Moji dragi prijatelji,
Jučer smo proveli pokus koji vam je skrenuo pažnju na činjenicu da se mehanički rad izvršen trenjem rotirajuće lopatice u masi vode promijenio u toplinu. Pokazano vam je da je voda u kojoj se okretala lopatica postala toplija.
Danas ćemo napraviti upravo suprotno. Jučer nam je pokazano da objašnjenje za nastanak topline na neki način moramo tražiti u utrošenom radu. Sada slijedimo obrnuti proces. Najprije ćemo grijati ovaj zrak (vidi slike na kraju poglavlja) koristeći plamen, podići pritisak pare, i tako dovesti do mehaničkog efekta pomoću topline, na način sličan onom kako su pokretani svi parni pogoni. Toplina je pretvorena u rad kroz promjenu pritiska. Puštajući da pritisak dođe s jedne strane podižemo zvonce gore i puštajući da se para hladi, pritisak je smanjen, zvonce opet ide dolje i mi smo izvršili mehanički rad, koji se sastoji u ovom kretanju gore i dolje. Možemo vidjeti kondenziranu vodu koja se pojavljuje kada hladimo, i teče u ovu bocu. Nakon što smo pustili da se odvije cijeli proces, nakon što se toplina koju smo proizveli ovdje transformirala u rad, odredimo da li se ova toplina potpuno transformirala u kretanje zvonca gore-dolje ili je dio nje bio izgubljen. Toplina koja se nije promijenila u rad mora se kao takva pojaviti u vodi. U slučaju potpune transformacije kondenzirana voda ne bi trebala pokazati nikakav porast temperature. Ako postoji porast temperature kojeg ne možemo odrediti nikako osim da li termometar pokazuje temperaturu iznad uobičajene, tada taj temperaturni porast dolazi od topline koju smo isporučili. U tom slučaju, ne bi mogli reći da je toplina potpuno prešla u rad; tu bi bio dio koji je preostao. Tako možemo dokučiti da li je cijela toplina prešla u rad ili se nešto pojavljuje kao toplina u kondenzatu. Voda je 20° i možemo vidjeti da li je kondenzat 20° ili pokazuje višu temperaturu ili pokazuje gubitak topline u ovom kondenzatu. Sada kondenziramo paru; kondenzirana voda kapa u bocu. Na ovaj način može se pokretati stroj. Ako pokus potpuno uspije, možete za sebe utvrditi da kondenzat pokazuje značajan porast temperature. Na ovaj način možemo pokazati, kada provedemo suprotni od jučerašnjeg pokusa, da nije moguće dobiti natrag kao mehanički rad u obliku kretanja zvonca gore-dolje svu preostalu toplinu. Toplina korištena za proizvodnju rada ne mijenja se potpuno, već dio uvijek ostaje.
Želimo prvo shvatiti ovu pojavu. Sada razmotrimo kako se obična fizika i oni koji koriste obične fizikalne principe nose s ovim stvarima.
Od početka se moramo nositi s činjenicom da mi stvarno mijenjamo toplinu u rad i rad u toplinu baš kao što je rečeno. Kako je prije kazano napravljeno je proširenje ove ideje. Pretpostavljeno je da svaki oblik takozvane energije — toplinske energije, mehaničke energije, a pokusi se mogu napraviti i s drugim oblicima — da su sve takve energije uzajamno izmjenjive jedna s drugom. Na trenutak ćemo zanemariti kvantitativni aspekt transformacije i uzeti u obzir samo činjenicu. Sada, moderni fizičar kaže: Stoga je nemoguće da se energija pojavi bilo gdje osim iz energije drugog oblika već prisutne. Ako imam zatvoreni sustav energije, recimo određenog oblika, i pojavi se druga energija, tada se to mora smatrati za transformaciju energije već prisutne u zatvorenom sustavu. U zatvorenom sustavu, energija se ne može pojaviti osim kao proizvod transformacije. Eduard von Hartmann, koji je, kao što sam rekao, izrazio sadašnje fizikalne poglede u obliku filozofskih koncepata, navodi takozvani prvi zakon mehaničke teorije topline ovako: „Perpetuum mobile prvog tipa nije moguć“.
Sada dolazimo do drugog niza pojava koje nam je ilustrirao današnji pokus. To je da u očigledno zatvorenom sustavu energije, imamo jedan oblik energije koji se mijenja u drugi oblik. U toj transformaciji međutim, očito je da je u podlozi procesa određeni zakon i taj zakon je povezan s kvalitetom energije. U ovom slučaju toplinske energije, odnos je takav da ona ne može potpuno prijeći u mehaničku energiju, već uvijek postoji određena količina nepromijenjena. Tako u zatvorenom sustavu nije moguće potpuno transformirati svu toplinsku energiju u njen mehanički ekvivalent. Da je to moguće obrnuta transformacija mehaničke energiju potpuno u toplinu također bi bila moguća. Tada bi imali u zatvorenom energetskom sustavu jedan tip energije transformiran u drugi. Ovaj zakon je naveden, opet od Eduarda von Hartmanna, ovako: Zatvoreni sustav energije u kojem na primjer, cijela količina topline može biti potpuno pretvorena u rad, ili gdje rad može biti potpuno promijenjen u toplinu, kada bi ciklus potpune transformacije mogao postojati, to bi bio perpetuum mobile drugog tipa. Ali, kaže on, perpetuum mobile drugog tipa nije moguć. U osnovi, ovo dvoje su glavni zakoni mehaničke teorije topline kako je ta teorija shvaćena od mislilaca u oblasti fizike u 19-om stoljeću i rano u 20-om stoljeću.
„Perpetuum mobile prvog tipa nije moguć“. Taj koncept je intimno povezan s poviješću fizike u 19-om stoljeću. Prva osoba koja je skrenula pažnju na ovu promjenu topline u druge oblike energije ili obrnuto bio je Julius Robert Mayer. Opazio je, kao liječnik, da je venska krv pokazivala različito ponašanje u tropima i u hladnijim krajevima, i iz toga zaključio da je postojala različita vrsta fiziološkog rada uključenog u čovjekov organizam u ta dva slučaja. Koristeći prvenstveno ta iskustva, kasnije je predstavio nekako konfuznu teoriju koja je kako je razradio značila malo više od ovoga, da je moguće transformirati jedan tip energije u drugi. Stvar su kasnije preuzeli drugi ljudi, među ostalima Helmholtz, i dalje je razvijali. U slučaju Helmholtza karakterističan oblik fizikalno—mehaničkog razmišljanja je uzet kao početna točka za te stvari.
Ako razmotrimo najvažniji traktat s kojim je Helmholtz nastojao podržati mehaničku teoriju topline u četrdesetima 19-og stoljeća, vidimo da su ovakve ideje kao što su one izražene od Hartmanna zaista postulirane kao njen temelj. Perpetuum mobile prvog tipa nije moguć. Pošto nije moguć razni oblici energije moraju biti transformacije jedne u druge. Ni jedan oblik energije ne može se pojaviti ni iz čega. Aksiom od kojeg krećemo — „perpetuum mobile prvog tipa nije moguć” — može se promijeniti u drugi: suma energije u univerzumu je konstantna. Energija se nikad ne stvara, nikada ne nestaje, samo je transformirana. Suma energije u univerzumu je konstantna.
Ta dva principa u osnovi, dakle, znače upravo istu stvar. „Ne postoji perpetuum mobile prvog tipa“. „Suma sve energije u kozmosu je konstantna“. Sada primjenjujući metodu mišljenja koju smo koristili prije u svim našim opservacijama, bacimo malo svijetla na cijelo ovo gledište.
Primijetite sada, kada radimo naš pokus s predmetom transformacije topline u ono što zovemo rad, da je nešto topline izgubljeno utoliko što se tiče transformacije. Toplina se ponovno javlja kao takva i samo njen dio može biti pretvoren u energiju drugog oblika, mehaničkog oblika. Ono što smo naučili iz ovog pokusa možemo primijeniti na kozmos. To je ono što su istraživanja 19-og stoljeća napravila. Razmišljala su nekako ovako: „U svijetu oko nas prisutan je rad i prisutna je toplina. Stalno se odvijaju procesi kojima je toplina transformirana u rad. Vidimo da toplina mora biti prisutna ako ćemo proizvesti rad. Samo se prisjetite koliko veliki dio naših tehničkih postignuća leži na činjenici da proizvodimo rad koristeći toplinu. Ali uvijek se pokaže da toplinu ne možemo potpuno transformirati u rad, dio ostaje kao toplina. I pošto je to tako, ti ostaci koji nisu sposobni dati rad, akumuliraju se. Ti ostaci koji se ne mogu transformirati u rad akumuliraju se. I univerzum se približava stanju u kojem će sav mehanički rad biti pretvoren u toplinu.
Čak je rečeno da se univerzum u kojem živimo približava onom što je učeno nazvano njegova „toplinska-smrt“. Na budućim predavanjima ćemo govoriti o takozvanom konceptu entropije. Za sada naš interes leži u činjenici da su iz provedenih pokusa izvučene određene ideje o sudbini univerzuma u kojem se nalazimo.
Eduard von Hartmann je stvar predstavio veoma uredno. On kaže: fizikalna opservacija pokazuje da proces svijeta usred kojeg živimo, pokazuje dvije vrste pojava. Na kraju, međutim, može se proizvesti sav mehanički rad, i univerzum će morati doći do kraja. Tako kaže Eduard von Hartmann; fizikalne pojave pokazuju da se proces svijeta iscrpljuje. To je način na koji se izrazio o uvjetima unutar kojih živimo. Živimo u univerzumu čiji nas procesi čuvaju, ali koji ima tendenciju da postane sve tromiji i da konačno padne u stanje potpune neaktivnosti. Samo ponavljam riječi Eduarda von Hartmanna.
Sada sebi moramo razjasniti slijedeću točku. Postoji li stvarno mogućnost poticanja niza procesa u zatvorenom sustavu? Pazite dobro što govorim. Ako uzmem u obzir ukupnost mojih pokusnih naprava, ja sam zasigurno nisam u vakuumu, u praznom prostoru. I čak i kada vjerujem da stojim u praznom prostoru, ja još nisam sasvim siguran već je taj prazni prostor prazan samo zato jer ja ne mogu percipirati ono što je stvarno u njemu. Da li ja dakle ikada stvarno izvodim moje pokuse u zatvorenom sustavu? Zar nije tako da ono što izvodim u najjednostavnijem pokusu treba biti promišljano kao da je užlijebljeno u procesu svijeta neposredno oko mene? Mogu li zamišljati stvar drugačije nego na ovaj način, da kada radim sve te stvari to je kao da uzmem malu iglu i ubodem se ovdje? Kada se ubodem ovdje doživljavam bol koja me sprječava da imam ideju koju bih inače imao. Zaista je sasvim izvjesno, da ne mogu smatrati samo ubod igle i reakciju kože i mišića kao cijeli proces. U tom slučaju ne bi pred očima imao cijeli proces. Proces nije u potpunosti sadržan u tim faktorima. Zamislite na trenutak da sam toliko nespretan da uzmem iglu, ubodem se i doživim bol. Odložiti ću iglu. Ono što se javlja kao efekt sasvim sigurno nije shvaćeno kada imam na umu samo ono što se zbiva u koži. Povlačenje igle je u stvari ništa drugo nego nastavljanje onog što shvaćam kada imam u umu prvi dio procesa. Ako želim opisati cijeli proces, moram uzeti u obzir da nisam ubo iglu u moju odjeću, već u moj organizam. Taj organizam mora biti smatran kao regulirajuća cjelina, koja priziva posljedice uboda igle.
Legitimno je da o pokusu kakvog smo prije imali pred očima govorim na ovaj način: „Proizveo sam toplinu, i uzrokovao mehanički rad. Toplina koja nije transformirana ostaje u kondenziranoj vodi kao toplina“. To nije način na koji stojim u odnosu prema cijeloj stvari. Proizvodnja ili zadržavanje topline, njen prijelaz u kondenzacijsku vodu povezani su s reakcijom cijelog velikog sustava kao što je reakcija mog cijelog organizma s malom aktivnošću ubadanja iglom. Ono što posebno treba uzeti u obzir je: Da nikada nije valjano da smatram pokusnu proceduru kao zatvoreni sustav. Moram imati na umu da ova cijela pokusna procedura potpada pod utjecaj energija koje rade iz ovog okruženja.
Uz ovo razmotrite još jednu činjenicu. Pretpostavimo da morate početi s posudom koja sadrži tekućinu s njenom površinom koja implicira djelovanje sila pod pravim kutom na tu površinu. Pretpostavimo sada da preko hlađenja, ova tekućina prelazi u čvrsto stanje. Za vas je nemoguće o stvari misliti drugačije nego da su sile u tekućini oslabljene preko drugog seta sila. Jer sile tekućine su takve da čine imperativom da držim ovu tekućinu, recimo vodu, u posudi. Jedini oblik koji poprima voda na svoj vlastiti račun je gornja površina. Kada se učvršćivanjem javlja određena forma apsolutno je nužno pretpostaviti da su sile dodane onima već prije prisutnim. Dodatno promatranje nas uvjerava u to. I sasvim je apsurdno misliti da su sile koje kreiraju formu na ovaj ili onaj način prisutne u samoj vodi. Jer da su bile tamo one bi kreirale formu u vodi. One su dakle dodane sustavu, ali u njega su morale doći izvana. Ako jednostavno uzmemo pojavu kako nam je predstavljena obvezni smo reći: kada se javlja forma, ona u stvari predstavlja novu kreaciju. Ako jednostavno uzmemo u obzir ono što možemo odrediti iz opservacije o formi moramo misliti kao o novoj kreaciji. To je jednostavno stvar opservacije da izazivamo čvrsto stanje iz tekućeg. Da se pojavljuje forma vidimo kao novu kreaciju. I ta forma nestaje kada čvrsto tijelo vratimo u tekućinu. Jednostavno se oslanjamo na ono što je dano kao primjetna činjenica. Što sada proizlazi iz ovog cijelog procesa kada ga netko pretvori u koncept? Slijedi da čvrsto tijelo nastoji sebe napraviti nezavisnom jedinkom, da teži izgraditi zatvoreni sustav, da ulazi u borbu s okruženjem da bi postalo zatvoreni sustav.
Mogao bi stvari postaviti ovako, da ovdje u ukrućivanju tekućine možemo u stvari doći do pokušaja prirode da postigne perpetuum mobile. Ali perpetuum mobile se ne pojavljuje jer sustav nije prepušten sebi već na njega djeluje cijelo njegovo okruženje. Gledište može dakle biti unaprijeđeno: u prostoru kakav nam je dan, postoji uvijek prisutna tendencija da se pojavi perpetuum mobile. Ali odmah se pojavljuje protu tendencija. Možemo stoga reći da kada god se javi tendencija da se formira perpetuum mobile, u okruženju se javlja suprotna tendencija da to spriječi. Ako ćete na ovaj način orijentirati vaše razmišljanje vidjeti ćete da ste apstraktnu metodu moderne fizike 19-og stoljeća promijenili skroz naskroz. Ona počinje od prijedloga: perpetuum mobile nije moguć, stoga itd. itd. Ako se stoji uz činjenice stvar treba izjaviti ovako: perpetuum mobile se uvijek teži pojaviti. Jedino što konstitucija kozmosa to sprječava.
I forma čvrstog tijela, što je to? To je otisak borbe. Ta struktura koja se formira u čvrstom tijelu otisak je borbe između supstance kao individualnosti koja teži formirati perpetuum mobile i ometanja njegova formiranja od velike cjeline u kojoj se perpetuum mobile nastoji pojaviti. Forma tijela je rezultat opozicije toj težnji da se formira perpetuum mobile. Možda bi u nekim sredinama ovo bilo bolje shvaćeno da sam, umjesto o perpetuum mobile, govorio o samodostatnoj jedinici, koja nosi vlastite snage unutar sebe i svoju vlastitu moć kreiranja forme.
Tako dolazimo do točke gdje moramo potpuno obrnuti cjelokupno gledište, način razmišljanja fizike 19-og stoljeća. Samu fiziku, utoliko što počiva na pokusu, koja se bavi činjenicama, ne trebamo mijenjati. Fizikalni način razmišljanja radi s konceptima koji nisu valjani i ne može shvatiti da priroda svuda teži za onim što ona drži kao nemoguće. Za ovakav način razmišljanja sasvim je lako perpetuum mobile smatrati kao nemoguć, ali to nije nemoguće iz apstraktnih razloga istaknutih od fizičara. To je nemoguće jer čim perpetuum mobile teži sebe uspostaviti u bilo kojem tijelu, na to odmah okruženje postaje ljubomorno, ako smijem posuditi izraz iz oblasti morala, i ne dopušta da se perpetuum mobile pojavi. To je nemoguće zbog činjenica a ne zbog logike. Možete cijeniti kako je uvrnuta teorija koja odstupa od stvarnosti u samom njenom temeljnom postulatu. Ako se poštuju činjenice, nije moguće zaobići ono što sam vam predstavio jučer na preliminarni skicirani način. Tu skicirano izlaganje ćemo elaborirati slijedećih nekoliko dana.
Rekao sam vam: imamo, za početak, oblast čvrstih tijela. Čvrsta tijela su tijela koja se manifestiraju u određenim formama. Imamo, dodirujući oblast čvrstih tijela takoreći, oblast tekućina. Forma je razgrađena, nestaje, kada čvrsta tijela postaju tekućine. Kod plinovitih tijela imamo stremljenje u svim smjerovima, potpunu bezobličnost — negativnu formu. Sada, kako se ta negativna forma manifestira? Ako na nepristran način gledamo na plinovita ili zračna tijela u njima možemo vidjeti ono što se može smatrati kao da odgovara entitetu drugdje manifestiranom kao forma. Jučer sam vam skrenuo pažnju na oblast akustike, svijet tona. Kod plina, kao što znate, manifestacija tona javlja se kroz zgušnjavanja i razrjeđivanja. Ali kada promijenimo temperaturu također imamo posla s zgušnjavanjem i razrjeđivanjem u tijelu plina kao cjeline. Dakle ako prijeđemo iz tekućeg stanja i nastojimo u plinu naći ono što odgovara formi u čvrstim tijelima, to moramo tražiti u zgušnjavanju i razrjeđivanju. Kod čvrstih tijela imamo određenu formu; kod plina, zgušnjavanje i razrjeđivanje.
I sada prelazimo u slijedeću oblast u susjedstvu plinovite. Baš kao što oblast tekućina graniči s čvrstim tijelima, i baš kao što znamo kako čvrsto oslikava tekućinu, tekućina daje nagovještaj plinovitog, tako da plin oslikava oblast koju moramo shvatiti kao da leži do plinovitog, t.j. oblast topline. Oblast koja leži slijedeća iznad topline, za sada ćemo morati postulirati i nazvati je X oblast.
X Materijalnost-Duhovnost
Toplina
Plin — Negativna Forma Zgušnjavanje-razrjeđivanje
Tekućina
Čvrsto tijelo — Forma
Ako sada, nastojimo dalje napredovati, za početak samo preko analogije, moramo tražiti u toj X oblasti nešto odgovarajuće ali izvan zgušnjavanja i razrjeđivanja (to će biti potvrđeno u našim daljnjim razmatranjima.) Moram tražiti nešto drugo tamo u X oblasti, prelazeći preko topline, baš kao što smo prešli tekuće stanje ispod. Ako počnete s definitivno formiranim tijelom, zatim ga zamislite da postaje plinovito i tim procesom da je jednostavno promijenio svoju izvornu formu u drugu koja se manifestira kao razrjeđivanje i zgušnjavanje i ako razmišljate o zgušnjavanju i razrjeđivanju kao da je većeg stupnja, što je rezultat? Dok god su prisutni zgušnjavanje i razrjeđivanje, vidljiva materija je još tamo. Ali sada, ako sve više razrjeđujete konačno potpuno izađete iz oblasti materijalnog. I ovaj nastavak o kojem smo govorili mora biti, ako ćemo biti konzistentni, napravljen ovako: materijalno postajanje— duhovno postajanje. Kada prijeđete iz toplinske oblasti u X oblast ulazite u područje gdje ste obvezni o stanju govoriti na određeni način. Imajući na umu ovaj prijelaz od čvrstih tijela do tekućina i zgušnjavanje i razrjeđivanje kod plinova prelazite u područje materijalnosti i ne-materijalnosti. Ne možete drugačije nego ući u područje materijalnosti i ne-materijalnosti. Drugačije kazano: kada prolazimo kroz toplinsku oblast mi zapravo ulazimo u oblast koja je na neki način konzistentni produžetak onog što smo promatrali u oblasti ispod nje. Čvrsta tijela se suprotstavljaju toplini — ona u njima ne može doći do potpunog izražaja. Tekućine su više podložne njenom djelovanju. Kod plinova postoji temeljita manifestacija topline — ona kroz njih djeluje bez prepreka. Oni su u svom materijalnom ponašanju potpuna slika topline. Mogu to izjaviti ovako: plin je u svom materijalnom ponašanju esencijalno sličan entitetu topline. Stupanj sličnosti između materije i topline postaje sve veći kako prelazim od čvrstih tijela preko tekućina do plinova. Ili, ukapljivanje i isparavanje tvari znači postajanje sličnim te tvari toplini. Međutim, prijelaz kroz toplinsku oblast, gdje materija postaje, takoreći, identična s toplinom vodi do stanja gdje materija prestaje biti. Toplina dakle stoji između dvije strogo kontrastne oblasti, esencijalno različite jedna od druge, duhovnog svijeta i materijalnog svijeta. Između to dvoje stoji oblast topline. Ova tranzicijska zona je zaista nekako teška za nas. Moramo se u jednu ruku uspeti u oblast gdje se stvari javljaju sve više produhovljene, a s druge strane sići u ono što se javlja sve više materijalno. Beskonačan produžetak prema gore javlja se u jednu ruku, a beskonačno produženje prema dolje u drugu. (Označeno strelicama.)
Ali sada koristimo drugu analogiju koju vam predstavljam danas jer preko općih pogleda na pojedine prirodne činjenice može se razviti čvrsta znanost. Možda će biti korisno poredati te činjenice pred našim dušama. (Vidi dolje.)
Ako promatrate običan spektar imate crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu.
Infracrvena ——————— c n ž z p i lj ——————— Ultraljubičasta
Imate boje jednu iza druge u nizu od približno sedam nijansi. Ali znate da se spektar ne prekida ni na jednom kraju. Ako idemo dalje ispod crvene dolazimo u oblast gdje je sve više topline, i konačno dolazimo u područje gdje nema svijetla, već samo toplina, infracrveno područje. Na drugoj strani od ljubičaste, također, više nemamo svijetlo. Dolazimo do ultraljubičaste gdje je manifestirana kemijska djelatnost, ili drugim riječima efekti koji se manifestiraju u materiji. Ali također znate da prema teoriji boje Goethea, ovaj niz boja se može saviti u krug, i uređen na taj način da se vidi ne samo svijetlo iz kojeg je spektar formiran, već također i tama iz koje je formiran. U ovom slučaju boja u sredini nije zelena već boja breskvina cvijeta, i iz toga nastavljaju druge boje. Kada promatram tamu dobivam negativni spektar. I ako dva spektra stavim zajedno, imam 12 boja koje definitivno mogu biti raspoređene u krug: crvena, narančasta, žuta, zelena, plava, indigo, i ljubičasta. Na ovoj strani ljubičasta sve više postaje slična cvijetu breskve i između postoje dvije nijanse. Na drugoj strani postoje dvije nijanse između cvijeta breskve i crvene. Imate, ako smijem upotrijebiti izraz, 12 stanja boje sveukupno. To pokazuje da o onom što se obično naziva spektar može se misliti da se pojavljuje na ovaj način: Mogu nekim pogodnim sredstvom izazvati ovaj krug boje i mogu ga činiti sve većim, razvlačeći gornjih pet boja (cvijet breskve i po dvije nijanse na svakoj strani) dok konačno ne nestanu. Donji luk postaje praktično ravna linija, i dobivam običan spektralni niz boja, dovodeći do nestajanja gornjih pet boja.
Konačno dovodim te boje do točke nestajanja. Zar ne bi moglo biti da je odlazak u beskonačnost nekako sličan ovoj stvari koju sam napravio spektru? Pretpostavimo da pitam što se događa ako se ono što očito odlazi u beskonačnost sastavi u krug i vrati sebi. Zar se ja ovdje možda ne bavim s drugom vrstom spektra koji za mene obuhvaća s jedne strane stanje koje se pruža od topline do materije, ali koje mogu zatvoriti u krug kao što sam spektar boje s bojom cvijeta breskve? Ovu liniju misli ćemo dalje razmotriti sutra.
.