В поисках философского камня

Смысл деления и вычитания

Когда мы вычитаем из одного числа другое, мы находим разность, т.е. на сколько целых единиц (квантов) одно число больше другого.

Когда мы делим одно число на другое, мы пытаемся узнать, сколько целых порций (квантов) содержится в делимом. Например, при делении 10 на 5, мы хотим узнать, сколько целых пятерок содержится в десятке. Ответ: 2. Его называют частное или соотношение.

Но для точности вычисления нам необходимо, чтобы все кванты были одинаковы. В природе такого нет. Нет двух одинаковых людей, нет двух одинаковых песчинок, капелек… Каждое творение уникально.

То ли дело в математике! Там есть просто абстрактные цифры, есть универсальный эталон – 1, в которой измеряется любая величина. Это упрощение, идеализация мира. Именно поэтому классическая математика не способна отразить многие соотношения в природе, и возникают иррациональные, трансцендентные числа.

Одним из таких удивительных, непостижимых чисел является число Ф (золотое сечение), равное 1,618033988749894…

Если разделить 1 на число Ф, мы получим 0, 618033988749894…

То есть для числа Ф справедливо равенство:

1/Ф = Ф-1

И это та самая формула, которая связывает деление и вычитание.

Каков её смысл?

Единица – это целое, т.е. вся суперсистема в целости. Ф – это часть суперсистемы, её творение.

В левой части равенства записано отношение целого к его творению (допустим, Бога к человеку), а в правой части записано само творение без системы (человек без Бога).
Пытаясь познать некое явление само по себе, мы познаем его соотношение с высшей системой (Творцом). И наоборот, изучая соотношение системы и подсистемы, мы приближаемся к пониманию самой системы.

Молярная масса и её смысл

Вся вычислительная, математическая основа современной химии построена на определении моля (количества вещества).

Что же такое моль?

Моль – это единица измерения количества вещества (любого), т.е. универсальная единица измерения количества вещества (неважно какого). Это аналог кванта в физике.

Для того чтобы это абстрактное определение обрело какую-то конкретную числовую форму, химики договорились принимать за 1 моль количество вещества, содержащего столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 12 грамм.

Почему именно углерод и почему именно 12 грамм? ПОКОЧЕНУ! Просто так договорились.
В свое время за эталон длины принимали длину локтя какого-нибудь царя. И это считалось нормальным. Так и здесь…

Правда, в 2011 году было решено переопределить моль, привязав его к постоянной Авогадро:

Моль - это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро (N_A= 6,02Ч10²³ моль^-1).

А постоянная Авогадро N_A - это число атомов, содержащееся в 12 г изотопа ¹²С.

То есть, я, например, разницы никакой не вижу между старым и новым определением моля…

Молярная масса вещества – это масса одного моля в граммах.

Для чего химикам понадобилась молярная масса? Дело в том, что химическая формула – это запись пропорции, соотношения атомов в молекуле вещества. Но соотношения выражаются количественно, в частях. А сколько нужно вещества в граммах, чтобы в ней содержалось определенное число атомов? Именно молярная масса позволяет взять столько вещества, сколько нужно, чтобы оно полностью прореагировало.

Ну хорошо, а почему вообще химики уверены в том, что в 12 граммах углерода-12 содержится именно столько атомов (N_A = 6,022 140 857(74)·10²³)? Откуда взялось это число Авогадро?

А для этого надо знать закон Авогадро.

Закон Авога́дро — закон, утверждающий, что в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же число молекул.

В виде гипотезы был сформулирован в 1811 году Амедео Авогадро (1776 — 1856), профессором физики в Турине. Гипотеза была подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями и поэтому стала называться законом Авогадро, став впоследствии (через 50 лет, после съезда химиков в Карлсруэ) количественной основой современной химии (стехиометрии).

Первое следствие из закона Авогадро: один моль (одинаковое количество молей) любого газа при одинаковых — изобаричных и изотермичных — условиях занимает одинаковый объём.

Но почему именно газы? Ведь в природе есть вещества жидкие, твердые!

Любое вещество при определенной температуре и давлении способно перейти в газообразное состояние.

Был вычислен объем, который занимает идеальный газ в нормальных условиях (0 градусов по Цельсию, 101,3 кПа). Он равен 22,413(962) л (л/моль). Это так называемый молярный объем газа.

Пересчитать молярный объем на другие величины температуры и объема позволило уравнение Клапейрона:

.

Благодаря этой формуле было выведено соотношение между относительной молекулярной массой (m) и плотностью (d) вещества. Соотношение m/d оказалось одинаковым для всех веществ, переходящим в пар без разложения.

Не буду дальше мучить вас всей этой химией, от которой «вся рожа синяя». Давайте попробуем критически осмыслить полученную информацию.

Понятия количество атомов, количество молекул – это квантовые значения количества вещества.

Внутри самой молекулы соотношения невыразимы в целочисленных значениях. Нельзя сказать, что молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Это очень грубое упрощение! Точно так же нельзя себе представлять газ как некоторое количество шариков, летающих в пустоте (вакууме)!

Поэтому числа, которыми оперируют химики, обозначают не количество атомов, а соотношение химических составляющих в том или ином сложном веществе.

Закон Авогадро – это попытка идеализировать все химические вещества, подогнать их под единый, общий стандарт, все равно, что выпрямить поверхность сферы и разложить её на плоскости для изучения.

Вчитайтесь в смысл самого закона: «В равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же число молекул».

Все дальнейшие рассуждения и выводы химиков - это попытка количественно сравнивать вещества с разными температурами и давлениями в газообразном состоянии. Это все равно, что пытаться сравнить кто лучше: спортсмен или художник? Каждое вещество уникально само по себе. Каждый атом уникален. И эта уникальность не может быть точно выражена количественно. Есть предел точности. И этот предел выражен в формуле Ф:

1/Ф = Ф-1

А теперь давайте вспомним, как зародилась наука химия, и какова была её первоначальная цель? Химия выросла из алхимии – по сути, магии, целью которой был поиск философского камня.

Всё это время философский камень был у всех на виду, но алхимики упорно его не замечали. Они не замечали простоты истины, не видели её скромной красоты… Искали мистики и таинств…

Да, попутно они открыли много интересных явлений, научились синтезировать различные вещества, проводить сложные химические реакции. Зародилась химическая промышленность, весь наш современный быт немыслим без химии.

Но приблизились ли люди к истине? Или напротив – отдалились от неё?

Как и прежде философский камень лежит на поверхности, и все проходят мимо, не замечая, а иные спотыкаются об него…