Частицы газа движутся свободно и взаимодействуют, как упругие шарики, только в моменты столкновений, назовем такой газ «идеальным».
Интересно, они об этом знают? Соболевский ничего не говорил об особенностях сцепления в газах.
На следующий день Саша не успокоился и весь вечер выводил следствия.
Интересно, а закон Авогадро уже есть?
Ладно, рискнем.
Согласно закону Авогадро, в одинаковых объемах газов при одинаковых давлениях и температурах содержится одинаковое количество частиц, — прокомментировал Саша. — Следовательно, произведение давления на объем, деленное на число частиц, пропорционально температуре. В уравнении (*) точно такое же выражение пропорционально кинетической энергии (живой силе частиц).
Саша постеснялся называть основное уравнение МКТ своим, пририсовал рядом с ним звёздочку, и везде так и называл: «уравнение (*)».
Следовательно, — продолжил Саша, — живая сила пропорциональна температуре.
Интересно, а им известна постоянная Больцмана?
Дело облегчалось тем, что Саша её тоже не помнил и вышел из положения с некоторым изяществом:
Коэффициент пропорциональности между энергией (живой силой) и температурой обозначим буквой k.
Интересно, а лорд Кельвин уже изобрел свою температурную шкалу?
Кельвин казался более поздним исследователем, чем Авогадро, поэтому Саша решил выразиться осторожно:
Предположение о том, что температура жестко связана с движением частиц приводит к выводу о существовании минимальной температуры — абсолютного нуля температур, от него и надо отсчитывать температуру в уравнении, но можно оставить привычный шаг шкалы, как у Цельсия.
Ну, в крайнем случае, Соболевский ввернет что-то типа: «Александр Александрович, это шкала называется „шкалой Кельвина“».
После чего Саша записал зависимость давления от концентрации и температуры и вывел из нее уравнение Клапейрона, закон Бойля Мариотта, закон Шарля и закон Гей-Люссака. Он совершенно точно помнил, что Клапейрон просто объединил работы предшественников, так что газовые законы, наверняка известны.
До очередного урока у Соболевского Саша успел переписать все на чистовик и озаглавить:
«Никакого теплорода не существует!»
Ему было слегка стыдно, что он выводит уравнение, как в школьном учебнике, хотя на втором курсе МИФИ их грузили более сложной версией того же самого, основанной на распределении Максвелла. Но этого Саша не помнил совсем.
Когда Соболевский вошел в класс, под мышкой у него располагался старинный фолиант в кожаном переплете.
— Я нашел эту работу Ломоносова, — сказал учитель. — У вас действительно много общего. Вот, здесь есть русский перевод. Вторая статья: «Размышления о причине теплоты и холода».
И он протянул Саше толстый том под названием: «Ломоносов М.В. Научные труды».
Саша бережно взял и открыл фолиант на нужной странице. Там был год первой публикации: 1750.
— Спасибо вам огромное! А почему перевод?
— Оригинал на латыни, — объяснил учитель. — В отличие от вас, Ломоносов считал, что теплота связана с вращением частиц, в вы, как я понял, связываете ее с любым движением?
— Да, — кивнул Саша. — Они только в газах вращаются, если форма позволяет, в твердых телах колеблются около положений равновесия, а в жидкостях — колеблются и могут перепрыгивать с места на место, что объясняет текучесть.
— Такого даже у Ломоносова нет, — признался Соболевский. — Вы считаете, что атомы разной формы?
— Молекулы разной формы, — сказал Саша, — они состоят из атомов.
— Точно по Ломоносову! — воскликнул Соболевский. — Вы читали его работу?
— Нет, — признался Саша. — Но, видимо, она того стоит. Скажите, а почему, если наш гениальный Михаил Васильевич сто лет назад уже все это знал и про движение частиц (пусть не совсем точно), и про то, что нет никакого теплорода, и про молекулы, какого черта бедных гимназистов до сих пор учат этой ерунде?
Соболевский даже не упрекнул за поминание нечистого духа.
— Потому что научная общественность этого не приняла, — сказал он.
— И потому что нет пророка в своем отечестве, — предположил Саша.
— Эйлер очень лестно отзывался о работах Ломоносова, — возразил Соболевский. — Но научное сообщество — это не один Эйлер.
— Вот, я тут набросал несколько формул, — сказал Саша.
И протянул учителю два листочка с выводом основного уравнения.
— Что вы об этом думаете?
Глава 24
Соболевский взял листочки, пробежал глазами и сел.
— Что-то не так? — поинтересовался Саша.
— Я никогда не слышал об ученом по имени Авогадро, хотя эксперименты такие были.
— По-моему, Авогадро, но, может быть, путаю.
— Абсолютная шкала температур существует, — заметил Соболевский. — Её предложил английский ученый Уильям Томсон несколько лет назад.
— А не лорд Кельвин? — предположил Саша.
— Я не слышал, чтобы он был лордом.
— Ну, может быть, я путаю. Ньютон, кажется был лордом и спал на заседаниях.
— Нет. Он был членом парламента, но палаты общин, а спал вряд ли, он был очень добросовестным человеком.
— А как с остальным? Все логично? — спросил Саша.
— По-моему, да. Но я хотел бы показать это кому-то более компетентному, чем я. Александр Александрович, это чудо какое-то: из пары простых предположений вы выводите все газовые законы.
— Конечно, показывайте.
26 февраля была суббота. Иногда по субботам проводили уроки, но по случаю дня рождения обошлось без них. Первым его поздравили Гогель с Володей, потом зашел Никса с Зиновьевым, а после завтрака принесли посылку от бабиньки.
Посылка представляла собой солидных размеров ящик примерно метра на метр в основании и полметра высотой.
Под верхней фанерой лежало письмо с бабушкиной печатью, а ниже нечто плоское и упакованное в бумагу.
Письмо было написано по-французски, но на таком уровне Саша уже понимал.
Милый Саша! — писала бабинька. — Поздравляю тебя с четырнадцатилетием…
Саша пробежал глазами многочисленные пожелания успехов, здоровья и всего на свете, и быстро перешел к сути.
Непростую задачу ты мне задал, продолжала бабинька. — Художники, картины которых ты просил найти, оказались совсем юными и малоизвестными людьми, так что удивительно, откуда ты вообще о них знаешь. Но что-то мы с Варей нашли.
Во-первых, пейзаж Камиля Писсаро. Сей иудей немного старше остальных, и у него довольно много картин, но они весьма заурядны. «Две женщины беседуют у моря», которую ты найдешь в посылке, пожалуй, лучшее, что у него есть. Но все равно до нашего Айвазовского ему еще очень далеко.
Если ты хочешь больше его пейзажей, пиши. Можно купить хоть все, они весьма дешевы.
Саша даже не знал, что Писсаро еврей. Знал, что импрессионаст и один из представителей пуантилизма, но совершенно не задумывался о национальности автора.
Он освободил от бумаги первую картину. Пейзаж был нежным, туманным и экзотичным, беседующие женщины были чернокожими, и одна из них несла огромный сверток на голове. Хорошая работа, но совершенно классическая.
Сколько же это может стоить лет через пятьдесят? Писсаро, конечно, но ранний. Если и представляет ценность, то не художественную, а, скорее, историческую. Ладно, проверяется экспериментально.
И он вернулся к письму.
Мы нашли работы Эдуарда Мане, — писала бабушка. — Их не очень много, и они ученические. К тому же такое впечатление, что автор ленится прописывать детали. Ну, что это за крупные неаккуратные мазки?
Я выбрала три на мой вкус: «Голова старой женщины», «Портрет мужчины» и «Мальчик с вишнями». По-моему, ничего особенного, но, как знаешь. Стоят они настолько смешных денег, что и упоминать об этом не стоит.
У Мане есть иллюстрации к Данте, я подумала, что они могут тебя заинтересовать, но меня они оставили совершенно равнодушной.
Надо их все-таки купить?
Саша распаковал три следующих картины. Честно говоря, Мане он всегда ценил меньше остальных импрессионистов. Но портреты ему понравились, особенно «Голова старой женщины», действительно написанная крупными мазками. В героине было что-то от бабиньки.
И задорный мальчик с вишнями в красной круглой шапочке был совсем неплох.
И да, Мане уже был не вполне классическим.
В Парижской богеме все друг друга знают, — писала Александра Федоровна, — так что Ренаура и Дега мы нашли, но они пока учатся в школе живописи, и все их работы либо карандашные наброски, либо копии картин из Лувра. Не думаю, что тебе нужны копии.
Никаких следов ни Сезанна, ни Ван Гога мы не нашли совсем. Ты точно правильно написал фамилии?
А вот с Моне вышла забавная история. Мы с Варенькой уже отчаялись его найти, когда нам подсказали, что в Гавре есть популярный карикатурист с такой фамилией. Там все витрины единственного в городе художественного салона заставлены его работами по 20 франков за штуку.
Я поручила купить несколько рисунков поинтереснее. Карикатуры действительно забавные, но меня ждало разочарование. Дело в том, что они подписаны «O. Monet». Оскар или Оливье. А тебе же нужен Клод. Но я их все равно решила послать, думаю, они развеселят тебя.
Автору, между прочим, 18 лет, а карикатуры он продает с пятнадцати. Говорят, после нашей покупки, кто-то сказал ему, что рисунки купили по поручению русской вдовствующей императрицы. После чего юный паршивец тут же поднял цены на все свои работы. В пять раз.
Смешной мальчик! Что такое 100 франков!
Если тебе понравилось, я выкуплю остальные, несмотря на то, что он не Клод.
Карикатуры О. Моне и правда были забавны, исполнены мастерски и с фантазией. Например, один из героев был изображен в виде цветка, выросшего в горшке, а другой с крыльями, как у бабочки. Они напоминали чибиков из соцсетей будущего: огромные головы и маленькие тела.