади Австрии или Чехии. Между крайними точками этого титана – почти 500 километров.

Впрочем, я понятия не имею, почему китайцы выделили все это в отдельный город. Или почему не нарисовали город еще бОльший по площади? Ведь, по сути, весь центральный и прибрежный Китай – это одна сплошная застройка, где границы городов можно проводить как угодно. Между населенными пунктами просто нет физического разрыва...

В общем, если им будет нужно, они и еще более огромный город нарисуют)

Что если ты художник, а не историк, но нужно написать картину с историческим подтекстом?

Казалось бы - изучи материал.

Не то можно дорисоваться до Наполеона верхом на танке, причем из "Command & Conquer" 

Интереснейший разбор картины Павла Корина «Александр Невский».

В коментах по ссылке тоже масса любопытного.

Какая схватка о мече Александра, какой накал спора, аргументов и эпитетов...

Лично я получил удовольствие, частицей которого спешу поделиться с вами 

"Александр Невский" Павла Корина: это уже перебор, или "художнику виднее"?

Пожалуй, из всего массива русского изобразительного искусства, посвященного исторической тематике, именно картины советских художников оставили нам огромные "кусты клюквы". Вместе с этим, многими современными зрителями они воспринимаются как "достоверные" и вполне себе "реалистичные". Вот об этой самой "достоверности" мы сегодня и поговорим на примере широко известной работы Павла Корина «Александр Невский». Сразу отмечу, что это лишь часть (хотя и центральная) одноименного триптиха. По традиции я не буду рассуждать о художественной ценности картины (мой канал не об этом), а рассмотрю ее на предмет соответствия исторической реальности XIII века (другими словами, времени жизни реального Александра Невского). Дабы максимально подробно осветить каждый элемент вооружения героя - рассмотрим их по пунктам.

Собственно, сама картина. В нижнем правом углу притаилась карманная рать князя))

1. Шлем

В отличие от остальных доспехов князя (в некотором роде спойлер) с его боевым наголовьем все не так однозначно. С одной стороны, шлем Александра Ярославича вполне соответствует эпохе, более того - он банально скопирован с реального боевого шлема XIII века, правда - другого князя, Ярослава Всеволодовича (да, на голове Александра шлем его отца - весьма сентиментально). Однако, "начав за здравие", далее художник, что называется, "пошел вразнос": вся лицевая защита была безжалостно "уничтожена", дабы ничто не закрывало мужественное лицо героя. Вот только проблема здесь в том, что в XIII веке без полумаски такой шлем - это доспех самоубийцы: шансы выжить в нем в копейной сшибке снижаются почти до нуля (противник не слепой и прекрасно понимает куда в таком случае целить копьем). Само собой разумеется, что в таком виде - это уже не русское боевое наголовье XIII века, а лишь насмешка над ними.

Княжеский шелом Ярослава Всеволодовича. Не буду здесь разбирать его конструкцию, на эту тему есть отдельная статья (переходите по гиперссылке в предыдущем абзаце). Отмечу лишь, что наносник здесь имеет ребро жесткости, выгнут далеко вперед и очень широкий (часть его утеряна) - он и отводит острие копья при попадании в сторону от лица.

Как будто этого мало, но художник еще и добавил к шлему кольчужную бармицу... лишь сзади. От чего именно она должна защищать - мне неведомо. К слову, шлем сидит на голове Александра настолько плотно, что места для подшлемника там просто нет. Что ж, в таком случае уже никакая защита не спасет героя от неминуемой закрытой черепно-мозговой травмы. Впрочем, это еще цветочки, ведь мы движемся дальше...

Здесь, конечно, шлем Ярослава Всеволодовича "стилизовали" дальше некуда, но по этой картинке можно понять приблизительную степень защиты, которую он давал владельцу.

2. Корпусный доспех.

...и картина становится, воистину, сюрреалистичной. Корин нарядил русского князя XIII века в... юшман! Более того, хорошо видно, что у доспеха имеются длинные кольчужные рукава. Потому, можно забыть о юшманах русской поместной конницы (и они смотрелись бы здесь не лучше, чем ак47), наиболее близкий аналог такой брони - это индо-персидские юшманы... вот только распространение они получили (несложно догадаться где) не ранее XVI века, а подавляющая часть таких доспехов датируется XVII-XVIII веками. Как именно Александр Ярославич в XIII веке (напоминаю, речь идет о картине, изображающей исторического персонажа), преодолев время и пространство, раздобыл себе такой доспех - вопрос не ко мне. Но даже это - слабо в сравнении с...

А вот и аналог. Конкретно этот юшман - XVIII века, как видите - никакого нахлеста уже нет, только большие цельные пластины. У Корина же их - по две на "сегмент", это единственное отличие.

3. Защита конечностей.

...латными перчатками и защитой ног героя! Серьезно, Корин не поленился и изобразил на ногах русского князя XIII (прописью!) века САБАТОНЫ (латные ботинки)! Не сомневаюсь, что большинству моих читателей и без меня известно, где имели хождение такие доспехи. Отмечу лишь, что латная защита ног в Западной Европе появилась не ранее первой половины XIV века, а форму, схожую с изображенной на картине, приобрела веке в XV-XVI. Это же справедливо и для латных перчаток. По сути, все это - части готического доспеха, не применявшегося на Руси НИКОГДА.

Комплект доспехов, в котором латные "ноги" смотрятся органично. Ей-богу, Корин мог-бы пожалеть князя и дорисовать ему еще и кирасу с саладом вместо непонятно чего)))

У меня есть лишь одно объяснение присутствию европейских лат на картине: художник стремился сделать образ князя максимально "рыцарским". Даже если оставить в стороне тот факт, что реальный Александр Невский был очень (не сказать максимально) далек от европейских рыцарских идеалов (которым и сами европейцы соответствовали не лучше), то для чего именно был нужен такой прием... вот здесь уже ответов у меня нет.

4. Меч.

После ознакомления с "княжескими доспехами", изображенными Кориным, меч Александра Ярославича не вызывает ярких эмоций. Да, его навершие представляет собой какую-то странную накрученную гайку (индустриализация, не иначе), да - гарда великовата, а клинок имеет пять долов (привет, чинкуэда!)... но вы же уже понимаете, что такие "мелочи" мало заботили творца сего "шедевра" живописи.

Чинкуэда - итальянский меч/кинжал (переводится как "пять пальцев" , название дано благодаря ширине клинка). У меча на картине такой ширины нет, но художника это не остановило...

В конце подведем итог. Русский князь имеет: русский шлем XIII века, но без лицевой защиты, круговой бармицы и даже подшлемника, индо-персидский юшман XVII (например) века, латные "руки-ноги" века XV и невменяемый меч на стыке эпох, культур и советского производства деталей. Вообще, эту картину можно ругать долго и с упоением, ибо она - ярчайший пример того, что бывает, если художник берется за тему, в которой ни черта (извиняюсь, но других слов у меня нет) не смыслит. Так ли вы представляете себе знаменитого русского князя? Пишите в комментариях! Спасибо!

А это уже - современное творчество))) И историчность не страдает (ниже там падать уже некуда), и защита "головы" (точнее - сама голова) теперь хороша!

- Почему Даль подписывался псевдонимом - Луганский?

- Кого Чехов называл женой, а кого любовницей?

- Почему Достоевский запрещал жене красить губы?

...И много других интересных и забавных подробностей в великолепной подборке коротких, интересных фактов про ряд известных писателей  

Даль, Достоевский, Лермонтов, Пушкин, Чехов

Особые приметы:

Может ли всего одна стая волков изменить течение рек?

ДА.

Причина и следствие 

Как аукнется, так и откликнется.

Что посеешь, то и пожнешь.

В мире многое взаимосвязано. Иногда самым неожиданным и необычным образом.

«Эффект бабочки». Или правильнее будет сказать «эффект волка»?

Когда в 1995 году четырнадцать волков были выпущены на волю в Йеллоустонском национальном парке, ученые и не подозревали, что это кардинально изменит всю экосистему парка.

Волков не было в парке 70 лет и все это время там царствовали олени, которые за годы бесконтрольного размножения (все усилия людей по контролю их популяции не приносили успеха) нанесли сильнейший урон местной флоре. Четырнадцать волков, конечно, не смогли съесть всех оленей, но они заставили тех осторожнее выбирать места для пастбищ и избегать некоторых участков парка. На тех местах начала возрождаться растительность. За шесть лет количество деревьев увеличилось в пять раз. Появились бобры, которым деревья нужны для постройки плотин. В заводях завелись ондатры, утки и рыбы. Волки уменьшили популяцию шакалов, что привело к увеличению количества зайцев и мышей, а те в свою сторону привлекли в парк ястребов, хорьков и лис. В парк пришли медведи, так как они смогли отгонять волков от их добычи или доедать их объедки. В парке увеличилось количество ягод.

Но самое удивительное, волки изменили течение рек. Их русла выпрямились и стабилизировались, уменьшилась эрозия берегов. Случилось это потому, что влияние волков на оленей привело к взрывному росту деревьев и травы по берегам рек, что привело к их укреплению. Поменялась сама география парка, а все благодаря четырнадцати волкам, выпущенным туда менее двадцати лет назад.

Может ли какая-то звезда в нашей вселенной, быть старше самой вселенной?

Такого быть не может!

И все-таки есть... И никто не понимает почему... 

Звезда Мафусаила старше самой Вселенной

Звезда субгигант в представлении художника.

Согласно общепринятой теории Большого взрыва возраст Вселенной составляет 13,8 млрд лет, но возраст самой старой из изученных звезд превышает возраст Вселенной. Как такое может быть, как звезда может быть старше самой Вселенной?

Звезда Мафусаила находится в созвездии Весов и удалена от нас на 190 световых лет, по массе в 1,3 раза тяжелее Солнца, в полтора раза больше и в 4 раза ярче. Внутри звезды аномально мало элементов тяжелее гелия, в сотни раз меньше чем внутри Солнца. Звезда Мафусаила почти полностью израсходовала запасы водородного топлива в своем ядре и находится на стадии эволюции субгиганта, когда догорает водород, но еще не началось горение гелия.

По первоначальной оценке возраст звезды оказался равным 16 млрд лет, что шокировало астрономов, это намного старше Вселенной. Позже оценку возраста снизили до 14,46±0,8 млрд лет, но это все равно больше возраста Вселенной. Результаты последнего исследования опубликованы в 2014 году, возраст звезды снизили до 14,27 млрд лет с той же погрешностью. Таким образом, формально нижний предел оценки возраста ниже чем 13,8 млрд, но ученые понимают, что не могут объяснить парадокс звезды Мафусаила, она ставит современную науку в тупик. Возраст все равно выходит за пределы Вселенной.

Ошибок в оценке возраста звезды быть не может, но как так получилось что она старше самой Вселенной? Значит ошибка может быть в определении возраста Вселенной согласно современной космологической модели, где учитывается константа Хаббла. Скорость расширения Вселенной может изменяться со временем, следовательно константа Хаббла может оказаться переменной, что внесет коррективы в оценку возраста Вселенной.

Звезда Мафусаила

Есть и другие трудности, которые мешают точно определить возраст Вселенной. Вселенная неоднородна по структуре и расширяется с большой скоростью, объекты космоса удалены от нас на огромные расстояния, темная материя и темная энергия. Впрочем, теория о Большом взрыве тоже может быть неверна. В будущем могут быть открыты другие звезды старше Вселенной и еще старше чем звезда Мафусаила, например трудно обнаруживаемые старейшие белые карлики, которые успели пройти стадию субгиганта звезды Мафусаила, стать красным гигантом, сжечь все запасы гелия в ядре и сбросить внешнюю оболочку. Возраст таких белых карликов теоретически еще выше и даже нижний предел погрешности измерений будет выше возраста Вселенной.