Страница 22 из 205
Мы вынуждены «вновь напомнить, что вместе с состояниями движения материи даны и статические отношения и что эти последние не имеют никакой меры в механической работе... Если мы раньше назвали природу великой работницей и будем теперь брать это выражение в его строгом смысле, то мы должны еще прибавить, что равные самим себе состояния и покоящиеся отношения не выражают никакой механической работы. Таким образом, у нас опять нет моста от статического к динамическому, и если так называемая скрытая теплота до сих пор остается камнем преткновения для теории, то мы и здесь должны констатировать такой пробел, наличие которого менее всего следовало бы отрицать в применении к космическим проблемам».
Все это оракульское разглагольствование представляет собой опять-таки не что иное, как излияние нечистой совести, которая очень хорошо чувствует, что этим своим порождением движения из абсолютной неподвижности она безнадежно запуталась, но все же стыдится апеллировать к единственному спасителю, а именно — к создателю неба и земли. Если даже в механике, включая сюда механику теплоты, нельзя найти моста от статического к динамическому, от равновесия к движению, то почему г-н Дюринг обязан отыскивать мост от своего неподвижного состояния к движению? Если это так, то он тем самым счастливо выпутался бы из беды.
В обыкновенной механике мостом от статического к динамическому является — толчок извне. Если камень весом в центнер поднят на высоту десяти метров и свободно подвешен, оставаясь там в равном самому себе состоянии и покоящемся отношении, то нужно апеллировать к публике из грудных младенцев, чтобы утверждать, будто теперешнее положение этого тела не выражает никакой механической работы или что расстояние, на котором оно находится от своего прежнего положения, не имеет никакой меры в механической работе. Каждый встречный без труда разъяснит г-ну Дюрингу, что камень не сам собой попал туда, вверх, на веревку, и первый попавшийся учебник механики может указать ему, что если этому камню дать вновь упасть, то он произведет при падении ровно столько механической работы, сколько нужно было ее затратить, чтобы поднять его на высоту десяти метров. Даже тот весьма простой факт, что камень висит там, наверху, выражает уже механическую работу, ибо если он будет висеть достаточно долгое время, то веревка оборвется, как только она, вследствие химического разложения, окажется недостаточно крепкой, чтобы поддерживать камень. Но к таким «простым основным формам», употребляя выражение г-на Дюринга, можно свести все механические процессы, и надо еще родиться такому инженеру, который не сумел бы найти мост от статического состояния к динамическому, располагая надлежащим внешним толчком.
Конечно, для нашего метафизика твердым орешком и горькой пилюлей является тот факт, что движение должно находить свою меру в своей противоположности, в покое. Ведь это — вопиющее противоречие, а всякое противоречие, по мнению г-на Дюринга, есть бессмыслица [Игра слов: «Widerspruch» — «противоречие», «Widersi
Но как обстоит дело с механической теорией теплоты и со связанной, или скрытой, теплотой, которая для этой теории «остается камнем преткновения»?
Если фунт льда при температуре точки замерзания и при нормальном атмосферном давлении превратить путем нагревания в фунт воды той же температуры, то исчезает количество теплоты, которого было бы достаточно, чтобы нагреть тот же фунт воды от нуля до 79,4° С или чтобы нагреть 79,4 фунта воды на 1°. Если этот фунт воды нагреть до точки кипения, т. е. до 100°, и затем превратить ее в пар температурой в 100°, то, пока вода целиком превратится в пар, исчезает почти в семь раз большее количество теплоты — такое количество ее, которого достаточно, чтобы повысить на 1° температуру 537,2 фунта воды[49]. Эту исчезнувшую теплоту называют связанной. Если путем охлаждения превратить пар снова в воду и воду снова в лед, то такое же количество теплоты, которое прежде приведено было в связанное состояние, вновь освобождается, т. е. оно становится ощущаемым и измеримым в качестве теплоты. Это высвобождение теплоты при сгущении пара и при замерзании воды есть причина того, что пар, охлажденный до 100°, лишь постепенно превращается в воду и что масса воды, имеющая температуру точки замерзания, лишь очень медленно превращается в лед. Таковы факты. Теперь спрашивается: что происходит с теплотой в то время, когда она находится в связанном состоянии?
Механическая теория теплоты, согласно которой теплота заключается в большем или меньшем, смотря по температуре и агрегатному состоянию, колебании мельчайших физически деятельных частиц тела (молекул), — колебании, способном при определенных условиях превратиться в любую другую форму движения, — эта теория объясняет дело тем, что исчезнувшая теплота произвела определенную работу, превратилась в работу. При таянии льда прекращается тесная, крепкая связь отдельных молекул между собой, превращаясь в свободное расположение соприкасающихся частиц; при испарении воды, имеющей температуру точки кипения, возникает такое состояние, в котором отдельные молекулы не оказывают никакого заметного влияния друг на друга и под действием теплоты даже разлетаются по всем направлениям. При этом ясно, что отдельные молекулы какого-либо тела в газообразном состоянии обладают гораздо большей энергией, чем в жидком, а в жидком состоянии — опять-таки большей, чем в твердом. Таким образом, связанная теплота не исчезла, — она просто претерпела превращение и приняла форму силы молекулярного напряжения. Как только прекращается условие, при котором отдельные молекулы могут сохранять в отношении друг друга эту абсолютную или относительную свободу, т. е. как только температура опускается ниже минимума в 100° или, соответственно, ниже 0°, — эта сила напряжения высвобождается, молекулы опять стремятся друг к другу с той же силой, с какой они раньше отрывались друг от друга; и эта сила исчезает, но лишь для того, чтобы вновь обнаружиться в виде теплоты, и притом в таком же точно количестве, которое прежде было связанным. Это объяснение представляет собой, конечно, только гипотезу, как и вся механическая теория теплоты, поскольку никто до сих пор не видел молекулы, не говоря уже о ее колебаниях. Оно поэтому несомненно полно пробелов, как и вообще вся эта еще очень молодая теория, но, по крайней мере, эта гипотеза может объяснить данный процесс, не вступая в какое бы то ни было противоречие с неуничтожимостью и несотворимостью движения, и она даже в состоянии дать точный отчет о том, куда девается теплота во время ее превращения. Следовательно, скрытая, или связанная, теплота вовсе не является камнем преткновения для механической теории теплоты. Напротив, эта теория впервые дает рациональное объяснение процесса, а камнем преткновения может служить разве лишь то, что физики продолжают называть теплоту, превращенную в другую форму молекулярной энергии, устарелым и уже не подходящим выражением «связанная теплота».
49
По уточненным впоследствии данным скрытая теплота парообразования воды при 100° равна 538,9 кал/г.