ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ

В.Ю.Скосарь, г. Днепропетровск

Под фазовым переходом понимают переход вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий, таких как температура, давление, электрическое и магнитное поле и пр. Многие фазовые переходы, если не большинство, происходят скачкообразно, т.е. физические свойства вещества скачкообразно изменяются при непрерывном изменении внешних параметров. Происходит как бы преображение вещества в некоторой точке перехода, понимая под точкой перехода значения внешних параметров (температуры, давления, напряженностей физических полей), при которых осуществляется фазовый переход.

Мы собираемся поговорить о преображении. Как физическом преображении вещества при известных фазовых переходах, так и о таинственном преображении мира и человека в конце мировой истории.

Вернемся же к фазовым переходам и посмотрим, как происходит известное науке преображение вещества. Различают фазовые переходы I-го и II-го рода. При фазовых переходах I-го рода скачком меняются плотность вещества, концентрации различных компонентов, выделяется или поглощается теплота; а при фазовых переходах II-го рода плотность вещества изменяется непрерывно, теплота не выделяется и не поглощается, зато определенная физическая величина (конкретная для каждого перехода), равная нулю с одной стороны от точки перехода, постепенно растет от нуля при удалении от точки перехода в другую сторону.

В окружающей нас природе наиболее распространены фазовые переходы I-го рода. Это: испарение и конденсация жидкости, плавление и затвердевание твердого тела, сублимация и конденсация в твердую фазу, некоторые структурные изменения в твердых телах. В отдельных случаях это переходы из сверхпроводящего состояния в нормальное при сильных магнитных полях и др.

Некоторые твердые тела при нормальных давлениях имеют неплотноупакованную структуру из атомов, например, графит состоит из рядов далеко отстоящих слоев атомов углерода. При сильном повышении давления происходит фазовый переход в плотноупакованную структуру из атомов - переход в алмаз. Физические свойства графита и алмаза существенно отличаются, поэтому можно говорить о заметном преображении вещества.

К случаям заметного преображения вещества относится плавление льда и снега и обратный ему процесс замерзания воды. Этот фазовый переход нам доводится наблюдать достаточно часто. В условиях давления в 1 атм. жидкая вода превращается в твердое тело - лед или снег ниже температуры 0 град.С. Выше этой температуры происходит плавление льда и снега и образуется вода. Твердое тело (ниже точки перехода) характеризуется постоянством объема и формы, атомы в твердом теле расположены упорядоченно (дальний порядок) и совершают малые колебания вокруг положений равновесия в кристаллической структуре. Само наличие кристаллической структуры задает физические свойства твердого тела. Твердое тело обладает упругостью, прочностью и др. характерными свойствами. Жидкость (выше точки перехода) характеризуется постоянством объема, но текучестью, изменчивостью формы. Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым телом и газом, не имеющим ни формы, ни постоянного объема. Молекулы или атомы в жидкости хотя и расположены упорядоченно, но порядок этот сохраняется в определенном объеме (ближний порядок), за пределами которого он нарушается. Молекулы или атомы сочетают колебания вокруг положений равновесия со скачками из одних временных положений равновесия в другие. Жидкость обладает поверхностным натяжением на границе своего объема и др. характерными свойствами. Отношение потенциальной энергии молекул или атомов к их тепловой кинетической энергии в твердых телах существенно больше единицы, тогда как в жидкостях порядка единицы, а в газах существенно меньше единицы.

Фазовый переход. Фото с сайта:

http://www.photographer.ru/nonstop/picture.htm?id=447545

Поговорим о фазовых переходах II-го рода. Эти переходы не столь распространены в окружающей нас природе, поэтому мы смогли наблюдать их благодаря развитию науки и техники. Это переходы: параэлектрик - сегнетоэлектрик (ферроэлектрик), с появлением электрической поляризации вещества; парамагнетик - ферромагнетик, с появлением магнитного момента в веществе; переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние; переход металлов и сплавов из нормального состояния в сверхпроводящее и др. При фазовых переходах II-го рода происходит изменение симметрии свойств вещества. Как правило, выше точки перехода вещество обладает более высокой симметрией, чем ниже точки перехода. Т.е. изменение симметрии происходит скачкообразно. В то же время величина, которая характеризует нарушение симметрии - параметр порядка (в каждом случае это конкретная величина) - равная нулю выше точки перехода и в точке перехода, эта величина ниже точки перехода изменяется непрерывно. Параметром порядка служит: электрическая поляризация сегнетоэлектрика; намагниченность ферромагнетика и т.п.

Нужно отметить, что деление фазовых переходов на два рода в каком- то смысле условно, поскольку существует фазовые переходы I-го рода с малыми скачками плотности вещества, теплоемкости и др. величин, а также с малым выделением или поглощением тепла.

Теория фазовых переходов - один из интереснейших разделов физики, который постоянно развивается и пополняется новыми знаниями.

Фазовые переходы в веществе, скачком меняющие его физические свойства, преображают вещество, и, как мы думаем, они есть указание на предстоящее преображение всей материи, всего мира. Таков христианский смысл преображения вещества при фазовых переходах. Если возможно преображение вещества при известных фазовых переходах, то почему невозможно неизвестное науке преображение всей материи? Господь напоминает нам Свое слово. Поговорим же о преображении мира.

Начало всеобщему преображению положил Христос, когда преобразился перед тремя ближайшими учениками на горе Фавор. Три евангелиста описывают это событие - Матфей, Марк и Лука:

"По прошествии дней шести, взял Иисус Петра, Иакова и Иоанна, брата его, и возвел их на гору высокую одних, и преобразился пред ними: и просияло лице Его, как солнце, одежды же Его сделались белыми, как свет" (Мф. 17: 1-2);

"И, по прошествии дней шести, взял Иисус Петра, Иакова и Иоанна, и возвел на гору высокую особо их одних, и преобразился перед ними. Одежды Его сделались блистающими, весьма белыми, как снег, как на земле белильщик не может выбелить" (Мк. 9: 2-3);

"После сих слов, дней через восемь, взяв Петра, Иоанна и Иакова, взошел Он на гору помолиться. И когда молился, вид лица Его изменился, и одежда Его сделалась белою, блистающею" (Лк. 9: 28-29).

Ученики были настолько потрясены этим преображением, а также явлением двух великих пророков Ветхого Завета - Моисея и Илии, беседовавших со Христом о Его предстоящих страданиях, что Петр не знал что и сказать Учителю: "Петр же и бывшие с ним отягчены были сном; но, пробудившись, увидели славу Его и двух мужей, стоявших с Ним. И когда они отходили от Него, сказал Петр Иисусу: Наставник! хорошо нам здесь быть; сделаем три кущи: одну Тебе, одну Моисею и одну Илии, - не зная, что говорил. Когда же он говорил это, явилось облако и осенило их; и устрашились, когда вошли в облако. И был из облака глас, глаголющий: Сей есть Сын Мой Возлюбленный, Его слушайте. Когда был глас сей, остался Иисус один" (Лк. 9: 32-36). "Когда он еще говорил, се, облако светлое осенило их; и се, глас из облака глаголющий: Сей есть Сын Мой Возлюбленный, в Котором Мое благоволение; Его слушайте. И, услышав, ученики пали на лица свои и очень испугались" (Мф. 17: 5-6).

По прошествии времени апостол Петр поделился своими воспоминаниями о том событии: "Ибо мы возвестили вам силу и пришествие Господа нашего Иисуса Христа, не хитросплетенным басням последуя, но быв очевидцами Его величия. Ибо Он принял от Бога Отца честь и славу, когда от велелепной славы принесся к Нему такой глас: " Сей есть Сын Мой возлюбленный, в Котором Мое благоволение". И этот глас, принесшийся с небес, мы слышали, будучи с Ним на святой горе" (2 Пет. 1: 16-18).

Христос преобразился перед учениками, чтобы укрепить их веру в Его божественность, чтобы они не соблазнились во время Его уничижения, страданий и смерти. Но и для того, чтобы положить начало преображению человека и всего мира. Как учит апостол Павел: "[Христос] уничиженное тело наше преобразит так, что оно будет сообразно славному телу Его, силою, которою Он действует и покоряет Себе все" (Флп. 3: 21).

Когда это произойдет? По учению Христа и апостолов нас ждет преображение в самом конце этого падшего мира, во время второго пришествия Спасителя. Тогда живые изменятся, преобразившись, а мертвые воскреснут: "Говорю вам тайну: не все мы умрем, но все изменимся вдруг, во мгновение ока, при последней трубе; ибо вострубит, и мертвые воскреснут нетленными, а мы изменимся. Ибо тленному сему надлежит облечься в нетление, и смертному сему облечься в бессмертие. Когда же тленное сие облечется в нетление и смертное сие облечется в бессмертие, тогда сбудется слово написанное: поглощена смерть победою" (1 Кор. 15: 51-54). Преображение живых произойдет мгновенно, "изменимся вдруг", как с веществом при фазовом переходе, когда весь объем вещества преображается в новую фазу. Преображенные и воскрешенные тела людей станут нетленны и бессмертны, а праведники еще и украшены будут славой Божией. Так преподобный Иоанн Дамаскин (Точное изложение православной веры, кн. 4, гл. 27) пишет, что воскресшее тело будет подобно телу Господа по воскресении, проходившему сквозь закрытые двери, не утомляющемуся, не нуждающемуся в пище, сне и питье. Святитель Филарет Московский учит: "Все умершие воскреснут, а у тех, кто до времени Всеобщего Воскресения останется в живых, нынешние грубые тела мгновенно изменятся и станут духовными и бессмертными.... Мир преобразится посредством огня" (Пространный христианский катехизис Православной Кафолической Восточной Церкви). И далее этот св.отец пишет, что воскресшее тело, став духовным и бессмертным, "будет прославлено светом Божиим, подобно телу Иисуса Христа во время Преображения Его на Фаворе" (Там же). Таким, значит, будет и преображенное тело тех из нас, кто к тому времени не умрет.

Преображение Господне

Как мы видим из Нового Завета и учения св.отцов, не только тела человеческие преобразятся, но преобразится материя всего мира посредством огня, все старое разрушится и возникнут новое небо и новая земля: "...Нынешние небеса и земля, содержимые тем же Словом, сберегаются огню на день суда и погибели нечестивых человеков... Придет же день Господень, как тать ночью, и тогда небеса с шумом прейдут, стихии же, разгоревшись, разрушатся, земля и все дела на ней сгорят. Если так всё это разрушится, то какими должно быть в святой жизни и благочестии вам, ожидающим и желающим пришествия дня Божия, в который воспламененные небеса разрушатся и разгоревшиеся стихии растают? Впрочем мы, по обетованию Его, ожидаем нового неба и новой земли, на которых обитает правда" (2 Пет. 3: 7, 10-13).

Преподобный Иустин (Попович) учит: "Последний день человечества будет в то же время последним днем и для всей природы; конец времени будет одновременно и концом пространства в той категории, в какой оно нам является сейчас. Поскольку судьба видимой природы от начала своего существования находится под властным влиянием человека, то и ее конец совпадает с концом человеческой истории в этом мире. Органически таинственно связанная с человеком как с боголиким созданием Божиим, природа сущностью своей жизни зависит от человека и всегда движется строго соразмерно человеку. Когда человек избрал путь греха и смерти как свой путь через историю, за ним вследствие непреодолимой внутренней зависимости от человека пошла и вся природа (Рим. 8: 19-23). Падение человека было в то же время и падением природы, проклятие человека стало проклятием природы (Быт. 3: 17-18). И с тех пор человек и природа, как два неразделимых близнеца, ослепленные одним и тем же мраком, омертвленные одной и той же смертью, нагруженные одним и тем же проклятием, рука об руку идут через историю по бесконечным беспутьям греха и зла; вместе спотыкаются, вместе падают, вместе и поднимаются..." и далее: "Поскольку в последний день пришествием Господа Христа упразднится грех и смерть, то и вся природа освободится от рабства греху и смерти, преобразится и заблистает своей первобытной, такой же, как до падения, безгрешной, бессмертной красотой. Воскресение мертвых будет концом смерти не только для людей, но и для видимой природы, которая подверглась смерти и тлению по грехолюбивой воле своего надменного господина - человека (ср. Рим. 8: 20)" (Догматика Православной Церкви: Эсхатология. - М.: Изд. совет Русской Православной Церкви, 2005. - 144 с.). Этот св.отец приводит цитаты древних отцов на тему преображения природы и человека. Так св.Кирилл Иерусалимский благовествует: "Приидет с небес Господь наш Иисус Христос, приидет со славою при скончании мира сего в последний день. Ибо будет скончание мира сего, и сотворенный мир паки обновится. Поелику разврат, татьба и любодеяния и всякий род грехов разлияся по земли (Ос. 4: 2)... то, чтобы сие чудесное обиталище не осталось навсегда исполненным беззакония, прейдет мир сей, дабы снова явиться лучшим... Не будем печалиться, как бы мы одни только должны умереть; и звезды престанут существовать, а может быть, и опять явятся. Свиет Господь небеса не для того, чтобы истребить оныя, но чтобы опять явить их в лучшем виде... как он [праведный] ожидает воскресения, так равно ожидаем некоторого воскресения и небу" (цитир. по тому же источнику). Блаженный Августин пишет: "Мир этот прейдет не в смысле совершенного уничтожения, а вследствие изменения вещей... Почему и апостол говорит: "Проходит образ мира сего..." (1 Кор. 7: 31). Уничтожится образ его, но не природа" (цитир. по тому же источнику).

Преображению природы будет предшествовать колоссальное нарастание зла в мире, приход Антихриста, страшные природные катаклизмы, землетрясения, возмущение моря, омрачение солнца и луны, падение звезд и пр., скорби, страх, отчаяние и смерть (Мф. 24: 29; Лк. 21: 25-26; Откр. 6: 14). Но Своим приходом Господь наш Иисус Христос победит зло. Преображение природы и человека произойдет сверхъестественным воздействием Триединого Бога, Божией силою. И человек ничего здесь не сможет изменить.

Но есть и то, что во власти человека. Человек в силах, с Божией помощью, воскресить свою душу. В смысле воскресения от греха, победы над грехом, исполнения заповедей Христовых. И тогда Господь может преобразить всего человека уже в этой жизни земной, не в смысле полного и необратимого преображения тела, которое произойдет лишь при кончине мира, но в смысле дара благодати. Ибо вслед за Христом преображаются уже в этой земной жизни святые и праведники, как это произошло с преподобным Серафимом Саровским во время беседы с Мотовиловым. Тогда Мотовилов воскликнул: "Не могу, батюшка, смотреть, потому что из глаз ваших молнии сыпятся. Лицо ваше сделалось светлее солнца и у меня глаза ломит от боли...". На это старец Серафим ответил: "Не устрашайтесь, Ваше Боголюбие! И Вы теперь сами также светлы стали, как и я сам. Вы теперь в полноте Духа Божьего, иначе вам нельзя было бы и меня таким видеть", и наклонившись к уху Мотовилова добавил: "Благодарите же Господа Бога за неизреченную к Вам милость Его. Вы видели, что я не перекрестился даже, а только в сердце моем мысленно помолился Господу Богу и внутри себя сказал: "Господи, удостой его ясно и телесными глазами видеть то сошествие Духа Твоего, которым Ты удостаиваешь рабов Своих, когда благоволишь являться во свете великолепной славы Твоей!" И вот, батюшка, Господь и исполнил мгновенно смиренную просьбу убого Серафима... Как же нам не благодарить Его за этот неизреченный дар нам обоим? Этак, батюшка, не всегда и великим пустынникам являет Господь Бог милость Свою. Эта благодать Божия благоволила утешить сокрушенное сердце ваше, как мать чадолюбивая, по предстательству Самой Матери Божией... Что же вы не смотрите мне в глаза? Смотрите просто, не бойтесь: Господь с нами" (О цели христианской жизни. Беседа Серафима Саровского с Мотовиловым. Преображение преподобного Серафима. http://www.sfi.ru/lib.asp?rubr_id=881&art_id=6740).

Серафим Саровский был великий угодник Божий, и благодать обильно и зримо сходила на него. Мы же будем стараться сподобиться хотя бы легкого прикосновения этой Божией благодати, совершая усилия по исполнению заповедей Господних, не гордясь этим, а смиряясь сердцем и душою. И тогда обретем надежду на воскресение и благоприятный ответ на Суде Христовом, решением которого для нас будет жизнь в Царствии Божием вместе со Христом, Божией Матерью и всеми святыми.

Март 2009 г.