ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярные машины из "Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики" На рис. 4.2 изображены конструкции двух типов ферма (А) и машина (В). Фермы — это конструкции без выделенных внутренних степеней свободы. Машины могут использовать свои особые (механические) степени свободы, чтобы передавать внешнюю или внутреннюю силу от одной части системы к другой. [c.57] Эти эксперименты (бросание камней вверх с различными начальными скоростями) были выполнены Галилеем в конце XVI века. В качестве меры механической силы Лейбниц предложил величину mv (теперь пишут mv /2 и называют кинетической энергией механического движения). Лейбниц назвал свою силу Vis vita — живая сила. [c.58] Великий Исаак Ньютон был полностью на стороне Декарта и все время игнорировал работы Лейбница. Возможно, это было связано с их конфликтом о приоритете создания дифференциального исчисления. Лейбниц, в свою очередь, называл силу Ньютона Vis mortua — мертвая сила. Этот терминологический спор значительно замедлил формулировку принципа сохранения энергии. [c.58] Благодаря огромному авторитету Ньютона идея Лейбница и само понятие работы, производимой силой, были практически забыты. Только в середине XVIH столетия швейцарский ученый Бернулли снова начал использовать термин Vis vita, а в начале XIX столетия английский ученый Юнг предложил использовать термин энергия как меру способности движущегося тела производить работу. [c.58] Около половины столетия потребовалось, чтобы распространить понятие энергии и сформировать принцип ее сохранения на тепловые и другие физические явления. Клаузиус завершил создание современной феноменологической термодинамики. До настоящего времени эта наука является основой химической термодинамики и химической кинетики. В свою очередь, эти области науки являются общепринятыми основаниями для описания и понимания биохимических процессов. [c.58] Мы можем сказать таким образом, что Лейбниц в конце концов выиграл свой спор с Ньютоном. Энергия — наиболее часто употребляемое слово в научных книгах и статьях, посвященных биохимии и биофизике. Почти никто не использует понятие силы при рассмотрении химических реакций. [c.59] Я думаю, что первым кто сказал о важности сил в молекулярных процессах, был Ричард Фейнман. В его статье, опубликованной р 1939 году [32] он пишет, что на молекулярном уровне не существует различий между электрическими и механическими силами. [c.59] До тех пор пока химик ограничивается исследованиями небольших молекул в газоюй фазе и разбавленных растворах, все кажется ясным н понятным. Уравнения типа Вант-Гоффа и Аррениуса или Эйринга Могут вполне удобно описывать термодинамику и кинетику химических реакций. Рассмотрим этот классический подход более детально. [c.59] Вернуться к основной статье