Файл: Фридрих Энгельс АнтиДюринг. Диалектика природы (сборник).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 156
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
322
«Напротив, я до сих пор всегда находил, что основные понятия этой области (те. основные физические понятия работы и ее неизменности) с большим трудом даются тем лицам, которые не прошли через школу математической механики, несмотря на все усердие сих стороны, на все их способности и даже на довольно высокий уровень естественнонаучных знаний. Нельзя не признать также того, что это абстракции совершенно особого рода. Ведь даже такому мыслителю, как И. Кант, понимание их далось нелегко, о чем свидетельствует его полемика с Лейбницем поэтому вопросу Так говорит Гельмгольц («Научно-популярные доклады»,
вып. II, Предисловие).
Таким образом, мы вступаем теперь в очень опасную область, тем более, что у нас нет возможности провести читателя через школу математической механики. Но, может быть, удастся показать, что там, где дело идет о понятиях, диалектическое мышление приводит по меньшей мере к столь же плодотворным результатам, как и математические выкладки Этот заголовок фигурирует на титульном листе, предпосланном данной главе, и на первой странице самой главы. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы эта глава называется Две меры движения».
Написана она, вероятно, вили году
Кант и Томсон – Тейт
Вращение Земли и лунное притяжение
346
Томсон и Тейт, Натуральная философия, т. I (См. примечание, стр. 191 (§ ной литературе различные курьезные применения понятия работы в физическом смысле к экономическим трудовым отношениями наоборот. Между тему немцев имеется также слово Werk, которое, подобно английскому слову work, отлично годится для обозначения физической работы. Но так как политическая экономия совершенно чуждая нашим естествоиспытателям область, то они вряд ли решатся ввести его вместо приобретшего уже права гражданства слова а если и попытаются ввести, то только тогда, когда уже будет слишком поздно.
Только у Клаузиуса встречается попытка сохранить хотя бы наряду с выражением и выражение Werk.
346
Первая строка этого заголовка фигурирует на титульном листе, предпосланном данной главе, вторая строка – на первой странице самой главы. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы эта глава называется Приливное трение. Написана она, вероятно, вили году Недостаток лайелевского взгляда – по крайней мере в его первоначальной форме – заключался в том, что он считал действующие на Земле силы постоянными постоянными как по качеству, таки по количеству. Для него не существует охлаждения Земли, Земляне развивается в определенном направлении,
она просто изменяется случайным, бессвязным образом
Электричество
356
В «Nature» от 15 июня 1882 г. отмечен этот замечательный трактат, который в выходящем теперь издании, с
добавлением об электростатике, будет самым значительным из существующих экспериментальных трактатов по
электричеству»
357
Как и теплота, только в другом роде, электричество некоторым образом вездесуще. На Земле не происходит почти ни одного изменения, не сопровождаемого какими-нибудь электрическими явлениями. При испарении воды, при горении пламени, при соприкосновении двух различных или В фактической стороне изложения мы опираемся в этой
главе преимущественно на работу Видемана Учение о гальванизме и
электромагнетизме», 2 тт. в х кн, е издание, Брауншвейг, 1872–1874 (
G.
Wiedemann. «Die Lehre vom Galvanismus und Elektromagnetismus». 2. Aufl.,
Braunschweig, 1872–1874. Работа Видемана состоит из трех книг 1) том I Учение о гальванизме 2) том II, раздел 1 – Электродинамика, электромагнетизм и диамагнетизм 3) том II, раздел 2 – Индукция и заключительная глава. Первое издание работы Видемана, в двух томах, вышло в Брауншвейге в годах третье издание, под названием Учение об электричестве, в четырех томах, – там же в 1882–1885 годах Энгельс цитирует подписанную инициалами G. С. рецензию на книгу Мас- кара и Жубера Электричество и магнетизм. Рецензия была напечатана в журнале от 15 июня 1882 года.//Ссылка на этот номер журнала показывает, что статья Энгельса была написана в 1882 году. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы она называется Электричество и магнетизм
«электрическую
разъединительную силу которая пропорциональна электродвижущей силе и которая, следовательно, представляет для некоторой данной цепи определенное количество энергии. Как же относится этот источник энергии, присущий, согласно традиционным взглядам, цепи как таковой, помимо всякого химического действия, как относится эта электрическая разъединительная сила к энергии, освобождаемой химическим действием И если она является независимым от химического действия источником энергии, то откуда получается доставляемая ею энергия?
Вопрос этот, поставленный в более или менее неясной форме, образует пункт раздора между основанной Вольтой
Мы знаем что составные части содержащегося в жидкости бинарного соединения (HCl) разделяются при протекании тока таким образом, что одна из них (H) освобождается
на меди, а эквивалентное количество другой (Cl) освобождается на цинке, причем последняя соединяется с эквивалентным количеством цинка в Мы знаем Если мы это и знаем, то во всяком случае не от Видемана, который, как мы видели, не обмолвился до сих пор ни единым звуком насчет этого процесса. И далее, если
мы и знаем что-нибудь насчет этого процесса, то именно то
«Напротив, я до сих пор всегда находил, что основные понятия этой области (те. основные физические понятия работы и ее неизменности) с большим трудом даются тем лицам, которые не прошли через школу математической механики, несмотря на все усердие сих стороны, на все их способности и даже на довольно высокий уровень естественнонаучных знаний. Нельзя не признать также того, что это абстракции совершенно особого рода. Ведь даже такому мыслителю, как И. Кант, понимание их далось нелегко, о чем свидетельствует его полемика с Лейбницем поэтому вопросу Так говорит Гельмгольц («Научно-популярные доклады»,
вып. II, Предисловие).
Таким образом, мы вступаем теперь в очень опасную область, тем более, что у нас нет возможности провести читателя через школу математической механики. Но, может быть, удастся показать, что там, где дело идет о понятиях, диалектическое мышление приводит по меньшей мере к столь же плодотворным результатам, как и математические выкладки Этот заголовок фигурирует на титульном листе, предпосланном данной главе, и на первой странице самой главы. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы эта глава называется Две меры движения».
Написана она, вероятно, вили году
Галилей открыл, с одной стороны, закон падения, согласно которому пройденные падающими телами пути пропорциональны квадратам времен падения. Наряду с этим он выставил, как мы увидим, не вполне соответствующее этому закону положение, что количество движения какого-нибудь тела (его impeto или momento
323
) определяется массой и скоростью, так что при постоянной массе оно пропорционально скорости. Декарт принял это последнее положение и признал вообще произведение массы движущегося тела на скорость мерой его движения.
Гюйгенс нашел уже, что в случае упругого удара сумма произведений масс на квадраты скоростей остается неизменной до удара и после него и что аналогичный закон имеет силу для различных других случаев движения соединенных в одну систему тел.
Лейбниц был первым, кто заметил, что Декартова мера движения противоречит закону падения. Нос другой стороны, нельзя было отрицать того, что Декартова мера оказывается во многих случаях правильной. Поэтому Лейбниц разделил движущие силы на мертвые и живые. Мертвыми силами были давления, или тяга, покоящихся тел замеру их он принимал произведение массы на скорость, с которой двигалось бы тело, если бы из состояния покоя оно перешло в состояние движения замеру же живой силы – действительного движения тела – он принял произведение мас-
323
Импульс или момент. – Ред
323
) определяется массой и скоростью, так что при постоянной массе оно пропорционально скорости. Декарт принял это последнее положение и признал вообще произведение массы движущегося тела на скорость мерой его движения.
Гюйгенс нашел уже, что в случае упругого удара сумма произведений масс на квадраты скоростей остается неизменной до удара и после него и что аналогичный закон имеет силу для различных других случаев движения соединенных в одну систему тел.
Лейбниц был первым, кто заметил, что Декартова мера движения противоречит закону падения. Нос другой стороны, нельзя было отрицать того, что Декартова мера оказывается во многих случаях правильной. Поэтому Лейбниц разделил движущие силы на мертвые и живые. Мертвыми силами были давления, или тяга, покоящихся тел замеру их он принимал произведение массы на скорость, с которой двигалось бы тело, если бы из состояния покоя оно перешло в состояние движения замеру же живой силы – действительного движения тела – он принял произведение мас-
323
Импульс или момент. – Ред
сына квадрат скорости. И эту новую меру движения он вывел прямо из закона падения.
«Необходима», – рассуждал Лейбниц, – одна и та же сила как для того, чтобы поднять тело весом в четыре фунта на один фут, таки для того, чтобы поднять тело весом в один фунт на четыре фута. Но проходимые телом пути пропорциональны квадрату скорости, ибо если тело упало на четыре фута, то оно приобрело двойную скорость по сравнению стой скоростью, которую оно имеет, когда падает на один фут.
Но при своем падении тела приобретают силу, с помощью которой они могут снова подняться на туже самую высоту, с которой упали следовательно, силы пропорциональны квадрату скорости (Зутер, История математических наук, ч, стр. А далее Лейбниц доказал, что мера движения mv противоречит положению Декарта о постоянстве количества движения, ибо если бы она действительно имела место, то сила
(т. е. общее количество движения) постоянно увеличивалась бы или уменьшалась бы в природе. Он даже набросал проект аппарата («Acta Eruditorum», 1690), который – будь мера правильной – представлял бы perpetuum mobile
325
, дающий постоянно новую силу, что нелепо. В наше время Гельм-
324
Н. Suter. «Geschichte der mathematischen Wissenschaften». Th. II, Zürich,
1875, S. 367.
325
Вечный двигатель. – Ред См. работу Канта Мысли о правильной оценке живых сил, § 92 (I. Kant.
«Необходима», – рассуждал Лейбниц, – одна и та же сила как для того, чтобы поднять тело весом в четыре фунта на один фут, таки для того, чтобы поднять тело весом в один фунт на четыре фута. Но проходимые телом пути пропорциональны квадрату скорости, ибо если тело упало на четыре фута, то оно приобрело двойную скорость по сравнению стой скоростью, которую оно имеет, когда падает на один фут.
Но при своем падении тела приобретают силу, с помощью которой они могут снова подняться на туже самую высоту, с которой упали следовательно, силы пропорциональны квадрату скорости (Зутер, История математических наук, ч, стр. А далее Лейбниц доказал, что мера движения mv противоречит положению Декарта о постоянстве количества движения, ибо если бы она действительно имела место, то сила
(т. е. общее количество движения) постоянно увеличивалась бы или уменьшалась бы в природе. Он даже набросал проект аппарата («Acta Eruditorum», 1690), который – будь мера правильной – представлял бы perpetuum mobile
325
, дающий постоянно новую силу, что нелепо. В наше время Гельм-
324
Н. Suter. «Geschichte der mathematischen Wissenschaften». Th. II, Zürich,
1875, S. 367.
325
Вечный двигатель. – Ред См. работу Канта Мысли о правильной оценке живых сил, § 92 (I. Kant.
гольц неоднократно прибегал к этому аргументу.
Картезианцы протестовали изо всех сил, и тогда загорелся знаменитый, длившийся много лет спор, в котором принял участие в первом своем сочинении (Мысли о правильной оценке живых сил, 1746)
327
также и Кант, хотя они неясно разбирался в этом вопросе. Теперешние математики относятся с изрядной дозой презрения к этому «бесплодному»
спору, который затянулся больше чем на сорок лет, расколов математиков Европы на два враждебных лагеря, пока наконец Д’Аламбер своим Трактатом о динамике (точно каким-то суверенным решением, не положил конец этому бесполезному спору о словах, к которому собственно и сводилось все дело (Зутер, цит. соч, стр. Но ведь казалось бы, что не может все же целиком сводиться к бесполезному спору о словах спор, начатый таким мыслителем, как Лейбниц, против такого мыслителя, как Декарт, и столь занимавший такого человека, как Кант, что он посвятил ему свою первую печатную работу – довольно объ-
Sammtliche Werke. Bd. I, Leipzig, 1867, S. 98–99).//«Acta Eruditorun» (Ученые записки первый немецкий научный журнал, был основан профессором О. Мен- ке, издавался на латинском языке в Лейпциге с 1682 по 1782 год с 1732 г. выходил под названием «Nova Acta Eruditorum» (Новые ученые записки в журнале деятельно сотрудничал Лейбниц Хотя на титульном листе первого издания этого сочинения Канта, которое было напечатано в Кенигсберге, указан в качестве года издания 1746, – однако,
как это видно, в частности, из посвящения, помеченного 22 апреля 1747 г, в действительности книга была закончена и вышла в свет в 1747 году Подчеркнуто Энгельсом. – Ред
Картезианцы протестовали изо всех сил, и тогда загорелся знаменитый, длившийся много лет спор, в котором принял участие в первом своем сочинении (Мысли о правильной оценке живых сил, 1746)
327
также и Кант, хотя они неясно разбирался в этом вопросе. Теперешние математики относятся с изрядной дозой презрения к этому «бесплодному»
спору, который затянулся больше чем на сорок лет, расколов математиков Европы на два враждебных лагеря, пока наконец Д’Аламбер своим Трактатом о динамике (точно каким-то суверенным решением, не положил конец этому бесполезному спору о словах, к которому собственно и сводилось все дело (Зутер, цит. соч, стр. Но ведь казалось бы, что не может все же целиком сводиться к бесполезному спору о словах спор, начатый таким мыслителем, как Лейбниц, против такого мыслителя, как Декарт, и столь занимавший такого человека, как Кант, что он посвятил ему свою первую печатную работу – довольно объ-
Sammtliche Werke. Bd. I, Leipzig, 1867, S. 98–99).//«Acta Eruditorun» (Ученые записки первый немецкий научный журнал, был основан профессором О. Мен- ке, издавался на латинском языке в Лейпциге с 1682 по 1782 год с 1732 г. выходил под названием «Nova Acta Eruditorum» (Новые ученые записки в журнале деятельно сотрудничал Лейбниц Хотя на титульном листе первого издания этого сочинения Канта, которое было напечатано в Кенигсберге, указан в качестве года издания 1746, – однако,
как это видно, в частности, из посвящения, помеченного 22 апреля 1747 г, в действительности книга была закончена и вышла в свет в 1747 году Подчеркнуто Энгельсом. – Ред
емистый том. И действительно, как согласовать, что движение имеет две противоречащие друг другу меры, что оно оказывается пропорциональным то скорости, то квадрату скорости Зутер слишком легко отделывается от этого вопроса он утверждает, что обе стороны были правы и обе же неправы выражение живая сила сохранилось, тем не менее, до настоящего времени но теперь оно уже не рассматривается как мера силы, а является просто раз навсегда принятым обозначением для столь важного в механике произведения массы наполовину квадрата скорости. (стр. Таким образом, mv остается мерой движения, а живая сила это только другое выражение для mv
2
/2, причем, хотя о последней формуле нами сообщают, что она очень важна в механике, номы теперь уже совершенно не знаем, что же собственно она означает.
Возьмем, однако, в руки спасительный Трактат о динамике и вглядимся пристальнее в суверенное решение»
Д’Аламбера. Оно находится в Предисловии.
В тексте, – читаем мы там, – весь вопрос совсем не рассматривается из-за совершенной бесполезности его для механики. (стр. Это вполне верно для чисто вычислительной механики,
где, как это мы видели выше у Зутера, словесные обозначения суть лишь другие выражения, другие наименования для Подчеркнуто Энгельсом. – Ред D'Alembert. «Traite de dynamique». Paris, 1743.
2
/2, причем, хотя о последней формуле нами сообщают, что она очень важна в механике, номы теперь уже совершенно не знаем, что же собственно она означает.
Возьмем, однако, в руки спасительный Трактат о динамике и вглядимся пристальнее в суверенное решение»
Д’Аламбера. Оно находится в Предисловии.
В тексте, – читаем мы там, – весь вопрос совсем не рассматривается из-за совершенной бесполезности его для механики. (стр. Это вполне верно для чисто вычислительной механики,
где, как это мы видели выше у Зутера, словесные обозначения суть лишь другие выражения, другие наименования для Подчеркнуто Энгельсом. – Ред D'Alembert. «Traite de dynamique». Paris, 1743.
алгебраических формул, наименования, при которых лучше всего совсем ничего не представлять себе.
Но так как столь крупные ученые занимались этим вопросом, то он, Д’Аламбер, все же хочет вкратце разобрать его в Предисловии. Под силой движущихся тел можно, если ясно мыслить, понимать только их способность преодолевать препятствия или сопротивляться им. Поэтому силане должна измеряться ни через mv, ни через mv
2
, а только через препятствия и оказываемое ими сопротивление.
Но существует три рода препятствий 1) непреодолимые препятствия, которые совершенно уничтожают движение и которые уже поэтому не могут иметь отношения к рассматриваемой проблеме 2) препятствия, сопротивления которых как раз достаточно для прекращения движения и которые это делают мгновенно это случай равновесия 3) препятствия, прекращающие движение лишь постепенно это случай замедленного движения. (стр. XVII–XVIII) Но все согласны стем, что равновесие между двумя телами имеет место тогда, когда произведения их масс на их виртуальные скорости, те. на скорости, с которыми они стремятся двигаться, у обоих равны. Следовательно, при равновесии произведение массы на скорость – или, что одно и тоже, количество движения – может представлять силу. Все согласны также стем, что в случае замедленного движения число преодоленных препятствий пропорционально квадрату скорости, так что тело, которое сжало, например, при известной скорости одну пружину, сможет при двойной скорости сжать сразу или последовательно не две, а четыре пружины,
подобные первой при тройной скорости – девять пружинит. д. Отсюда сторонники живых сил (лейбницианцы) умозаключают, что сила действительно движущихся тел вообще пропорциональна произведению массы на квадрат скорости.
По существу, в чем заключалось бы неудобство, если бы мера сил была различной в случае равновесия ив случае замедленного движения Ведь если желать рассуждать, руководствуясь только ясными идеями, то под словом сила следует понимать лишь эффект, получаемый при преодолении препятствия или при сопротивлении ему (Предисловие, стр первого французского издания).
Но Д’Аламбер все-таки еще в достаточной мере философ,
чтобы понимать, что так легко ему не отделаться от противоречия двоякой меры для одной и той же силы. Поэтому, повторив по существу лишь то, что уже сказал Лейбниц, – ибо его равновесие есть совершенно тоже самое, что мертвые давления Лейбница, – он вдруг переходит на сторону картезианцев и предлагает следующий выход:
Произведение mv может ив случае замедленного движения считаться мерой сил, если в этом последнем случае измерять силу не абсолютной величиной препятствий, а суммой сопротивлений этих самых препятствий. Ведь нельзя сомневаться в том, что эта сумма сопротивлений пропорциональна количеству движения (mv), ибо, как согласятся с
Но так как столь крупные ученые занимались этим вопросом, то он, Д’Аламбер, все же хочет вкратце разобрать его в Предисловии. Под силой движущихся тел можно, если ясно мыслить, понимать только их способность преодолевать препятствия или сопротивляться им. Поэтому силане должна измеряться ни через mv, ни через mv
2
, а только через препятствия и оказываемое ими сопротивление.
Но существует три рода препятствий 1) непреодолимые препятствия, которые совершенно уничтожают движение и которые уже поэтому не могут иметь отношения к рассматриваемой проблеме 2) препятствия, сопротивления которых как раз достаточно для прекращения движения и которые это делают мгновенно это случай равновесия 3) препятствия, прекращающие движение лишь постепенно это случай замедленного движения. (стр. XVII–XVIII) Но все согласны стем, что равновесие между двумя телами имеет место тогда, когда произведения их масс на их виртуальные скорости, те. на скорости, с которыми они стремятся двигаться, у обоих равны. Следовательно, при равновесии произведение массы на скорость – или, что одно и тоже, количество движения – может представлять силу. Все согласны также стем, что в случае замедленного движения число преодоленных препятствий пропорционально квадрату скорости, так что тело, которое сжало, например, при известной скорости одну пружину, сможет при двойной скорости сжать сразу или последовательно не две, а четыре пружины,
подобные первой при тройной скорости – девять пружинит. д. Отсюда сторонники живых сил (лейбницианцы) умозаключают, что сила действительно движущихся тел вообще пропорциональна произведению массы на квадрат скорости.
По существу, в чем заключалось бы неудобство, если бы мера сил была различной в случае равновесия ив случае замедленного движения Ведь если желать рассуждать, руководствуясь только ясными идеями, то под словом сила следует понимать лишь эффект, получаемый при преодолении препятствия или при сопротивлении ему (Предисловие, стр первого французского издания).
Но Д’Аламбер все-таки еще в достаточной мере философ,
чтобы понимать, что так легко ему не отделаться от противоречия двоякой меры для одной и той же силы. Поэтому, повторив по существу лишь то, что уже сказал Лейбниц, – ибо его равновесие есть совершенно тоже самое, что мертвые давления Лейбница, – он вдруг переходит на сторону картезианцев и предлагает следующий выход:
Произведение mv может ив случае замедленного движения считаться мерой сил, если в этом последнем случае измерять силу не абсолютной величиной препятствий, а суммой сопротивлений этих самых препятствий. Ведь нельзя сомневаться в том, что эта сумма сопротивлений пропорциональна количеству движения (mv), ибо, как согласятся с
этим все, количество движения, теряемого телом в каждое мгновение, пропорционально произведению сопротивления на бесконечно малую длительность этого мгновения, и сумма этих произведений равняется, очевидно, совокупному сопротивлению. Этот последний способ вычисления кажется ему более естественным, ибо какое-нибудь препятствие является препятствием лишь постольку, поскольку оно оказывает сопротивление, и, собственно говоря, сумма сопротивлений и является преодоленным препятствием кроме того,
применяя такое определение величины силы, мы имеем и то преимущество, что у нас оказывается одна общая мера для случаев равновесия и замедленного движения. Впрочем, каждый вправе рассматривать это так, как он хочет.
(стр. И, покончив, как ему кажется, с вопросом посредством математически неправильного приема, – что признает и сам
Зутер, – он заключает свое изложение нелюбезными замечаниями по поводу путаницы, царившей у его предшественников, и утверждает, что после вышеприведенных замечаний возможна лишь совершенно бесплодная метафизическая дискуссия или даже еще менее достойный пустой споро словах.
Примиряющее предложение Д’Аламбера сводится к следующему вычислению:
Масса 1, обладающая скоростью 1, сжимает в единицу времени 1 пружину
применяя такое определение величины силы, мы имеем и то преимущество, что у нас оказывается одна общая мера для случаев равновесия и замедленного движения. Впрочем, каждый вправе рассматривать это так, как он хочет.
(стр. И, покончив, как ему кажется, с вопросом посредством математически неправильного приема, – что признает и сам
Зутер, – он заключает свое изложение нелюбезными замечаниями по поводу путаницы, царившей у его предшественников, и утверждает, что после вышеприведенных замечаний возможна лишь совершенно бесплодная метафизическая дискуссия или даже еще менее достойный пустой споро словах.
Примиряющее предложение Д’Аламбера сводится к следующему вычислению:
Масса 1, обладающая скоростью 1, сжимает в единицу времени 1 пружину
Масса 1, обладающая скоростью 2, сжимает 4 пружины,
но употребляет для этого 2 единицы времени, те. сжимает в единицу времени только 2 пружины.
Масса 1, обладающая скоростью 3, сжимает 9 пружин в единицы времени, те. сжимает в единицу времени лишь 3
пружины.
Значит, если мы разделим действие на потребное для него время, то мы вернемся от mv
2
обратно к Мы имеем перед собой тот самый аргумент, который уже раньше выдвинул против Лейбница Кателан
331
: тело, обладающее скоростью 2, действительно поднимается против тяжести на высоту в четыре раза большую, чем тело, обладающее скоростью 1, но для этого ему требуется также ив раза больше времени следовательно, общее количество движения надо разделить на время, и оно равно, а не 4. Таков же, как это ни странно, и взгляд Зутера, который ведь лишил выражение живая сила всякого логического смысла, оставив за ним только математический смысл.
Впрочем, это вполне естественно. Для Зутера дело идет о Аббат де Кателан (l'Abbe D. С) опубликовал в сентябре 1686 и июне 1687 г.
в журнале «Nouvelles de la Republique des Lettres» две статьи, в которых он защищал против Лейбница Декартову меру движения (mv). Ответные статьи Лейбница были напечатаны в том же журнале соответственно в феврале и сентябре года de la Republique des Lettres» (Новости литературной республики научный журнал, издававшийся Пьером Бейлем в Роттердаме с 1684 по год дог. А. Банаж де Боваль (Н. Basnage de Beauval) продолжал издание этого журнала под новым названием «Histoire des ouvrages des Savants» (История ученых трудов
но употребляет для этого 2 единицы времени, те. сжимает в единицу времени только 2 пружины.
Масса 1, обладающая скоростью 3, сжимает 9 пружин в единицы времени, те. сжимает в единицу времени лишь 3
пружины.
Значит, если мы разделим действие на потребное для него время, то мы вернемся от mv
2
обратно к Мы имеем перед собой тот самый аргумент, который уже раньше выдвинул против Лейбница Кателан
331
: тело, обладающее скоростью 2, действительно поднимается против тяжести на высоту в четыре раза большую, чем тело, обладающее скоростью 1, но для этого ему требуется также ив раза больше времени следовательно, общее количество движения надо разделить на время, и оно равно, а не 4. Таков же, как это ни странно, и взгляд Зутера, который ведь лишил выражение живая сила всякого логического смысла, оставив за ним только математический смысл.
Впрочем, это вполне естественно. Для Зутера дело идет о Аббат де Кателан (l'Abbe D. С) опубликовал в сентябре 1686 и июне 1687 г.
в журнале «Nouvelles de la Republique des Lettres» две статьи, в которых он защищал против Лейбница Декартову меру движения (mv). Ответные статьи Лейбница были напечатаны в том же журнале соответственно в феврале и сентябре года de la Republique des Lettres» (Новости литературной республики научный журнал, издававшийся Пьером Бейлем в Роттердаме с 1684 по год дог. А. Банаж де Боваль (Н. Basnage de Beauval) продолжал издание этого журнала под новым названием «Histoire des ouvrages des Savants» (История ученых трудов
том, чтобы спасти формулу mv в ее значении единственной меры общего количества движения [Bewegungsmenge], и поэтому приносится логически в жертву, чтобы воскреснуть преображенным на небе математики.
Но верно во всяком случае то, что аргументация Кателана образует один из мостов, соединяющих mv си поэтому имеет известное значение.
Механики после Д’Аламбера отнюдь не приняли его суверенного решения, ибо его окончательный приговор был ведь в пользу mv как меры движения. Они придерживались как раз того выражения, которое Д’Аламбер дал сделанному уже Лейбницем различению между мертвыми и живыми силами для случаев равновесия, те. в статике, имеет силу для заторможенного же движения, те. в динамике, имеет силу mv
2.
Хотя в общем и целом это различение правильно,
но в такой форме оно имеет не больше логического смысла,
чем известное унтер-офицерское решение на службе всегда
«мне», вне службы всегда меня. Его принимают молча:
это уж так, мол, получается, и мы тут не можем ничего изменить, и если в подобной двоякой мере заключается противоречие, то что же мы можем поделать Имеется ввиду анекдот о малограмотном прусском унтер-офицере, который никак не мог постигнуть, в каких случаях нужно употреблять форму дательного падежа «mir» ив каких форму винительного падежа «mich» (берлинцы часто путают эти две формы. Чтобы не утруждать себя больше этим вопросом, ун- тер-офицер принял такое решение на службе во всех случаях употреблять форму, а вне службы во всех случаях форму «mich».
Но верно во всяком случае то, что аргументация Кателана образует один из мостов, соединяющих mv си поэтому имеет известное значение.
Механики после Д’Аламбера отнюдь не приняли его суверенного решения, ибо его окончательный приговор был ведь в пользу mv как меры движения. Они придерживались как раз того выражения, которое Д’Аламбер дал сделанному уже Лейбницем различению между мертвыми и живыми силами для случаев равновесия, те. в статике, имеет силу для заторможенного же движения, те. в динамике, имеет силу mv
2.
Хотя в общем и целом это различение правильно,
но в такой форме оно имеет не больше логического смысла,
чем известное унтер-офицерское решение на службе всегда
«мне», вне службы всегда меня. Его принимают молча:
это уж так, мол, получается, и мы тут не можем ничего изменить, и если в подобной двоякой мере заключается противоречие, то что же мы можем поделать Имеется ввиду анекдот о малограмотном прусском унтер-офицере, который никак не мог постигнуть, в каких случаях нужно употреблять форму дательного падежа «mir» ив каких форму винительного падежа «mich» (берлинцы часто путают эти две формы. Чтобы не утруждать себя больше этим вопросом, ун- тер-офицер принял такое решение на службе во всех случаях употреблять форму, а вне службы во всех случаях форму «mich».
Так, например, Томсон и Тейт, Трактат о натуральной философии, Оксфорд, 1867 333
, стр. Количество движения или момент твердого тела, движущегося без вращения, пропорционально его массе и вместе стем его скорости. Двойная масса или двойная скорость будут соответствовать двойному количеству движения».
И тотчас же вслед за этим:
«Живая сила или кинетическая энергия движущегося тела пропорциональна его массе и вместе стем квадрату его скорости».
В такой совершенно грубой форме ставятся рядом друг с другом две противоречащие друг другу меры движения,
причем не делается ни малейшей попытки объяснить это противоречие или хотя бы затушевать его. В книге этих двух шотландцев мышление запрещено здесь разрешается лишь производить вычисления. Ничего нет поэтому удивительного, что по крайней мере один из них – Тейт – принадлежит к право-вернейшим христианам правоверной Шотландии.
В лекциях Кирхгофа по математической механике формулы и mv
2
вовсе не встречаются в этой форме.
Может быть, нам поможет Гельмгольц. В сочинении о со W. Thomson and P. G. Tait. «Treatise on Natural Philosophy». Vol. I, Oxford,
1867. Под натуральной философией здесь понимается теоретическая физика G. Kirchhoff. «Vorlesungen uber mathematische Physik. Mechanik». 2. Aufl.,
Leipzig, 1877. (Г. Кирхгоф. Лекции по математической физике. Механика изд, Лейпциг, 1877).
, стр. Количество движения или момент твердого тела, движущегося без вращения, пропорционально его массе и вместе стем его скорости. Двойная масса или двойная скорость будут соответствовать двойному количеству движения».
И тотчас же вслед за этим:
«Живая сила или кинетическая энергия движущегося тела пропорциональна его массе и вместе стем квадрату его скорости».
В такой совершенно грубой форме ставятся рядом друг с другом две противоречащие друг другу меры движения,
причем не делается ни малейшей попытки объяснить это противоречие или хотя бы затушевать его. В книге этих двух шотландцев мышление запрещено здесь разрешается лишь производить вычисления. Ничего нет поэтому удивительного, что по крайней мере один из них – Тейт – принадлежит к право-вернейшим христианам правоверной Шотландии.
В лекциях Кирхгофа по математической механике формулы и mv
2
вовсе не встречаются в этой форме.
Может быть, нам поможет Гельмгольц. В сочинении о со W. Thomson and P. G. Tait. «Treatise on Natural Philosophy». Vol. I, Oxford,
1867. Под натуральной философией здесь понимается теоретическая физика G. Kirchhoff. «Vorlesungen uber mathematische Physik. Mechanik». 2. Aufl.,
Leipzig, 1877. (Г. Кирхгоф. Лекции по математической физике. Механика изд, Лейпциг, 1877).
хранении силы он предлагает выражать живую силу через mv
2
/2 – пункт, к которому мы еще вернемся. Затем (на стр и следующих) он вкратце перечисляет случаи, в которых до сих пор уже применяли и признавали принцип сохранения живой силы те. Сюда относится под № Передача движений несжимаемыми твердыми и жидкими телами, если при этом не имеет места трение или удар неупругих веществ. Наш общий принцип обычно выражается для этих случаев в виде правила, что движение, передаваемое и видоизменяемое механическими приспособлениями,
всегда настолько же теряет в интенсивности силы, насколько приобретает вскорости. Поэтому если мы представим себе,
что некий груз т поднимается вверх со скоростью с при помощи машины, в которой путем какого-нибудь процесса равномерно порождается работа, то при помощи другого механического приспособления можно будет поднять грузно лишь со скоростью c/n, так что в обоих случаях можно представить величину силы напряжения, создаваемой машиной в единицу времени, через mgc, где g означает интенсивность силы тяжести. (стр. Таким образом, и здесь перед нами тоже самое противоречие, состоящее в том, что интенсивность силы, убывающая и возрастающая в простом отношении к скорости,
должна служить доказательством сохранения интенсивности H. Helmholtz. «Uber die Erhaltung der Kraft». Berlin, 1847, S. 9.
2
/2 – пункт, к которому мы еще вернемся. Затем (на стр и следующих) он вкратце перечисляет случаи, в которых до сих пор уже применяли и признавали принцип сохранения живой силы те. Сюда относится под № Передача движений несжимаемыми твердыми и жидкими телами, если при этом не имеет места трение или удар неупругих веществ. Наш общий принцип обычно выражается для этих случаев в виде правила, что движение, передаваемое и видоизменяемое механическими приспособлениями,
всегда настолько же теряет в интенсивности силы, насколько приобретает вскорости. Поэтому если мы представим себе,
что некий груз т поднимается вверх со скоростью с при помощи машины, в которой путем какого-нибудь процесса равномерно порождается работа, то при помощи другого механического приспособления можно будет поднять грузно лишь со скоростью c/n, так что в обоих случаях можно представить величину силы напряжения, создаваемой машиной в единицу времени, через mgc, где g означает интенсивность силы тяжести. (стр. Таким образом, и здесь перед нами тоже самое противоречие, состоящее в том, что интенсивность силы, убывающая и возрастающая в простом отношении к скорости,
должна служить доказательством сохранения интенсивности H. Helmholtz. «Uber die Erhaltung der Kraft». Berlin, 1847, S. 9.
силы, убывающей и возрастающей соответственно квадрату скорости.
Правда, здесь обнаруживается, что mv и mv
2
/2 служат для определения двух совершенно различных процессов но ведь это мы знали уже давно, ибо mv
2
не может равняться mv, за исключением того случая, когда v=1. Задача состоит в том,
чтобы выяснить себе, почему движение обладает двоякого рода мерой, что также недопустимо в науке, как ив торговле.
Попробуем, следовательно, разобраться в этом иным путем.
Итак, через mv измеряется движение, передаваемое и ви- доизменяемое механическими приспособлениями таким образом, эта мера применима к рычагу и всем производным от него формам, колесам, винтами т. д, – короче говоря, ко всем механическим приспособлениям, передающим движение. Но одно весьма простое и вовсе не новое рассуждение показывает, что здесь в той же мере, в какой имеет силу имеет силу и mv
2.
Возьмем какое-нибудь механическое приспособление, в котором плечи рычагов относятся друг к другу, как 4:1, в котором, следовательно, груз в 1 кг уравновешивает груз в 4 кг Приложив совершенно ничтожную добавочную силу к одному плечу, мы можем поднять 1 кг на 20 м;
та же самая добавочная сила, приложенная затем к другому плечу, поднимет 4 кг нами притом груз, получающий перевес, опустится в тоже самое время, какое другому грузу потребуется для поднятия. Массы и скорости здесь обратно
Правда, здесь обнаруживается, что mv и mv
2
/2 служат для определения двух совершенно различных процессов но ведь это мы знали уже давно, ибо mv
2
не может равняться mv, за исключением того случая, когда v=1. Задача состоит в том,
чтобы выяснить себе, почему движение обладает двоякого рода мерой, что также недопустимо в науке, как ив торговле.
Попробуем, следовательно, разобраться в этом иным путем.
Итак, через mv измеряется движение, передаваемое и ви- доизменяемое механическими приспособлениями таким образом, эта мера применима к рычагу и всем производным от него формам, колесам, винтами т. д, – короче говоря, ко всем механическим приспособлениям, передающим движение. Но одно весьма простое и вовсе не новое рассуждение показывает, что здесь в той же мере, в какой имеет силу имеет силу и mv
2.
Возьмем какое-нибудь механическое приспособление, в котором плечи рычагов относятся друг к другу, как 4:1, в котором, следовательно, груз в 1 кг уравновешивает груз в 4 кг Приложив совершенно ничтожную добавочную силу к одному плечу, мы можем поднять 1 кг на 20 м;
та же самая добавочная сила, приложенная затем к другому плечу, поднимет 4 кг нами притом груз, получающий перевес, опустится в тоже самое время, какое другому грузу потребуется для поднятия. Массы и скорости здесь обратно
пропорциональны друг другу mv 1
x
20=m’v»,
4
x
5. Если же мы предоставим каждому из грузов – после того как они были подняты – свободно упасть на первоначальный уровень,
то груз в 1 кг пройдя расстояние в 20 м приобретет скорость в 20 м (мы принимаем здесь ускорение силы тяжести равным в круглых цифрах 10 м вместо 9,81); другой же груз, в 4 кг,
пройдя расстояние в 5 м приобретет скорость в 10 м = 1
x
20
x
20 = 400 = m’v’
2
= 4
x
10
x
10 = Наоборот, времена падения здесь различны 4 кг проходят своим в 1 секунду, а 1 кг своим в 2 секунды. Само собой разумеется, мы здесь пренебрегли влиянием трения и сопротивления воздуха.
Но после того как каждое из обоих тел упало со своей высоты, его движение прекращается. Таким образом, mv оказывается здесь мерой просто перенесенного, те. продолжающегося, движения, а mv
2
оказывается мерой исчезнувшего механического движения.
Далее, в случае удара вполне упругих тел имеет силу тоже самое сумма произведений массы на скорость, как и сумма произведений массы на квадрат скорости, оказывается неизменной как до удара, таки после него. Обе меры имеют здесь одинаковую силу.
Иначе обстоит дело в случае удара неупругих тел. Здесь Энгельс вычисляет скорость падающего тела по формуле v = √2gh где v скорость, g – ускорение силы тяжести, h – высота, с которой падает тело
x
20=m’v»,
4
x
5. Если же мы предоставим каждому из грузов – после того как они были подняты – свободно упасть на первоначальный уровень,
то груз в 1 кг пройдя расстояние в 20 м приобретет скорость в 20 м (мы принимаем здесь ускорение силы тяжести равным в круглых цифрах 10 м вместо 9,81); другой же груз, в 4 кг,
пройдя расстояние в 5 м приобретет скорость в 10 м = 1
x
20
x
20 = 400 = m’v’
2
= 4
x
10
x
10 = Наоборот, времена падения здесь различны 4 кг проходят своим в 1 секунду, а 1 кг своим в 2 секунды. Само собой разумеется, мы здесь пренебрегли влиянием трения и сопротивления воздуха.
Но после того как каждое из обоих тел упало со своей высоты, его движение прекращается. Таким образом, mv оказывается здесь мерой просто перенесенного, те. продолжающегося, движения, а mv
2
оказывается мерой исчезнувшего механического движения.
Далее, в случае удара вполне упругих тел имеет силу тоже самое сумма произведений массы на скорость, как и сумма произведений массы на квадрат скорости, оказывается неизменной как до удара, таки после него. Обе меры имеют здесь одинаковую силу.
Иначе обстоит дело в случае удара неупругих тел. Здесь Энгельс вычисляет скорость падающего тела по формуле v = √2gh где v скорость, g – ускорение силы тяжести, h – высота, с которой падает тело
ходячие элементарные учебники (высшая механика почти совершенно не занимается больше подобными мелочами)
утверждают, что сумма произведений массы на скорость как до, таки после удара одна и та же. Зато здесь происходит,
дескать, потеряв живой силе, ибо если вычесть сумму произведений массы на квадрат скорости после удара из суммы их до удара, то остается некоторый при всех обстоятельствах положительный остаток на эту величину (или на ее половину, в зависимости от точки зрения) и уменьшается живая сила благодаря взаимному проникновению и изменению формы соударяющихся тел. – Это последнее ясно и очевидно.
Не так очевидно первое утверждение, а именно, что сумма произведений массы на скорость после удара остается такой же, как и до удара. Живая сила есть, вопреки Зутеру, движение, и когда теряется часть ее, то теряется движение. Таким образом, либо mv неправильно выражает здесь общее количество движения В, либо вышеприведенное утверждение ошибочно. Вообще вся эта теорема является наследием того времени, когда еще не имели никакого представления о превращении движения, когда, следовательно, исчезновение механического движения признавалось лишь там, где этого нельзя было не признать. Так, здесь равенство суммы произведений массы на скорость до удара и после него доказывается на основании того, что эта сумма нигде ничего не теряет и не приобретает. Но если тела благодаря внутреннему трению, соответствующему их неупру-
утверждают, что сумма произведений массы на скорость как до, таки после удара одна и та же. Зато здесь происходит,
дескать, потеряв живой силе, ибо если вычесть сумму произведений массы на квадрат скорости после удара из суммы их до удара, то остается некоторый при всех обстоятельствах положительный остаток на эту величину (или на ее половину, в зависимости от точки зрения) и уменьшается живая сила благодаря взаимному проникновению и изменению формы соударяющихся тел. – Это последнее ясно и очевидно.
Не так очевидно первое утверждение, а именно, что сумма произведений массы на скорость после удара остается такой же, как и до удара. Живая сила есть, вопреки Зутеру, движение, и когда теряется часть ее, то теряется движение. Таким образом, либо mv неправильно выражает здесь общее количество движения В, либо вышеприведенное утверждение ошибочно. Вообще вся эта теорема является наследием того времени, когда еще не имели никакого представления о превращении движения, когда, следовательно, исчезновение механического движения признавалось лишь там, где этого нельзя было не признать. Так, здесь равенство суммы произведений массы на скорость до удара и после него доказывается на основании того, что эта сумма нигде ничего не теряет и не приобретает. Но если тела благодаря внутреннему трению, соответствующему их неупру-
гости, теряют живую силу, то они теряют также и скорость, и сумма произведений массы на скорость должна после удара быть меньше, чем до него. Ведь нелепо игнорировать внутреннее трение при вычислении т когда оно так явственно обнаруживает свое значение при вычислении Впрочем, это не составляет никакой разницы даже если мы примем эту теорему и станем вычислять скорость после удара, исходя из допущения, что сумма произведений массы на скорость осталась неизменной, даже ив этом случае мы найдем, что сумма произведений массы на квадрат скорости убывает. Таким образом, mv и mv
2
оказываются здесь в несогласии друг с другом, и именно на величину действительно исчезнувшего механического движения. И само вычисление доказывает, что сумма произведений массы на квадрат скорости выражает общее количество движения правильно,
а сумма произведений массы на скорость – неправильно.
Таковы приблизительно все случаи, в которых употребляется в механике mv. Рассмотрим теперь несколько случаев,
в которых применяется Когда ядро вылетает из пушки, то при своем полете оно потребляет количество движения, пропорциональное все равно, ударится ли оно в твердую мишень или же перестанет двигаться благодаря сопротивлению воздуха и силе тяжести. Если железнодорожный поезд сталкивается с другим, стоящим неподвижно поездом, то сила столкновения
2
оказываются здесь в несогласии друг с другом, и именно на величину действительно исчезнувшего механического движения. И само вычисление доказывает, что сумма произведений массы на квадрат скорости выражает общее количество движения правильно,
а сумма произведений массы на скорость – неправильно.
Таковы приблизительно все случаи, в которых употребляется в механике mv. Рассмотрим теперь несколько случаев,
в которых применяется Когда ядро вылетает из пушки, то при своем полете оно потребляет количество движения, пропорциональное все равно, ударится ли оно в твердую мишень или же перестанет двигаться благодаря сопротивлению воздуха и силе тяжести. Если железнодорожный поезд сталкивается с другим, стоящим неподвижно поездом, то сила столкновения
и соответствующее разрушение пропорциональны его Точно также мы имеем дело с mv
2
при вычислении всякой механической силы, потребной для преодоления некоторого сопротивления.
Но что собственно значит это удобное и столь распространенное среди механиков выражение преодоление некоторого сопротивления?
Когда, поднимая некоторый груз, мы преодолеваем сопротивление тяжести, то при этом исчезает некоторое количество движения [Bewegungsmenge], некоторое количество механической силы, равное тому количеству ее, которое может быть снова порождено при помощи прямого или косвенного падения поднятого груза с достигнутой им высоты на его первоначальный уровень. Оно измеряется полупроизве- дением массы груза на квадрат достигнутой при падении конечной скорости, Итак, что же произошло приподнимании груза Механическое движение, или механическая сила исчезла как таковая. Но она не превратилась в ничто она превратилась в механическую силу напряжения, как выражается Гельмгольц,
в потенциальную энергию, как выражаются новейшие авторы, в эргаль, как называет ее Клаузиус, ив любое мгновение она может быть превращена любым механически допустимым способом обратно в тоже самое количество механического движения, которое было необходимо для порождения
2
при вычислении всякой механической силы, потребной для преодоления некоторого сопротивления.
Но что собственно значит это удобное и столь распространенное среди механиков выражение преодоление некоторого сопротивления?
Когда, поднимая некоторый груз, мы преодолеваем сопротивление тяжести, то при этом исчезает некоторое количество движения [Bewegungsmenge], некоторое количество механической силы, равное тому количеству ее, которое может быть снова порождено при помощи прямого или косвенного падения поднятого груза с достигнутой им высоты на его первоначальный уровень. Оно измеряется полупроизве- дением массы груза на квадрат достигнутой при падении конечной скорости, Итак, что же произошло приподнимании груза Механическое движение, или механическая сила исчезла как таковая. Но она не превратилась в ничто она превратилась в механическую силу напряжения, как выражается Гельмгольц,
в потенциальную энергию, как выражаются новейшие авторы, в эргаль, как называет ее Клаузиус, ив любое мгновение она может быть превращена любым механически допустимым способом обратно в тоже самое количество механического движения, которое было необходимо для порождения
ее. Потенциальная энергия есть только отрицательное выражение для живой силы, и наоборот.
24-фунтовое пушечное ядро ударяется со скоростью м в секунду в железный борт броненосца толщиной в ми при этих условиях не оказывает никакого видимого действия на броню судна. Таким образом, здесь исчезло механическое движение, равное mv
2
/2, те, так как 24 фунта кг, равное 12
x
400
x
400
x1
/
2
= 960 000 килограммо- метров. Что же сталось с этим движением Незначительная часть его пошла на то, чтобы вызвать сотрясение в железной броне и произвести в ней перемещение молекул. Другая часть послужила для того, чтобы раздробить ядро на бесчисленные осколки. Но самая значительная часть превратилась в теплоту, нагрев ядро до температуры каления. Когда пруссаки при переправе на остров Альс в 1864 г. направили свою тяжелую артиллерию против бронированных бортов «Рольфа Краке»
338
, то при каждом удачном попадании они видели в темноте сверкание внезапно раскалявшегося ядра, а Уитворт доказал уже раньше путем опытов, что разрывные снаряды, направляемые против броненосцев, не нуждаются в запальнике: раскаленный металл сам воспламе-
337
Немецкий фунт = 500 г. – Ред Речь идет об одном из сражений в период датской войны 1864 г, в которой против Дании участвовали Пруссия и Австрия.//«Рольф Краке» – датский броненосец, стоявший в ночь сна июня 1864 г. у берегов острова Альса и имевший задание помешать переправе прусских войск на остров
24-фунтовое пушечное ядро ударяется со скоростью м в секунду в железный борт броненосца толщиной в ми при этих условиях не оказывает никакого видимого действия на броню судна. Таким образом, здесь исчезло механическое движение, равное mv
2
/2, те, так как 24 фунта кг, равное 12
x
400
x
400
x1
/
2
= 960 000 килограммо- метров. Что же сталось с этим движением Незначительная часть его пошла на то, чтобы вызвать сотрясение в железной броне и произвести в ней перемещение молекул. Другая часть послужила для того, чтобы раздробить ядро на бесчисленные осколки. Но самая значительная часть превратилась в теплоту, нагрев ядро до температуры каления. Когда пруссаки при переправе на остров Альс в 1864 г. направили свою тяжелую артиллерию против бронированных бортов «Рольфа Краке»
338
, то при каждом удачном попадании они видели в темноте сверкание внезапно раскалявшегося ядра, а Уитворт доказал уже раньше путем опытов, что разрывные снаряды, направляемые против броненосцев, не нуждаются в запальнике: раскаленный металл сам воспламе-
337
Немецкий фунт = 500 г. – Ред Речь идет об одном из сражений в период датской войны 1864 г, в которой против Дании участвовали Пруссия и Австрия.//«Рольф Краке» – датский броненосец, стоявший в ночь сна июня 1864 г. у берегов острова Альса и имевший задание помешать переправе прусских войск на остров
няет заряд взрывчатого вещества. Если принять механический эквивалент единицы теплоты равным 424 килограммо- метрам, то вышеприведенному количеству механического движения соответствуют 2264 единицы теплоты. Теплоемкость железа равняется 0,1140; это значит, что тоже самое количество теплоты, которое нагревает 1 кг воды на 1 °C и которое принимается за единицу теплоты, способно нагреть на 1° Цельсия
1
/
0,1140
= 8,772 кг железа. Следовательно, вышеприведенные единицы теплоты поднимают температуру кг железа на 8,772
x
2264=19 860 °C или же 19 860 кг
железа на 1 °C. Так как это количество теплоты распределяется равномерно между броней судна и ударившим в нее ядром, то последнее нагревается на
19860
/
2x12
= 828 °C, что уже представляет довольно значительную степень накаливания. Но так как передняя, ударяющая половина ядра получает во всяком случае значительно большую часть теплоты примерно вдвое больше, чем задняя половина, – то первая нагреется до 1104°, а вторая до 552 °C, что вполне достаточно для объяснения явления раскаливания, даже если мы сделаем значительный вычет в пользу действительно произведенной при ударе механической работы.
При трении точно также исчезает механическое движение, появляющееся снова в виде теплоты. Как известно В настоящее время, на основе более точных измерений, механический эквивалент теплоты принимается равным 426,9 кгм.
1
/
0,1140
= 8,772 кг железа. Следовательно, вышеприведенные единицы теплоты поднимают температуру кг железа на 8,772
x
2264=19 860 °C или же 19 860 кг
железа на 1 °C. Так как это количество теплоты распределяется равномерно между броней судна и ударившим в нее ядром, то последнее нагревается на
19860
/
2x12
= 828 °C, что уже представляет довольно значительную степень накаливания. Но так как передняя, ударяющая половина ядра получает во всяком случае значительно большую часть теплоты примерно вдвое больше, чем задняя половина, – то первая нагреется до 1104°, а вторая до 552 °C, что вполне достаточно для объяснения явления раскаливания, даже если мы сделаем значительный вычет в пользу действительно произведенной при ударе механической работы.
При трении точно также исчезает механическое движение, появляющееся снова в виде теплоты. Как известно В настоящее время, на основе более точных измерений, механический эквивалент теплоты принимается равным 426,9 кгм.
Джоулю в Манчестере и Кольдингу в Копенгагене удалось при помощи возможно более точного измерения обоих взаимно соответствующих процессов впервые установить экспериментальным образом с известным приближением механический эквивалент теплоты.
То же самое происходит при получении электрического тока в магнитоэлектрической машине посредством механической силы, например, паровой машины. Производимое в определенное время количество так называемой электродвижущей силы пропорционально – а если выразить его в той же самой единице измерения, то и равно – потребленному в это же самое время количеству механического движения.
Мы можем также представить себе, что это последнее производится не паровой машиной, а опускающейся в силу тяжести гирей. Механическая сила, отдаваемая этой гирей, измеряется живой силой, которую она приобрела бы, если бы свободно упала с такой же высоты, или же силой, необходимой, чтобы снова поднять ее на первоначальную высоту, т. е.
измеряется в обоих случаях через Таким образом, мы находим, что механическое движение действительно обладает двоякой мерой, но убеждаемся также, что каждая из этих мер имеет силу для весьма определенно отграниченного круга явлений. Если имеющееся уже налицо механическое движение переносится таким образом,
что оно сохраняется в качестве механического движения, то оно передается согласно формуле о произведении массы на
То же самое происходит при получении электрического тока в магнитоэлектрической машине посредством механической силы, например, паровой машины. Производимое в определенное время количество так называемой электродвижущей силы пропорционально – а если выразить его в той же самой единице измерения, то и равно – потребленному в это же самое время количеству механического движения.
Мы можем также представить себе, что это последнее производится не паровой машиной, а опускающейся в силу тяжести гирей. Механическая сила, отдаваемая этой гирей, измеряется живой силой, которую она приобрела бы, если бы свободно упала с такой же высоты, или же силой, необходимой, чтобы снова поднять ее на первоначальную высоту, т. е.
измеряется в обоих случаях через Таким образом, мы находим, что механическое движение действительно обладает двоякой мерой, но убеждаемся также, что каждая из этих мер имеет силу для весьма определенно отграниченного круга явлений. Если имеющееся уже налицо механическое движение переносится таким образом,
что оно сохраняется в качестве механического движения, то оно передается согласно формуле о произведении массы на
скорость. Если же оно передается таким образом, что оно исчезает в качестве механического движения, воскресая снова в форме потенциальной энергии, теплоты, электричества и т. д, если, одним словом, оно превращается в какую-нибудь другую форму движения, то количество этой новой формы движения пропорционально произведению первоначально двигавшейся массы на квадрат скорости. Одним словом – это механическое движение, измеряемое механическим же движением mv
2
/2 – это механическое движение, измеряемое его способностью превращаться в определенное количество другой формы движения. И мы видели, что обе эти меры тем не менее не противоречат друг другу, так как они различного характера.
Таким образом, ясно, что спор Лейбница с картезианцами отнюдь не был простым спором о словах и что Д’Алам- бер по существу ничего не разрешил своим суверенным решением. Д’Аламбер мог бы не утруждать себя тирадами о неясности воззрений своих предшественников, ибо его собственные взгляды были столь же неясны. И действительно,
в этом вопросе должна была оставаться неясность, пока не знали, что делается с уничтожающимся как будто механическим движением. И пока математические механики вроде
Зутера упорно остаются в четырех стенах своей специальной науки, до тех пори в их головах, как ив голове Д’Аламбе- ра, будет царить неясность, и они должны будут угощать нас пустыми и противоречивыми фразами
2
/2 – это механическое движение, измеряемое его способностью превращаться в определенное количество другой формы движения. И мы видели, что обе эти меры тем не менее не противоречат друг другу, так как они различного характера.
Таким образом, ясно, что спор Лейбница с картезианцами отнюдь не был простым спором о словах и что Д’Алам- бер по существу ничего не разрешил своим суверенным решением. Д’Аламбер мог бы не утруждать себя тирадами о неясности воззрений своих предшественников, ибо его собственные взгляды были столь же неясны. И действительно,
в этом вопросе должна была оставаться неясность, пока не знали, что делается с уничтожающимся как будто механическим движением. И пока математические механики вроде
Зутера упорно остаются в четырех стенах своей специальной науки, до тех пори в их головах, как ив голове Д’Аламбе- ра, будет царить неясность, и они должны будут угощать нас пустыми и противоречивыми фразами
Но как же выражает современная механика это превращение механического движения в другую форму движения, количественно пропорциональную первому Это движение, говорит механика, – произвело работу ипритом такое-то и такое-то количество работы.
Но понятие работы в физическом смысле не исчерпывается этим. Если теплота превращается – как это имеет место в паровой или калорической машине – в механическое движение, те. если молекулярное движение превращается в движение масс, если теплота разлагает какое-нибудь химическое соединение, если она превращается в термоэлектрическом столбе в электричество, если электрический ток выделяет из разбавленной серной кислоты составные элементы воды или если, наоборот, высвобождающееся при химическом процессе какого-нибудь гальванического элемента движение энергия) принимает форму электричества, а это последнее в свою очередь превращается в замкнутой цепи в теплоту, – то при всех этих явлениях форма движения, начинающая процесс и превращающаяся благодаря ему в другую форму, совершает работу, ипритом такое количество работы, которое соответствует ее собственному коли- честву.
Таким образом, работа – это изменение формы движения,
рассматриваемое сего количественной стороны.
Но как же это Неужели, когда поднятая гиря остается Иначе говоря. – Ред
Но понятие работы в физическом смысле не исчерпывается этим. Если теплота превращается – как это имеет место в паровой или калорической машине – в механическое движение, те. если молекулярное движение превращается в движение масс, если теплота разлагает какое-нибудь химическое соединение, если она превращается в термоэлектрическом столбе в электричество, если электрический ток выделяет из разбавленной серной кислоты составные элементы воды или если, наоборот, высвобождающееся при химическом процессе какого-нибудь гальванического элемента движение энергия) принимает форму электричества, а это последнее в свою очередь превращается в замкнутой цепи в теплоту, – то при всех этих явлениях форма движения, начинающая процесс и превращающаяся благодаря ему в другую форму, совершает работу, ипритом такое количество работы, которое соответствует ее собственному коли- честву.
Таким образом, работа – это изменение формы движения,
рассматриваемое сего количественной стороны.
Но как же это Неужели, когда поднятая гиря остается Иначе говоря. – Ред
спокойно висеть наверху, то ее потенциальная энергия вовремя покоя тоже является формой движения Несомненно. Даже Тейт пришел к убеждению, что эта потенциальная энергия впоследствии примет форму действительного движения, а Кирхгоф, помимо этого, идет еще гораздо дальше, говоря Покой – это частный случай движения (Математическая механика, стр. 32) и доказывая этим, что он способен не только вычислять, но и диалектически мыслить.
Таким образом, при рассмотрении обеих мер механического движения мы получили мимоходом и почти без усилий понятие работы, о котором нам говорили, что его так трудно усвоить без математической механики. И во всяком случае мы знаем теперь о нем больше, чем из доклада Гельмгольца
«О сохранении силы (1862), в котором он как раз задается целью изобразить с возможно большей ясностью основные физические понятия работы и ее неизменности».
Все, что мы узнаём у Гельмгольца о работе, сводится кто- му, что она есть нечто, выражающееся в футо-фунтах или же в единицах теплоты, и что число этих футо-фунтов или единиц теплоты неизменно для определенного количества ра-
341
Энгельс имеет ввиду доклад П. Г. Тейта Сила, прочитанный 8 сентября г. на состоявшемся в Глазго м съезде Британской ассоциации содействия прогрессу науки. Доклад был напечатан в журнале «Nature» № 360 от 21 сентября года. A Weekly Illustrated Journal of Science» (Природа. Еженедельный иллюстрированный научный журнал) – английский естественнонаучный журнал, издается в Лондоне с 1869 года
Таким образом, при рассмотрении обеих мер механического движения мы получили мимоходом и почти без усилий понятие работы, о котором нам говорили, что его так трудно усвоить без математической механики. И во всяком случае мы знаем теперь о нем больше, чем из доклада Гельмгольца
«О сохранении силы (1862), в котором он как раз задается целью изобразить с возможно большей ясностью основные физические понятия работы и ее неизменности».
Все, что мы узнаём у Гельмгольца о работе, сводится кто- му, что она есть нечто, выражающееся в футо-фунтах или же в единицах теплоты, и что число этих футо-фунтов или единиц теплоты неизменно для определенного количества ра-
341
Энгельс имеет ввиду доклад П. Г. Тейта Сила, прочитанный 8 сентября г. на состоявшемся в Глазго м съезде Британской ассоциации содействия прогрессу науки. Доклад был напечатан в журнале «Nature» № 360 от 21 сентября года. A Weekly Illustrated Journal of Science» (Природа. Еженедельный иллюстрированный научный журнал) – английский естественнонаучный журнал, издается в Лондоне с 1869 года
боты далее, что, кроме механических сил и теплоты, работу могут производить также и химические и электрические силы, но что все эти силы исчерпывают свою способность к работе, по мере того как они действительно производят работу, и что отсюда следует, что сумма всех способных к действию количеств силы в мировом целом, при всех происходящих в природе изменениях, остается вечно и неизменно одной и той же. Понятие работы не развивается у Гельмголь- ца и даже не определяется ими взамен нее порождается теплота (Популярные доклады, вып. II, стр. Совсем наоборот. Здесь механическая работа не уничтожается здесь производится механическая работа. Механическое движение – вот что здесь по видимости уничтожается. Но механическое движение нигде и никогда не может
произвести работу хотя бы на одну миллионную часть кило- граммометра, если оно не будет по видимости уничтожено как таковое, если оно не превратится в какую-нибудь другую форму движения Не лучших результатов мы добьемся у Клерка Максвелла. Этот последний
говорит (Теория теплоты, 4 изд, Лондон, 1875, стр. 87): Работа производится, когда преодолевается сопротивление, и (стр. 185) энергия какого-ни-
будь тела – это его способность производить работу (J. С. Maxwell. «Theory of Heat». 4th ed., London, 1875, p. 87, 185.). Это все, что мы узнаём у Максвелла насчет работы.И именно количественная неизменность величины работы мешает ему видеть то, что основным условием всякой физической работы является качественное изменение, перемена формы. Поэтому-то Гельмгольц и договаривается до утверждения, что трение и неупругий удар – это процессы, при которых уничтожается механическая работа. (Подчеркнуто Энгельсом. – Ред
произвести работу хотя бы на одну миллионную часть кило- граммометра, если оно не будет по видимости уничтожено как таковое, если оно не превратится в какую-нибудь другую форму движения Не лучших результатов мы добьемся у Клерка Максвелла. Этот последний
говорит (Теория теплоты, 4 изд, Лондон, 1875, стр. 87): Работа производится, когда преодолевается сопротивление, и (стр. 185) энергия какого-ни-
будь тела – это его способность производить работу (J. С. Maxwell. «Theory of Heat». 4th ed., London, 1875, p. 87, 185.). Это все, что мы узнаём у Максвелла насчет работы.И именно количественная неизменность величины работы мешает ему видеть то, что основным условием всякой физической работы является качественное изменение, перемена формы. Поэтому-то Гельмгольц и договаривается до утверждения, что трение и неупругий удар – это процессы, при которых уничтожается механическая работа. (Подчеркнуто Энгельсом. – Ред
Способность же к работе, заключающаяся в определенном количестве механического движения, называется, как мы видели, его живой силой, и до недавнего времени она измерялась через mv
2.
Но здесь возникло новое противоречие.
Послушаем Гельмгольца (Сохранение силы, стр. 9). У него говорится, что величина работы может быть выражена через груз т поднятый на высоту h; если затем выразить силу тяжести через g, то величина работы равняется mgh. Чтобы масса m могла свободно подняться перпендикулярно вверх на высоту h, ей необходима скорость v = √2gh, скорость, которую она снова приобретает при падении стой же самой высоты вниз.
Следовательно, mgh = mv
2
/2. И Гельмгольц предлагает
«как раз величину
1
/
2
mv
2
обозначать как количество живой силы, благодаря чему она становится тождественной с мерой величины работы. Сточки зрения того, как до сих пор применялось понятие живой силы это изменение не имеет значения, между тем как нам оно доставит в дальнейшем существенные выгоды».
Мы с трудом верим своим глазам. Гельмгольц в 1847 г.
так мало отдавал себе отчет в вопросе о взаимоотношении между живой силой и работой, что он даже совсем не замечает, как он прежнюю пропорциональную меру живой силы превращает в ее абсолютную меру, и совершенно не сознает того, какое важное открытие он сделал своим смелым
2.
Но здесь возникло новое противоречие.
Послушаем Гельмгольца (Сохранение силы, стр. 9). У него говорится, что величина работы может быть выражена через груз т поднятый на высоту h; если затем выразить силу тяжести через g, то величина работы равняется mgh. Чтобы масса m могла свободно подняться перпендикулярно вверх на высоту h, ей необходима скорость v = √2gh, скорость, которую она снова приобретает при падении стой же самой высоты вниз.
Следовательно, mgh = mv
2
/2. И Гельмгольц предлагает
«как раз величину
1
/
2
mv
2
обозначать как количество живой силы, благодаря чему она становится тождественной с мерой величины работы. Сточки зрения того, как до сих пор применялось понятие живой силы это изменение не имеет значения, между тем как нам оно доставит в дальнейшем существенные выгоды».
Мы с трудом верим своим глазам. Гельмгольц в 1847 г.
так мало отдавал себе отчет в вопросе о взаимоотношении между живой силой и работой, что он даже совсем не замечает, как он прежнюю пропорциональную меру живой силы превращает в ее абсолютную меру, и совершенно не сознает того, какое важное открытие он сделал своим смелым
приемом свое mv
2
/2 он рекомендует только из соображений удобства этого выражения по сравнению с mv
2
! И из этих соображений удобства механики дали право гражданства выражению mv
2
/2. Лишь постепенно mv
2
/2 было доказано также и математически алгебраическое доказательство находится у Наумана, Общая химия, стр. 7 343
, аналитическое у Клаузиуса, Механическая теория теплоты, 2 изд, т, стр. 18 344
, которое затем встречается вином виде и иной дедукции у Кирхгофа (цит. соч, стр. Изящный алгебраический вывод mv
2
/2 издает Клерк
Максвелл (цит. соч, стр. 88). Все это не мешает нашим двум шотландцам, Томсону и Тейту, утверждать (цит. соч, стр.
163):
«Живая сила или кинетическая энергия, движущегося тела пропорциональна его массе и вместе стем квадрату его скорости. Если мы примем те же самые единицы массы (и скорости, что и выше (а именно, единицу массы, движущейся с единицей скорости, то очень выгодно определить кинетическую энергию как полупроизведение массы на квадрат скорости».
Здесь, стало быть, обоим первым механикам Шотландии A. Naumann. «Handbuch der allgemeinen und physikalischen Chemie».
Heidelberg, 1877, S. 7 (А. Науман. Руководство по общей и физической химии».
Гейдельберг, 1877, стр. 7).
344
R. Clausius. «Die mechanische Warmetheorie». 2. Aufl., Bd. I, Braunschweig,
1876, S. 18.
2
/2 он рекомендует только из соображений удобства этого выражения по сравнению с mv
2
! И из этих соображений удобства механики дали право гражданства выражению mv
2
/2. Лишь постепенно mv
2
/2 было доказано также и математически алгебраическое доказательство находится у Наумана, Общая химия, стр. 7 343
, аналитическое у Клаузиуса, Механическая теория теплоты, 2 изд, т, стр. 18 344
, которое затем встречается вином виде и иной дедукции у Кирхгофа (цит. соч, стр. Изящный алгебраический вывод mv
2
/2 издает Клерк
Максвелл (цит. соч, стр. 88). Все это не мешает нашим двум шотландцам, Томсону и Тейту, утверждать (цит. соч, стр.
163):
«Живая сила или кинетическая энергия, движущегося тела пропорциональна его массе и вместе стем квадрату его скорости. Если мы примем те же самые единицы массы (и скорости, что и выше (а именно, единицу массы, движущейся с единицей скорости, то очень выгодно определить кинетическую энергию как полупроизведение массы на квадрат скорости».
Здесь, стало быть, обоим первым механикам Шотландии A. Naumann. «Handbuch der allgemeinen und physikalischen Chemie».
Heidelberg, 1877, S. 7 (А. Науман. Руководство по общей и физической химии».
Гейдельберг, 1877, стр. 7).
344
R. Clausius. «Die mechanische Warmetheorie». 2. Aufl., Bd. I, Braunschweig,
1876, S. 18.
изменило не только мышление, но и способность к вычислениям. Выгодность, удобство формулы, является решающим аргументом.
Для нас, убедившихся в том, что живая сила есть нечто иное, как способность некоторого данного количества механического движения производить работу, само собой разумеется, что выражение этой способности к работе в механических мерах и даваемое в тех же мерах выражение действительно произведенной ею работы должны быть равны друг другу и что, следовательно, если mv
2
/2 является мерой работы, то и живая сила точно также должна иметь своей мерой. Но так уж это бывает в науке. Теоретическая механика приходит к понятию живой силы, практическая механика инженеров приходит к понятию работы и навязывает его теоретикам. А вычисления настолько отучили механиков от мышления, что в течение ряда лет они не замечают связи обеих этих вещей, измеряют одну из них через mv
2
, другую через mv
2
/2 и принимают под конец в виде меры для обеих не из понимания существа дела, а для упрощения выкладок Слово работа и соответствующее представление идут от английских инженеров. Но по-английски практическая работа называется work, а работа в экономическом смысле называется labour. Поэтому и физическая работа тоже обозначается словом work, благодаря чему исключается всякая возможность смешения ее с работой в экономическом смысле, с трудом. Совершенно иначе обстоит дело в немецком языке поэтому-то и были возможны в новейшей псевдонауч-
Для нас, убедившихся в том, что живая сила есть нечто иное, как способность некоторого данного количества механического движения производить работу, само собой разумеется, что выражение этой способности к работе в механических мерах и даваемое в тех же мерах выражение действительно произведенной ею работы должны быть равны друг другу и что, следовательно, если mv
2
/2 является мерой работы, то и живая сила точно также должна иметь своей мерой. Но так уж это бывает в науке. Теоретическая механика приходит к понятию живой силы, практическая механика инженеров приходит к понятию работы и навязывает его теоретикам. А вычисления настолько отучили механиков от мышления, что в течение ряда лет они не замечают связи обеих этих вещей, измеряют одну из них через mv
2
, другую через mv
2
/2 и принимают под конец в виде меры для обеих не из понимания существа дела, а для упрощения выкладок Слово работа и соответствующее представление идут от английских инженеров. Но по-английски практическая работа называется work, а работа в экономическом смысле называется labour. Поэтому и физическая работа тоже обозначается словом work, благодаря чему исключается всякая возможность смешения ее с работой в экономическом смысле, с трудом. Совершенно иначе обстоит дело в немецком языке поэтому-то и были возможны в новейшей псевдонауч-
Приливное трение.
1 ... 28 29 30 31 32 33 34 35 ... 42
Кант и Томсон – Тейт
Вращение Земли и лунное притяжение
346
Томсон и Тейт, Натуральная философия, т. I (См. примечание, стр. 191 (§ ной литературе различные курьезные применения понятия работы в физическом смысле к экономическим трудовым отношениями наоборот. Между тему немцев имеется также слово Werk, которое, подобно английскому слову work, отлично годится для обозначения физической работы. Но так как политическая экономия совершенно чуждая нашим естествоиспытателям область, то они вряд ли решатся ввести его вместо приобретшего уже права гражданства слова а если и попытаются ввести, то только тогда, когда уже будет слишком поздно.
Только у Клаузиуса встречается попытка сохранить хотя бы наряду с выражением и выражение Werk.
346
Первая строка этого заголовка фигурирует на титульном листе, предпосланном данной главе, вторая строка – на первой странице самой главы. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы эта глава называется Приливное трение. Написана она, вероятно, вили году Недостаток лайелевского взгляда – по крайней мере в его первоначальной форме – заключался в том, что он считал действующие на Земле силы постоянными постоянными как по качеству, таки по количеству. Для него не существует охлаждения Земли, Земляне развивается в определенном направлении,
она просто изменяется случайным, бессвязным образом
На всех небесных телах, у которых, как у нашей Земли, части их свободной поверхности покрыты жидкостью,
имеются благодаря трению, тормозящему приливные движения, также и косвенные сопротивления. Эти сопротивления должны, до тех пор пока указанные тела движутся относительно соседних тел, все время отнимать энергию от их относительных движений. Таким образом, если мы станем прежде всего рассматривать действие одной лишь Луны на Землю с ее океанами, озерами и реками, то мы заметим, что оно должно стремиться уравнять период вращения Земли вокруг своей оси и период обращения обоих тел вокруг их центра инерции ибо до тех пор, пока эти периоды разнятся друг от друга, приливное действие земной поверхности должно все время отнимать энергию от их движе-
348
Перед этим Томсон и Тейт говорили о прямых сопротивлениях движению тел, те. о сопротивлениях такого типа, как сопротивление, оказываемое воздухом полету ружейной пули
имеются благодаря трению, тормозящему приливные движения, также и косвенные сопротивления. Эти сопротивления должны, до тех пор пока указанные тела движутся относительно соседних тел, все время отнимать энергию от их относительных движений. Таким образом, если мы станем прежде всего рассматривать действие одной лишь Луны на Землю с ее океанами, озерами и реками, то мы заметим, что оно должно стремиться уравнять период вращения Земли вокруг своей оси и период обращения обоих тел вокруг их центра инерции ибо до тех пор, пока эти периоды разнятся друг от друга, приливное действие земной поверхности должно все время отнимать энергию от их движе-
348
Перед этим Томсон и Тейт говорили о прямых сопротивлениях движению тел, те. о сопротивлениях такого типа, как сопротивление, оказываемое воздухом полету ружейной пули
ния. Чтобы разобрать этот вопрос подробнее и избежать в тоже время ненужных усложнений, предположим, что Луна представляет собой однородное сферическое тело. Взаимное действие и противодействие притяжения между массой Луны и массой Земли можно выразить силой, действующей по прямой, проходящей через центр Луны, и сила эта
должна тормозить вращение Земли до тех пор, пока оно
совершается в период времени более короткий, чем движение Луны вокруг Земли Поэтому она должна иметь направление, подобное линии MQ на прилагаемом рисунке, которая представляет – разумеется, с огромным преувеличением ее отклонение OQ от центра Земли. Но силу, действующую на Луну по прямой MQ, можно разложить на силу,
действующую по прямой МО в направлении к центру Земли,
приблизительно равную по своей величине всей силе, и на сравнительно очень небольшую силу по прямой МТ, перпендикулярной к МО. Эта последняя сила направлена сочень большим приближением по касательной к орбите Луны в направлении, совпадающем с ее движением. Если подобная сила начнет вдруг действовать, то она сначала увеличит скорость Луны но по истечении некоторого времени Луна, в силу этого ускорения, настолько удалится от Земли, – что, двигаясь против притяжения Земли, она должна будет потерять вскорости ровно столько, сколько она перед этим приобрела от ускоряющей тангенциальной силы. Непрерывно продолжающееся действие тангенциальной силы, действующей
должна тормозить вращение Земли до тех пор, пока оно
совершается в период времени более короткий, чем движение Луны вокруг Земли Поэтому она должна иметь направление, подобное линии MQ на прилагаемом рисунке, которая представляет – разумеется, с огромным преувеличением ее отклонение OQ от центра Земли. Но силу, действующую на Луну по прямой MQ, можно разложить на силу,
действующую по прямой МО в направлении к центру Земли,
приблизительно равную по своей величине всей силе, и на сравнительно очень небольшую силу по прямой МТ, перпендикулярной к МО. Эта последняя сила направлена сочень большим приближением по касательной к орбите Луны в направлении, совпадающем с ее движением. Если подобная сила начнет вдруг действовать, то она сначала увеличит скорость Луны но по истечении некоторого времени Луна, в силу этого ускорения, настолько удалится от Земли, – что, двигаясь против притяжения Земли, она должна будет потерять вскорости ровно столько, сколько она перед этим приобрела от ускоряющей тангенциальной силы. Непрерывно продолжающееся действие тангенциальной силы, действующей
в направлении движения, но столь незначительной повели- чине, что в каждый момент она производит лишь небольшое отклонение от круговой формы орбиты, имеет своим результатом то, что она постепенно увеличивает расстояние спутника от центрального тела и заставляет утрачиваемую кинетическую энергию движения совершать опять такое же количество работы против притяжения центральной массы, какое производится ею самой. То, что происходит при этом, легко понять, если представить себе, что это движение вокруг центрального тела совершается по медленно развертывающейся спирали, направленной наружу. Если допустить, что сила действует обратно пропорционально квадрату расстояния, то тангенциальная слагающая силы притяжения, направленная против движения, будет вдвое больше возмущающей тангенциальной силы, действующей в направлении движения, и поэтому половина работы, производимой против первой, производится последней, а другая половина производится кинетической. энергией, отнимаемой от движения. Интегральный эффект действия на движение Луны рассматриваемой нами специальной возмущающей причины легче всего найти, пользуясь принципом сохранения моментов количеств движения. Таким образом, мы находим, что момент количества движения, выигрываемый в какое-либо время движениями центров инерции Луны и Земли относительно их общего центра инерции, равен моменту количества движения, теряемому вращением Земли вокруг своей
оси. Сумма моментов количества движения центров инерции Луны и Земли, как они движутся в настоящее время,
приблизительно в 4,45 раза больше теперешнего момента количества движения вращения Земли. Средняя плоскость первого движения совпадает с плоскостью эклиптики, и поэтому оси обоих количеств движения наклонены друг к другу под средним углом в 23°27,5’, углом, который мы, пренебрегая влиянием Солнца на плоскость лунной орбиты, можем принять за теперешний наклон обеих осей. Результирующий, или совокупный, момент количества движения поэтому в 5,38 раза больше момента количества движения теперешнего вращения Земли, и его ось наклонена к земной оси под углом в 19°13′. Следовательно, конечная тенденция
приливов
состоит в том, чтобы свести Землю и Луну к простому равномерному вращению с этим результирующим моментом вокруг этой результирующей оси, как если бы они были двумя частями одного твердого тела при этом расстояние Луны увеличилось бы (приблизительно) в отношении, являющемся отношением квадрата теперешнего момента количества движения центров инерции к квадрату совокупного момента количества движения, а период обращения увеличился бы в отношении 1:1,77, являющемся отношением кубов тех же самых количеств. Поэтому расстояние
Луны от Земли увеличилось бы до 347 100 миль, а период обращения удлинился бы до 48,36 дня. Если бы во вселенной не было иных тел, кроме Земли и Луны, то эти два тела
приблизительно в 4,45 раза больше теперешнего момента количества движения вращения Земли. Средняя плоскость первого движения совпадает с плоскостью эклиптики, и поэтому оси обоих количеств движения наклонены друг к другу под средним углом в 23°27,5’, углом, который мы, пренебрегая влиянием Солнца на плоскость лунной орбиты, можем принять за теперешний наклон обеих осей. Результирующий, или совокупный, момент количества движения поэтому в 5,38 раза больше момента количества движения теперешнего вращения Земли, и его ось наклонена к земной оси под углом в 19°13′. Следовательно, конечная тенденция
приливов
состоит в том, чтобы свести Землю и Луну к простому равномерному вращению с этим результирующим моментом вокруг этой результирующей оси, как если бы они были двумя частями одного твердого тела при этом расстояние Луны увеличилось бы (приблизительно) в отношении, являющемся отношением квадрата теперешнего момента количества движения центров инерции к квадрату совокупного момента количества движения, а период обращения увеличился бы в отношении 1:1,77, являющемся отношением кубов тех же самых количеств. Поэтому расстояние
Луны от Земли увеличилось бы до 347 100 миль, а период обращения удлинился бы до 48,36 дня. Если бы во вселенной не было иных тел, кроме Земли и Луны, то эти два тела
могли бы вечно двигаться таким образом по круговым орбитам вокруг своего общего центра инерции, причем Земля вращалась бы вокруг своей оси в тот же самый период, обращая к Луне всегда одну и туже сторону, так что вся жидкость на ее поверхности находилась бы в относительном покое по отношению к твердой части шара.
Но благодаря существованию Солнца подобное положение не могло бы быть постоянным. На Земле должны были бы происходить солнечные приливы – дважды прилив и дважды отлив в течение периода обращения Земли относительно Солнца (другими словами, дважды в течение солнечного дня, или, что было бы тем же самым, в течение месяца).
Это не могло бы продолжаться без потери энергии от трения
жидкости.
Нелегко проследить весь ход возмущения, производимого этой причиной в движениях Земли и Луны, но конечным его результатом должно быть то, что Земля, Луна и Солнце начнут вращаться вокруг своего общего центра инерции подобно частям одного твердого тела».
В 1754 г. Кант впервые высказал тот взгляд, что вращение
Земли замедляется приливным трением и что действие это будет завершено лишь тогда, когда ее (Земли) поверхность окажется в относительном покое по отношению к Луне, те. когда она начнет вращаться вокруг своей оси в тоже самое время, в какое Луна обходит Землю, следовательно,
когда Земля будет всегда обращена к Луне одной и той же
Но благодаря существованию Солнца подобное положение не могло бы быть постоянным. На Земле должны были бы происходить солнечные приливы – дважды прилив и дважды отлив в течение периода обращения Земли относительно Солнца (другими словами, дважды в течение солнечного дня, или, что было бы тем же самым, в течение месяца).
Это не могло бы продолжаться без потери энергии от трения
жидкости.
Нелегко проследить весь ход возмущения, производимого этой причиной в движениях Земли и Луны, но конечным его результатом должно быть то, что Земля, Луна и Солнце начнут вращаться вокруг своего общего центра инерции подобно частям одного твердого тела».
В 1754 г. Кант впервые высказал тот взгляд, что вращение
Земли замедляется приливным трением и что действие это будет завершено лишь тогда, когда ее (Земли) поверхность окажется в относительном покое по отношению к Луне, те. когда она начнет вращаться вокруг своей оси в тоже самое время, в какое Луна обходит Землю, следовательно,
когда Земля будет всегда обращена к Луне одной и той же
стороной»
349
При этом он был того мнения, что это замедление происходит только от приливного трения, те. от наличия жидких масс на Земле.
«Если бы Земля была совершенно твердой массой, без наличия на ней каких бы тони было жидкостей, тони притяжение Солнца, ни притяжение Луны не могли бы сколько-ни- будь изменить ее свободного вращения вокруг оси, ибо это притяжение действует с одинаковой силой как на восточные,
так и на западные части земного шара и поэтому не вызывает никакого стремления нив ту, нив другую сторону следовательно, оно нисколько не мешает Земле продолжать свое вращение с такой же свободой, как если бы она не испытывала никаких внешних влияний»
350
Кант был вправе удовольствоваться этим результатом. Тогда еще отсутствовали все научные предпосылки для более углубленного понимания влияния Луны на вращение Земли.
Ведь потребовалось почти сто лет, прежде чем кантовская теория стала общепризнанной, и прошло еще больше времени, пока открыли, что приливы и отливы – это только видимая сторона действия притяжения Солнца и Луны, влияющего на вращение Земли Энгельс цитирует работу Канта Исследование вопроса о том, претерпела ли Земля с первых времен своего происхождения какое-либо изменение в своем вращении вокруг оси, вызывающем смену дня и ночи, и как можно убедиться в этом изменении. См. I. Kant. Sammtliche Werke. Bd. I, Leipzig, 1867, S. 185.
350
Там же, стр. 182–183.
349
При этом он был того мнения, что это замедление происходит только от приливного трения, те. от наличия жидких масс на Земле.
«Если бы Земля была совершенно твердой массой, без наличия на ней каких бы тони было жидкостей, тони притяжение Солнца, ни притяжение Луны не могли бы сколько-ни- будь изменить ее свободного вращения вокруг оси, ибо это притяжение действует с одинаковой силой как на восточные,
так и на западные части земного шара и поэтому не вызывает никакого стремления нив ту, нив другую сторону следовательно, оно нисколько не мешает Земле продолжать свое вращение с такой же свободой, как если бы она не испытывала никаких внешних влияний»
350
Кант был вправе удовольствоваться этим результатом. Тогда еще отсутствовали все научные предпосылки для более углубленного понимания влияния Луны на вращение Земли.
Ведь потребовалось почти сто лет, прежде чем кантовская теория стала общепризнанной, и прошло еще больше времени, пока открыли, что приливы и отливы – это только видимая сторона действия притяжения Солнца и Луны, влияющего на вращение Земли Энгельс цитирует работу Канта Исследование вопроса о том, претерпела ли Земля с первых времен своего происхождения какое-либо изменение в своем вращении вокруг оси, вызывающем смену дня и ночи, и как можно убедиться в этом изменении. См. I. Kant. Sammtliche Werke. Bd. I, Leipzig, 1867, S. 185.
350
Там же, стр. 182–183.
Эта более общая концепция и развита Томсоном и Тей- том. Притяжение Луны и Солнца действует не только на жидкие массы земного шара или его поверхности, но вообще на всю массу Земли, тормозя ее вращение. До тех пор пока период вращения Земли не совпадет с периодом обращения Луны вокруг Земли, до тех пор притяжение Луны – если ограничиться пока им одним – будет стремиться все более и более уравнять оба эти периода. Если бы период вращения (относительного) центрального тела был продолжительнее, чем время обращения спутника, то первый стал бы постепенно укорачиваться если он короче, как это имеет место в системе Земля – Луна, то он будет удлиняться. Но нив первом случае кинетическая энергия не создается из ничего, ни во втором она не уничтожается. В первом случае спутник приблизился бык центральному телу, и период его обращения сократился бы, а во втором он удалился бы от центрального тела и получил бы более продолжительный период обращения. В первом случае спутник благодаря приближению к центральному телу теряет столько потенциальной энергии, сколько выигрывает в кинетической энергии центральное тело благодаря ускоренному вращению во втором же случае спутник выигрывает благодаря увеличению своего расстояния от центрального тела ровно столько в потенциальной энергии, сколько центральное тело теряет в кинетической энергии вращения. Общая же сумма имеющейся в системе Земля – Луна динамической энергии (потенциальной и кинетической) остается неизменной эта система вполне консервативна.
Мы видим, что теория эта совершенно не зависит от фи- зико-химического строения соответствующих тел. Она вытекает из общих законов движения свободных небесных тел,
связь между которыми устанавливается притяжением, действующим пропорционально массами обратно пропорционально квадратам расстояний. Она возникла явным образом как обобщение кантовской теории приливного трения и даже излагается здесь Томсоном и Тейтом как математическое обоснование этого учения. Нов действительности эта теория исключает специальный случай приливного трения, хотя ее авторы удивительным образом даже и не подозревают этого.
Трение является тормозом для движения массив течение столетий оно рассматривалось как нечто уничтожающее движение масс, те. уничтожающее кинетическую энергию.
Теперь мы знаем, что трение и удар являются двумя формами превращения кинетической энергии в молекулярную энергию, в теплоту. Таким образом, в каждом случае трения кинетическая энергия как таковая исчезает, чтобы появиться вновь не в виде потенциальной энергии, в смысле динамики, а как молекулярное движение в определенной форме теплоты. Следовательно, потерянная в силу трения кинетическая энергия пока что действительно потеряна для динамических соотношений рассматриваемой системы. Динамически действенной она могла бы стать вновь лишь в том
Мы видим, что теория эта совершенно не зависит от фи- зико-химического строения соответствующих тел. Она вытекает из общих законов движения свободных небесных тел,
связь между которыми устанавливается притяжением, действующим пропорционально массами обратно пропорционально квадратам расстояний. Она возникла явным образом как обобщение кантовской теории приливного трения и даже излагается здесь Томсоном и Тейтом как математическое обоснование этого учения. Нов действительности эта теория исключает специальный случай приливного трения, хотя ее авторы удивительным образом даже и не подозревают этого.
Трение является тормозом для движения массив течение столетий оно рассматривалось как нечто уничтожающее движение масс, те. уничтожающее кинетическую энергию.
Теперь мы знаем, что трение и удар являются двумя формами превращения кинетической энергии в молекулярную энергию, в теплоту. Таким образом, в каждом случае трения кинетическая энергия как таковая исчезает, чтобы появиться вновь не в виде потенциальной энергии, в смысле динамики, а как молекулярное движение в определенной форме теплоты. Следовательно, потерянная в силу трения кинетическая энергия пока что действительно потеряна для динамических соотношений рассматриваемой системы. Динамически действенной она могла бы стать вновь лишь в том
случае, если бы превратилась обратно из формы теплоты в кинетическую энергию.
Как же обстоит дело в случае приливного трения Ясно,
что и здесь вся кинетическая энергия, сообщенная притяжением Луны водным массам наземной поверхности, превращается в теплоту как благодаря трению водяных частиц друг о друга в силу вязкости воды, таки благодаря трению воды о твердую оболочку земной поверхности и размельчению противодействующих приливному движению горных пород.
Из этой теплоты обратно в кинетическую энергию превращается лишь та исчезающе малая часть, которая содействует испарению водных поверхностей. Но и это исчезающе малое количество кинетической энергии, уступленной системою Земля – Луна тому или иному участку земной поверхности, остается пока что наземной поверхности и подчиняется господствующим там условиям, которые всей действующей на ней энергии готовят одну и туже конечную участь превращение в конце концов в теплоту и излучение в мировое пространство.
Итак, поскольку приливное трение бесспорно тормозит вращение Земли, постольку употребленная на это кинетическая энергия абсолютно теряется для динамической системы Земля – Луна. Следовательно, она не может снова появиться внутри этой системы в виде динамической потенциальной энергии. Иными словами, из кинетической энергии,
потраченной вследствие притяжения Луны на торможение
Как же обстоит дело в случае приливного трения Ясно,
что и здесь вся кинетическая энергия, сообщенная притяжением Луны водным массам наземной поверхности, превращается в теплоту как благодаря трению водяных частиц друг о друга в силу вязкости воды, таки благодаря трению воды о твердую оболочку земной поверхности и размельчению противодействующих приливному движению горных пород.
Из этой теплоты обратно в кинетическую энергию превращается лишь та исчезающе малая часть, которая содействует испарению водных поверхностей. Но и это исчезающе малое количество кинетической энергии, уступленной системою Земля – Луна тому или иному участку земной поверхности, остается пока что наземной поверхности и подчиняется господствующим там условиям, которые всей действующей на ней энергии готовят одну и туже конечную участь превращение в конце концов в теплоту и излучение в мировое пространство.
Итак, поскольку приливное трение бесспорно тормозит вращение Земли, постольку употребленная на это кинетическая энергия абсолютно теряется для динамической системы Земля – Луна. Следовательно, она не может снова появиться внутри этой системы в виде динамической потенциальной энергии. Иными словами, из кинетической энергии,
потраченной вследствие притяжения Луны на торможение
вращения Земли, может полностью появиться снова в качестве динамической потенциальной энергии, те. может быть компенсирована путем соответствующего увеличения расстояния Луны от Земли, лишь та часть, которая действует на
твердую массу земного шара. Та же часть, которая действует на жидкие массы Земли, может дать этот эффект лишь постольку, поскольку она не приводит эти массы в движение,
направленное в сторону, противоположную вращению Земли, ибо это движение превращается целиком в теплоту ив конце концов благодаря излучению оказывается потерянным для системы.
То, что сказано о приливном трении на поверхности Земли, относится также и к гипотетически принимаемому иногда приливному трению предполагаемого жидкого ядра.
Любопытно во всей этой истории то, что Томсон и Тейт не замечают, как они для обоснования теории приливного трения выдвигают теорию, исходящую из молчаливой предпосылки, что Земля является совершенно твердым телом,
т. е. исключающую всякую возможность приливов, а значит и приливного трения
Теплота
351
Как мы видели, существуют две формы, в которых исчезает механическое движение, живая сила. Первая – это его превращение в механическую потенциальную энергию путем, например, поднятия какого-нибудь груза. Эта форма отличается не только той особенностью, что она может превратиться обратно в механическое движение – ипритом механическое движение, обладающее той же самой живой силой,
что и первоначальное движение, – но также и той особенностью, что она способна лишь на эту единственную перемену формы. Механическая потенциальная энергия никогда не может произвести теплоты или электричества, не перейдя предварительно в действительное механическое движение.
Это, пользуясь термином Клаузиуса, обратимый процесс».
Вторая форма исчезновения механического движения имеет место при трении и ударе, отличающихся друг от друга только по степени. Трение можно рассматривать как ряд маленьких ударов, происходящих друг за другом и друг подле Глава не закончена. Написана она не ранее конца апреля 1881 г. и не позднее середины ноября 1882 года. Первая дата определяется тем, что во второй части главы Энгельс ссылается на изданную Э. Герландом Переписку Лейбница и
Гюйгенса с Папеном», вышедшую в Берлине в апреле 1881 года. Вторая дата обосновывается сопоставлением конца первой части главы с письмом Энгельса
Марксу от 23 ноября 1882 года такое сопоставление показывает, что данная глава была написана до этого письма
твердую массу земного шара. Та же часть, которая действует на жидкие массы Земли, может дать этот эффект лишь постольку, поскольку она не приводит эти массы в движение,
направленное в сторону, противоположную вращению Земли, ибо это движение превращается целиком в теплоту ив конце концов благодаря излучению оказывается потерянным для системы.
То, что сказано о приливном трении на поверхности Земли, относится также и к гипотетически принимаемому иногда приливному трению предполагаемого жидкого ядра.
Любопытно во всей этой истории то, что Томсон и Тейт не замечают, как они для обоснования теории приливного трения выдвигают теорию, исходящую из молчаливой предпосылки, что Земля является совершенно твердым телом,
т. е. исключающую всякую возможность приливов, а значит и приливного трения
Теплота
351
Как мы видели, существуют две формы, в которых исчезает механическое движение, живая сила. Первая – это его превращение в механическую потенциальную энергию путем, например, поднятия какого-нибудь груза. Эта форма отличается не только той особенностью, что она может превратиться обратно в механическое движение – ипритом механическое движение, обладающее той же самой живой силой,
что и первоначальное движение, – но также и той особенностью, что она способна лишь на эту единственную перемену формы. Механическая потенциальная энергия никогда не может произвести теплоты или электричества, не перейдя предварительно в действительное механическое движение.
Это, пользуясь термином Клаузиуса, обратимый процесс».
Вторая форма исчезновения механического движения имеет место при трении и ударе, отличающихся друг от друга только по степени. Трение можно рассматривать как ряд маленьких ударов, происходящих друг за другом и друг подле Глава не закончена. Написана она не ранее конца апреля 1881 г. и не позднее середины ноября 1882 года. Первая дата определяется тем, что во второй части главы Энгельс ссылается на изданную Э. Герландом Переписку Лейбница и
Гюйгенса с Папеном», вышедшую в Берлине в апреле 1881 года. Вторая дата обосновывается сопоставлением конца первой части главы с письмом Энгельса
Марксу от 23 ноября 1882 года такое сопоставление показывает, что данная глава была написана до этого письма
друга удар можно рассматривать как концентрированное водном месте и на один момент трение. Трение – это хронический удар, удар – мгновенное трение. Исчезающее здесь механическое движение исчезает как таковое Оно непосредственно не восстановимо из самого себя. Процесс непосредственно необратим. Механическое движение превратилось в качественно отличные формы движения, в теплоту, в электричество в формы молекулярного движения.
Таким образом, трение и удар приводят от движения масс,
предмета механики, к молекулярному движению, предмету физики.
Когда мы называли физику механикой молекулярного движения, то при этом не упускалось из виду, что это выражение отнюдь не охватывает всей области теперешней физики. Наоборот. Эфирные колебания, которые опосредствуют явления света и лучистой теплоты, конечно, не являются молекулярными движениями в теперешнем смысле слова.
Но их земные действия затрагивают прежде всего молекулы:
преломление света, поляризация света и т. д. обусловлены молекулярным строением соответствующих тел. Точно также почти все крупнейшие исследователи рассматривают теперь электричество как движение эфирных частиц, и даже о теплоте Клаузиус говорит, что в движении весомых атомов (лучше было бы, конечно, сказать молекул) «… может принимать участие и находящийся в теле эфир (Механическая теория теплоты, т. I, стр. 22).
Таким образом, трение и удар приводят от движения масс,
предмета механики, к молекулярному движению, предмету физики.
Когда мы называли физику механикой молекулярного движения, то при этом не упускалось из виду, что это выражение отнюдь не охватывает всей области теперешней физики. Наоборот. Эфирные колебания, которые опосредствуют явления света и лучистой теплоты, конечно, не являются молекулярными движениями в теперешнем смысле слова.
Но их земные действия затрагивают прежде всего молекулы:
преломление света, поляризация света и т. д. обусловлены молекулярным строением соответствующих тел. Точно также почти все крупнейшие исследователи рассматривают теперь электричество как движение эфирных частиц, и даже о теплоте Клаузиус говорит, что в движении весомых атомов (лучше было бы, конечно, сказать молекул) «… может принимать участие и находящийся в теле эфир (Механическая теория теплоты, т. I, стр. 22).
Тем не менее, когда мы имеем дело с электрическими и тепловыми явлениями, тонам опять-таки прежде всего приходится рассматривать молекулярные движения это и немо- жет быть иначе, пока мы так мало знаем об эфире. Но когда мы настолько продвинемся вперед, что сможем дать механику эфира, тов нее, разумеется, войдет и многое такое, что теперь по необходимости причисляется к физике.
О таких физических процессах, при которых структура молекул изменяется или даже совсем уничтожается, речь будет ниже. Они образуют переход от физики к химии.
Только с молекулярным движением изменение формы движения приобретает полную свободу. В то время как на границе механики движение масс может принимать только немногие другие формы – теплоту или электричество, здесь перед нами совершенно иная картина оживленного изменения форм теплота переходит в электричество в термоэлементе, становится тождественной со светом на известной ступени излучения, производит со своей стороны снова механическое движение электричество и магнетизм, образующие такую же пару близнецов, как теплота и свет, не только переходят друг в друга, но переходят ив теплоту ив света также в механическое движение. И это происходит согласно столь определенным отношениям меры, что мы можем выразить данное количество каждой из этих форм движения в любой другой форме – в килограммометрах, в единицах
О таких физических процессах, при которых структура молекул изменяется или даже совсем уничтожается, речь будет ниже. Они образуют переход от физики к химии.
Только с молекулярным движением изменение формы движения приобретает полную свободу. В то время как на границе механики движение масс может принимать только немногие другие формы – теплоту или электричество, здесь перед нами совершенно иная картина оживленного изменения форм теплота переходит в электричество в термоэлементе, становится тождественной со светом на известной ступени излучения, производит со своей стороны снова механическое движение электричество и магнетизм, образующие такую же пару близнецов, как теплота и свет, не только переходят друг в друга, но переходят ив теплоту ив света также в механическое движение. И это происходит согласно столь определенным отношениям меры, что мы можем выразить данное количество каждой из этих форм движения в любой другой форме – в килограммометрах, в единицах
теплоты, в вольтах – и можем переводить каждую меру в любую другую.
Практическое открытие превращения механического движения в теплоту так старо, что от него можно было бы считать начало человеческой истории. Какие бы достижения ни предшествовали этому открытию – в виде изобретения орудий и приручения животных, – но только научившись добывать огонь с помощью трения, люди впервые заставили служить себе некоторую неорганическую силу природы. Какое глубокое впечатление произвело на человечество это гигантское, почти неизмеримое по своему значению открытие,
показывают еще теперешние народные суеверия. Изобретение каменного ножа, этого первого орудия, чествовалось еще много времени спустя после введения в употребление бронзы и железа все религиозные жертвоприношения совершались с помощью каменных ножей. По еврейскому преданию В своем письме Марксу от 23 ноября 1882 г. Энгельс внес существенную поправку в вопрос о мере такой формы движения, как электричество. Энгельс опирался при этом на данное им в главе Мера движения. – Работа решение проблемы о двоякой мере механического движения и на опубликованную в журнале от 24 августа 1882 г. речь Вильгельма Сименса, произнесенную августа 1882 г. на состоявшемся в Саутгемптоне м съезде Британской ассоциации содействия прогрессу науки в своей речи Сименс предложил ввести новую единицу электричества – ватт, выражающую действительную энергию электрического тока. Поэтому в указанном письме Марксу Энгельс определил различие между двумя единицами электричества – вольтом и ваттом – как различие между мерой количества электрического движения в тех случаях, когда это движение не превращается в другие формы, и его мерой в тех случаях,
когда оно превращается в другие формы движения
Практическое открытие превращения механического движения в теплоту так старо, что от него можно было бы считать начало человеческой истории. Какие бы достижения ни предшествовали этому открытию – в виде изобретения орудий и приручения животных, – но только научившись добывать огонь с помощью трения, люди впервые заставили служить себе некоторую неорганическую силу природы. Какое глубокое впечатление произвело на человечество это гигантское, почти неизмеримое по своему значению открытие,
показывают еще теперешние народные суеверия. Изобретение каменного ножа, этого первого орудия, чествовалось еще много времени спустя после введения в употребление бронзы и железа все религиозные жертвоприношения совершались с помощью каменных ножей. По еврейскому преданию В своем письме Марксу от 23 ноября 1882 г. Энгельс внес существенную поправку в вопрос о мере такой формы движения, как электричество. Энгельс опирался при этом на данное им в главе Мера движения. – Работа решение проблемы о двоякой мере механического движения и на опубликованную в журнале от 24 августа 1882 г. речь Вильгельма Сименса, произнесенную августа 1882 г. на состоявшемся в Саутгемптоне м съезде Британской ассоциации содействия прогрессу науки в своей речи Сименс предложил ввести новую единицу электричества – ватт, выражающую действительную энергию электрического тока. Поэтому в указанном письме Марксу Энгельс определил различие между двумя единицами электричества – вольтом и ваттом – как различие между мерой количества электрического движения в тех случаях, когда это движение не превращается в другие формы, и его мерой в тех случаях,
когда оно превращается в другие формы движения
Иисус Навин приказал совершить обрезание над родившимися в пустыне мужчинами при помощи каменных ножей
353
;
кельты и германцы пользовались в своих человеческих жертвоприношениях только каменными ножами. Но все это давно забыто. Иначе дело обстоит согнем, получаемым при помощи трения. Много времени спустя после того, как людям стали известны другие способы получения огня, всякий священный огонь должен был у большинства народов добываться путем трения. Еще и поныне в большинстве европейских стран существует народное поверье о том, что чудотворный огонь (например, у нас, немцев, огонь для заклинаний против поветрия на животных) может быть зажжен лишь при помощи трения. Таким образом, еще ив наше время благодарная память о первой большой победе человека над природой продолжает полубессознательно жить в народном суеверии, в остатках язычески-мифологических воспоминаний образованнейших народов мира.
Однако процесс, совершающийся при добывании огня трением, носит еще односторонний характер. Здесь механическое движение превращается в теплоту. Чтобы завершить этот процесс, надо добиться его обращения – превращения теплоты в механическое движение. Только тогда диалектика процесса получает надлежащее удовлетворение, и процесс исчерпывается в круговороте – по крайней мере для начала.
Но история имеет свой собственный ходи сколь бы диалек-
353
Библия, Книга Иисуса Навина, гл. 5.
353
;
кельты и германцы пользовались в своих человеческих жертвоприношениях только каменными ножами. Но все это давно забыто. Иначе дело обстоит согнем, получаемым при помощи трения. Много времени спустя после того, как людям стали известны другие способы получения огня, всякий священный огонь должен был у большинства народов добываться путем трения. Еще и поныне в большинстве европейских стран существует народное поверье о том, что чудотворный огонь (например, у нас, немцев, огонь для заклинаний против поветрия на животных) может быть зажжен лишь при помощи трения. Таким образом, еще ив наше время благодарная память о первой большой победе человека над природой продолжает полубессознательно жить в народном суеверии, в остатках язычески-мифологических воспоминаний образованнейших народов мира.
Однако процесс, совершающийся при добывании огня трением, носит еще односторонний характер. Здесь механическое движение превращается в теплоту. Чтобы завершить этот процесс, надо добиться его обращения – превращения теплоты в механическое движение. Только тогда диалектика процесса получает надлежащее удовлетворение, и процесс исчерпывается в круговороте – по крайней мере для начала.
Но история имеет свой собственный ходи сколь бы диалек-
353
Библия, Книга Иисуса Навина, гл. 5.
тически этот ход ни совершался в конечном счете, все же диалектике нередко приходится довольно долго дожидаться истории. Вероятно, прошли многие тысячелетия со времени открытия добывания огня трением до того, как Герон Александрийский (около 120 г. дон. э) изобрел машину, которая приводилась во вращательное движение вытекающим из нее водяным паром. И прошло еще снова почти две тысячи лет, пока не была построена первая паровая машина, первое приспособление для превращения теплоты в действительно полезное механическое движение.
Паровая машина была первым действительно интернациональным изобретением, и этот факт в свою очередь свидетельствует об огромном историческом прогрессе. Паровую машину изобрел француз Папен, нов Германии. Немец
Лейбниц, рассыпая вокруг себя, как всегда, гениальные идеи без заботы о том, припишут ли заслугу открытия этих идей ему или другим, – Лейбниц, как мы знаем теперь из переписки Папена (изданной Герландом)
354
, подсказал ему при этом основную идею применение цилиндра и поршня. Вскоре после этого англичане Севери и Ньюкомен изобрели подобные же машины наконец, их земляк Уатт, введя отдельный конденсатор, придал паровой машине в принципе ее современный вид. Круговорот изобретений в этой области был завер-
354
«Leibnizens und Huygens' Briefwechsel mit Papin». Herausgegeben von Е. Berlin, 1881 (Переписка Лейбница и Гюйгенса с Папеном». Издал Э.
Герланд. Берлин, 1881).
Паровая машина была первым действительно интернациональным изобретением, и этот факт в свою очередь свидетельствует об огромном историческом прогрессе. Паровую машину изобрел француз Папен, нов Германии. Немец
Лейбниц, рассыпая вокруг себя, как всегда, гениальные идеи без заботы о том, припишут ли заслугу открытия этих идей ему или другим, – Лейбниц, как мы знаем теперь из переписки Папена (изданной Герландом)
354
, подсказал ему при этом основную идею применение цилиндра и поршня. Вскоре после этого англичане Севери и Ньюкомен изобрели подобные же машины наконец, их земляк Уатт, введя отдельный конденсатор, придал паровой машине в принципе ее современный вид. Круговорот изобретений в этой области был завер-
354
«Leibnizens und Huygens' Briefwechsel mit Papin». Herausgegeben von Е. Berlin, 1881 (Переписка Лейбница и Гюйгенса с Папеном». Издал Э.
Герланд. Берлин, 1881).
шен: было осуществлено превращение теплоты в механическое движение. Все дальнейшее было только усовершенствованием деталей.
Итак, практика по-своему решила вопрос об отношениях между механическим движением и теплотой она сперва превратила первое во вторую, а затем вторую в первое. А как обстояло дело с теорией?
Довольно печально. Хотя именно в XVII и XVIII веках бесчисленные описания путешествий кишели рассказами о диких народах, не знавших другого способа получения огня,
кроме трения, но физики этим почти совершенно не интересовались с таким же равнодушием относились они в течение всего XVIII и первых десятилетий XIX века к паровой машине. В большинстве случаев они ограничивались простым регистрированием фактов.
Наконец, в двадцатых годах Сади Карно занялся этим вопросом и разработал его очень искусным образом, так что лучшие из его вычислений, которым Клапейрон позднее придал геометрическую форму, сохранили свое значение и до нынешнего дня в работах Клаузиуса и Клерка Максвелла.
Он добрался почти до сути дела полностью разобраться в вопросе ему помешал не недостаток фактического материала, а исключительно только предвзятая ложная теория ипритом такая ложная теория, которая была навязана физикам не какой-нибудь злокозненной философией, а придумана ими самими при помощи их собственного натуралистического способа мышления, столь якобы превосходящего ме- тафизически-философствующий способ мышления.
В XVII веке теплота считалась – по крайней мере в Англии некоторым свойством тел, движением особого рода,
природа которого никогда не была объяснена удовлетворительным образом».
Так называет ее Т. Томсон за два года до открытия механической теории теплоты (Очерк наук о теплоте и электричестве изд, Лондон, 1840)
355
. Нов веке все более и более завоевывал себе господство взгляд, что теплота, как и свет, электричество, магнетизм, – особое вещество и все эти своеобразные вещества отличаются от обычной материи тем, что они не обладают весом, что они невесомы Th. Thomson. «An Outline of the Sciences of Heat and Electricity». 2nd ed.,
London, 1840, p. 281. Первое издание вышло в Лондоне в 1830 году
Итак, практика по-своему решила вопрос об отношениях между механическим движением и теплотой она сперва превратила первое во вторую, а затем вторую в первое. А как обстояло дело с теорией?
Довольно печально. Хотя именно в XVII и XVIII веках бесчисленные описания путешествий кишели рассказами о диких народах, не знавших другого способа получения огня,
кроме трения, но физики этим почти совершенно не интересовались с таким же равнодушием относились они в течение всего XVIII и первых десятилетий XIX века к паровой машине. В большинстве случаев они ограничивались простым регистрированием фактов.
Наконец, в двадцатых годах Сади Карно занялся этим вопросом и разработал его очень искусным образом, так что лучшие из его вычислений, которым Клапейрон позднее придал геометрическую форму, сохранили свое значение и до нынешнего дня в работах Клаузиуса и Клерка Максвелла.
Он добрался почти до сути дела полностью разобраться в вопросе ему помешал не недостаток фактического материала, а исключительно только предвзятая ложная теория ипритом такая ложная теория, которая была навязана физикам не какой-нибудь злокозненной философией, а придумана ими самими при помощи их собственного натуралистического способа мышления, столь якобы превосходящего ме- тафизически-философствующий способ мышления.
В XVII веке теплота считалась – по крайней мере в Англии некоторым свойством тел, движением особого рода,
природа которого никогда не была объяснена удовлетворительным образом».
Так называет ее Т. Томсон за два года до открытия механической теории теплоты (Очерк наук о теплоте и электричестве изд, Лондон, 1840)
355
. Нов веке все более и более завоевывал себе господство взгляд, что теплота, как и свет, электричество, магнетизм, – особое вещество и все эти своеобразные вещества отличаются от обычной материи тем, что они не обладают весом, что они невесомы Th. Thomson. «An Outline of the Sciences of Heat and Electricity». 2nd ed.,
London, 1840, p. 281. Первое издание вышло в Лондоне в 1830 году
Электричество
356
В «Nature» от 15 июня 1882 г. отмечен этот замечательный трактат, который в выходящем теперь издании, с
добавлением об электростатике, будет самым значительным из существующих экспериментальных трактатов по
электричеству»
357
Как и теплота, только в другом роде, электричество некоторым образом вездесуще. На Земле не происходит почти ни одного изменения, не сопровождаемого какими-нибудь электрическими явлениями. При испарении воды, при горении пламени, при соприкосновении двух различных или В фактической стороне изложения мы опираемся в этой
главе преимущественно на работу Видемана Учение о гальванизме и
электромагнетизме», 2 тт. в х кн, е издание, Брауншвейг, 1872–1874 (
G.
Wiedemann. «Die Lehre vom Galvanismus und Elektromagnetismus». 2. Aufl.,
Braunschweig, 1872–1874. Работа Видемана состоит из трех книг 1) том I Учение о гальванизме 2) том II, раздел 1 – Электродинамика, электромагнетизм и диамагнетизм 3) том II, раздел 2 – Индукция и заключительная глава. Первое издание работы Видемана, в двух томах, вышло в Брауншвейге в годах третье издание, под названием Учение об электричестве, в четырех томах, – там же в 1882–1885 годах Энгельс цитирует подписанную инициалами G. С. рецензию на книгу Мас- кара и Жубера Электричество и магнетизм. Рецензия была напечатана в журнале от 15 июня 1882 года.//Ссылка на этот номер журнала показывает, что статья Энгельса была написана в 1882 году. В оглавлении третьей связки материалов Диалектики природы она называется Электричество и магнетизм
неодинаково нагретых металлов, при соприкосновении железа и раствора медного купороса и т. д. происходят, наряду с более бросающимися в глаза физическими и химическими явлениями, одновременно и электрические процессы.
Чем тщательнее мы изучаем самые различные процессы природы, тем чаще наталкиваемся при этом на следы электричества. Но, несмотря на эту вездесущность электричества,
несмотря на тот факт, что за последние полвека его все больше и больше заставляют служить человеку в области промышленности, оно является именно той формой движения,
насчет существа которой царит еще величайшая неясность.
Открытие гальванического тока произошло приблизительно налет позже открытия кислорода и имеет для учения об электричестве по меньшей мере такое же значение,
как открытие кислорода для химии. И тем не менее, какое огромное различие наблюдается еще ив наше время между этими двумя областями В химии, особенно благодаря дальтоновскому открытию атомных весов, мы находим порядок, относительную устойчивость однажды достигнутых результатов и систематический, почти планомерный натиск на еще не завоеванные области, сравнимый с правильной осадой какой-нибудь крепости. В учении же об электричестве мы имеем перед собой хаотическую груду старых, ненадежных экспериментов, не получивших ни окончательного подтверждения, ни окончательного опровержения, какое-то неуверенное блуждание во мраке, несвязанные друг с другом исследования и опыты многих отдельных ученых, атакующих неизвестную область вразброд, подобно орде кочевых наездников. Ив самом деле, в области электричества еще только предстоит сделать открытие, подобное открытию Дальтона, открытие, дающее всей науке средоточие, а исследованию – прочную основу. Вот это-то состояние разброда в современном учении об электричестве, делающее пока невозможным установление какой-нибудь всеобъемлющей теории, главным образом и обусловливает то, что в этой области господствует односторонняя эмпирия, та эмпирия,
которая сама, насколько возможно, запрещает себе мышление, которая именно поэтому не только мыслит ошибочно,
но и оказывается не в состоянии верно следовать за фактами или хотя бы только верно излагать их и которая, таким образом, превращается в нечто противоположное действительной эмпирии.
Если тем господам естествоиспытателям, которые изощряются в злословии по поводу нелепых априористических спекуляций немецкой натурфилософии, следует вообще порекомендовать чтение теоретических работ физиков эмпирической школы, не только современных работам натурфилософов, но даже и более поздних, то особенно это относится к учению об электричестве. Возьмем относящуюся кг. работу Очерк наук о теплоте и электричестве Томаса Томсона. Ведь старик Томсон был в свое время авторитетом кроме того, в его распоряжении была уже весьма значительная часть трудов величайшего до настоящего времени исследователя в области электричества – Фарадея. И несмотря на это, в его книге содержатся по меньшей мере столь же нелепые вещи, как ив соответствующем отделе гораздо более ранней повремени гегелевской Философии природы».
Так, например, описание электрической искры можно было бы прямо получить путем перевода соответствующего места у Гегеля. Оба они перечисляют все те диковинные вещи, которые находили в электрической искре до познания действительной природы и многообразия различных форм ее и относительно которых теперь доказано, что они по большей части являются частными случаями или же заблуждениями.
Мало того, Томсон на стр. 416 самым серьезным образом рассказывает сказки Дессеня, будто в случае повышения барометра и падения термометра стекло, смола, шелк и т. д. заряжаются при погружении в ртуть отрицательным электричеством, в случае же падения барометра и повышения температуры положительным электричеством будто золото и некоторые другие металлы становятся летом при согревании электроположительными, а при охлаждении – электроотрицательными, зимою же наоборот будто при высоком давлении и северном ветре они сильно электризуются – положительно при повышении температуры, отрицательно при падении ее и т. д. Так обстоит дело у Томсона по части изложения фактов. Что же касается априористической спекуляции, то Томсон угощает нас следующей теорией электрической искры, автором которой является некто иной, как сам
Фарадей:
«Искра – это разрядили ослабление поляризованного индукционного состояния многих диэлектрических частиц благодаря своеобразному действию некоторых немногих из этих частиц, занимающих крайне небольшое и ограниченное пространство. Фарадей допускает, что те немногие частицы,
в которых происходит разряд, не только отрываются друг от друга, но и принимают временно некоторое особенное, весьма активное (highly exalted) состояние, те. что все окружающие их силы одна за другой сосредоточиваются на них и благодаря этому они приводятся в соответствующую интенсивность состояния, которая, быть может, равна интенсивности химически соединяющихся атомов что затем они разряжают эти силы, – подобно тому как те атомы разряжают свои силы, – неизвестным нам до сих пор способом, и это конец всего (and so the end of the whole). Конечный эффект в точности таков, как если бы мы вместо разряжающейся частицы имели некоторую металлическую частицу, и не невозможно,
что принципы действия в обоих случаях окажутся когда-ни- будь тождественными. Я здесь передал, – прибавляет Эту цитату из Фарадея Томсон приводит на стр. 400 второго издания своей книги. Цитата взята из работы Фарадея «Experimental Researches in Electricity»,
12th Series (Экспериментальные исследования в области электричества, 12- я серия, опубликованной в журнала лондонского Королевского общества Transactions)) (Философские труды, 1838 г, стр. 105. У Томсо- наконец цитаты дан неточно. Если восстановить текст Фарадея, то перевод это
Томсон, – это объяснение Фарадея его собственными словами, ибо я его не совсем понимаю».
Это могут, несомненно, сказать и другие точно так же,
как когда они читают у Гегеля, что в электрической искре
«особенная материальность напряженного тела еще не входит в процесса только определена в нем элементарно и как проявление души и что электричество – это собственный гнев, собственное бушевание тела, его гневная самость»,
которая проявляется в каждом теле, когда его раздражают (Философия природы, § 324, Добавление. И все же основная мысль у Гегеля и Фарадея тождественна. Оба восстают против того представления, будто электричество есть не состояние материи, а некоторая особая, отдельная материя. Атак как в искре электричество выступает, по-види- мому, как нечто самостоятельное, свободное, обособленное от всякого чуждого материального субстрата и тем не менее чувственно воспринимаемое, то при тогдашнем состоянии науки они неизбежно должны были прийти к мысли о том, что искра есть мимолетная форма проявления некоторой силы, освобождающейся на мгновение от всякой материи. Для нас загадка, конечно, решена с тех пор, как мы знаем, что при искровом разряде между металлическими электродами действительно перескакивают металлические ча- го места должен гласить как если бы мы вместо разряжающихся частиц имели металлическую проволоку G. W. F. Hegel. Werke. Bd. VII, Abt. I, Berlin, 1842. S. 346, 348. 349.
Чем тщательнее мы изучаем самые различные процессы природы, тем чаще наталкиваемся при этом на следы электричества. Но, несмотря на эту вездесущность электричества,
несмотря на тот факт, что за последние полвека его все больше и больше заставляют служить человеку в области промышленности, оно является именно той формой движения,
насчет существа которой царит еще величайшая неясность.
Открытие гальванического тока произошло приблизительно налет позже открытия кислорода и имеет для учения об электричестве по меньшей мере такое же значение,
как открытие кислорода для химии. И тем не менее, какое огромное различие наблюдается еще ив наше время между этими двумя областями В химии, особенно благодаря дальтоновскому открытию атомных весов, мы находим порядок, относительную устойчивость однажды достигнутых результатов и систематический, почти планомерный натиск на еще не завоеванные области, сравнимый с правильной осадой какой-нибудь крепости. В учении же об электричестве мы имеем перед собой хаотическую груду старых, ненадежных экспериментов, не получивших ни окончательного подтверждения, ни окончательного опровержения, какое-то неуверенное блуждание во мраке, несвязанные друг с другом исследования и опыты многих отдельных ученых, атакующих неизвестную область вразброд, подобно орде кочевых наездников. Ив самом деле, в области электричества еще только предстоит сделать открытие, подобное открытию Дальтона, открытие, дающее всей науке средоточие, а исследованию – прочную основу. Вот это-то состояние разброда в современном учении об электричестве, делающее пока невозможным установление какой-нибудь всеобъемлющей теории, главным образом и обусловливает то, что в этой области господствует односторонняя эмпирия, та эмпирия,
которая сама, насколько возможно, запрещает себе мышление, которая именно поэтому не только мыслит ошибочно,
но и оказывается не в состоянии верно следовать за фактами или хотя бы только верно излагать их и которая, таким образом, превращается в нечто противоположное действительной эмпирии.
Если тем господам естествоиспытателям, которые изощряются в злословии по поводу нелепых априористических спекуляций немецкой натурфилософии, следует вообще порекомендовать чтение теоретических работ физиков эмпирической школы, не только современных работам натурфилософов, но даже и более поздних, то особенно это относится к учению об электричестве. Возьмем относящуюся кг. работу Очерк наук о теплоте и электричестве Томаса Томсона. Ведь старик Томсон был в свое время авторитетом кроме того, в его распоряжении была уже весьма значительная часть трудов величайшего до настоящего времени исследователя в области электричества – Фарадея. И несмотря на это, в его книге содержатся по меньшей мере столь же нелепые вещи, как ив соответствующем отделе гораздо более ранней повремени гегелевской Философии природы».
Так, например, описание электрической искры можно было бы прямо получить путем перевода соответствующего места у Гегеля. Оба они перечисляют все те диковинные вещи, которые находили в электрической искре до познания действительной природы и многообразия различных форм ее и относительно которых теперь доказано, что они по большей части являются частными случаями или же заблуждениями.
Мало того, Томсон на стр. 416 самым серьезным образом рассказывает сказки Дессеня, будто в случае повышения барометра и падения термометра стекло, смола, шелк и т. д. заряжаются при погружении в ртуть отрицательным электричеством, в случае же падения барометра и повышения температуры положительным электричеством будто золото и некоторые другие металлы становятся летом при согревании электроположительными, а при охлаждении – электроотрицательными, зимою же наоборот будто при высоком давлении и северном ветре они сильно электризуются – положительно при повышении температуры, отрицательно при падении ее и т. д. Так обстоит дело у Томсона по части изложения фактов. Что же касается априористической спекуляции, то Томсон угощает нас следующей теорией электрической искры, автором которой является некто иной, как сам
Фарадей:
«Искра – это разрядили ослабление поляризованного индукционного состояния многих диэлектрических частиц благодаря своеобразному действию некоторых немногих из этих частиц, занимающих крайне небольшое и ограниченное пространство. Фарадей допускает, что те немногие частицы,
в которых происходит разряд, не только отрываются друг от друга, но и принимают временно некоторое особенное, весьма активное (highly exalted) состояние, те. что все окружающие их силы одна за другой сосредоточиваются на них и благодаря этому они приводятся в соответствующую интенсивность состояния, которая, быть может, равна интенсивности химически соединяющихся атомов что затем они разряжают эти силы, – подобно тому как те атомы разряжают свои силы, – неизвестным нам до сих пор способом, и это конец всего (and so the end of the whole). Конечный эффект в точности таков, как если бы мы вместо разряжающейся частицы имели некоторую металлическую частицу, и не невозможно,
что принципы действия в обоих случаях окажутся когда-ни- будь тождественными. Я здесь передал, – прибавляет Эту цитату из Фарадея Томсон приводит на стр. 400 второго издания своей книги. Цитата взята из работы Фарадея «Experimental Researches in Electricity»,
12th Series (Экспериментальные исследования в области электричества, 12- я серия, опубликованной в журнала лондонского Королевского общества Transactions)) (Философские труды, 1838 г, стр. 105. У Томсо- наконец цитаты дан неточно. Если восстановить текст Фарадея, то перевод это
Томсон, – это объяснение Фарадея его собственными словами, ибо я его не совсем понимаю».
Это могут, несомненно, сказать и другие точно так же,
как когда они читают у Гегеля, что в электрической искре
«особенная материальность напряженного тела еще не входит в процесса только определена в нем элементарно и как проявление души и что электричество – это собственный гнев, собственное бушевание тела, его гневная самость»,
которая проявляется в каждом теле, когда его раздражают (Философия природы, § 324, Добавление. И все же основная мысль у Гегеля и Фарадея тождественна. Оба восстают против того представления, будто электричество есть не состояние материи, а некоторая особая, отдельная материя. Атак как в искре электричество выступает, по-види- мому, как нечто самостоятельное, свободное, обособленное от всякого чуждого материального субстрата и тем не менее чувственно воспринимаемое, то при тогдашнем состоянии науки они неизбежно должны были прийти к мысли о том, что искра есть мимолетная форма проявления некоторой силы, освобождающейся на мгновение от всякой материи. Для нас загадка, конечно, решена с тех пор, как мы знаем, что при искровом разряде между металлическими электродами действительно перескакивают металлические ча- го места должен гласить как если бы мы вместо разряжающихся частиц имели металлическую проволоку G. W. F. Hegel. Werke. Bd. VII, Abt. I, Berlin, 1842. S. 346, 348. 349.
стицы» и что, следовательно, особенная материальность напряженного тела действительно входит в процесс».
Как известно, электричество и магнетизм принимались первоначально, подобно теплоте и свету, за особые невесомые материи. В отношении электричества, как известно,
вскоре пришли к представлению о двух противоположных материях, двух жидкостях – положительной и отрицательной, которые в нормальном состоянии нейтрализуют друг друга, пока они не отделены друг от друга так называемой
«электрической разъединительной силой. В последнем случае можно из двух тел одно зарядить положительным электричеством, другое – отрицательным. Если соединить оба эти тела при помощи третьего, проводящего тела, то происходит выравнивание напряжений, совершающееся в зависимости от обстоятельств или внезапно, или же посредством длительного тока. Явление внезапного выравнивания казалось очень простыми понятным, но зато объяснение тока представляло трудности. В противоположность наипростей- шей гипотезе, что в токе движется каждый раз либо одно лишь положительное, либо одно лишь отрицательное электричество, Фехнер ив более развитом виде, Вебер выдвинули тот взгляд, что в замкнутой цепи всегда движутся рядом друг с другом два равных, текущих в противоположных направлениях тока положительного и отрицательного электри- честв по каналам, расположенным между весомыми молекулами тел. При подробной математической разработке этой
Как известно, электричество и магнетизм принимались первоначально, подобно теплоте и свету, за особые невесомые материи. В отношении электричества, как известно,
вскоре пришли к представлению о двух противоположных материях, двух жидкостях – положительной и отрицательной, которые в нормальном состоянии нейтрализуют друг друга, пока они не отделены друг от друга так называемой
«электрической разъединительной силой. В последнем случае можно из двух тел одно зарядить положительным электричеством, другое – отрицательным. Если соединить оба эти тела при помощи третьего, проводящего тела, то происходит выравнивание напряжений, совершающееся в зависимости от обстоятельств или внезапно, или же посредством длительного тока. Явление внезапного выравнивания казалось очень простыми понятным, но зато объяснение тока представляло трудности. В противоположность наипростей- шей гипотезе, что в токе движется каждый раз либо одно лишь положительное, либо одно лишь отрицательное электричество, Фехнер ив более развитом виде, Вебер выдвинули тот взгляд, что в замкнутой цепи всегда движутся рядом друг с другом два равных, текущих в противоположных направлениях тока положительного и отрицательного электри- честв по каналам, расположенным между весомыми молекулами тел. При подробной математической разработке этой
теории Вебер приходит под конец к тому, чтобы помножить некоторую – здесь неважно, какую – функцию на величину, где это
1
/
r означает отношение единицы электричества
к миллиграмму (Видеман, Учение о гальванизме и т. де изд, кн. III, стр. 569). Но отношение к мере веса может,
разумеется, быть только весовым отношением. Таким образом, односторонняя эмпирия, увлекшись математическими выкладками, настолько отучилась от мышления, что невесомое электричество становится у нее здесь уже весомыми вес его вводится в математические выкладки.
Выведенные Вебером формулы имели значение только в известных границах и вот Гельмгольц еще несколько лет тому назад, исходя из этих формул, пришел путем вычислений к результатам, противоречащим закону сохранения энергии.
Веберовской гипотезе о двойном, противоположно направленном токе К. Нейман противопоставил в 1871 г. другую гипотезу, а именно что в токе движется только одно из элек- тричеств, например положительное, а другое – отрицательное прочно связано с массой тела. В связи с этим мы встречаем у Видемана следующее замечание:
«Эту гипотезу можно было бы соединить с гипотезой Вебера, если к предполагаемому Вебером двойному току текущих в противоположных направлениях электрических масс 2
e присоединить еще некоторый, внешне не проявляющийся ток нейтрального электричества увлекающий с собой в направлении положительного тока электрические массы (кн. III, стр. Это утверждение опять-таки характерно для односторонней эмпирии. Для того чтобы электричество могло вообще течь, его разлагают на положительное и отрицательное. Но все попытки объяснить ток, исходя из этих двух материй, наталкиваются на трудности. И это относится одинаково как к гипотезе, что в токе имеется каждый раз лишь одна из этих материй, таки к гипотезе, что обе материи текут одновременно в противоположных направлениях, и, наконец, также и к той третьей гипотезе, что одна материя течет, а другая остается в покое. Если мы станем придерживаться этой последней гипотезы, то как мы объясним себе то необъяснимое представление, что отрицательное электричество, которое ведь достаточно подвижно в электрической машине ив лейденской банке, оказывается в токе прочно связанным с массой тела Очень просто. Наряду с положительным током, который течет по проволоке направо, и отрицательным током —e, который течет налево, мы принимаем еще третий ток нейтрального электричества ±
1
/
2e
, текущий направо. Таким образом, мы сперва допускаем, что оба электричества могут вообще течь лишь в том случае, если они отделены друг от друга а для объяснения явлений, наблюдающихся при течении раздельных электричеств, мы допускаем, что они могут течь и не отделенными друг от друга. Сперва мы делаем некоторое предположение, чтобы объяснить данное
1
/
r означает отношение единицы электричества
к миллиграмму (Видеман, Учение о гальванизме и т. де изд, кн. III, стр. 569). Но отношение к мере веса может,
разумеется, быть только весовым отношением. Таким образом, односторонняя эмпирия, увлекшись математическими выкладками, настолько отучилась от мышления, что невесомое электричество становится у нее здесь уже весомыми вес его вводится в математические выкладки.
Выведенные Вебером формулы имели значение только в известных границах и вот Гельмгольц еще несколько лет тому назад, исходя из этих формул, пришел путем вычислений к результатам, противоречащим закону сохранения энергии.
Веберовской гипотезе о двойном, противоположно направленном токе К. Нейман противопоставил в 1871 г. другую гипотезу, а именно что в токе движется только одно из элек- тричеств, например положительное, а другое – отрицательное прочно связано с массой тела. В связи с этим мы встречаем у Видемана следующее замечание:
«Эту гипотезу можно было бы соединить с гипотезой Вебера, если к предполагаемому Вебером двойному току текущих в противоположных направлениях электрических масс 2
e присоединить еще некоторый, внешне не проявляющийся ток нейтрального электричества увлекающий с собой в направлении положительного тока электрические массы (кн. III, стр. Это утверждение опять-таки характерно для односторонней эмпирии. Для того чтобы электричество могло вообще течь, его разлагают на положительное и отрицательное. Но все попытки объяснить ток, исходя из этих двух материй, наталкиваются на трудности. И это относится одинаково как к гипотезе, что в токе имеется каждый раз лишь одна из этих материй, таки к гипотезе, что обе материи текут одновременно в противоположных направлениях, и, наконец, также и к той третьей гипотезе, что одна материя течет, а другая остается в покое. Если мы станем придерживаться этой последней гипотезы, то как мы объясним себе то необъяснимое представление, что отрицательное электричество, которое ведь достаточно подвижно в электрической машине ив лейденской банке, оказывается в токе прочно связанным с массой тела Очень просто. Наряду с положительным током, который течет по проволоке направо, и отрицательным током —e, который течет налево, мы принимаем еще третий ток нейтрального электричества ±
1
/
2e
, текущий направо. Таким образом, мы сперва допускаем, что оба электричества могут вообще течь лишь в том случае, если они отделены друг от друга а для объяснения явлений, наблюдающихся при течении раздельных электричеств, мы допускаем, что они могут течь и не отделенными друг от друга. Сперва мы делаем некоторое предположение, чтобы объяснить данное
явление, а при первой трудности, на которую мы наталкиваемся, делаем другое предположение, которое прямо отменяет первое. Какова должна быть та философия, на которую имели бы хоть какое-нибудь право жаловаться эти господа?
Но, наряду с этим взглядом на электричество как на особого рода материю, вскоре появилась и другая точка зрения, согласно которой оно является простым состоянием тел, силой, или, как мы сказали бы теперь, особой формой движения. Мы выше видели, что Гегель, а впоследствии Фарадей разделяли эту точку зрения. После того как открытие механического эквивалента теплоты окончательно устранило представление о каком-то особом теплороде и доказало, что теплота есть некое молекулярное движение, следующим шагом было применение нового метода также и к изучению электричества и попытка определить его механический эквивалент. Это удалось вполне. В особенности опыты
Джоуля, Фавра и Рауля не только установили механический и термический эквиваленты так называемой электродвижущей силы гальванического тока, но и доказали ее полную эквивалентность энергии, высвобождаемой химическими процессами в гальваническом элементе или потребляемой ими в электролитической ванне. Благодаря этому делалась все более несостоятельной гипотеза о том, будто электричество есть какая-то особая материальная жидкость.
Однако аналогия между теплотой и электричеством была все же неполной. Гальванический ток все еще отличался в
Но, наряду с этим взглядом на электричество как на особого рода материю, вскоре появилась и другая точка зрения, согласно которой оно является простым состоянием тел, силой, или, как мы сказали бы теперь, особой формой движения. Мы выше видели, что Гегель, а впоследствии Фарадей разделяли эту точку зрения. После того как открытие механического эквивалента теплоты окончательно устранило представление о каком-то особом теплороде и доказало, что теплота есть некое молекулярное движение, следующим шагом было применение нового метода также и к изучению электричества и попытка определить его механический эквивалент. Это удалось вполне. В особенности опыты
Джоуля, Фавра и Рауля не только установили механический и термический эквиваленты так называемой электродвижущей силы гальванического тока, но и доказали ее полную эквивалентность энергии, высвобождаемой химическими процессами в гальваническом элементе или потребляемой ими в электролитической ванне. Благодаря этому делалась все более несостоятельной гипотеза о том, будто электричество есть какая-то особая материальная жидкость.
Однако аналогия между теплотой и электричеством была все же неполной. Гальванический ток все еще отличался в
очень существенных пунктах от теплопроводности. Все еще нельзя было указать, что собственно движется в электрически заряженных телах. Допущение простых молекулярных колебаний, как в случае теплоты, оказалось здесь недостаточным. При колоссальной скорости электричества, превосходящей даже скорость света, все еще трудно было отказаться от представления, что между молекулами тела здесь движется нечто вещественное. Здесь-то и выступают новейшие теории Клерка Максвелла (1864 г, Ханкеля (1865 г.),
Ренара (1870 г) и Эдлунда (1872 г) в согласии с высказанной уже в 1846 г. впервые Фарадеем гипотезой, что электричество это движение некоей, заполняющей все пространство, а следовательно, и пронизывающей все тела упругой среды, дискретные частицы которой отталкиваются обратно пропорционально квадрату расстояния иными словами, что электричество – это движение частиц эфира и что молекулы тел принимают участие в этом движении. Различные теории по-разному изображают характер этого движения теории Максвелла, Ханкеля и Ренара, опираясь на новейшие исследования о вихревых движениях, видят в нем – каждая по- своему – тоже вихревое движение. И, таким образом, вих-
360
В дальнейшем на основе обобщения новых экспериментальных данных,
прежде всего опыта Майкельсона (1881 г, в специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г) было установлено, что скорость распространения света в вакууме с является универсальной физической константой и имеет значение предельной скорости. Скорость перемещения электрически заряженных частиц всегда меньше с
Ренара (1870 г) и Эдлунда (1872 г) в согласии с высказанной уже в 1846 г. впервые Фарадеем гипотезой, что электричество это движение некоей, заполняющей все пространство, а следовательно, и пронизывающей все тела упругой среды, дискретные частицы которой отталкиваются обратно пропорционально квадрату расстояния иными словами, что электричество – это движение частиц эфира и что молекулы тел принимают участие в этом движении. Различные теории по-разному изображают характер этого движения теории Максвелла, Ханкеля и Ренара, опираясь на новейшие исследования о вихревых движениях, видят в нем – каждая по- своему – тоже вихревое движение. И, таким образом, вих-
360
В дальнейшем на основе обобщения новых экспериментальных данных,
прежде всего опыта Майкельсона (1881 г, в специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г) было установлено, что скорость распространения света в вакууме с является универсальной физической константой и имеет значение предельной скорости. Скорость перемещения электрически заряженных частиц всегда меньше с
ри старого Декарта снова находят почетное место вовсе новых областях знания. Мы здесь не будем вдаваться в рассмотрение подробностей этих теорий. Они сильно отличаются друг от друга и наверное испытают еще много переворотов. Нов лежащей в основе всех их концепции заметен решительный прогресс представление о том, что электричество есть воздействующее на молекулы тел движение частиц пронизывающего всю весомую материю светового эфира. Это представление примиряет между собой обе прежние концепции. Согласно этому представлению, при электрических явлениях действительно движется нечто вещественное,
отличное от весомой материи. Но это вещественное не есть само электричество. Скорее наоборот, электричество оказывается в самом деле некоторой формой движения – хотя и не непосредственного, прямого движения – весомой материи.
Эфирная теория указывает, с одной стороны, путь, как преодолеть грубое первоначальное представление о двух противоположных электрических жидкостях с другой же стороны, она дает надежду выяснить, что является собственно вещественным субстратом электрического движения, что собственно за вещь вызывает своим движением электрические явления.
У эфирной теории можно уже отметить один бесспорный успех. Как известно, существует по крайней мере один пункт, в котором электричество прямо изменяет движение света оно вращает плоскость поляризации его. Клерк Максвелл, опираясь на свою вышеуказанную теорию, вычислил,
что удельная диэлектрическая постоянная какого-нибудь тела равна квадрату его показателя преломления света. Больцман исследовал различные непроводники в отношении их диэлектрической постоянной и нашел, что для серы, канифоли и парафина квадратный корень из этой постоянной равен их показателю преломления света. Наибольшее наблюдавшееся при этом отклонение – для серы – равнялось только. Таким образом, специально максвелловская эфирная теория была подтверждена экспериментально.
Но потребуется еще немало времени и труда, пока с помощью новых опытов удастся вылущить твердое ядро из этих противоречащих друг другу гипотез. А до тех пор или же пока и эфирная теория не будет вытеснена какой-нибудь совершенно новой теорией, учение об электричестве находится в том неприятном положении, что оно вынуждено пользоваться терминологией, которую само оно признаёт неверной.
Вся его терминология еще основывается на представлении о двух электрических жидкостях. Оно еще говорит совершенно без стеснения об электрических массах, текущих в телах, о разделении электричеств в каждой молекуле и т. д.
В значительной мере это зло, как сказано, с неизбежностью вытекает из современного переходного состояния науки но оно же, при господстве односторонней эмпирии как разв этой отрасли знания, со своей стороны, немало содействует сохранению той идейной путаницы, которая имела место до
отличное от весомой материи. Но это вещественное не есть само электричество. Скорее наоборот, электричество оказывается в самом деле некоторой формой движения – хотя и не непосредственного, прямого движения – весомой материи.
Эфирная теория указывает, с одной стороны, путь, как преодолеть грубое первоначальное представление о двух противоположных электрических жидкостях с другой же стороны, она дает надежду выяснить, что является собственно вещественным субстратом электрического движения, что собственно за вещь вызывает своим движением электрические явления.
У эфирной теории можно уже отметить один бесспорный успех. Как известно, существует по крайней мере один пункт, в котором электричество прямо изменяет движение света оно вращает плоскость поляризации его. Клерк Максвелл, опираясь на свою вышеуказанную теорию, вычислил,
что удельная диэлектрическая постоянная какого-нибудь тела равна квадрату его показателя преломления света. Больцман исследовал различные непроводники в отношении их диэлектрической постоянной и нашел, что для серы, канифоли и парафина квадратный корень из этой постоянной равен их показателю преломления света. Наибольшее наблюдавшееся при этом отклонение – для серы – равнялось только. Таким образом, специально максвелловская эфирная теория была подтверждена экспериментально.
Но потребуется еще немало времени и труда, пока с помощью новых опытов удастся вылущить твердое ядро из этих противоречащих друг другу гипотез. А до тех пор или же пока и эфирная теория не будет вытеснена какой-нибудь совершенно новой теорией, учение об электричестве находится в том неприятном положении, что оно вынуждено пользоваться терминологией, которую само оно признаёт неверной.
Вся его терминология еще основывается на представлении о двух электрических жидкостях. Оно еще говорит совершенно без стеснения об электрических массах, текущих в телах, о разделении электричеств в каждой молекуле и т. д.
В значительной мере это зло, как сказано, с неизбежностью вытекает из современного переходного состояния науки но оно же, при господстве односторонней эмпирии как разв этой отрасли знания, со своей стороны, немало содействует сохранению той идейной путаницы, которая имела место до
сих пор.
Что касается противоположности между так называемым статическим электричеством (или электричеством трения)
и динамическим электричеством (или гальванизмом, то ее можно считать опосредствованной с тех пор, как научились получать при помощи электрической машины длительные токи и, наоборот, производить при помощи гальванического тока так называемое статическое электричество, заряжать лейденские банки и т. д. Мы оставим здесь в стороне статическое электричество и точно также магнетизм, рассматриваемый теперь тоже как некоторая разновидность электричества. Теоретического объяснения относящихся сюда явлений придется во всяком случае искать в теории гальванического тока поэтому мы остановимся преимущественно на последней.
Длительный ток можно получить различными способами.
Механическое движение масс производит прямо путем трения, ближайшим образом лишь статическое электричество;
для получения таким путем длительного тока нужна огромная непроизводительная затрата энергии чтобы движение это по крайней мере в большей своей части превратилось в электрическое движение, оно нуждается в посредстве магнетизма, как в известных магнитоэлектрических машинах
Грамма, Сименса и т. д. Теплота может превращаться прямо в электрический ток, как, например, вместе спайки двух различных металлов. Высвобождаемая химическим действием
Что касается противоположности между так называемым статическим электричеством (или электричеством трения)
и динамическим электричеством (или гальванизмом, то ее можно считать опосредствованной с тех пор, как научились получать при помощи электрической машины длительные токи и, наоборот, производить при помощи гальванического тока так называемое статическое электричество, заряжать лейденские банки и т. д. Мы оставим здесь в стороне статическое электричество и точно также магнетизм, рассматриваемый теперь тоже как некоторая разновидность электричества. Теоретического объяснения относящихся сюда явлений придется во всяком случае искать в теории гальванического тока поэтому мы остановимся преимущественно на последней.
Длительный ток можно получить различными способами.
Механическое движение масс производит прямо путем трения, ближайшим образом лишь статическое электричество;
для получения таким путем длительного тока нужна огромная непроизводительная затрата энергии чтобы движение это по крайней мере в большей своей части превратилось в электрическое движение, оно нуждается в посредстве магнетизма, как в известных магнитоэлектрических машинах
Грамма, Сименса и т. д. Теплота может превращаться прямо в электрический ток, как, например, вместе спайки двух различных металлов. Высвобождаемая химическим действием
энергия, проявляющаяся при обычных обстоятельствах в форме теплоты, превращается при определенных условиях в электрическое движение. Наоборот, последнее превращается при наличии соответствующих условий во всякую другую форму движения в движение масс (в незначительной мере непосредственно в электродинамическом притяжении и отталкивании в крупных же размерах, опять-таки посредством магнетизма, в электромагнитных двигателях в теплоту повсюду в замкнутой цепи тока, если только не происходит других превращений в химическую энергию – во включенных в цепь электролитических ваннах и вольтаметрах, где ток разлагает такие соединения, с которыми иным путем ничего нельзя поделать.
Во всех этих превращениях имеет силу основной закон о количественной эквивалентности движения при всех его видоизменениях. Или, как выражается Видеман, согласно закону сохранения силы, механическая работа, употребленная каким-нибудь образом для получения тока, должна быть эквивалентна той работе, которая необходима для порождения всех действий тока. При переходе движения масс или теплоты в электричество здесь не представляется никаких Кн. III, стр. 472 362
Я употребляю слово электричество в смысле электрического движения стем самым правом, с каким употребляется слово теплота при обозначении той формы движения, которая обнаруживается для наших чувств в качестве теплоты. Это не должно вызвать никаких возражений, тем более что здесь заранее определенно исключена возможность какого бы тони было смешения с состоя
Во всех этих превращениях имеет силу основной закон о количественной эквивалентности движения при всех его видоизменениях. Или, как выражается Видеман, согласно закону сохранения силы, механическая работа, употребленная каким-нибудь образом для получения тока, должна быть эквивалентна той работе, которая необходима для порождения всех действий тока. При переходе движения масс или теплоты в электричество здесь не представляется никаких Кн. III, стр. 472 362
Я употребляю слово электричество в смысле электрического движения стем самым правом, с каким употребляется слово теплота при обозначении той формы движения, которая обнаруживается для наших чувств в качестве теплоты. Это не должно вызвать никаких возражений, тем более что здесь заранее определенно исключена возможность какого бы тони было смешения с состоя
трудностей доказано, что так называемая электродвижущая сила равна в первом случае потраченной для указанного движения работе, а во втором случаев каждом спае тер- моцепи прямо пропорциональна его абсолютной температуре (Видеман, кн. III, стр. 482), те. опять-таки пропорциональна имеющемуся в каждом спае измеренному в абсолютных единицах количеству теплоты. Закон этот, как доказано, применим и к электричеству, получающемуся из химической энергии. Но здесь дело не так просто, – по крайней мере сточки зрения ходячей в наше время теории. Поэтому присмотримся несколько внимательнее к этому случаю.
Фавру принадлежит одна из прекраснейших серий опытов касательно тех превращений форм движения, которые могут быть осуществлены при помощи гальванической батареи гг.)
363
. Он ввел в один калориметр батарею Сми из пяти элементов в другой калориметр он ввел маленькую электромагнитную двигательную машину, главная ось и шкив которой выступали наружу для любого механического использования. Всякий раз при получении в батарее одного грамма водорода, resp.
364
при растворении 32,6 грамма цинка (выраженного в граммах прежнего химического эквивалента цинка, равного половине принятого теперь атомного нием напряжения электричества Энгельс излагает опыты Фавра по книге Видемана, т. II, разд. 2, стр. 521–
522.
364
Respective – соответственно. – Ред
Фавру принадлежит одна из прекраснейших серий опытов касательно тех превращений форм движения, которые могут быть осуществлены при помощи гальванической батареи гг.)
363
. Он ввел в один калориметр батарею Сми из пяти элементов в другой калориметр он ввел маленькую электромагнитную двигательную машину, главная ось и шкив которой выступали наружу для любого механического использования. Всякий раз при получении в батарее одного грамма водорода, resp.
364
при растворении 32,6 грамма цинка (выраженного в граммах прежнего химического эквивалента цинка, равного половине принятого теперь атомного нием напряжения электричества Энгельс излагает опыты Фавра по книге Видемана, т. II, разд. 2, стр. 521–
522.
364
Respective – соответственно. – Ред
веса 65,2) имели место следующие результаты:
А. Батарея в калориметре замкнута на себя, с выключением двигательной машины теплоты получено 18682, resp.
18 674 единицы.
В. Батарея и машина сомкнуты в цепь, но машина заторможена теплоты в батарее – 16 448, в машине – 2219, вместе 18 667 единиц.
С. Как В, но машина находится в движении, не поднимая,
однако, груза теплоты в батарее – 13 888, в машине – вместе – 18 657 единиц. Как С, но машина поднимает грузи производит при этом механическую работу, равную 131,24 килограммомет- ра: теплоты в батарее – 15 427, в машине – 2947, вместе –
18 374 единицы потеря по сравнению с вышеприведенной величиной в 18 682 единицы составляет 308 единиц теплоты. Но произведенная механическая работа в 131,24 кило- граммометра, помноженная на 1000 (чтобы перевести граммы химического результата в килограммы) и разделенная на механический эквивалент теплоты, равный 423,5 килограм- мометра (См. примечание, дает 309 единиц теплоты, т. е.
в точности вышеприведенную разницу, как тепловой эквивалент произведенной механической работы.
Таким образом, и для электрического движения убедительно доказана – в пределах неизбежных погрешностей 24 ноября 1859 г. вышел в свет основной труд Ч. Дарвина О происхождении видов
А. Батарея в калориметре замкнута на себя, с выключением двигательной машины теплоты получено 18682, resp.
18 674 единицы.
В. Батарея и машина сомкнуты в цепь, но машина заторможена теплоты в батарее – 16 448, в машине – 2219, вместе 18 667 единиц.
С. Как В, но машина находится в движении, не поднимая,
однако, груза теплоты в батарее – 13 888, в машине – вместе – 18 657 единиц. Как С, но машина поднимает грузи производит при этом механическую работу, равную 131,24 килограммомет- ра: теплоты в батарее – 15 427, в машине – 2947, вместе –
18 374 единицы потеря по сравнению с вышеприведенной величиной в 18 682 единицы составляет 308 единиц теплоты. Но произведенная механическая работа в 131,24 кило- граммометра, помноженная на 1000 (чтобы перевести граммы химического результата в килограммы) и разделенная на механический эквивалент теплоты, равный 423,5 килограм- мометра (См. примечание, дает 309 единиц теплоты, т. е.
в точности вышеприведенную разницу, как тепловой эквивалент произведенной механической работы.
Таким образом, и для электрического движения убедительно доказана – в пределах неизбежных погрешностей 24 ноября 1859 г. вышел в свет основной труд Ч. Дарвина О происхождении видов
опыта – эквивалентность движения при всех его превращениях. И точно также доказано, что электродвижущая сила гальванической цепи есть нечто иное, как превращенная в электричество химическая энергия, и что сама цепь есть нечто иное, как приспособление, аппарат, превращающий освобождающуюся химическую энергию в электричество, подобно тому как паровая машина превращает доставляемую ей теплоту в механическое движение, причем в обоих случаях совершающий превращение аппарат не прибавляет еще от самого себя какой-либо добавочной энергии.
Но здесь перед традиционными воззрениями возникает некоторая трудность. Эти воззрения приписывают цепи, на основании имеющихся в ней отношений контакта между жидкостями и металлами, некоторую
Но здесь перед традиционными воззрениями возникает некоторая трудность. Эти воззрения приписывают цепи, на основании имеющихся в ней отношений контакта между жидкостями и металлами, некоторую
«электрическую
разъединительную силу которая пропорциональна электродвижущей силе и которая, следовательно, представляет для некоторой данной цепи определенное количество энергии. Как же относится этот источник энергии, присущий, согласно традиционным взглядам, цепи как таковой, помимо всякого химического действия, как относится эта электрическая разъединительная сила к энергии, освобождаемой химическим действием И если она является независимым от химического действия источником энергии, то откуда получается доставляемая ею энергия?
Вопрос этот, поставленный в более или менее неясной форме, образует пункт раздора между основанной Вольтой
контактной теорией и вскоре вслед за этим возникшей химической теорией гальванического тока.
Контактная теория объясняла ток из электрических напряжений, возникающих вцепи при контакте металлов с одной или несколькими жидкостями или же жидкостей между собой, и из их выравнивания, resp. из выравнивания в замкнутой цепи напряжений разделенных таким образом противоположных электричеств. Возникающие при этом химические изменения рассматривались чистой контактной теорией как нечто совершенно второстепенное. В противоположность этому Риттер утверждал уже в 1805 г, что токмо- жет возникнуть лишь в том случае, если возбудители его действуют химически друг на друга уже до замыкания цепи. В
общем виде Видеман (кн. I, стр. 784) резюмирует эту старую химическую теорию таким образом, что, согласно ей, так называемое контактное электричество может появиться лишь в том случае, если одновременно с этим имеет место действительное химическое воздействие друг на друга соприкасающихся тел или же некоторое, хотя бы и не непосредственно связанное с химическими процессами, нарушение химического равновесия, некоторая тенденция к химическому действию»».
Мы видим, что вопрос об источнике энергии гальванического тока ставится обеими сторонами совершенно косвенным образом, что, впрочем, едва ли могло быть в те времена иначе. Вольта и его преемники находили вполне естественным, что простое соприкосновение разнородных тел может порождать длительный ток, следовательно, совершать определенную работу без возмещения. Риттер же и его приверженцы столь же мало разбирались в вопросе о том, как химическое действие способно вызвать вцепи токи его работу. Но если для химической теории пункт этот давно выяснен трудами Джоуля, Фавра, Рауля и других, то контактная теория, наоборот, все еще находится в прежнем положении.
Поскольку она сохранилась, она в существенном все еще не покинула своего исходного пункта. Таким образом, в современном учении об электричестве все еще продолжают существовать представления, принадлежащие давно превзойденной эпохе, когда приходилось довольствоваться тем, чтобы указывать для любого действия первую попавшуюся кажущуюся причину, выступающую на поверхности, хотя бы при этом получалось, что движение возникает из ничего, т. е.
продолжают существовать представления, прямо противоречащие закону сохранения энергии. Дело нисколько не улучшается оттого, что у этих представлений отнимают их наиболее предосудительные стороны, что их ослабляют, разжижают, оскопляют, прикрашивают, – путаница от этого должна становиться только хуже.
Как мы видели, даже старая химическая теория тока при- знаёт контакт вцепи совершенно необходимым для образования тока она утверждает только, что этот контакт неспособен никогда создать длительного тока без одновременного химического действия. Ив наше время остается само собой разумеющимся, что контактные приспособления цепи образуют как раз тот аппарат, при помощи которого освобождаемая химическая энергия превращается в электричество, и что от этих контактных приспособлений зависит существенным образом то, перейдет ли действительно химическая энергия в электрическое движение и какое именно количество ее перейдет.
В качестве одностороннего эмпирика Видеман старается спасти от старой контактной теории все, что только можно.
Последуем за ним поэтому пути.
«Хотя действие контакта химически индифферентных тел, – говорит Видеман (кн. I, стр. 799), – например металлов, не необходимо, как это раньше думали, для теории
гальванического столба и не доказывается тем, что Ом вывел из него свой закон, – который может быть выведен и без этого допущения, – и что Фехнер, который экспериментально подтвердил этот закон, также защищал контактную теорию,
но все же нельзя отрицать, по крайней мере при имеющихся теперь опытах, возбуждения электричества путем контакта
металлов,
даже если бы получающиеся при этом результаты всегда страдали с количественной стороны неизбежной ненадежностью из-за невозможности сохранить в абсолютной чистоте поверхности соприкасающихся тел».
Мы видим, что контактная теория стала очень скромной.
Она соглашается стем, что она вовсе не необходима для объяснения тока, а также стем, что она не была доказана ни теоретически Омом, ни экспериментально Фехнером. Она даже признаёт, что так называемые основные опыты, на которые она только и может еще опереться, с количественной стороны могут давать всегда лишь ненадежные результаты, и требует в конце концов от нас лишь одного чтобы мы признали, что вообще благодаря контакту – хотя бы только металлов – получается движение электричества.
Если бы контактная теория ограничивалась только этим,
то противнее нельзя было бы возразить ни слова. Действительно, приходится безусловно признать, что при контакте двух металлов имеют место электрические явления, при помощи которых можно заставить вздрагивать препарированную ножку лягушки, зарядить электроскоп и вызвать другие движения. Вопрос прежде всего только в том, откуда получается потребная для этого энергия.
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны, по Видема- ну (кн. I, стр. 14), прибегнуть примерно к следующим соображениям. Если разнородные металлические пластинки Аи В сблизить между собой до незначительного расстояния, то они начинают притягивать друг друга благодаря силам сцепления. При своем соприкосновении они теряют живую силу движения, сообщенную им этим притяжением. (При допущении того, что молекулы металлов находятся в непрерывном колебании, здесь могло бы иметь место также и изменение их колебаний с потерей живой силы, если при контакте
Контактная теория объясняла ток из электрических напряжений, возникающих вцепи при контакте металлов с одной или несколькими жидкостями или же жидкостей между собой, и из их выравнивания, resp. из выравнивания в замкнутой цепи напряжений разделенных таким образом противоположных электричеств. Возникающие при этом химические изменения рассматривались чистой контактной теорией как нечто совершенно второстепенное. В противоположность этому Риттер утверждал уже в 1805 г, что токмо- жет возникнуть лишь в том случае, если возбудители его действуют химически друг на друга уже до замыкания цепи. В
общем виде Видеман (кн. I, стр. 784) резюмирует эту старую химическую теорию таким образом, что, согласно ей, так называемое контактное электричество может появиться лишь в том случае, если одновременно с этим имеет место действительное химическое воздействие друг на друга соприкасающихся тел или же некоторое, хотя бы и не непосредственно связанное с химическими процессами, нарушение химического равновесия, некоторая тенденция к химическому действию»».
Мы видим, что вопрос об источнике энергии гальванического тока ставится обеими сторонами совершенно косвенным образом, что, впрочем, едва ли могло быть в те времена иначе. Вольта и его преемники находили вполне естественным, что простое соприкосновение разнородных тел может порождать длительный ток, следовательно, совершать определенную работу без возмещения. Риттер же и его приверженцы столь же мало разбирались в вопросе о том, как химическое действие способно вызвать вцепи токи его работу. Но если для химической теории пункт этот давно выяснен трудами Джоуля, Фавра, Рауля и других, то контактная теория, наоборот, все еще находится в прежнем положении.
Поскольку она сохранилась, она в существенном все еще не покинула своего исходного пункта. Таким образом, в современном учении об электричестве все еще продолжают существовать представления, принадлежащие давно превзойденной эпохе, когда приходилось довольствоваться тем, чтобы указывать для любого действия первую попавшуюся кажущуюся причину, выступающую на поверхности, хотя бы при этом получалось, что движение возникает из ничего, т. е.
продолжают существовать представления, прямо противоречащие закону сохранения энергии. Дело нисколько не улучшается оттого, что у этих представлений отнимают их наиболее предосудительные стороны, что их ослабляют, разжижают, оскопляют, прикрашивают, – путаница от этого должна становиться только хуже.
Как мы видели, даже старая химическая теория тока при- знаёт контакт вцепи совершенно необходимым для образования тока она утверждает только, что этот контакт неспособен никогда создать длительного тока без одновременного химического действия. Ив наше время остается само собой разумеющимся, что контактные приспособления цепи образуют как раз тот аппарат, при помощи которого освобождаемая химическая энергия превращается в электричество, и что от этих контактных приспособлений зависит существенным образом то, перейдет ли действительно химическая энергия в электрическое движение и какое именно количество ее перейдет.
В качестве одностороннего эмпирика Видеман старается спасти от старой контактной теории все, что только можно.
Последуем за ним поэтому пути.
«Хотя действие контакта химически индифферентных тел, – говорит Видеман (кн. I, стр. 799), – например металлов, не необходимо, как это раньше думали, для теории
гальванического столба и не доказывается тем, что Ом вывел из него свой закон, – который может быть выведен и без этого допущения, – и что Фехнер, который экспериментально подтвердил этот закон, также защищал контактную теорию,
но все же нельзя отрицать, по крайней мере при имеющихся теперь опытах, возбуждения электричества путем контакта
металлов,
даже если бы получающиеся при этом результаты всегда страдали с количественной стороны неизбежной ненадежностью из-за невозможности сохранить в абсолютной чистоте поверхности соприкасающихся тел».
Мы видим, что контактная теория стала очень скромной.
Она соглашается стем, что она вовсе не необходима для объяснения тока, а также стем, что она не была доказана ни теоретически Омом, ни экспериментально Фехнером. Она даже признаёт, что так называемые основные опыты, на которые она только и может еще опереться, с количественной стороны могут давать всегда лишь ненадежные результаты, и требует в конце концов от нас лишь одного чтобы мы признали, что вообще благодаря контакту – хотя бы только металлов – получается движение электричества.
Если бы контактная теория ограничивалась только этим,
то противнее нельзя было бы возразить ни слова. Действительно, приходится безусловно признать, что при контакте двух металлов имеют место электрические явления, при помощи которых можно заставить вздрагивать препарированную ножку лягушки, зарядить электроскоп и вызвать другие движения. Вопрос прежде всего только в том, откуда получается потребная для этого энергия.
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны, по Видема- ну (кн. I, стр. 14), прибегнуть примерно к следующим соображениям. Если разнородные металлические пластинки Аи В сблизить между собой до незначительного расстояния, то они начинают притягивать друг друга благодаря силам сцепления. При своем соприкосновении они теряют живую силу движения, сообщенную им этим притяжением. (При допущении того, что молекулы металлов находятся в непрерывном колебании, здесь могло бы иметь место также и изменение их колебаний с потерей живой силы, если при контакте
разнородных металлов прикасаются друг к другу разновременно колеблющиеся молекулы) Утрачиваемая живая сила
в значительной своей части превращается в теплоту. Незначительная же часть ее уходит на то, чтобы перераспределить иным образом неразделенные до этого электричества.
Как уже выше было упомянуто, сближенные между собой тела заряжаются равными количествами положительного и отрицательного электричеств в силу, быть может неодинакового для обоих электричеств притяжения».
Скромность контактной теории становится все больше.
Сперва она признаёт, что огромная электрическая разъединительная сила, которая призвана совершить впоследствии такую колоссальную работу, не обладает сама по себе никакой собственной энергией и что она не может функционировать, пока ей не будет сообщена энергия извне. А затем для нее указывается какой-то карликовый источник энергии живая сила сцепления, которая действует только на ничтожно малых, едва доступных измерению расстояниях и которая заставляет тела проходить столь же малый, едва измеримый путь. Но это неважно она бесспорно существует и столь же бесспорно исчезает при контакте. Однако и этот минимальный источник дает еще слишком много энергии для нашей цели значительная часть доставляемой им энергии превращается в теплоту и лишь незначительная доля ее служит для того, чтобы вызвать к жизни электрическую разъединительную силу. Хотя, как известно, в природе немало примеров того, что крайне ничтожные импульсы вызывают колос- сальнейшие действия, но, по-видимому, и сам Видеман чувствует, что его едва сочащийся капельками источник энергии здесь совершенно недостаточен, и вот он пытается отыскать второй возможный источник ее в гипотетической интерференции молекулярных колебаний обоих металлов на поверхностях их соприкосновения. Ноне говоря уже о прочих встречающихся нам здесь трудностях, Гров и Гассиот,
как об этом страницей выше рассказывает нам сам Видеман,
доказали, что для возбуждения электричества вовсе не необходим реальный контакт. Словом, чем больше мы вглядываемся в источник энергии для электрической разъединительной силы, тем больше он иссякает.
И все же до сих пор мы почти не знаем другого источника для возбуждения электричества при контакте металлов.
По Науману (Общая и физическая химия, Гейдельберг,
1877, стр. 675), «контактно-электродвижущие силы превращают теплоту в электричество он находит естественным допущение, что способность этих сил вызывать электрическое движение основывается на наличном количестве теплоты, или является, иными словами, функцией температуры»,
что доказано, дескать, также и экспериментально работами
Леру. Также и здесь нашим уделом остается полная неопределенность. Закон вольтова ряда металлов запрещает нам сводить вопрос к химическим процессам, в незначительной мере непрерывно происходящим на поверхностях соприкосновения, всегда покрытых тонким, почти неустранимым нашими средствами слоем воздуха и нечистой воды, те. он запрещает нам объяснять возбуждение электричества из наличия невидимого активного электролита между поверхностями соприкосновения. Электролит должен был бы породить в замкнутой цепи длительный ток электричество же простого контакта металлов исчезает, лишь только цепь замкнута.
Здесь именно мы приходим к самому существенному пункту способна ли объяснить образование длительного тока путем контакта химически индифферентных тел та электрическая разъединительная сила, которую сам Видеман сперва ограничил металлами и признал неработоспособной без притока энергии извне, а затем отнес исключительно только насчет совершенно микроскопического источника энергии,
и если она способна объяснить это, то каким образом?
В вольтовом ряде металлы расположены таким образом,
что каждый из них электроотрицателен по отношению к предыдущему и электроположителен по отношению к последующему. Поэтому, если мы расположим в этом порядке ряд прикасающихся друг к другу металлических кусков – скажем, цинк, олово, железо, медь, платину, – то мы сможем поддерживать на обоих концах электрические напряжения.
Но если мы соединим этот ряд металлов в замкнутую цепь,
так что в соприкосновение придут также и цинк с платиной,
то напряжение немедленно выравняется и исчезнет. Таким образом, в замкнутом круге тел, принадлежащих к вольтову
в значительной своей части превращается в теплоту. Незначительная же часть ее уходит на то, чтобы перераспределить иным образом неразделенные до этого электричества.
Как уже выше было упомянуто, сближенные между собой тела заряжаются равными количествами положительного и отрицательного электричеств в силу, быть может неодинакового для обоих электричеств притяжения».
Скромность контактной теории становится все больше.
Сперва она признаёт, что огромная электрическая разъединительная сила, которая призвана совершить впоследствии такую колоссальную работу, не обладает сама по себе никакой собственной энергией и что она не может функционировать, пока ей не будет сообщена энергия извне. А затем для нее указывается какой-то карликовый источник энергии живая сила сцепления, которая действует только на ничтожно малых, едва доступных измерению расстояниях и которая заставляет тела проходить столь же малый, едва измеримый путь. Но это неважно она бесспорно существует и столь же бесспорно исчезает при контакте. Однако и этот минимальный источник дает еще слишком много энергии для нашей цели значительная часть доставляемой им энергии превращается в теплоту и лишь незначительная доля ее служит для того, чтобы вызвать к жизни электрическую разъединительную силу. Хотя, как известно, в природе немало примеров того, что крайне ничтожные импульсы вызывают колос- сальнейшие действия, но, по-видимому, и сам Видеман чувствует, что его едва сочащийся капельками источник энергии здесь совершенно недостаточен, и вот он пытается отыскать второй возможный источник ее в гипотетической интерференции молекулярных колебаний обоих металлов на поверхностях их соприкосновения. Ноне говоря уже о прочих встречающихся нам здесь трудностях, Гров и Гассиот,
как об этом страницей выше рассказывает нам сам Видеман,
доказали, что для возбуждения электричества вовсе не необходим реальный контакт. Словом, чем больше мы вглядываемся в источник энергии для электрической разъединительной силы, тем больше он иссякает.
И все же до сих пор мы почти не знаем другого источника для возбуждения электричества при контакте металлов.
По Науману (Общая и физическая химия, Гейдельберг,
1877, стр. 675), «контактно-электродвижущие силы превращают теплоту в электричество он находит естественным допущение, что способность этих сил вызывать электрическое движение основывается на наличном количестве теплоты, или является, иными словами, функцией температуры»,
что доказано, дескать, также и экспериментально работами
Леру. Также и здесь нашим уделом остается полная неопределенность. Закон вольтова ряда металлов запрещает нам сводить вопрос к химическим процессам, в незначительной мере непрерывно происходящим на поверхностях соприкосновения, всегда покрытых тонким, почти неустранимым нашими средствами слоем воздуха и нечистой воды, те. он запрещает нам объяснять возбуждение электричества из наличия невидимого активного электролита между поверхностями соприкосновения. Электролит должен был бы породить в замкнутой цепи длительный ток электричество же простого контакта металлов исчезает, лишь только цепь замкнута.
Здесь именно мы приходим к самому существенному пункту способна ли объяснить образование длительного тока путем контакта химически индифферентных тел та электрическая разъединительная сила, которую сам Видеман сперва ограничил металлами и признал неработоспособной без притока энергии извне, а затем отнес исключительно только насчет совершенно микроскопического источника энергии,
и если она способна объяснить это, то каким образом?
В вольтовом ряде металлы расположены таким образом,
что каждый из них электроотрицателен по отношению к предыдущему и электроположителен по отношению к последующему. Поэтому, если мы расположим в этом порядке ряд прикасающихся друг к другу металлических кусков – скажем, цинк, олово, железо, медь, платину, – то мы сможем поддерживать на обоих концах электрические напряжения.
Но если мы соединим этот ряд металлов в замкнутую цепь,
так что в соприкосновение придут также и цинк с платиной,
то напряжение немедленно выравняется и исчезнет. Таким образом, в замкнутом круге тел, принадлежащих к вольтову
ряду, невозможно образование длительного тока электричества 366Видеман подкрепляет это положение еще следующим теоретическим соображением:
«Действительно, если бы в круге возник длительный ток электричества, тов самих металлических проводниках он порождал бы теплоту, которая уничтожалась бы разве только охлаждением в местах соприкосновения металлов. Во всяком случае получилось бы неравномерное распределение теплоты и точно также ток мог бы, без притока энергии извне, непрерывно приводить в действие электромагнитный двигатель и производить таким образом работу, что невозможно, так как при неподвижном соединении металлов – например, путем спайки их – ив местах контакта не могло бы уже быть никаких таких изменений, которые компенсировали бы эту работу»
367
Но не довольствуясь теоретическими экспериментальным доказательством того, что само по себе контактное электричество металлов неспособно породить ток, Видеман, как мы увидим, считает себя вынужденным выдвинуть особую гипотезу, чтобы устранить действенность его даже там, где оно могло бы, пожалуй, заявить о себе в форме тока.
Поищем поэтому другого пути, чтобы добраться от контактного электричества до тока. Вообразим себе вместе с Ви-
366
Кн. I, стр. 45.
367
Кн. I, стр. 44–45.
«Действительно, если бы в круге возник длительный ток электричества, тов самих металлических проводниках он порождал бы теплоту, которая уничтожалась бы разве только охлаждением в местах соприкосновения металлов. Во всяком случае получилось бы неравномерное распределение теплоты и точно также ток мог бы, без притока энергии извне, непрерывно приводить в действие электромагнитный двигатель и производить таким образом работу, что невозможно, так как при неподвижном соединении металлов – например, путем спайки их – ив местах контакта не могло бы уже быть никаких таких изменений, которые компенсировали бы эту работу»
367
Но не довольствуясь теоретическими экспериментальным доказательством того, что само по себе контактное электричество металлов неспособно породить ток, Видеман, как мы увидим, считает себя вынужденным выдвинуть особую гипотезу, чтобы устранить действенность его даже там, где оно могло бы, пожалуй, заявить о себе в форме тока.
Поищем поэтому другого пути, чтобы добраться от контактного электричества до тока. Вообразим себе вместе с Ви-
366
Кн. I, стр. 45.
367
Кн. I, стр. 44–45.
деманом два металла – скажем, цинковый и медный стержни спаянные между собой водном конце вообразим далее, что их свободные концы соединены при посредстве третьего тела, которое не действует электродвижущим образом по отношению к обоим металлам, а только проводит скопившиеся на их поверхностях противоположные электричества,
так что они в нем нейтрализуют друг друга. В таком случае электрическая разъединительная сила непрерывно восстанавливала бы прежнюю разность напряжений, создавая таким образом вцепи длительный ток электричества, который мог бы совершать без всякого возмещения работу, что опять-таки невозможно. Поэтому не может быть никакого тела, которое только проводило бы электричество, не обнаруживая электродвижущего действия по отношению к другим телам»
368
Мы, таким образом, оказываемся на старом месте невозможность творить движение закрывает нам снова путь. Мы никогда не создадим тока при помощи контакта химически индифферентных тел, те. при помощи собственно контактного электричества. Вернемся же еще раз назад и попробуем пойти по третьему указываемому нам Видеманом пути.
«Погрузим, наконец, цинковую и медную пластинки в жидкость, которая содержит так называемое бинарное соединение и которая, следовательно, может распасться на две химически различные составные части, вполне насыщающие Кн. I, стр. 45.
так что они в нем нейтрализуют друг друга. В таком случае электрическая разъединительная сила непрерывно восстанавливала бы прежнюю разность напряжений, создавая таким образом вцепи длительный ток электричества, который мог бы совершать без всякого возмещения работу, что опять-таки невозможно. Поэтому не может быть никакого тела, которое только проводило бы электричество, не обнаруживая электродвижущего действия по отношению к другим телам»
368
Мы, таким образом, оказываемся на старом месте невозможность творить движение закрывает нам снова путь. Мы никогда не создадим тока при помощи контакта химически индифферентных тел, те. при помощи собственно контактного электричества. Вернемся же еще раз назад и попробуем пойти по третьему указываемому нам Видеманом пути.
«Погрузим, наконец, цинковую и медную пластинки в жидкость, которая содержит так называемое бинарное соединение и которая, следовательно, может распасться на две химически различные составные части, вполне насыщающие Кн. I, стр. 45.
друг друга, – например, в разбавленную соляную кислоту (H
+ Cl) и т. п. В таком случае, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь – положительным.
При соединении металлов эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно течет ток положительного электричества от медик цинку. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом здесь возникает длительный ток положительного электричества который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему, а от цинка через жидкость к меди. Вскоре (§ 34 и сл.)
мы вернемся к вопросу о том, в какой мере действительно участвуют в образовании этого тока имеющиеся вцепи отдельные электрические разъединительные силы. – Комбинацию из проводников, дающую подобный гальванический ток, мы называем гальваническим элементом, или гальванической цепью (кн. I, стр. Итак, чудо совершилось. Благодаря одной только электрической разъединительной силе контакта, которая, согласно самому Видеману, неспособна действовать без притока энергии извне, здесь получился длительный ток. И если бы для объяснения его у нас не было ничего другого, кроме вышеприведенного места из Видемана, то это оставалось бы действительно настоящим чудом. Что узнаём мы здесь об интересующем нас процессе. Если цинк и медь погружены в какую-нибудь жидкость,
содержащую в себе так называемое бинарное соединение,
то, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь – положительным. – Ново всем § 27 нет ни звука о каком бы тони было бинарном соединении. В
нем описывается только простой вольтов элемент, состоящий из цинковой и медной пластинок, между которыми положена смоченная какой-нибудь кислой жидкостью суконка,
и рассматриваются – без упоминания о каких бы тони было химических процессах – получающиеся при этом статиче- ски-электрические заряды обоих металлов. Таким образом,
так называемое бинарное соединение протаскивается здесь контрабандным путем через заднюю дверь. Здесь остается совершенно таинственной роль этого бинарного соединения. То обстоятельство, что оно «может
распасться на две химически различные составные части,
вполне насыщающие друг друга (вполне насыщающие друг друга, после того как они распались, могло бы научить нас чему-нибудь новому лишь в том случае, если бы оно действительно распалось Но об этом не сообщается ни слова,
и мы должны поэтому пока допустить, что оно не распадается, как, например, в случае с парафином. После того как цинк, таким образом, зарядился в жидкости отрицательным электричеством, а медь – положительным, мы приводим их (вне жидкости) в соприкосновение.
Тотчас же эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно течет ток положительного электричества от медик цинку. Мы опять-таки не узнаём, почему течет только ток положительного электричества водном направлении, а не течет также и ток отрицательного электричества в противоположном направлении. Мы вообще не узнаём, что происходит с отрицательным электричеством, которое, однако, было до сих пор столь же необходимым, как и положительное:
ведь действие электрической разъединительной силы заключалось именно в том, чтобы свободно противопоставить их друг другу. Теперь вдруг его устраняют, некоторым образом утаивают, и делают такой вид, будто существует одно только положительное электричество. Но вот на странице мы опять читаем нечто совершенно противоположное, ибо здесь говорится, что электричества соединяются в токе»,
и, следовательно, в нем течет как отрицательное, таки положительное электричество Кто поможет нам выбраться из этой путаницы. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении, то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом, здесь возникает длительный токи т. д.».
Это сказано несколько сильно. Ибо, как мы увидим, Ви- деман несколькими страницами далее (стр. 52) доказывает нам, что при образовании длительного тока электрическая разъединительная сила вместе контакта металлов…
должна быть недеятельной что не только имеется ток, даже если эта разъединительная сила действует в противоположном току направлении, вместо того чтобы переносить положительное электричество в том же направлении, но что она ив этом случае не компенсируется определенной долей разъединительной силы цепи и, значит, опять-таки недея- тельна. Каким же образом Видеман может считать на стр. электрическую разъединительную силу необходимым фактором образования тока, если на стр. 52 он отрицает ее деятельность при наличии тока, и к тому же при помощи специально для этой цели выставленной гипотезы. Таким образом, здесь возникает длительный ток положительного электричества, который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему,
а от цинка через жидкость к меди».
Но подобный длительный ток электричества порождал бы в самих проводниках теплоту и мог бы приводить в действие электромагнитный двигатель и производить таким образом работу, что, однако, невозможно без притока энергии. Атак как Видеман до сих пор ни единым звуком не обмолвился насчет того, происходит ли подобный приток энергии и откуда он происходит, то длительный ток по-прежне- му в такой же мере остается чем-то невозможным, как ив обоих разобранных выше случаях.
Никто этого не чувствует сильнее, чем сам Видеман. Поэтому он благоразумно торопится обойти многочисленные щекотливые пункты этого удивительного объяснения образования тока, вознаграждая зато читателя на нескольких страницах всякого рода элементарными рассказиками насчет термических, химических, магнитных и физиологических действий этого все еще таинственного тока, причем иногда в виде исключения он даже впадает в совершенно популярный тон. Затем вдруг он продолжает (стр. Теперь мы должны исследовать, как обнаруживают свое действие электрические разъединительные силы в замкнутой цепи из двух металлов и одной жидкости, например из цинка, меди, соляной кислоты.
+ Cl) и т. п. В таком случае, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь – положительным.
При соединении металлов эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно течет ток положительного электричества от медик цинку. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом здесь возникает длительный ток положительного электричества который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему, а от цинка через жидкость к меди. Вскоре (§ 34 и сл.)
мы вернемся к вопросу о том, в какой мере действительно участвуют в образовании этого тока имеющиеся вцепи отдельные электрические разъединительные силы. – Комбинацию из проводников, дающую подобный гальванический ток, мы называем гальваническим элементом, или гальванической цепью (кн. I, стр. Итак, чудо совершилось. Благодаря одной только электрической разъединительной силе контакта, которая, согласно самому Видеману, неспособна действовать без притока энергии извне, здесь получился длительный ток. И если бы для объяснения его у нас не было ничего другого, кроме вышеприведенного места из Видемана, то это оставалось бы действительно настоящим чудом. Что узнаём мы здесь об интересующем нас процессе. Если цинк и медь погружены в какую-нибудь жидкость,
содержащую в себе так называемое бинарное соединение,
то, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь – положительным. – Ново всем § 27 нет ни звука о каком бы тони было бинарном соединении. В
нем описывается только простой вольтов элемент, состоящий из цинковой и медной пластинок, между которыми положена смоченная какой-нибудь кислой жидкостью суконка,
и рассматриваются – без упоминания о каких бы тони было химических процессах – получающиеся при этом статиче- ски-электрические заряды обоих металлов. Таким образом,
так называемое бинарное соединение протаскивается здесь контрабандным путем через заднюю дверь. Здесь остается совершенно таинственной роль этого бинарного соединения. То обстоятельство, что оно «может
распасться на две химически различные составные части,
вполне насыщающие друг друга (вполне насыщающие друг друга, после того как они распались, могло бы научить нас чему-нибудь новому лишь в том случае, если бы оно действительно распалось Но об этом не сообщается ни слова,
и мы должны поэтому пока допустить, что оно не распадается, как, например, в случае с парафином. После того как цинк, таким образом, зарядился в жидкости отрицательным электричеством, а медь – положительным, мы приводим их (вне жидкости) в соприкосновение.
Тотчас же эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно течет ток положительного электричества от медик цинку. Мы опять-таки не узнаём, почему течет только ток положительного электричества водном направлении, а не течет также и ток отрицательного электричества в противоположном направлении. Мы вообще не узнаём, что происходит с отрицательным электричеством, которое, однако, было до сих пор столь же необходимым, как и положительное:
ведь действие электрической разъединительной силы заключалось именно в том, чтобы свободно противопоставить их друг другу. Теперь вдруг его устраняют, некоторым образом утаивают, и делают такой вид, будто существует одно только положительное электричество. Но вот на странице мы опять читаем нечто совершенно противоположное, ибо здесь говорится, что электричества соединяются в токе»,
и, следовательно, в нем течет как отрицательное, таки положительное электричество Кто поможет нам выбраться из этой путаницы. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении, то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом, здесь возникает длительный токи т. д.».
Это сказано несколько сильно. Ибо, как мы увидим, Ви- деман несколькими страницами далее (стр. 52) доказывает нам, что при образовании длительного тока электрическая разъединительная сила вместе контакта металлов…
должна быть недеятельной что не только имеется ток, даже если эта разъединительная сила действует в противоположном току направлении, вместо того чтобы переносить положительное электричество в том же направлении, но что она ив этом случае не компенсируется определенной долей разъединительной силы цепи и, значит, опять-таки недея- тельна. Каким же образом Видеман может считать на стр. электрическую разъединительную силу необходимым фактором образования тока, если на стр. 52 он отрицает ее деятельность при наличии тока, и к тому же при помощи специально для этой цели выставленной гипотезы. Таким образом, здесь возникает длительный ток положительного электричества, который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему,
а от цинка через жидкость к меди».
Но подобный длительный ток электричества порождал бы в самих проводниках теплоту и мог бы приводить в действие электромагнитный двигатель и производить таким образом работу, что, однако, невозможно без притока энергии. Атак как Видеман до сих пор ни единым звуком не обмолвился насчет того, происходит ли подобный приток энергии и откуда он происходит, то длительный ток по-прежне- му в такой же мере остается чем-то невозможным, как ив обоих разобранных выше случаях.
Никто этого не чувствует сильнее, чем сам Видеман. Поэтому он благоразумно торопится обойти многочисленные щекотливые пункты этого удивительного объяснения образования тока, вознаграждая зато читателя на нескольких страницах всякого рода элементарными рассказиками насчет термических, химических, магнитных и физиологических действий этого все еще таинственного тока, причем иногда в виде исключения он даже впадает в совершенно популярный тон. Затем вдруг он продолжает (стр. Теперь мы должны исследовать, как обнаруживают свое действие электрические разъединительные силы в замкнутой цепи из двух металлов и одной жидкости, например из цинка, меди, соляной кислоты.
1 ... 31 32 33 34 35 36 37 38 ... 42
Мы знаем что составные части содержащегося в жидкости бинарного соединения (HCl) разделяются при протекании тока таким образом, что одна из них (H) освобождается
на меди, а эквивалентное количество другой (Cl) освобождается на цинке, причем последняя соединяется с эквивалентным количеством цинка в Мы знаем Если мы это и знаем, то во всяком случае не от Видемана, который, как мы видели, не обмолвился до сих пор ни единым звуком насчет этого процесса. И далее, если
мы и знаем что-нибудь насчет этого процесса, то именно то
что он не может происходить так, как это описывает Виде- ман.
При образовании из газообразного водорода и газообразного хлора одной молекулы НС освобождается количество энергии, равное 22 000 единиц теплоты (Юлиус Томсен)
369
Поэтому, чтобы снова освободить хлор из его соединения с водородом, надо доставить каждой молекуле HCl извне такое же количество энергии. Откуда же получает цепь эту энергию Изложение Видемана ничего не говорит нам об этом.
Потому постараемся разобраться в этом сами.
Когда хлор соединяется с цинком в хлористый цинк, то при этом выделяется значительно большее количество энергии, чем сколько ее необходимо для отделения хлора от водорода) развивает 97 210 единиц теплоты, а 2 (H,
Cl) развивают 44 000 единиц теплоты (Юлиус Томсен). Это и объясняет нам происходящий вцепи процесс. Таким образом, дело происходит не так, как рассказывает Видеман,
будто водород просто освобождается на меди, а хлор на цинке, причем, далее, цинк впоследствии и как бы случайным образом соединяется с хлором. Наоборот соединение цинка с хлором является самым существенным, основным условием всего процесса, и, пока это соединение не произошло, мы будем тщетно ждать появления водорода на меди Здесь ив дальнейшем результаты термохимических измерений Ю. Томсена
Энгельс приводит по книге А. Наумана Руководство по общей и физической химии, Гейдельберг, 1877, стр. 639–646.
При образовании из газообразного водорода и газообразного хлора одной молекулы НС освобождается количество энергии, равное 22 000 единиц теплоты (Юлиус Томсен)
369
Поэтому, чтобы снова освободить хлор из его соединения с водородом, надо доставить каждой молекуле HCl извне такое же количество энергии. Откуда же получает цепь эту энергию Изложение Видемана ничего не говорит нам об этом.
Потому постараемся разобраться в этом сами.
Когда хлор соединяется с цинком в хлористый цинк, то при этом выделяется значительно большее количество энергии, чем сколько ее необходимо для отделения хлора от водорода) развивает 97 210 единиц теплоты, а 2 (H,
Cl) развивают 44 000 единиц теплоты (Юлиус Томсен). Это и объясняет нам происходящий вцепи процесс. Таким образом, дело происходит не так, как рассказывает Видеман,
будто водород просто освобождается на меди, а хлор на цинке, причем, далее, цинк впоследствии и как бы случайным образом соединяется с хлором. Наоборот соединение цинка с хлором является самым существенным, основным условием всего процесса, и, пока это соединение не произошло, мы будем тщетно ждать появления водорода на меди Здесь ив дальнейшем результаты термохимических измерений Ю. Томсена
Энгельс приводит по книге А. Наумана Руководство по общей и физической химии, Гейдельберг, 1877, стр. 639–646.
Избыток энергии, освобождающейся при образовании одной молекулы ZnClg, над энергией, необходимой для выделения двух атомов Низ двух молекул HCl, превращается вцепив электрическое движение и дает всю обнаруживающуюся в токе электродвижущую силу. Таким образом, дело обстоит не так, что какая-то таинственная электрическая разъединительная сила отрывает водород от хлора, не прибегая к какому-либо обнаруженному до сих пор источнику энергии, атак, что происходящий вцепи совокупный химический процесс снабжает все электрические разъединительные силы и электродвижущие силы цепи необходимой для их существования энергией.
Итак, мы должны пока констатировать, что и второе объяснение тока у Видемана также мало помогает нам сдвинуться с места, как и первое. А теперь посмотрим дальше в тексте:
«Этот процесс доказывает, что роль бинарного соединения между металлами не ограничивается только простым избыточным притяжением всей его массы по отношению кто- му или другому электричеству, как это наблюдается уме- таллов, но что здесь к этому присоединяется еще особенное действие его составных частей. Так как Cl выделяется там, где в жидкость вступает ток положительного электричества, а H там, где появляется отрицательное электричество,
то мы допускаем, что каждый эквивалент хлора в соединении заряжен определенным количеством отрицательного электричества, обусловливающим его притяжение вступающим положительным электричеством. Это – электроотрицательная составная часть соединения. Точно также эквивалент водорода должен быть заряжен положительным электричеством, представляя, таким образом, электрополо- жительную составную часть соединения. Заряды эти могли
бы
образоваться присоединении и Cl совершенно так, как при контакте цинка и меди. Так как соединение HCl само по себе не имеет электрического заряда, тов соответствии с этим мы должны допустить что в этом соединении атомы его положительной и его отрицательной составных частей содержат равные количества положительного и отрицательного электричества.
Если теперь в разбавленную соляную кислоту погрузить цинковую и медную пластинки, то мы можем предположить что цинк обладает более сильным притяжением к электроотрицательной составной части ее (Cl), чем к элек- троположительной (H). Благодаря этому прикасающиеся к цинку молекулы соляной кислоты должны были бы расположиться таким образом, чтобы обратить свои электроотрицательные составные части к цинку, а свои электроположи- тельные – к меди. Так как расположенные таким образом составные части воздействуют своим электрическим притяжением на последующие молекулы HCl, то весь ряд молекул между цинковой и медной пластинками примет такое расположение, какое указано наследующем рисунке
Итак, мы должны пока констатировать, что и второе объяснение тока у Видемана также мало помогает нам сдвинуться с места, как и первое. А теперь посмотрим дальше в тексте:
«Этот процесс доказывает, что роль бинарного соединения между металлами не ограничивается только простым избыточным притяжением всей его массы по отношению кто- му или другому электричеству, как это наблюдается уме- таллов, но что здесь к этому присоединяется еще особенное действие его составных частей. Так как Cl выделяется там, где в жидкость вступает ток положительного электричества, а H там, где появляется отрицательное электричество,
то мы допускаем, что каждый эквивалент хлора в соединении заряжен определенным количеством отрицательного электричества, обусловливающим его притяжение вступающим положительным электричеством. Это – электроотрицательная составная часть соединения. Точно также эквивалент водорода должен быть заряжен положительным электричеством, представляя, таким образом, электрополо- жительную составную часть соединения. Заряды эти могли
бы
образоваться присоединении и Cl совершенно так, как при контакте цинка и меди. Так как соединение HCl само по себе не имеет электрического заряда, тов соответствии с этим мы должны допустить что в этом соединении атомы его положительной и его отрицательной составных частей содержат равные количества положительного и отрицательного электричества.
Если теперь в разбавленную соляную кислоту погрузить цинковую и медную пластинки, то мы можем предположить что цинк обладает более сильным притяжением к электроотрицательной составной части ее (Cl), чем к элек- троположительной (H). Благодаря этому прикасающиеся к цинку молекулы соляной кислоты должны были бы расположиться таким образом, чтобы обратить свои электроотрицательные составные части к цинку, а свои электроположи- тельные – к меди. Так как расположенные таким образом составные части воздействуют своим электрическим притяжением на последующие молекулы HCl, то весь ряд молекул между цинковой и медной пластинками примет такое расположение, какое указано наследующем рисунке
Если бы второй металл действовал на положительный водород так, как цинк действует на отрицательный хлор, то это еще более способствовало бы указанной расстановке. Если бы он действовал в противоположном направлении, но слабее, то по крайней мере направление этой расстановки осталось бы все же неизменным.
Благодаря индуцирующему действию отрицательного электричества прилегающего к цинку электроотрицательного хлора электричество в цинке распределилось бы таким образом, что те места цинковой пластинки, которые находятся в непосредственной близости к хлору ближайшего атома соляной кислоты, зарядились бы положительным электричеством, а расположенные дальше зарядились бы отрицательным электричеством. Точно также ив меди, в тех частях, которые всего ближе к электроположительной составной части (Н) прилегающего атома соляной кислоты, накоплялось бы отрицательное электричество, положительное же выталкивалось бы в более далекие части Здесь и далее Видеман говорит об атомах соляной кислоты, имея ввиду ее молекулы
Благодаря индуцирующему действию отрицательного электричества прилегающего к цинку электроотрицательного хлора электричество в цинке распределилось бы таким образом, что те места цинковой пластинки, которые находятся в непосредственной близости к хлору ближайшего атома соляной кислоты, зарядились бы положительным электричеством, а расположенные дальше зарядились бы отрицательным электричеством. Точно также ив меди, в тех частях, которые всего ближе к электроположительной составной части (Н) прилегающего атома соляной кислоты, накоплялось бы отрицательное электричество, положительное же выталкивалось бы в более далекие части Здесь и далее Видеман говорит об атомах соляной кислоты, имея ввиду ее молекулы
Вслед за этим положительное электричество в цинке соединилось бы с отрицательным электричеством ближайшего атома хлора, а последний сам соединился бы с цинком
371
,
372
Электроположительный атом Н, который прежде был соединен с вышеуказанным атомом хлора, соединился бы с обращенным к нему атомом Cl второго атома HCl при одновременном соединении друг с другом заключенных в этих атомах электричеств. Точно также второго атома HCl соединился бы с Cl третьего атома и т. д, пока, наконец, на меди не освободился бы атом H, положительное электричество которого соединилось бы с индуцированным отрицательным электричеством меди, так что он улетучился бы в нейтральном, ненаэлектризованном состоянии. Этот процесс стал бы повторяться до тех пор, пока отталкивательное действие накопленных в металлических пластинках электричеств на электричества обращенных к ним составных частей соляной кислоты как раз не уравновесило бы действия химического притяжения последних металлами. Но если металлические пластинки будут соединены друг с другом при помощи какого-нибудь проводника, то свободные электричества металлических пластинок соединятся между собой, и вышеупомянутые процессы могут начаться снова. Таким образом
возникло бы постоянное течение электричества. – Ясно, что при этом происходит постоянная потеря живой силы, ибо Образовав ненаэлектризованный хлористый цинк (ZnCl).
372
У Энгельса слова, заключенные в квадратные скобки, опущены. – Ред
371
,
372
Электроположительный атом Н, который прежде был соединен с вышеуказанным атомом хлора, соединился бы с обращенным к нему атомом Cl второго атома HCl при одновременном соединении друг с другом заключенных в этих атомах электричеств. Точно также второго атома HCl соединился бы с Cl третьего атома и т. д, пока, наконец, на меди не освободился бы атом H, положительное электричество которого соединилось бы с индуцированным отрицательным электричеством меди, так что он улетучился бы в нейтральном, ненаэлектризованном состоянии. Этот процесс стал бы повторяться до тех пор, пока отталкивательное действие накопленных в металлических пластинках электричеств на электричества обращенных к ним составных частей соляной кислоты как раз не уравновесило бы действия химического притяжения последних металлами. Но если металлические пластинки будут соединены друг с другом при помощи какого-нибудь проводника, то свободные электричества металлических пластинок соединятся между собой, и вышеупомянутые процессы могут начаться снова. Таким образом
возникло бы постоянное течение электричества. – Ясно, что при этом происходит постоянная потеря живой силы, ибо Образовав ненаэлектризованный хлористый цинк (ZnCl).
372
У Энгельса слова, заключенные в квадратные скобки, опущены. – Ред
направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним с известной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение (ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (H)». (Примечание Так как выигрыш в живой силе при отделении составных частей Cl и H… компенсируется потерей живой силы присоединении их с составными частями ближайших атомов, то влиянием этого процесса можно пренебречь) Эта потеряв живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, те. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте. Работа, потраченная на распределение электричеств, должна равняться этой величине. Поэтому, если эти электричества соединяются в токе, то, вовремя растворения эквивалента цинка и выделения из жидкости эквивалента водорода, во всей цепи должна обнаружиться работа (в форме ли теплоты или в форме произведенных вовне действий, которая также эквивалентна количеству теплоты, соответствующему вышеуказанному химическому процессу»
373
«Допустим – могли бы – мы должны допустить – мы можем предположить – распределилось бы – зарядились бы и т. д. и т. д. Перед нами сплошные догадки и сослагательные наклонения, из которых можно выудить с определенностью лишь три фактических изъявительных наклонения во Кн. I, стр. 49–51.
373
«Допустим – могли бы – мы должны допустить – мы можем предположить – распределилось бы – зарядились бы и т. д. и т. д. Перед нами сплошные догадки и сослагательные наклонения, из которых можно выудить с определенностью лишь три фактических изъявительных наклонения во Кн. I, стр. 49–51.
первых, что соединение цинка с хлором признается теперь
условием выделения водорода во-вторых, как мы узнаём теперь в самом конце итак сказать, мимоходом, что освобождающаяся при этом энергия является источником – ипритом единственным источником – всей потребной для образования тока энергии, и, в-третьих, что это объяснение образования тока также резко противоречит приведенным выше двум другим объяснениям его, как эти последние противоречат друг другу.
Далее у Видемана говорится:
«Таким образом, при образовании длительного тока действует единственно только та электрическая разъединительная сила, которая происходит от неравного притяжения и поляризации металлическими электродами атомов бинарного соединения в возбуждающей жидкости цепи электрическая же разъединительная сила вместе контакта металлов, в котором теперь уже не могут происходить никакие механические изменения, должна быть недеятельной Вышеупомянутая полная пропорциональность всей электрической разъединительной силы (и электродвижущей силы) в замкнутой цепи упомянутому тепловому эквиваленту химических процессов доказывает, что разъединительная сила контакта, если она, скажем, действует в направлении, противоположном электродвижущему возбуждению металлов жидкостью
(как в случае погружения олова и свинца в раствор цианистого калия, не компенсируется определенной долей разъединительной силы в местах соприкосновения металлов с жидкостью. Поэтому она должна быть нейтрализована иным способом. Это могло бы произойти проще всего при допущении, что при контакте возбуждающей жидкости с металлами электродвижущая сила порождается двояким образом во- первых, благодаря неодинаковому притяжению масс жидкости, взятой в целом, по отношению к тому или другому электричеству во-вторых, благодаря неодинаковому притяжению металлов по отношению к составным частям жидкости, заряженным противоположными электричествами… В
результате первого, неодинакового, притяжения масс по отношению к тому или другому электричеству жидкости должны были бы вести себя согласно закону вольтова ряда металлов, ив замкнутой цепи наступила бы полная, до нуля, нейтрализация электрических разъединительных сил (и электродвижущих сил второе же, химическое действие дало бы одно всю необходимую для образования тока электрическую разъединительную силу и соответствующую ей электродвижущую силу (кн. I, стр. 52, Тем самым из объяснения образования тока был бы благополучно устранен последний остаток контактной теории,
а одновременно также и последний остаток первого данного
Видеманом на стр. 45 объяснения тока. Под конец без оговорок признается, что гальваническая цепь есть просто аппарат для превращения освобождающейся химической энергии в электрическое движение, в так называемую электрическую разъединительную силу и электродвижущую силу, подобно тому как паровая машина есть аппарат для превращения тепловой энергии в механическое движение. Ив томи в другом случае аппарат дает только условия для освобождения и дальнейших превращений энергии, не доставляя от самого себя никакой энергии. После того как мы это установили, нам еще остается теперь более детально рассмотреть третий вариант видемановского объяснения тока как изображаются здесь превращения энергии в замкнутой цепи?
Ясно, – говорит он, – что вцепи происходит постоянная потеря живой силы, ибо направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним сиз- вестной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение (ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (H). Эта потеряв живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, те. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте».
Во-первых, если процесс совершается в чистом виде, тов цепи при растворении цинка никакой теплоты не освобождается ибо освобождающаяся энергия превращается прямо в электричество и лишь из этого последнего, благодаря сопротивлению всей замкнутой цепи, превращается далее в теп- лоту.
Во-вторых, живая сила есть полупроизведение массы на
условием выделения водорода во-вторых, как мы узнаём теперь в самом конце итак сказать, мимоходом, что освобождающаяся при этом энергия является источником – ипритом единственным источником – всей потребной для образования тока энергии, и, в-третьих, что это объяснение образования тока также резко противоречит приведенным выше двум другим объяснениям его, как эти последние противоречат друг другу.
Далее у Видемана говорится:
«Таким образом, при образовании длительного тока действует единственно только та электрическая разъединительная сила, которая происходит от неравного притяжения и поляризации металлическими электродами атомов бинарного соединения в возбуждающей жидкости цепи электрическая же разъединительная сила вместе контакта металлов, в котором теперь уже не могут происходить никакие механические изменения, должна быть недеятельной Вышеупомянутая полная пропорциональность всей электрической разъединительной силы (и электродвижущей силы) в замкнутой цепи упомянутому тепловому эквиваленту химических процессов доказывает, что разъединительная сила контакта, если она, скажем, действует в направлении, противоположном электродвижущему возбуждению металлов жидкостью
(как в случае погружения олова и свинца в раствор цианистого калия, не компенсируется определенной долей разъединительной силы в местах соприкосновения металлов с жидкостью. Поэтому она должна быть нейтрализована иным способом. Это могло бы произойти проще всего при допущении, что при контакте возбуждающей жидкости с металлами электродвижущая сила порождается двояким образом во- первых, благодаря неодинаковому притяжению масс жидкости, взятой в целом, по отношению к тому или другому электричеству во-вторых, благодаря неодинаковому притяжению металлов по отношению к составным частям жидкости, заряженным противоположными электричествами… В
результате первого, неодинакового, притяжения масс по отношению к тому или другому электричеству жидкости должны были бы вести себя согласно закону вольтова ряда металлов, ив замкнутой цепи наступила бы полная, до нуля, нейтрализация электрических разъединительных сил (и электродвижущих сил второе же, химическое действие дало бы одно всю необходимую для образования тока электрическую разъединительную силу и соответствующую ей электродвижущую силу (кн. I, стр. 52, Тем самым из объяснения образования тока был бы благополучно устранен последний остаток контактной теории,
а одновременно также и последний остаток первого данного
Видеманом на стр. 45 объяснения тока. Под конец без оговорок признается, что гальваническая цепь есть просто аппарат для превращения освобождающейся химической энергии в электрическое движение, в так называемую электрическую разъединительную силу и электродвижущую силу, подобно тому как паровая машина есть аппарат для превращения тепловой энергии в механическое движение. Ив томи в другом случае аппарат дает только условия для освобождения и дальнейших превращений энергии, не доставляя от самого себя никакой энергии. После того как мы это установили, нам еще остается теперь более детально рассмотреть третий вариант видемановского объяснения тока как изображаются здесь превращения энергии в замкнутой цепи?
Ясно, – говорит он, – что вцепи происходит постоянная потеря живой силы, ибо направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним сиз- вестной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение (ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (H). Эта потеряв живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, те. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте».
Во-первых, если процесс совершается в чистом виде, тов цепи при растворении цинка никакой теплоты не освобождается ибо освобождающаяся энергия превращается прямо в электричество и лишь из этого последнего, благодаря сопротивлению всей замкнутой цепи, превращается далее в теп- лоту.
Во-вторых, живая сила есть полупроизведение массы на
квадрат скорости. Поэтому вышеприведенное положение должно было бы гласить так энергия, освобождающаяся при растворении эквивалента цинка в разбавленной соляной кислоте и равняющаяся такому-то и такому-то количеству калорий, вместе стем равна полупроизведению массы ионов на квадрат скорости, с которой они направляются к металлам. Формулированное таким образом, это положение явно ложно появляющаяся при движении ионов живая сила далеко неравна освобождающейся благодаря химическому процессу энергии. А если бы она была ей равна, тоне был бы возможен никакой ток, так как для тока в остальной части Недавно Ф. Кольрауш (видемановские «Annalen» «Annalen der Physik und
Chemie»
(Анналы физики и химии) – немецкий научный журнал, подданным названием издавался в Лейпциге с 1824 по 1899 г. под редакцией ИХ. Погген- дорфа доги Г. Г. Видемана (с 1877 г периодичность – три тома в год;
т. VI, стр. 206) вычислил, что необходимы колоссальные силы, чтобы переместить ионы вводном растворе. Чтобы 1 мг мог проделать путь в 1 мм, необходима движущая сила, равная для Н – 32 500 кг, для Cl – 5200 кг, значит для – 37 700 кг. – Даже если эти цифры безусловно правильны, они нисколько не опровергают вышесказанного. Но само это вычисление содержит в себе еще неизбежные в учении об электричестве гипотетические факторы и поэтому нуждается в опытной проверке. Последняя, по-видимому, возможна. Во-первых, эти
«колоссальные силы должны снова появиться в форме определенного количества теплоты там, где они потребляются, те. в вышеуказанном случаев цепи.
Во-вторых, потребленная ими энергия должна быть меньше энергии, произведенной химическими процессами цепи, ипритом на определенную величину. В- третьих, эта величина должна быть потреблена в остальной части замкнутой цепи, иона может быть там тоже количественно установлена. Вышеуказанные вычисления Кольрауша можно будет считать окончательными только после такой опытной проверки. Еще более осуществимым представляется установление этих величин в электролитической ванне
Chemie»
(Анналы физики и химии) – немецкий научный журнал, подданным названием издавался в Лейпциге с 1824 по 1899 г. под редакцией ИХ. Погген- дорфа доги Г. Г. Видемана (с 1877 г периодичность – три тома в год;
т. VI, стр. 206) вычислил, что необходимы колоссальные силы, чтобы переместить ионы вводном растворе. Чтобы 1 мг мог проделать путь в 1 мм, необходима движущая сила, равная для Н – 32 500 кг, для Cl – 5200 кг, значит для – 37 700 кг. – Даже если эти цифры безусловно правильны, они нисколько не опровергают вышесказанного. Но само это вычисление содержит в себе еще неизбежные в учении об электричестве гипотетические факторы и поэтому нуждается в опытной проверке. Последняя, по-видимому, возможна. Во-первых, эти
«колоссальные силы должны снова появиться в форме определенного количества теплоты там, где они потребляются, те. в вышеуказанном случаев цепи.
Во-вторых, потребленная ими энергия должна быть меньше энергии, произведенной химическими процессами цепи, ипритом на определенную величину. В- третьих, эта величина должна быть потреблена в остальной части замкнутой цепи, иона может быть там тоже количественно установлена. Вышеуказанные вычисления Кольрауша можно будет считать окончательными только после такой опытной проверки. Еще более осуществимым представляется установление этих величин в электролитической ванне
замкнутой цепи не оставалось бы никакой энергии. Поэтому у Видемана находит себе место еще и то замечание, что ионы приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение, либо улетучиваясь в свободном виде».
Но если потеря живой силы должна включать в себя также и те превращения энергии, которые имеют место в обоих этих процессах, то получается, что мы уже окончательно запутались ведь как раз этим двум процессам, взятым вместе, мы обязаны всей освобождающейся энергией, так что здесь абсолютно не может быть речи о потере живой силы, а разве только о выигрыше ее.
Ясно, таким образом, что Видеман, высказывая это положение, не связывал с ним ничего определенного и что потеря живой силы – это лишь своего рода deus ex долженствующий сделать для него возможным неприятный прыжок из старой контактной теории в химическую теорию объяснения тока. Действительно, теперь потеря живой силы сделала свое дело, и ей дают отставку отныне единственным источником энергии при образовании тока неоспоримо признается химический процесс вцепи, и наш автор теперь озабочен только тем, чтобы каким-нибудь приличным образом избавиться от последнего остатка возбуждения электричества при контакте химически индифферентных тел, те. от Буквально бог из машины (в античном театре актеры, изображавшие богов, появлялись на сцене с помощью особых механизмов в переносном смысле:
неожиданно появляющееся лицо, которое спасает положение, или неожиданная,
не вытекающая из хода событий развязка. – Ред
Но если потеря живой силы должна включать в себя также и те превращения энергии, которые имеют место в обоих этих процессах, то получается, что мы уже окончательно запутались ведь как раз этим двум процессам, взятым вместе, мы обязаны всей освобождающейся энергией, так что здесь абсолютно не может быть речи о потере живой силы, а разве только о выигрыше ее.
Ясно, таким образом, что Видеман, высказывая это положение, не связывал с ним ничего определенного и что потеря живой силы – это лишь своего рода deus ex долженствующий сделать для него возможным неприятный прыжок из старой контактной теории в химическую теорию объяснения тока. Действительно, теперь потеря живой силы сделала свое дело, и ей дают отставку отныне единственным источником энергии при образовании тока неоспоримо признается химический процесс вцепи, и наш автор теперь озабочен только тем, чтобы каким-нибудь приличным образом избавиться от последнего остатка возбуждения электричества при контакте химически индифферентных тел, те. от Буквально бог из машины (в античном театре актеры, изображавшие богов, появлялись на сцене с помощью особых механизмов в переносном смысле:
неожиданно появляющееся лицо, которое спасает положение, или неожиданная,
не вытекающая из хода событий развязка. – Ред
разъединительной, силы, действующей вместе контакта обоих металлов.
Когда читаешь вышеприведенное видемановское объяснение образования тока, то кажется, что имеешь перед собой образец той апологетики, с которой лет сорок тому назад правоверные и полуправоверные теологи выступали против филологически-исторической критики Библии, предпринятой Штраусом, Вильке, Бруно Бауэром и другими. В обоих случаях пользуются одинаковым методом. И это неизбежно, ибо в обоих случаях дело идет о том, чтобы спасти
старую традицию от натиска научного мышления. Исключительная эмпирия, позволяющая себе мышление в лучшем случае разве лишь в форме математических вычислений, воображает, будто она оперирует только бесспорными фактами. В действительности же она оперирует преимущественно традиционными представлениями, по большей части устаревшими продуктами мышления своих предшественников,
такими, например, как положительное и отрицательное электричество, электрическая разъединительная сила, контактная теория. Последние служат ей основой для бесконечных математических выкладок, в которых из-за строгости математических формул легко забывается гипотетическая природа предпосылок. Насколько скептически подобного рода эмпирия относится к результатам современной ей научной мысли, настолько же слепо она доверяет результатам мышления своих предшественников. Даже экспериментально установленные факты мало-помалу неразрывно связываются у нее с соответствующими традиционными толкованиями их;
в трактовку даже самого простого электрического явления вносится фальсификация при помощи, например, контрабандного протаскивания теории о двух электричествах. Эта эмпирия уже не в состоянии правильно изображать факты, ибо в изображение их у нее прокрадывается традиционное толкование этих фактов. Одним словом, здесь, в области учения об электричестве, мы имеем столь же развитую традицию, как ив области теологии. Атак как в обеих этих областях результаты новейшего исследования, установление неизвестных до того или же оспаривавшихся фактов и неизбежно вытекающие отсюда теоретические выводы безжалостно бьют по старой традиции, то защитники этой традиции попадают в затруднительнейшее положение. Они должны искать спасения во всякого рода уловках, в жалких увертках, в затушевывании непримиримых противоречий и тем самым сами попадают в конце концов в такой лабиринт противоречий, из которого для них нет никакого выхода. Вот эта-то вера в старую теорию электричества и запутывает Ви- демана в самые безысходные противоречия с самим собой,
когда он делает безнадежную попытку рационалистически примирить старое объяснение тока, исходящее из контактной силы, с новой теорией, основывающейся на освобождении химической энергии.
Нам, может быть, возразят, что данная выше критика ви-
Когда читаешь вышеприведенное видемановское объяснение образования тока, то кажется, что имеешь перед собой образец той апологетики, с которой лет сорок тому назад правоверные и полуправоверные теологи выступали против филологически-исторической критики Библии, предпринятой Штраусом, Вильке, Бруно Бауэром и другими. В обоих случаях пользуются одинаковым методом. И это неизбежно, ибо в обоих случаях дело идет о том, чтобы спасти
старую традицию от натиска научного мышления. Исключительная эмпирия, позволяющая себе мышление в лучшем случае разве лишь в форме математических вычислений, воображает, будто она оперирует только бесспорными фактами. В действительности же она оперирует преимущественно традиционными представлениями, по большей части устаревшими продуктами мышления своих предшественников,
такими, например, как положительное и отрицательное электричество, электрическая разъединительная сила, контактная теория. Последние служат ей основой для бесконечных математических выкладок, в которых из-за строгости математических формул легко забывается гипотетическая природа предпосылок. Насколько скептически подобного рода эмпирия относится к результатам современной ей научной мысли, настолько же слепо она доверяет результатам мышления своих предшественников. Даже экспериментально установленные факты мало-помалу неразрывно связываются у нее с соответствующими традиционными толкованиями их;
в трактовку даже самого простого электрического явления вносится фальсификация при помощи, например, контрабандного протаскивания теории о двух электричествах. Эта эмпирия уже не в состоянии правильно изображать факты, ибо в изображение их у нее прокрадывается традиционное толкование этих фактов. Одним словом, здесь, в области учения об электричестве, мы имеем столь же развитую традицию, как ив области теологии. Атак как в обеих этих областях результаты новейшего исследования, установление неизвестных до того или же оспаривавшихся фактов и неизбежно вытекающие отсюда теоретические выводы безжалостно бьют по старой традиции, то защитники этой традиции попадают в затруднительнейшее положение. Они должны искать спасения во всякого рода уловках, в жалких увертках, в затушевывании непримиримых противоречий и тем самым сами попадают в конце концов в такой лабиринт противоречий, из которого для них нет никакого выхода. Вот эта-то вера в старую теорию электричества и запутывает Ви- демана в самые безысходные противоречия с самим собой,
когда он делает безнадежную попытку рационалистически примирить старое объяснение тока, исходящее из контактной силы, с новой теорией, основывающейся на освобождении химической энергии.
Нам, может быть, возразят, что данная выше критика ви-
демановского объяснения тока основывается на придирках к словами что если Видеман и выражается вначале несколько небрежно и неточно, тов конце концов он все же дает правильное, согласующееся с принципом сохранения энергии объяснение что, значит, все у него кончается благополучно. В ответ на это мы приведем здесь другой пример, его трактовку процесса вцепи цинк, разбавленная серная кислота, медь.
«Если соединить проволокой обе пластинки, то возникает гальванический ток Благодаря электролитическому процессу из воды разбавленной серной кислоты выделяется на меди один эквивалент водорода, улетучивающийся в виде пузырьков. На цинке образуется один эквивалент кислорода, окисляющий цинк в окись цинка, которая растворяется в окружающей кислоте в сернокислую окись цинка (кн. стр. Чтобы из воды выделить газообразный водород и газообразный кислород, для каждой молекулы воды требуется энергия, равная 68 924 единицам теплоты. Откуда же получается в вышеуказанной цепи эта энергия Благодаря электролитическому процессу. А где же берет ее электролитический процесс На это мы не получаем никакого ответа.
Однако далее Видеман рассказывает нами не один раза по крайней мере два раза (кн. I, стр. 472 и 614), – что вообще согласно новейшим опытам разлагается не сама во При электролизе
«Если соединить проволокой обе пластинки, то возникает гальванический ток Благодаря электролитическому процессу из воды разбавленной серной кислоты выделяется на меди один эквивалент водорода, улетучивающийся в виде пузырьков. На цинке образуется один эквивалент кислорода, окисляющий цинк в окись цинка, которая растворяется в окружающей кислоте в сернокислую окись цинка (кн. стр. Чтобы из воды выделить газообразный водород и газообразный кислород, для каждой молекулы воды требуется энергия, равная 68 924 единицам теплоты. Откуда же получается в вышеуказанной цепи эта энергия Благодаря электролитическому процессу. А где же берет ее электролитический процесс На это мы не получаем никакого ответа.
Однако далее Видеман рассказывает нами не один раза по крайней мере два раза (кн. I, стр. 472 и 614), – что вообще согласно новейшим опытам разлагается не сама во При электролизе
да, а, в данном случае, серная кислота H
2
SO
4
, которая распадается, с одной стороны, на Нс другой – на SO
3
+ О, причем и О могут при известных обстоятельствах улетучиваться в виде газов. Но это совершенно меняет природу всего процесса. H
2
в H
2
SO
4
прямо заменяется двухвалентным цинком, образуя сернокислый цинк ZnSO
4.
На одной стороне остается H
2
, а на другой О. Оба газа улетучиваются в той пропорции, в которой они образуют воду SO
3
соединяется с водой раствора H
2
O снова в H
2
SO
4
, те. в серную.
кислоту. Но при образовании ZnSO
4
развивается количество энергии, не только достаточное для вытеснения и освобождения водорода серной кислоты, но и дающее еще значительный избыток, который расходуется в нашем случае на образование тока. Таким образом, цинк не ждет, пока электролитический процесс доставит в его распоряжение свободный кислород, чтобы благодаря этому сначала окислиться, а потом раствориться в кислоте. Наоборот он прямо вступает в процесс, который вообще осуществляется только
2
SO
4
, которая распадается, с одной стороны, на Нс другой – на SO
3
+ О, причем и О могут при известных обстоятельствах улетучиваться в виде газов. Но это совершенно меняет природу всего процесса. H
2
в H
2
SO
4
прямо заменяется двухвалентным цинком, образуя сернокислый цинк ZnSO
4.
На одной стороне остается H
2
, а на другой О. Оба газа улетучиваются в той пропорции, в которой они образуют воду SO
3
соединяется с водой раствора H
2
O снова в H
2
SO
4
, те. в серную.
кислоту. Но при образовании ZnSO
4
развивается количество энергии, не только достаточное для вытеснения и освобождения водорода серной кислоты, но и дающее еще значительный избыток, который расходуется в нашем случае на образование тока. Таким образом, цинк не ждет, пока электролитический процесс доставит в его распоряжение свободный кислород, чтобы благодаря этому сначала окислиться, а потом раствориться в кислоте. Наоборот он прямо вступает в процесс, который вообще осуществляется только