[вернуться к содержанию сайта]
§ 1. Очень хорошо известно, что теплота1 возбуждается движением: от взаимного трения руки согреваются, дерево загорается пламенем; при ударе кремня об огниво появляются искры; железо накаливается от проковывания частыми и сильными ударами, а если их прекратить, то теплота уменьшается и произведённый огонь в конце концов гаснет. Далее, восприняв теплоту, тела или превращаются в нечувствительные частицы2 и рассеиваются по воздуху, или распадаются в пепел, или в них настолько уменьшается сила сцепления, что они плавятся. Наконец, зарождение тел, жизнь, произрастание, брожение, гниение ускоряются теплотою, замедляются холодом. Из всего этого совершенно очевидно, что достаточное основание теплоты заключается в движении. А так как движение не может происходить без материи, то необходимо, чтобы достаточное основание теплоты заключалось в движении какой-то материи.
§ 2. И хотя в горячих телах большей частью на вид не заметно какого-либо движения, таковое всё-таки очень часто обнаруживается по производимым действиям. Так, железо, нагретое почти до накаливания, кажется на глаз находящимся в покое; однако одни тела, придвинутые к нему, оно плавит, другие - превращает в пар; т. е., приводя частицы их в движение, оно тем самым показывает, что и в нём имеется движение какой-то материи. Ведь нельзя отрицать существование движений там, где его не видно: кто, в самом деле, будет отрицать, что когда через лес проносится сильный ветер, то листья и сучки дерев колышатся, хотя при рассматривании издали и не видно движения. Точно так же, как здесь вследствие расстояния, так и в тёплых телах вследствие малости частиц движущейся материи движение ускользает от взора; в обоих случаях угол зрения так остр, что нельзя видеть ни самых частиц, расположенных под этим углом, ни движения их. Но мы считаем, что никто - разве что он приверженец скрытых качеств - не будет теплоту, источник стольких изменений, приписывать материи спокойной, лишённой всякого движения, а следовательно, и двигательной силы.
§ 3. Так как тела могут двигаться двояким движением - общим, при котором всё тело непрерывно меняет своё место при покоящихся друг относительно друга частях, и внутренним, которое есть перемена места нечувствительных частиц материи, и так как при самом быстром общем движении часто не наблюдается теплоты, а при отсутствии такового движения наблюдается большая теплота, то очевидно, что, теплота состоит во внутреннем движении материи...
§ 4. В телах материя двоякого рода: связанная, именно движущаяся и производящая напор вместе со всем телом; и протекающая, подобно реке, в поры первой. Спрашивается: которая из них, приведённая в движение, производит теплоту? Чтобы ответить на этот вопрос, надо обратиться к главным явлениям, наблюдаемым для горячих тел. Рассматривающему их ясно, что 1) в телах имеется тем больше теплоты, чем плотнее их связанная материя, и наоборот. Так, рыхлая пакля загорается большим пламенем, но дающим гораздо меньше жару, чем она же, сжатая более плотно. Соломою, которая в обычных условиях горит лёгким пламенем, обитатели плодородных областей России, лишённых лесов, пользуются вместо дров, предварительно связав её в плотные, толстые жгуты. Более пористые дрова горят, давая меньше жару, чем более плотные, а ископаемые угли, содержащие в своих порах каменистую материю, производят более сильный жар, чем древесные угли, имеющие, наподобие губок, пустые промежутки. Затем, воздух нижней атмосферы, который плотнее воздуха более высокой атмосферы, более, чем последний, согревает обтекаемые им тела, как свидетельствуют тёплые долины, окруженные покрытыми вечным льдом горами; 2) более плотные тела в том же объёме содержат, конечно, больше связанной материи, чем протекающей. А так как из законов механики известно, что количество движения тем значительнее, чем большее количество материи3 находится в движении, и наоборот, то если бы достаточное основание теплоты заключалось во внутреннем движении протекающей материи, более редкие тела, в порах коих находится большой запас протекающей материи, должны были бы обладать большей ёмкостью для теплоты, чем более плотные. Но так как, наоборот, количество теплоты скорее соответствует количеству связанной материи тел, то очевидно, что достаточная причина теплоты заключается во внутреннем движении связанной материи тел.
Эта истина подтверждается действием небесного огня, направляемого на тела зажигательными машинами по удалении из фокуса этот огонь в них сохраняется тем дольше, чем они плотнее, так что в самом разреженном из тел - воздухе - она не остаётся ни на малейшее ощутимое время. Сюда же присоединяется, что теплота оказывается различной в соответствии с различной тяжестью и твёрдостью тел, и опыт показывает, что интенсивность её пропорциональна весу тела, соответствующему степени сцепления его частей, - очевидное указание на то, что связанная материя тел есть материя их теплоты. И хотя связанная материя двояка - собственная, из которой состоит тело, и посторонняя, находящаяся в пустотах, лишённых собственной материи, - однако, так как обе движутся вместе с самим телом и составляют одну общую массу, то не может быть, чтобы при возбуждении собственной материи к теплотворному движению не приходила в такое же движение посторонняя материя, и наоборот, - подобно тому как тёплая губка нагревает проникающую в поры её более холодную воду, и, обратно, более тёплая вода согревает более холодную губку.
§ 6. Внутреннее движение можно себе представить происходящим трояким образом: 1) нечувствительные частицы непрерывно изменяют место, или 2) вращаются, оставаясь на месте, или, наконец, 3) непрерывно колеблются взад и вперёд на нечувствительном пространстве, в очень малые промежутки времени. Первое мы назовем поступательным, второе вращательным, третье колебательным4 внутренним движением. Теперь следует рассмотреть, которое же из этих движений производит теплоту. Чтобы это выяснить, мы примем за основу следующие положения. 1) То внутреннее движение не есть причина теплоты, отсутствие которого будет доказано в горячих телах. 2) Не является причиной теплоты и то внутреннее движение, которое имеется у тела менее горячего, чем другое тело, лишенное этого движения.
§ 7. Частицы жидких тел связаны друг с другом так слабо, что растекаются, если не сдерживаются каким-либо твёрдым телом, и не требуется почти никакой внешней силы, чтобы уничтожить их сцепление, но они самопроизвольно могут расходиться, удаляться друг от друга и двигаться поступательно. Поэтому на жидкости нельзя запечатлеть постоянные знаки, все они мгновенно исчезают. Имеется ли налицо в каждом жидком теле, даже довольно холодном, внутреннее поступательное движение или нет, - не будем здесь подробно рассматривать; мы не сомневаемся, что для нашей цели достаточно будет показать, что есть очень много случаев, в которых оно проявляется совершенно ясно. Для этого начнём прежде всего с растворов солей в воде. Неизменно наблюдается, что вода, на ощущение совершенно спокойная, сообщающая руке ощутительный холод, растворяя помещённые на дно сосуда соли - морскую, селитру, нашатырь, - разносит их по всему своему объёму. А так как это может происходить лишь если частицы воды удаляют молекулы соли, оторванные от куска, то вполне очевидно, что сами водяные частички движутся поступательно, когда растворяют соль. То же, конечно, происходит и в ртути, когда она разъедает металлы и разъединяет их частички, в винном спирте при извлечении им красящих веществ из растений.
§ 8. Наоборот, частицы твёрдых тел, особенно более твёрдых неорганических, так прочно связаны, что энергично сопротивляются внешней силе, стремящейся их разъединить. Вследствие этого им невозможно самопроизвольно, разрушив связь сцепления, отойти друг от друга и двигаться внутренним поступательным движением. Поэтому даже самые незначительные знаки, вырезанные на них, сохраняются веками и уничтожаются лишь от постоянного употребления, или от действия воздуха, или от перехода тела в жидкое состояние. В этом отношении хорошим доказательством служит пример золота, которое, будучи нанесено на поверхность серебряных изделий, долгое время остаётся на ней и стирается только от частого пользования. Наоборот, оно моментально оставляет поверхность и распространяется по всей массе серебра, как только серебряная позолоченная вещь плавится на огне. Всё это ясно показывает, что частицы твёрдых тел, особенно более твёрдых и неорганических, не имеют поступательного движения.
§ 9. Установив это, рассмотрим, во-первых, какой-нибудь серебряный сосуд или другой предмет из этого металла, покрытый золотом и снабжённый самыми мелкими вырезанными знаками, нагретый до такой степени тепла, при которой кипит вода. Мы увидим, что золото на поверхности остаётся незатронутым и знаки нимало не изменившимися; твёрдость сосуда остаётся прежней, и этим совершенно исключена возможность отделения нечувствительных частиц. Отсюда совершенно очевидно, что тело может быть сильно нагрето без внутреннего поступательного движения. Во-вторых, сравним какой-нибудь очень твёрдый камень, например алмаз, нагретый до температуры плавления свинца (что часто делают при шлифовании мастера без всякого вреда или изменения драгоценного камня), с довольно холодной водою, растворяющей соль и тем самым ещё более охлаждающейся, или со ртутью, разъедающей серебро. Первый мы найдём очень горячим без внутреннего поступательного движения, а вода и ртуть, обладающие таким движением, показывают очень малую степень теплоты. Это самым наглядным образом свидетельствует, что весьма часто тела, обладающие внутренним поступательным движением, нагреты гораздо меньше, чем те, которые не обладают таковым движением. Отсюда в силу положений, приведенных в § 6, следует, что внутреннее поступательное движение связанной материи не есть причина теплоты.
§ 10. Из определения внутреннего колебательного движения (§ 6) ясно видно, что при таком движении частицы тел не могут сцепляться друг с другом. Хотя расстояния, в которых совершаются их крайне малые колебания, весьма незначительны, однако невозможно, чтобы при этом частицы не лишались взаимного касания и по большей части не оказывались вне его. Для ощутительного сцепления частиц тела требуется непрерывное взаимное соприкосновение их; следовательно, такое сцепление невозможно, если частицы сотрясаются внутренним колебательным движением. Но так как большинство тел при нагревании до огненного каления сохраняет очень сильное сцепление частей, то очевидно, что теплота тел не происходит от внутреннего колебательного движения связанной материи (§ 6).
§ 11. Итак, после того как мы отвергли поступательное и колебательное внутренние движения, с необходимостью следует, что теплота состоит во внутреннем вращательном движении (§ 6) связанной материи (§ 4) - ведь её необходимо приписать какому-нибудь из трёх движений.
§ 12. Здесь можно задать вопрос: могут ли частицы твёрдых тел, находясь в непрерывном и совершенном сцеплении, вращаться одна около другой? Чтобы ответить на него, достаточно вспомнить, что два куска мрамора, сложенные полированными поверхностями, легко движутся по отношению друг к другу и этому нисколько не препятствует взаимное сильное сцепление; также при шлифовке стеклянные чечевицы столь плотно пристают к быстро вращающимся формам, что не могут быть сдвинуты по линии, перпендикулярной к плоскости касания, без порчи их. На основании этих фактов мы приходим к выводу, что мельчайшие частицы тел могут вращаться одна вокруг другой, несмотря на сцепление, тем легче, чем в меньшем отношении находятся их плоскости соприкосновения ко всей поверхности. Что касается жидкостей, то вполне очевидно, что их частицы, которые в большинстве двигаются внутренним поступательным движением, вследствие отсутствия сопротивления, производимого сцеплением, могут иметь и вращательное движение, сохраняя первое.
§ 13. Из этой нашей теории выводятся такие следствия: 1) Для нашего теплотворного движения самой подходящей является шарообразная форма корпускул материи, так как такие частицы могут взаимно касаться только в одной точке и почти не производят по отношению друг к другу какого-либо трения. 2) Так как каждое движение, будучи величиной, может усиливаться или уменьшаться, то надо то же предполагать и для теплотворного движения. Чем больше это движение, тем значительнее будет его действие; отсюда, при увеличении теплотворного движения, т. е. при более быстром вращении частиц связанной материи, должна увеличиваться теплота, а при более медленном - уменьшаться. 3) Частицы горячих тел должны вращаться быстрее, более холодных - медленнее. 4) Горячие тела должны охлаждаться при соприкосновении с холодными, так как оно замедляет теплотворное движение частиц; наоборот, холодные тела должны нагреваться от ускорения движения при соприкосновении. 5) Итак, когда рука ощущает теплоту в каком-либо теле, то частицы связанной материи руки приводятся в более быстрое вращательное движение; а при ощущении холода - их вращательное движение замедляется.
§ 14. Нет более надёжного способа доказательства, чем способ математиков, которые подтверждают выведенные a priori5 положения примерами и проверкой a posteriori6. Поэтому мы, чтобы развить далее нашу теорию, по примеру математиков объясним важнейшие явления, наблюдаемые для огня и теплоты, и тем подтвердим полную правильность выдвинутого в § 11 положения.
§ 15. Явление 1. При взаимном трении твёрдых тел одно из них движется по другому и скребёт его; отсюда следует, что частицы, расположенные на поверхностях трения, ударяются друг о друга. Итак, пусть тело АВ движется по телу CD из B в A. Частица аb частью своей поверхности b ударяет в часть с поверхности частицы cd, так что частица аb возбудит движение частицы cd, и, наоборот, частица cd силою своего соприкосновения возбудит к обратному движению частицу аb. Так как и та и другая входят в состав твёрдого тела, то они не могут оставить своего места и двигаться поступательно, но движение тела АВ не прекращается. Следовательно, частица cd будет двигаться вокруг своего центра в том направлении, в каком её толкает частица аb, а частица аb - около своего центра в том направлении, в котором её задерживает частица cd, т. е. обе будут двигаться вращательно.
Когда, таким образом, придут во вращательное движение отдельные частицы, которые расположены в плоскости трения, то вследствие распространения трения придут во вращательное движение и остальные частицы, составляющие тела АВ и CD. Отсюда ясно, каким образом твёрдые тела нагреваются от взаимного трения. Далее, происходят такие следствия.
Явление 2. Чем сильнее при трении сжимаются поверхности тел АВ и CD и чем скорее они движутся друг возле друга, тем сильнее возбуждаются к вращательному движению частицы аb и cd и тем быстрее разогреваются тела.
Явление 3. Так как частицы жидких тел очень слабо сцеплены друг с другом и очень легко уходят со своего места, то частицы аb и cd, если они находятся на поверхности жидких тел, уступая место друг другу, не могут воспринять то вращательное движение, которое получают частицы, входящие в состав твёрдого тела. Вследствие всего этого жидкие тела не только не нагреваются заметным образом от трения, возникающего между массами взбалтываемой жидкости, но не нагреваются заметным образом и твёрдые тела, если поверхность их смочена жидкостью.
§ 25. ... Тело А, действуя на тело В, не может придать последнему большую скорость движения, чем какую имеет само. Поэтому; если тело В холодно и погружено в тёплое жидкое тело А, то тепловое движение частиц тела А приведёт в тепловое движение частицы тела В; но в частицах тела В не может быть возбуждено более быстрое движение, чем какое имеется в частицах тела А, и поэтому холодное тело В, погруженное в тело А, очевидно, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А...
§ 26. Здесь представляется уместным указать и причину расширения тел, которые обыкновенно увеличиваются и уменьшаются соответственно их теплоте. Но так как расширение происходит не непосредственно от теплоты, но от упругости воздуха, включённого в поры тела, то мы оставляем рассмотрение этого явления до другого раза. Далее, нельзя назвать такую большую скорость движения, чтобы мысленно нельзя было представить себе другую, ещё большую. Это надо, конечно, отнести и к теплотворному движению; поэтому невозможна высшая и последняя степень теплоты как движения. Наоборот, то же самое движение может настолько уменьшиться, что, наконец, тело достигает состояния совершенного покоя - и никакое дальнейшее уменьшение движения невозможно. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц.
§ 27. Итак, хотя высшая степень холода возможна, однако, по имеющимся данным, таковая на земноводном шаре нигде не существует. Действительно, всё, что нам кажется холодным, есть лишь менее тепло, чем наши органы чувств. Так, самая холодная вода ещё тепла, так как лёд, в который вода замерзает на более сильном морозе, холоднее её, т. е. менее тёпел. Если плавящийся воск действительно горяч, то почему вода, кажущаяся нам очень холодной, на самом деле не тепла - она ведь не что иное, как расплавленный лёд. Не следует считать замерзание тел признаком наибольшего холода: ведь металлы, затвердевшие тотчас после плавления, представляют собою своеобразный лёд, но они настолько горячи, что зажигают приближенные к ним горячие тела. Впрочем, существуют жидкие тела, которые не замерзают ни при какой известной степени холода. Так как их жидкое состояние обусловлено теплотворным движением (§ 24), то ясно, что эти жидкие тела всегда в какой-то степени обладают теплотою. Далее, тела обыкновенно имеют степень теплоты, свойственную среде, в которой они находятся долгое время. Так как воздух, всегда и везде наблюдаемый, жидок, т. е. (в силу показанного) тёпел, то все тела, окружённые земной атмосферою, хотя бы и казались чувствам холодными, теплы; и поэтому высшей степени холода на нашем земноводном шаре не существует.
§ 28. Таким образом, мы доказали a priori и подтвердили a posteriori, что причиною теплоты является внутреннее вращательное движение связанной материи; теперь переходим к рассмотрению мнений, которые многие современные учёные высказывают относительно теплоты. В наше время причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими - эфиром, а некоторыми - элементарным огнём. Говорят, что тем большее количество её находится в теле, чем большая степень теплоты в нём наблюдается, так что при разных степенях теплоты одного и того же тела количество теплотворной материи в нём увеличивается или уменьшается. И хотя иногда принимают, что теплота тела увеличивается силою движения этой материи, когда-то вошедшей в неё, но чаще считают истинной причиною увеличения или уменьшения теплоты простой приход или уход разных количеств её. Это мнение в умах многих пустило такие глубокие корни и настолько укоренилось, что повсюду приходится читать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы притягиваемой каким-то приворотным зельем; или, наоборот, - о бурном выходе её из пор, как бы объятой ужасом. Поэтому мы считаем нашей обязанностью подвергнуть эту гипотезу проверке. Прежде всего надо осветить самые источники, из которых проистекло это мнение. Важнейшие из них четыре, которые следовало бы скорее обратить на истолкование других явлений природы.
§ 29. После того как учёные начали более внимательно изучать явления, связанные с нагреванием тел, они легко заметили, что при увеличении теплоты растёт и объём каждого тела. И так как они точно знали, что к телам ничего не прибавилось кроме теплоты, а в умах ещё крепко держалось представление древних об элементарном огне, то они не сомневались, что какая-то материя, свойственная огню, вошла при накаливании в поры тел и их расширила, а при выходе её тела охлаждаются и сжимаются. Мы охотно согласились бы с ними, если бы было так же легко, как предположить это, и показать, чем именно теплотворная материя загоняется во внезапно нагревающиеся тела. Спрашивается, каким образом в самую холодную зиму, когда всюду лютый мороз, или на очень холодной морской глубине7, где, согласно этой гипотезе, теплотворной материи почти совершенно нет, порох, зажжённый малейшей внезапно проскочившей искрою, вспыхивает вдруг огромным пламенем. Откуда и в силу какой удивительной способности материя эта собирается в один момент времени? Но пусть она слетается весьма стремительно, по какой бы то ни было причине, из самых отдалённых мест и, зажигая, расширяет порох. Но ведь в этом случае необходимо или чтобы другие тела, окружающие порох, раньше его нагрелись от прилетевшего огня и расширились, или чтобы этот летучий огонь ничего, кроме пороха, не мог зажигать и расширять, то есть должен был бы позабыть свою природу. Первое, очевидно, противоречит опыту, а второе - здравому смыслу.
§ 30. Вообще природа вещей такова, что при возрастании причины растёт и её действие, и наоборот, при её убывании уменьшается и действие. Поэтому когда одна и та же степень теплоты наблюдается в двух телах, то, при прочих равных условиях, должно было бы быть одно и то же увеличение или уменьшение протяжения каждого тела. Но какое разнообразие наблюдается в этом отношении! Умалчиваю о воздухе, который от градуса замерзания до градуса кипения воды расширяется на третью часть, в то время как вода в это время увеличивается на одну двадцать шестую часть своего объёма. Даже тела почти одинаково жидкие, как-то: ртуть, вода, винный спирт, разные масла, также и твёрдые, как металлы, стекло и т. д., показывают удивительное разнообразие в приращении протяжённости, приобретённым от той же степени теплоты. Пусть не подумает кто-нибудь, что более значительное сцепление частей служит препятствием для расширения: сталь ведь обладает более крепким сцеплением частей, чем железо, как известно каждому; однако сталь расширяется больше, железо - меньше, как показывает опыт. Также и бронза, тело более твёрдое, чем медь, расширяется от той же степени теплоты больше последней. Нельзя приписать и замедление в накаливании большему весу тел или назвать какое-либо другое обстоятельство, которое в разных телах препятствовало бы расширению их, чтобы сейчас же не пришли в голову противоположные примеры, говорящие против сделанных предположений, пока расширение нагретых тел приписывается входящей материи. Но это случай различных тел; а иногда одно и то же тело при увеличении теплоты может сжиматься - например вода, происшедшая от таяния льда, удельно тяжелее его, так что она даже при значительной степени нагревания не позволяет льду опускаться на дно. Так и железо и большинство других тел, будучи ещё в твёрдом состоянии, плавают на самих себе расплавленных, так как занимают больший объём, хотя и обладают ещё той степенью теплоты, при которой обычно плавятся. Из всего этого вполне очевидно, что расширением накаливаемых тел и их сжатием при охлаждении отнюдь нельзя доказать удивительные перемещения теплотворной материи.
§ 31. Однако этого бойца, уже поколебленного собственной своей громадностью, может быть, воздвигнет другой, приходящий ему на помощь, и пусть он нас подавит большей тяжестью. Ведь учёным, а особенно химикам, представляется, что этот блуждающий огонь показывает своё присутствие в телах не только увеличением объёма их, но и увеличением веса. Весьма известный Роберт Бойль8, если не ошибаюсь, первый доказал на опыте, что тела увеличиваются в весе при обжигании (в работе о весомости огня и пламени) и что можно сделать части огня и пламени стойкими и взвешиваемыми. Если это действительно может быть показано для элементарного огня, то мнение о теплотворной материи нашло бы себе в подтверждение твёрдый оплот. Однако большая часть, почти что все опыты его над увеличением веса при действии огня показывают лишь, что либо части пламени, сжигающего тело, либо части воздуха, во время обжигания проходящего над прокаливаемым телом, обладают весом. Так, металлическая пластинка, обжигаемая в пламени горящей серы, разбухает и увеличивается в весе; но здесь причиною увеличения веса является не что иное, как кислота серы, которую можно освободить от флогистона, кислоту собрать и заключить под колокол; она проникает в поры меди и серебра и, соединяясь с ними, производит увеличение веса. Так, когда свинец пережигается в сурик, мастера намеренно направляют на расплавленный металл дымящее, сильно коптящее пламя: именно оно украшает окалину свинца красным цветом и увеличивает вес её - а кстати и прибыль мастеров. Остальные опыты прославленного автора в упомянутом сочинении кажутся, правда, более показательными, однако отнюдь не свободны от подозрения, так как сам автор при них не присутствовал, а их выполнение часто поручал какому-то работнику. Но допустим, что кроме частей зажжённого тела, или частиц, летающих вокруг в воздухе, к металлу прибавляется во время обжигания какая-нибудь другая материя, увеличивающая вес окалины его. Но так как окалины, удалённые из огня, сохраняют приобретённый вес даже на самом лютом морозе, и однако, они не обнаруживают в себе какого-либо избытка теплоты, то, следовательно, при процессе обжигания к телам присоединяется некоторая материя, только не та, которая приписывается собственно огню: ибо я не вижу, почему последняя в окалинах забыла о своей природе. Далее, металлические окалины, восстановленные до металлов, теряют приобретённый вес. А так как восстановление, так же как и прокаливание, производится тем же - даже более сильным - огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то проникает в тела, то из них уходит. Наконец, подобные же опыты делали известные Бургаве9 и Дюкло10, по-видимому с противоположными результатами. Первый взвесил до накаливания, а затем снова после накаливания и остывания пять фунтов и восемь унций железа, но не нашёл какого-либо приращения или уменьшения веса. Второй же приписал увеличение веса минералов при прокаливании серным частицам, носящимся (как мы сказали выше) в воздухе, который непрерывно течёт над минералами, подвергаемыми прокаливанию, и внедряет в последние при их распадении в огне упомянутые частицы. Это он показывает на опыте, а именно: он наблюдал, что из королька сурьмы, обожженного на открытом воздухе, извлекается при помощи винного спирта красная вытяжка, по отделении которой оставшаяся масса имела тот вес, как и королек до обжигания; 2) что королек сурьмы, обожженный иначе, - именно без увеличения веса, - не дал такой вытяжки. Итак, не убедительны и те доказательства, приводимые в защиту особенной, свойственной огню материи, которые основаны на увеличении веса обожжённых тел.
§ 32. Солнечные лучи, уловленные и собранные в фокусе зажигательного зеркала, дают весьма сильный жар, как и яркий свет; считают, что этим наглядно доказывается, - как бы при свидетеле солнце, - что теплотворная материя или элементарный огонь, вышедший из солнца, сгущается в фокусе [зеркала] и этим усиливается жар и свет. Легко видеть, что здесь предполагается, будто материя света распространяется от солнца как река из источника. Но эта гипотеза очень похожа на то, как если бы мы стали утверждать, что воздух от звучащего тела будет распространяться со скоростью, равной скорости звука. Очевидно, при этом смешивают эфир и лучи, которые друг от друга различаются так же, как между собой различествуют движение и материя. И ясно, что следует отбросить уплотнение огненной материи в фокусе зеркала и заменить его сгущением теплотворного движения. По-моему, утверждающий, что в фокусе зажигательного стекла или зеркала сгущается материя эфира, не иначе мыслит, как если бы говорил, что в фокусе эллиптического свода собираются не звуковые лучи, но сжимается самая материя воздуха. Что солнечный фокус весьма горяч не вследствие большей плотности эфирной материи, но вследствие её теплотворного движения, достаточно доказывает фокус лучей, отражённых от луны. Так как он весьма ярок, то должен был бы быть и весьма горячим, если бы он сам и теплота происходили от уплотнения эфирной материи. Но теплоты в нём нет; итак, пусть светящийся фокус производится или уплотнением эфирной материи, или сгущением её движения. Исключить уплотнение материи - значит идти против условия; отклонить сгущение движения - значит признать, что огненная материя может быть и холодной, т. е. что огонь - не огонь. Кто свободен от предрассудков, конечно, согласится с нами, что никак нельзя доказать существование теплотворной материи возникновением жара в фокусе зажигательной машины.
§ 33. Смешением поваренной соли со снегом или толчёным льдом физики получают материю, называемую по производимому ею действию холодильной; при помощи её превращают воду в каком-либо сосуде в лёд. Пока это происходит, самый снег сжижается, как и соль. Отсюда обычно также заключают, что огненная материя из воды переселяется в окружающий снег, и от присовокупления её последний плавится, а вода от ухода её превращается в лёд. Прекрасно! Но можно кое-что предпринять, прежде чем позволить вырвать у нас трофеи победы. Вставь, пожалуйста, в снег термометр и склянку с водою; примешай соль, и ты увидишь, что в то время, как вода превращается в лёд и холодильная смесь сжижается, спирт в термометре всё-таки опускается: ясный признак того, что одновременно с замерзанием воды холодильная смесь делается холоднее. Таким образом, никакой элементарный огонь не врывается в неё из воды; но скорее снег, растаявший от соприкосновения с более тёплой водой, действует на соль, растворяет её, охлаждается и приобретает меньшую11 степень теплоты, чем имеет вода, переходящая в лёд; от этого чистая вода в сосуде замерзает, а самый снег вследствие поглощённой соли остаётся жидким. Кто, в самом деле, не знает, что чистая вода, помещённая в стеклянном сосуде в воду, насыщенную солью, превращается в лёд при 26° термометра Фаренгейта*, тогда как рассол остается жидким?
§ 34. На основании всего изложенного выше мы утверждаем, что нельзя приписывать теплоту тел сгущению какой-то тонкой, специально для того предназначенной материи, но что теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи нагретого тела. Тем самым мы не только говорим, что такое движение и теплота свойственны той тончайшей материи эфира, которой заполнены все пространства, не содержащие чувствительных тел, но и утверждаем, что материя эфира может сообщать полученное от солнца теплотворное движение нашей земле и остальным телам мира и их нагревать, являясь той средой, при помощи которой тела, отдалённые друг от друга, сообщают теплоту без посредничества чего-либо ощутимого.
§ 35. Отвергнув материю, которую принимают иные авторы исключительно ради объяснения теплоты, можно было бы и окончить речь, если бы с противной стороны для нас не возникала новая задача. Ведь есть и такие, что наделили и холод особой субстанцией, усмотрев положительное основание этого в солях, вследствие производимого при растворении их холода. Но так как те же соли нередко производят и теплоту (так, обыкновенная соль при приливании купоросного масла вскипает и нагревается), то мы с таким же правом могли бы приписать солям и причину теплоты, если бы не считали такой неразумный спор ниже нашего достоинства.
Перевод с латинского диссертации М. В. Ломоносова "Размышления о причине теплоты и холода" выполнен Б. Н. Меншуткиным. Первая публикация диссертации: Novi Commentarii Academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. T. 1, 1750, p. 206-229.
Под каковым именем мы понимаем и более напряжённую её силу, обычно называемую огнём. - Прим. авт. Так Ломоносов называет молекулы. Т. е. массы. В оригинале ошибочно: второе колебательным, третье вращательным. (Прим. пер.) Априори (лат.) - независимо от опыта, до опыта. Апостериори (лат.) - из опыта, на основании опыта. Элементы химии, часть 2, об огне, опыт 20. В трактате о весомости огня и пламени. Бургаве. Элементы химии. Ч. 2. Из Синклера. О тяжести. с. 301. Мемуары королевской Академии наук, год 1667. В оригинале ошибочно: большую. (Прим. пер.)Дата установки: 23.06.2009
[вернуться к содержанию сайта]
