ДРУГИЕ ДИСКУССИИ ПО СТРОЕНИЮ И СВОЙСТВАМ РАСПЛАВОВ
Ни один диспут со времен Адама и Евы не закончился ещё победой ни одной из сторон. Гумилев Л.Н. Компьютерные эксперименты вполне ясно свидетельствуют о том, что в традиционной модели вообще нет затвердевания; даже сами устоявшиеся методики экспериментов в области твердого состояния в принципе пригодны лишь для определения "жидкостных" кинетических свойств. Тем не менее 20 лет обсуждения этого вопроса мало приблизили к согласию. Такие ситуации характерны для периодов "кризиса". Но отсутствие затвердевания в рамках традиционной теории - отнюдь не единственная тема дискуссий с признаками, характерными для "кризиса" идеологии. В исследованиях структуры и свойств расплавов и на конференциях по этой проблеме прослеживается целый ряд подобных ожесточенных дискуссий, которые продолжаются по 20-40 лет без видимого продвижения вперед. Таковы, в частности, дискуссии по следующим вопросам: 1) О существовании фазовых переходов или структурных перестроек в жидкостях, особенно в металлических расплавах на основе железа и алюминия [24, 25]. 2) Об эффектах дальнодействия в пленках, которые, в частности, изменяют вязкость жидкости на расстояниях порядка 1мкм или 1000 монослоёв от поверхности [26]. 3) О существовании в эвтектиках областей чистых жидкостей. 4) О квазикристаллических свойствах и структуре жидкостей [5]. 5) О "наследственности" и "памяти" жидкости [24, 25]. На первом плане или "на поверхности" таких дискуссий лежат споры о точности соответствующих экспериментов, о строгости доводов, обосновывающих возможность или невозможность обсуждаемых явлений, и др. Однако более тщательный анализ приводит к выводу, что здесь, как и в вопросах компьютерного моделирования, присутствует иная побудительная причина, которая часто остается неосознанной, но оказывается главной. Это - наша "приверженность" традиционной молекулярной модели вещества, то есть модели со сферически-симметричными взаимодействиями атомов и их классическим движением. Другими словами, мы еще до начала исследования каждого нового явления обычно неосознанно исходим из предположения, что оно должно объясниться в такой модели, где атомы представляются в виде притягивающихся и отталкивающихся классических шариков. Если возникают трудности, то мы ссылаемся обычно на влияние направленности и ковалентности связи, на многочастичные взаимодействия и др., допускаем, что учет таких особенностей способен улучшить совпадение с опытом и дать полезные поправки; в то же время обычно считается, что основные закономерности обусловлены сферическими парными силами. Вера в то, что основные явления можно и нужно понять в рамках модели упругих атомов-шариков - это "нулевой постулат" молекулярно-кинетической теории; это положение давно уже представляется "самоочевидным", "общеизвестным"; подразумевается, что оно не нуждается не только в обосновании, но и в упоминании. Отмеченные многолетние дискуссии вызваны противоречиями между этими глубоко укоренившимися традиционными представлениями и новыми опытными данными; действительно, такие дискуссии возникают между исследователями, обобщающими новые данные, и теоретиками, которые исходят из традиционной молекулярной модели, в которой эти явления невозможны (как и затвердевание). Поэтому теоретики "не признают" новые факты, "пока не будет создана убедительная молекулярная модель" (Займан), объясняющая эти факты. В других случаях позиция теоретика формулируется в более мягкой форме: "Пока не будут выяснены пути теоретического объяснения картины микронеоднородности в больших объёмах, представление о таких областях, основывающееся главным образом на косвенных доказательствах, остаётся лишь более или менее вероятной гипотезой" [27]. При переходе от одного коллектива исследователей к другому и от одной конференции к другой набор дискуссионных проблем может существенно изменяться, однако физическая суть их, как выясняется, остается той же. Так, на конференциях по поверхностным явлениям в расплавах основное место занимают обычно эффекты дальнодействия и образование "толстых пленок" толщиною, например, 103-104 монослоёв, которые не удаётся последовательно объяснить на основе обычных короткодействующих химических связей. В данной книге рассматриваются в основном дискуссии, возникавшие или обсуждавшиеся на конференциях по структуре и свойствам расплавов, а также по поверхностным свойствам. Однако такое же рассмотрение будет, очевидно, продуктивным и в других вопросах. О противоречиях между традиционной теорией и новыми опытными данными свидетельствуют не только ожесточенные многолетние дискуссии теоретиков и экспериментаторов, но также и тот факт, что между ними часто практически отсутствует общение. Здесь ситуация не менее парадоксальна и даже комична, чем в вопросе о затвердевании. Например, в экспериментальной секции конференции могут быть представлены десятки докладов о структурных перестройках в металлических расплавах, тогда как в соседней теоретической секции той же конференции уже одно упоминание о таких превращениях воспринимается резко отрицательно. Взаимодействие теории и эксперимента здесь также часто сводится к тому, что теория ничего не может сказать об одних результатах эксперимента и не может "признать" другие (как и по результатам компьютерного моделирования затвердевания). Такие взаимоотношения теории и эксперимента, часто парадоксальные и необычные, дают интересный материал для анализа психологии научного исследования. Дискуссии о структурных перестройках или фазовых переходах в жидкостях прослеживаются в литературе на протяжении, по крайней мере, 40 лет [24, 25]. Обычно экспериментаторы "открывали" такие переходы, а теоретики "закрывали" их, считая такие явления "противоречащими физике", или "не признавали" эти данные "пока не будет создана убедительная молекулярная модель". Разрыв и отсутствие взаимодействия между теорией и экспериментом характерен для периода "кризиса"; так, к началу века практически не было общения между исследователями спектров и теоретиками, придерживавшимися классической теории; взаимодействие теории и эксперимента в этой области стало возможно практически лишь с появлением теории Бора и затем строгих квантовых теорий для спектров [1, 17].
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ДРУГИЕ ДИСКУССИИ ПО СТРОЕНИЮ И СВОЙСТВАМ РАСПЛАВОВ» з дисципліни «Про кризу кінетичної теорії рідини і затвердіння»
