происходит глубокая перестройка структуры вещества, изменение качества. Она следует после сильно неравновесного состояния исходной системы. Все это хорошо разработано.
Математический аппарат с достаточным приближением мог описать весь процесс количественных изменений на равновесном отрезке и даже на неравновесном участке кривой, но только до точки скачка. Дальше происходили изменения самих параметров состояния, так что качественное различие до и после перехода позволяет говорить о принципиальной несводимости двух фаз к одной системе уравнений. Новая система представляет интеграцию, свойства которой, как хорошо известно, несводимы к свойствам суммы элементов (иногда его называют свойством эмерджентности). Поэтому уравнения с параметрами порядка прежнего качества не могли вдруг переключиться на совершенно иные параметры. Количественные изменения им подвластны, но никак не качественные. Теории, как правило, находят выход в использовании столь общих свойств, которые оказались бы применимы и к элементам суммации, и к конечной системе в целом. Теорию, изучающую процесс перехода, не интересуют конкретные признаки каждой из частиц, образующих исходную систему, так же как и возникшее вследствие перехода своеобразие нового качества. Она занята количественными характеристиками только общих параметров однотипных элементов данной совокупности. Следовательно, описание начального и конечного состояния системы различаются лишь количественными характеристиками параметров, хотя бы с большим разрывом.
Физики (после Эренфеста) различают два вида фазовых переходов – первого и второго рода. При переходе первого рода теория указывает на разрыв первых производных (откуда идет его название) свободной энергии по температуре и давлению. Происходит скачок по внутренней энергии и объему, плотности, упорядоченности. Почти так же, как взаимосвязь атомов при образовании молекулы приводит к выделению энергии (обменная энергия, энергия связи, «работа выхода»). Например, при кристаллизации жидкости выделяется теплота. Чтобы лучше представить превращение, рассматривают две фазы раздельно, выявляя затем в сочетании, как реализуется то или иное качество при преобразовании. Например, начало представляют в качестве идеальной жидкости, а итог – пользуясь моделью идеального кристалла.
При фазовых переходах второго рода скачок испытывают вторые производные свободной энергии по температуре и по давлению: коэффициент теплового расширения, теплоемкость и сжимаемость, – а внутренняя энергия и объем в точке перехода не изменяются. Теплота при переходе не выделяется и не поглощается. Изменяется конфигурация взаимосвязей, их симметрия. Кристалл остается кристаллом, но его решетка, положим, тетрагональной модификации превращается в кубическую с повышением симметрии. Особенностью этого перехода является непрерывность изменения состояния тела, так что в точке перехода
