Fizika · Dvadeseti deo

Toplota nije stvar, nego tresenje

Ništa se nije popelo uz dršku kašičice. A drška je vrela.

Ostavi metalnu kašičicu u šolji vrelog čaja i idi da uzmeš keks.

Kad se vratiš i uhvatiš je za drugi kraj, opeći ćeš prste. A taj kraj nije bio u čaju. Stajao je u vazduhu, iznad ivice šolje.

Ništa nije proteklo kroz dršku. Kašičica je i dalje suva, ista, iste težine. Nešto je ipak stiglo do vrha.

Stani i pitaj: Šta je to putovalo uz dršku, ako se ništa nije pomerilo sa mesta?

Ništa ne miruje

Sve oko tebe sastavljeno je od onih sitnih delića o kojima smo pričali, premalih da bi se videli. I nijedan od njih nikad ne miruje.

U hladnoj stvari delići se lenjo drmusaju u mestu. U vreloj se tresu žestoko, kao deca koja ne mogu da sede na stolici.

To tresenje jeste toplota. Nema ničeg drugog.

Temperatura je samo merilo koliko se jako tresu. Kad grejemo vodu, ne sipamo u nju nikakvu toplu materiju — samo naterujemo njene deliće da se tresu brže.

Nevidljiva tečnost koje nema

Do ovoga se nije došlo lako.

Naučnici su dugo verovali da je toplota nekakva providna tečnost bez težine, koja se nalazi u predmetima i preliva iz toplijeg u hladniji. Zvučalo je razumno. Objašnjavalo je zašto se vreo i hladan predmet, kad se dodirnu, izjednače.

Onda je neko primetio problem u topovskoj radionici. Kad se u topovsku cev zabode svrdlo i buši satima, metal se zagreje toliko da voda oko njega proključa. Ali bušenje ne prestaje da greje. Možeš da bušiš dokle god imaš snage, i toplota nikad ne ponestane.

A tečnost bi se potrošila. Ne možeš iz jednog komada gvožđa iscediti beskrajno mnogo bilo čega.

Nije to bila tečnost. Bilo je trljanje koje je nateralo deliće metala da se tresu jače.

Kako se tresenje predaje

Sad se vraćamo kašičici.

Delići metala na dnu, u čaju, dobiju žestoko tresenje. Oni se sudaraju sa svojim susedima iznad sebe i predaju im deo tog tresenja. Ti susedi ga predaju sledećima, i tako uz celu dršku, do tvog prsta.

Isto ono što se dešava sa zvukom. Guranje se prosleđuje od komšije do komšije, a niko ne prelazi ceo put.

Zato je važno koliko su delići čvrsto povezani. U metalu su usko poređani i drže se snažno, pa se tresenje prosleđuje brzo. U drvetu su labaviji i razmaknutiji, pa poruka ide sporo.

Zbog toga ti se kvaka na vratima čini hladnijom od samog drveta, iako su celu noć stajale jedna uz drugu i na potpuno istoj su temperaturi. Metal ti brzo odvlači tresenje iz prsta i prst to javlja kao hladnoću. Drvo ti ga odvlači sporo, pa deluje toplije. Ne meriš temperaturu vrata — meriš koliko brzo gubiš svoju.

Stani i pitaj: Zašto ti je onda hladnije da hodaš bos po pločicama nego po tepihu, u istoj sobi?

Drugi način: nosi deliće sa sobom

Postoji i lakši put od prosleđivanja.

Ako se delići mogu slobodno kretati, kao u vazduhu i vodi, onda ne moraju ništa da prosleđuju. Mogu prosto da odu drugde i tresu se tamo.

Zagrejan vazduh je rastresitiji od hladnog, pa se diže. Hladniji se spušta da mu popuni mesto, tamo se zagreje, pa se i on digne. U sobi sa grejanjem to se vrti u krug čitav dan, i tako se toplota razvuče po celoj prostoriji.

Zato je pod uvek hladniji od plafona. I zato dim iz vatre ide gore, a ne u stranu.

Gde ova slika puca

A onda izađeš napolje zimi, na hladan dan, i lice ti bude toplo od Sunca.

Ta toplota nije mogla da stigne ni na jedan od ova dva načina. Između Sunca i nas nema ničega. Nema delića koji bi prosleđivali tresenje, niti vazduha koji bi ga doneo.

Znači postoji i treći način, i on ne liči na prethodna dva. Sunčeva toplota do nas stiže kao svetlost, a svetlosti nije potrebno ništa da bi putovala. Kad ta svetlost udari u tvoje lice, ona tamo natera deliće tvoje kože da se tresu jače, i tek tada nastaje toplota.

Slika o tresenju koje se predaje dodirom je tačna, ali nije cela. Neko je morao da je proširi, i to je druga priča.

Jedan smer

Šta god od ova tri, pravilo je uvek isto.

Tresenje se preliva sa onoga ko se trese jače na onoga ko se trese slabije. Nikada obrnuto.

Zato se čaj hladi a soba ne postaje toplija koliko primetiš. Zato led u čaši nestane, a voda ne postane hladnija od leda. I zato ledu na brodu nije trebala nikakva hladnoća, nego samo prepreka toploti koja je htela unutra.

Sve se uvek kreće ka izjednačavanju, i nikad samo od sebe nazad.

Uradi u kuhinji

Uzmi metalnu kašiku i drvenu kuvaču približno iste dužine. Na sam kraj drške svake nalepi grumenčić putera, iste veličine.

Stavi obe u istu šolju i neka odrasla osoba nalije vrelu vodu, tako da drške vire jednako visoko.

Gledaj oba grumenčića. Onaj na metalu se rastopi i sklizne, dok onaj na drvetu stoji netaknut. Ista voda, isto vreme, ista visina — razlika je samo u tome koliko brzo materijal prosleđuje tresenje.

Puter mora biti sa hladne strane, tek izvađen, i oba grumenčića iste veličine. Ako je jedan manji, otopiće se prvi bez obzira na kašiku.

Za razgovor posle čitanja

Zašto se, po tebi, drške na šerpama prave od plastike ili drveta, a ne od metala?

Šta bi se dešavalo u kuhinji kad bi toplota umela da ide i nazad, sa hladnijeg na topliji?

Gde si ti primetio da nešto izgleda hladnije nego što jeste?