Text
                    Цѣна 50 коп
зимшш
И РАМОВЪ
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ
ОБЩЕДОСТУПНЫЙ ЖУРНАЛЪ ДЛЯ
САМООБРАЗОВАНІЯ СЪ КАРТИНАМИ ВЪ
КРАСКАХЪ И ИЛЛЮСТРАЦІЯМИ БЪТЕКСТГЪ
М № 6
^ПОДПИСНАЯ ЦѢНА ЗА ГОДЪ 4 РУБ.
г СЪ пересылкой и доставкой,
НА ПОЛГОДА 2. РУБ.НА 3 МЬС.1 РУБ.
< главная контора и реддкціяж
журнала ЗНДНІЕ ДЛЯ ВСЪХЪ
ПЕТРОГРАДЪ, СТРЕМЯННАЯ 12. Соб.Д
РЕДдктоРъ-иштЕльПЛСОЙКИНЪ.

„БИБЛІОТЕКА ЗНАНІЯ" „БИБЛІОТЕКА ЗНАНІЯ” представляетъ серію небольшихъ, но исчерпывающихъ бщедоступныхъ книгъ, имѣющихъ цѣлью знакомить широкіе круги неспеціалистовъ оъ современнымъ состояніемъ самыхъ разнообрази, вопросовъ знанія. Особенное вниманіе при выборѣ книгъ обращено на новизну темъ. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Нормана Кемпбелля. Переводъ съ англійскаго Ѳ Ѳ. Соко- лова. Цѣна 50 коп., съ перес. 65 коп. «Эта небольшая книжка представляетъ попытку освѣтить при помощи основныхъ законовъ и теорій ученія объ электричествѣ нѣкоторые изъ главныхъ принциповъ, на которыхъ бавируется все вообще научное изслѣдованіе». (Изъ предисл. автора). ИСТОРІЯ КОЛОНІЙ. Проф. Д. Шефера. Перев. подъ ред. Ф. С. Груздева, члена Имп. Геогр. Общ. Цѣна 50 коп., съ перес. 65 коп. Исторія колоній, составляющая въ Германіи особый предметъ университетскаго преподаванія, важна для насъ тѣмъ, что даетъ возможность понимать колоніальную политику міровыхъ державъ и событія,_ про- исходящія на внѣевропейскихъ материкахъ. Небольшая книга проф. Шефера охватываетъ исторію колоній отъ древнѣвшихъ временъ до нашихъ дней. ПРИРОДА И ЖИЗНЬ. Біологич. очерки Анри де-Вариньи. Перев. Ф. С. Груздева. Цѣна 50 коп., съ перес. 65 коп. Настоящая книга, принадлежащая перу одного изъ выдающихся французскихъ популяризаторовъ, затрагиваетъ самые жгучіе вопросы науки © жизни. Откуда происходитъ жизнь на землѣ, существуетъ лн она на другихъ планетахъ, чѣмъ обусловливается жизнь,—вотъ вопросы, о которыхъ трактуетъ книга. Она стремится въ общедоступной формѣ удовлетворить естественной любознательности каждаго, кто задумывается надъ «вопросами бытія». ИНДОЕВРОПЕЙЦЫ. Проф. О. Шрадера. Съ дополненіями автора къ русскому изданію. Переводъ подъ ред. и со вступит. статьей проф. А. Л. Пого- дина. Цѣна 1 руб., съ перес. 1 руб. 20 коп. «Кто хочетъ познакомиться со всѣмв существеннымъ, что можетъ современное языкознаніе сказать о древности индоевропейцевъ, можетъ крѣпко опереться на книгу- Шрадера... Это очень важная и нужная книга»,—говоритъ проф. Погодинъ. Для насъ, русскихъ, она особенно интересна, такъ какъ знаменитый языковѣдъ придерживается того мнѣнія, что первоначальную родину всѣхъ индоевропейскихъ народовъ слѣ- дуетъ искать ие въ центральной Азіи0 а въ юго-восточной Россіи, на среднемъ и нижнемъ теченіи Волги. Авторъ самъ держалъ корректуру русскаго изданія своего сочиненія и анесъ аъ свой текстъ рядъ дополненій. «Знатокъ индоевропейскаго быта,—проф. О. Шрадеръ, въ сжатой формѣ излагаетъ жизиь нашихъ предковъ... Для русскаго читателя книжка представляетъ тѣмъ ббльшій интересъ, что авторъ свои сужденія иллюстрируетъ данными изъ быта и языковъ славянъ. Переводъ выполненъ тщательно...> Вл. Гордлевскій. («Русскія Вѣдомости»). ВАВИЛОНЪ, ЕГО ИСТОРІЯ И КУЛЬТУРА. Проф. Гуго Винклера. Переводъ Г. Г. Генкеля. Цѣна 1 руб., съ перес. 1 руб. 20 коп. Цѣлая плеяда выдающихся свѣтилъ науки видитъ въ духовной культурѣ Вавилона родоначальницу всей міровой культуры; по нхъ мнѣнію, Вавилонъ оказалъ вліяніе не только на Египетъ и Палестину, но даже иа Китай и до-Колумбову Америку. Гуго Винклеръ—одинъ нвъ лучшихъ знатоковъ древняго Востока и ярый сторонникъ упомянутаго направленія; онъ даетъ въ своей книгѣ исторію и полную картину вавилонской куль- туры и подробно разсматриваетъ ея вліяніе на умственное развитіе человѣчества. «Съ большимъ удовольствіемъ привѣтствуемъ появленіе иа русскомъ языкѣ перваго и очень важнаго труда проф. Гуго Винклера, вдохновителя и иниціатора данженія, получившаго за свое упорное отстаиваніе принципа спеціально вавилонскаго вліянія на весь ходъ античной и современной культуры названіе панвави- лонизма. Ивъ этой книжки читатель увидитъ, до какой степени велико было вліяніе астральной религіи древ- няго Вавилона на его культуру и на позднѣйшія миѳотворчества всѣхъ народовъ»... Д. Святскій. («Извѣстія Русскаго Общества любителей міровѣдѣнія»). ДОИСТОРИЧЕСКАЯ ГРЕЦІЯ. Проф. Р. Лихтенберіа. Перев. подъ редакціей Б. В. Фармаковскаю. Цѣна 1 руб., съ перес. 1 руб. 20 коп. Послѣднія раскопки въ странахъ древней греческой культуры развернули передъ намн картину быта обитателей Трои, Микенъ, Крита ва 2—3 тысячелѣтія до нашей эры, бывшихъ современниками первыхъ фарао- новъ. Древнѣйшая исторія Европы совершенно преображается въ свѣтѣ этихъ новыхъ поразительныхъ изысканій. Сочиненіе проф. Лихтенберга, который самъ принималъ дѣятельное участіе въ втихъ раскопкахъ— единственная книга, охватывающая всю область такъ наа. «эгейскон культуры». Издательство П. П. Сойкина, Петроградъ, Стремянная, № 12.
О] и — бйблиотеі^а сайта ѵѵѵуѵѵ.ЫодгаЛа.ги ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ Очеркъ Е. И Игнатьева Съ 22 рисунками въ текстѣ и 4 портретами на отдѣльныхъ листахъ ппсойкинъ ПЕТРОГРАДЪ 1916
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ I. Смыслъ и значеніе «законовъ природы».—Предѣлы ихъ господства. О «ЗАКОНАХЪ природы» говорятъ часто; но что слѣдуетъ понимать подъ этимъ выраженіемъ? Прежде всего ясно, что въ данномъ случаѣ рѣчь идетъ о научныхъ, а не такъ называемыхъ «гражданскихъ» зако- нахъ. Въ чемъ же состоитъ разница между закономъ того и другого рода? По авторитетнѣйшему-разъясненію К. Пирсона, «гражданскій законъ» заключаетъ .въ себѣ приказаніе и обязательство. Научный, же законъ есть описаніе, а не предписаніе. Гра- жданскій за- конъ имѣетъ значеніе только для и з в ѣ стнаго общества въ извѣстное время. Науч- ный законъ имѣетъ зна- ченіедлявся- к а г о н о р- мальнаго че- ловѣческаго существа и неизмѣненъ, доколѣ его п о з н а в а- тельныя спо- собности остаются на той же сту- пени разви- тія. Изъ непре- рывныхъ из- слѣдованій и изысканій, изъ связан- ныхъ съ ни- ми размыш- леній и от- крытій обра- зовалась ве- С .Рііяів».5« С «е«. ІМРкОВѴМ АѴ5ѴМ Астрономическіе инструменты XVII вѣка. ликая совокупность науки, въ которой естественная наука въ настоящее время занимаетъ первенствующее мѣ- сто. Въ центрѣ же естественныхъ наукъ возвышаются науки физико- математическія. Количество явленій, открытыхъ физикой, представляется почти необъятнымъ. Успѣхи ея, осо- бенно за послѣдніе годы, общеиз- вѣстны. Во многихъ отношеніяхъ разработаны тѣ качественныя и ко- личественныя соотношенія, которыя обнаруживаются въ физическихъ яв- леніяхъ. Другими словами—найдены правила и законы, которымъ эти явленія подчинены. Число этихъ пра- вилъ и зако- новъ очень велико, такъ какъ боль- шинство ихъ относится лишь къ сра- внительно весьма огра- ниченному кругу явле- ній того или другогорода. Но есть не- большоечис- ло такихъ правилъ иза- коновъ, ко- торымъ при- п и с ы в ается очень высо- кая степень общности и которые гос- п о д ствуютъ надъ всѣми ф изи чески- ми явленія- ми, такъ что ихъ можно назвать ос- новными за- конами и правилами. Общедоступному изложенію этихъ основныхъ законовъ и ихъ истори- ческой перспективы посвящены слѣ-
4 ©©ОО©ОѲѲѲ©Ѳ©Ѳ©Ѳ©Ѳ©©©©ѲО0©©ѲѲ©®Ѳ©ОѲѲѲ©©Ѳ©Ѳ©©Ѳ©Ѳ©©©©ЙОО дующія страницы этой книги. Но для полной ясности и опредѣленности необходимо здѣсь же сразу точнѣе опредѣлить степень ихъ общности, или, скажемъ лучше,—предѣлы рас- пространенія и господства этихъ за- коновъ. Изъ общей совокупности зако- новъ и правилъ природы, изъ по- строенныхъ на основаніи ихъ науч- ныхъ предположеній (гипотезъ) и до- пущеній (постулатовъ), въ нашемъ умѣ выростаетъ картина міра. Со- образно со степенью своего научнаго развитія, въ соединеніи со способ- ностью къ наглядному представленію, каждый изъ насъ старается предста- вить себѣ возможно ясную и отчет- ливую картину того, что происхо- дить въ окружающемъ насъ неизмѣ- римомъ пространствѣ, но... (и здѣсь въ особенности необходимо подчер- кнуть это «но») въ пространствѣ, конечно, лишь доступномъ нашему наблюденію. Совокупность всего за- ключающагося въ этомъ простран- ствѣ мы и будемъ называть міромъ, иначе говоря,—подъ словомъ «міръ» будемъ подразумѣвать то, что часто называютъ «астрономическимъ про- странствомъ». Это пространство бо- лѣе, чѣмъ огромно,—оно, можно ска- зать, неизмѣримо велико (для на- шихъ обыкновенныхъ мѣръ и пред- ставленій). Лучъ свѣта, пробѣгающій въ одну секунду 300.000 километровъ, долженъ употребить многія и многія тысячелѣтія, чтобы пронизать это пространство изъ края въ край. И все же, оно—конечно, ограни- чено. Міръ современнаго естество- испытателя ограниченъ и конеченъ, какъ бы онъ ни былъ самъ по себѣ великъ. Такимъ образомъ, слово міръ на нашемъ языкѣ не слѣдуетъ смѣ- шивать со словами вселенная, ко- торую можно мыслить безконечной. Вселенную можно опредѣлить, какъ совокупность не только наблюдае- маго, но всего существующаго вообще. Такъ что нашъ міръ въ пространствѣ есть лишь частица вселенной. И вотъ, объ основныхъ законахъ этого-то міра мы только и можемъ говорить. Вопроса о томъ, прило- жимы ли эти законы ко вселенной, вообще, мы коснемся въ заключеніи. А теперь приступимъ къ освѣщенію самихъ законовъ, начиная съ закона всеобщаго или всемірнаго тяготѣнія. •«•«••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••а** : II. Законъ всемірнаго тяготѣнія. • КОГДА вы узнаете, что Земля дви- жется вокругъ Солнца, а Луна во- кругъ Земли, и задаете вопросъ: «почему?»—то со временъ Ньютона отвѣчаютъ: «всеобщее притяженіе», или «тяготѣніе» (оба слова въ дан- номъ случаѣ употребляются въ оди- наковомъ смыслѣ). Если вы взду- маете спросить, почему выпущенный вами изъ рукъ стаканъ летитъ не вверхъ, а непремѣнно падаетъ на полъ, вамъ отвѣчаютъ: «притяженіе», или «тяготѣніе». Положимъ, вы инте- ресуетесь знать, въ чемъ собственно заключается разница между твер- дыми, жидкими и газообразными тѣ- лами. Опять-таки вамъ отвѣтятъ, что все дѣло во взаимномъ притяженіи или «сцѣпленіи», частицъ, составляю- щихъ данное тѣло. «Что такое «вѣсъ» или «тя- жесть?»—вздумаете вы разъяснить.— «Да это проявленіе все той же силы притяженія»—отвѣтятъ вамъ. Всѣ эти отвѣты совершенно вѣрны, но понятны ли и ясны ЛИ Они? Начало (принципъ) притяженія, или тяготѣнія, входитъ въ основаніе той части астрономіи, которая разби- рается въ явленіяхъ движенія небес- ныхъ тѣлъ. Но это же начало при- водится тотчасъ, какъ только мы заговоримъ о «паденіи» тѣлъ на Землю. Вообще же, ученіе о притя- женіи составляетъ одну изъ самыхъ интересныхъ главъ въ исторіи науки. Только длиннымъ путемъ многовѣ- ковыхъ усилій, со ступеньки на сту- пеньку, обагренную иногда кровью мучениковъ науки, человѣчество до- шло, наконецъ, до истины, что каждая частица матеріи во вселенной при- тягиваетъ къ себѣ каждую другую,
©©©ѲѲ©ОѲ©©©Ѳ©©ѲѲ®Ѳ©0ОѲ0ЭѲѲООѲ©©©©©СХЕ>ѲѲ<ІХІ>О©©0ѲСЮ©О0СЭО<Э 5 и наоборотъ. Начало взаимнаго тяго- тѣнія проходитъ черезъ все твореніе нашей солнечной системы и распро- страняется на всѣ остальныя системы наблюдаемаго нами міра. Земля есть шаръ или, вѣрнѣе, тѣло, близкое къ шару, носящее на- званіе геоида. И вездѣ на поверх- ности этого геоида тѣла падаютъ, иными словами, летятъ къ Землѣ по всевозможнымъ прямолинейнымъ на- правленіямъ. Но для всѣхъ этихъ направленій движенія свободно па- дающихъ тѣлъ су шествуетъ одинъ законъ: всѣ направле- нія, цо кото- рымъ тѣла сво- бодно падаютъ на земную по- верхность, схо- дятся въ центрѣ Земли. Вотъ, слѣдо- вательно, п е р- вый законъ или правило зем- ного притяже- нія. Всѣ тѣла падаютъ такъ, какъ будто ихъ притяги ва е тъ къ себѣ одна точка — центръ Земли. Это и Іоганнъ Кеплеръ. есть законъ направленія притяженія. Но для опредѣленія какой-либо силы мало знать одно только направленіе этой силы. Необходимо еще имѣть точное понятіе о величинѣ, или на- пряженіи силы. О напряженіи силы притяженія на земной поверхности мы судимъ на основаніи измѣненія скорости сво- бодно падающаго тѣла. Если нахо- дившееся раньше въ покоѣ тѣло на- чинаетъ падать, то, какъ мы наблю- даемъ, оно летитъ все быстрѣе и быстрѣе. Подъ дѣйствіемъ только одной силы земного притяженія падающее тѣло развиваетъ въ первую секунду скорость отъ 0 до 32 футовъ. Если бы притяженіе Земли дѣйствовало одну секунду не болѣе, то тѣло и продол- жало бы дальше падать съ этой пріобрѣтенной скоростью 32 фута въ секунду. Но притяженіе есть сила, дѣйствующая непрерывно (постоян- ная сила). Поэтому въ слѣдующую же 2-ю секунду падающее тѣло должно развить еще большую скорость. И дѣйствительно, измѣривъ скорость падающаго тѣла въ концѣ второй секунды, мы найдемъ, что оно раз- вило уже скорость, равную прибли- зительно 61 фу- тамъ въ секун- ду. Значитъ, къ величинѣ ско- рости, пріобрѣ- тенной въ кон- цѣ первой се- кунды (32 ф.), приходится при- бавить еще 32 фута, чтобы по- лучить ско- рость въ концѣ второй секунды. Вотъ эта-то при- бавочная с к о- рость въ секун- ду времени и но ситъ названіе ускоренія. В ъ случаяхъ сво- боднаго паденія тѣлъ ускореніе обязано своимъ происхожденіемъ си- лѣ притяженія Земли, и оно же слу- житъ мѣрой напряженія эгой силы на земной поверхности. Стремленіе тѣлъ падать по напра- вленію къ Землѣ, или притяженіе земной матеріи, создаетъ въ нашемъ умѣ представленіе о тяжести или вѣсѣ. Если бы сила тяготѣнія перестала дѣйствовать, то матерія (вещество), вообще, не имѣла бы вѣса. Такимъ образомъ, мы въ состояніи предста- вить себѣ существованіе матеріи (ве щества) безъ вѣса, такъ что отсут- ствіесилы притяженія (тяготѣнія) еще совсѣмъ не значитъ, что и сама ма- терія перестаетъ существовать. При обсужденіи весьма многихъ и тонкихъ
6 оѳ©©©©©©оѳ©ѳѳ©©ѳѳ©ѳѳо©ѳ©ѳ©©©ѳоѳѳ©©©©©©ѳѳѳ©ѳ©©©ѳ©©ѳѳѳ© вопросовъ о строеніи міра это необ- ходимо имѣть въ виду. Самое замѣчательное, быть мо- жетъ, свойство силы притяженія со- стоитъ въ томъ, что она одинаково распространяется на всѣ виды и роды вещества. Это значитъ, что если нѣ- сколько тѣлъ находятся на нѣкото- ромъ, но для всѣхъ одинаковомъ, разстояніи отъ центра Земли, то сила (будемъ пока употреблять это слово) притяженія ихъ къ центру будетъ зависѣть только отъ коли- чества заключающагося въ этихъ тѣлахъ вещества (матеріи), иначе говоря, — отъ массы тѣлъ, но никоимъ обра- зомъ отъ ка- чества, или со- с тава этихъ массъ. Будутъ ли тѣла состоять, говоря грубо,изъ дерева, камня, олова, свинца, воды или газа,— все равно,—они будутъ притяги- ваться одинако- во, если одина- ковы количества заключенной въ нихъ массы. Въ этомъ отношеніи сила притяженія существенно отличается, напримѣръ, отъ силы магнетизма, или магнит- наго притяженія, которое имѣетъ мѣсто только для немногихъ извѣст- наго рода тѣлъ. Изъ послѣдняго свойства притя- женія слѣдуетъ, что если съ одина- ковой высоты и въ одно и то же время пустить на Землю кусокъ, скажемъ, свинца и такое легкое іѣло, какъ перышко, то они при дѣйствіи одной только силы тяжести должны одновременно упастьназемлю (ускореніе для всѣхъ одинаково). На самомъ дѣлѣ, оно такъ и есть. Если же мы видимъ, что свинецъ падаетъ, какъ говорится, «стрем- главъ», а перышко медленно кру- жится и колеблется въ воздухѣ и не Коперникъ. скоро достигаетъ Земли, то здѣсь мы должны имѣть въ виду, что по- мимо силъ тяжести при обыкновен- ныхъ условіяхъ на тѣла дѣйствуютъ еще и другія силы. Въ частности— сила сопротивленія воздуха. Но если заставить падать тѣла въ лишенномъ воздуха пространствѣ съ одинаковой высоты въ одно и то же время, то они достигаютъ Земли вмѣстѣ. Напряженіе силы притяженія измѣ- няется въ зависимости отъ высоты. Чѣмъ больше разстояніе отъ центра Земли, тѣмъ сила притяженія меньше. Допустимъ, напримѣръ, что мы подня- лись надъ Землей при близительно на высоту 6000 верстъ, т. е. на разстояніе, рав- ное радіусу Зем- ли. Значитъ, на- ше разстояніе отъ центра Зем- л и увеличится вдвое. Оказы- вается, что при такомъ разстоя- ніи напряженіе силы тяжести уменьшится вчетверо про- тивъ такого же напряженія на поверхности Земли. Если на поверх- ности Земли свободно падающее тѣло проходитъ въ первую секунду про- странство въ 16 футовъ, то на высотѣ 6000 верстъ въ ту же первую секун- ду оно пройдетъ только 4 фута. То же самое можно выразить и иначе: тѣло, скажемъ, «вѣситъ» на поверхности Земли (т. е. за 6000 верстъ отъ центра Земли) 1 фунтъ. На высотѣ 6000 верстъ отъ поверхности (или двой- номъ разстояніи отъ центра) око будетъ вѣсить только */4 фунта; на высотѣ 12000 верстъ отъ Земли (или тройномъ разстояніи отъ центра Земли) оно будетъ вѣсить только одну девятую фунта, на разстояніи отъ земного центра вчетверо боль- шемъ оно будетъ вѣсить 16 разъ меньше, т. е. одну шестнадцатую
эѳ©о©ѳоо©©©ѳѳ©©©©ѳ©ѳ©©©©ѳоѳѳѳ©©©ѳ©ѳ©оѳ©©©ѳ©ѳѳ©©ѳѳос©а 7 фунта и т. д...‘ Все вышеизложенное коротко выражаютъ такими словами: величина силы притяженія измѣ- няется обратно пропорціонально ква- драту разстоянія отъ центра Земли. Каждая частица матеріи (веще- ства) во вселенной притягиваетъ каждую другую частицу съ силой, которая направлена по прямой линіи, соединяющей эти частицы, и которая по величинѣ пропорціональна произ- веденію массъ этихъ частицъ и обратно пропорціональна квадрату разстоянія одной частицы отъ другой. Вотъ тотъ за- конъ, на кото- ромъ основы- вается современ- ная наука, раз- бирающаяся въ явленіяхъ и уст- ройствѣ части доступной намъ вселенной. 3 а- конъ этотъ вы- веденъ изъ весь- ма многочислен- ныхъ наблюденій и опытовъ,—въ частности изъ изученія з а к о- новъпаденіятѣлъ подъ дѣйствіемъ земного притя- женія, а также законовъ движе- нія планетъ по ихъ криволинейнымъ (орбитамъ). Указавъ на законы свободнаго паде- нія тѣлъ, на свойства земного притя- женія и изложивъ законь всеобщаго тяготѣнія, перейдемъ къ самому, быть можетъ, интересному вопросу: на какомъ основаніи и почему допу- щена такая всеобщность этого за- кона? Что даетъ безспорное право наукѣ строить на этомъ законѣ, если не все мірозданіе, то во вся- комъслучаѣ нашу солнечную систему? Исаакъ Ньютонъ (1643—1727) пер- вый задалъ себѣ задачу подняться выше доступныхъ человѣческой ноги горъ и провѣрить этотъ законъ сна- чала по взаимодѣйствію, если оно Галилей. есть, между Землей и ея спутни- комъ—Луной. Разстояніе между Луной и Землей въ его время было уже опредѣлено. Массы того и другого тѣла тоже были опредѣлены довольно точно. Слѣдовательно, принимая приведен- ный нами выше законъ за истину, оставалось вычислить величину силы земного притяженія на разстояніи Луны отъ Земли. Выполнивъ эту за- дачу, Ньютонъ нашелъ, во-первыхъ, что эта сила сове ршенно достаточна для того, чтобы удержать Луну на ея орбитѣ при движеніи во- кругъ Земли. Вслѣдъ затѣмъ онъ на этомъ же основаніи объяснилъ свой- ства луннаго дви- женія и, въ кон- цѣ концовъ, до- казалъ что сила вза и модѣйствія между Землей и Луной есть имен- но та сила «тя- жести», которая заставляетъ па- дать на земную поверхность вся- к о е свободное, ничѣмъ не удер- живаемое тѣло. Но если это есть та самая сила, то на первый взглядъ представляется непонятнымъ, почему Земля не при- тягиваетъ къ себѣ Луны совсѣмъ? Почему Луна не падаетъ на Землю, а то приближаясь, то удаляясь отъ нея, всегда остается на одномъ и томъ же среднемъ разстояніи, дви- гаясь по замкнутой орбитѣ. Если бы Земля и Луна были обѣ въ покоѣ, то несомнѣнно, что дѣй- ствующее между ними по прямой линіи тяготѣніе привело бы къ тому, что одно тѣло упало бы на другое. Но дѣло въ томъ, что Луна движется, и все вліяніе притяженія, оказывае- маго на нее Землей, сводится толь- ко къ тому, чтобы обратить это
8 с!Х-ХЭСХЭ©©©©Ѳ©©©©©©<>;€Кі)СХуТОСХ-^^ прямолинейное движеніе Луны, отда- ляющее ее отъ Земли, ьъ криволи- нейное—вокругъ Земли. На основаніи сказаннаго легко бу- детъ понять слѣдующее. того, чтобы заставить движущуюся по инерціи прямолинейно Луну не уходить отъ Земли, а вращаться около послѣдней. Оставалось итти дальше,— Вотъ мы беремъ заряжен- ную пушку и стрѣляемъ. По первому закону движенія (за- конъ инерціи) ядро, получив- шее мгновенный толчокъ, должно двигаться съ одной и той же скоростью вѣчно и прямолинейно. Но на то же ядро дѣйствуетъ извнѣ и дру- гая сила—сила постояннаго притяженія Земли (другія силы, — какъ сопротивленіе воздуха и т. д.—мы здѣсь не беремъ въ расчетъ); и по второму закону движенія это летящее равномѣрно и прямо- линейно ядро должно па- дать, — постоянно измѣнять движеніе по направленію къ центру Земли. Что же полу- чится въ результатѣ? Ясно, что ядро отъ мгновенія къ мгновенію подъ дѣйствіемъ притяженія будетъ отклонять- ся отъ своего прямолинейнаго движенія. Оно опишетъ нѣко- торую кривую (параболу) и въ концѣ концовъ упадетъ на Землю. Но возможно пред- ставить и другой случай. Сила заряда будетъ столь велика, что ядро разовьетъ перво- начальную скорость въ 7—8 вер. въ секунду. П ри этой ско- рости, оказывается, движеніе ядра по инерціи (по первому закону) въ соединеніи съ дѣй-> ствіемъ притяженія (по вто- рому закону) будетъ таково, что ядро не упадетъ на Землю, а будетъ носиться вокругъ нашей планеты по круговой линіи. Оно обратится та- Нептунъ <—уранъ Юпитеръ Асгеяа- Декера ]СмяЦе Сравнительныя разстоянія пла- нетъ. проникнуть во вселенную глубже. Мы уже знаемъ, что Кеплеръ въ XVI столѣтіи, воспользовавшись наблюде- ніями Тихо-Браге, вывелъ за- коны движенія планетъ около Солнца. Приложивъ общій законъ всемірнаго тяготѣнія и законы движенія, Ньютонъ всѣ законы Кеплера вывелъ изъ этого общаго закона, какъ частные случаи. «Прак- тическіе», выведенные изъ на- блюденій, кеплеровскіе за- коны стали достояніемъ на- учной теоріи—небесной ме- ханики. Вся солнечная система оказалась подчиненной одно- му великому закону,—закону всеобщаго тяготѣнія, проявле- нія котораго мы наблюдаемъ ежедневно при видѣ падаю- щаго тѣла. Но наука идетъ дальше. Есть всѣ основанія предполагать, что тотъ же законъ господствуетъ и даль- ше, за предѣлами нашей сол- нечной системы, въ другихъ отдаленнѣйшихъ звѣздныхъ мірахъ. Наблюденія надъ такъ называемыми «двойными» и вообще сложными звѣздами въ особенности убѣждаютъ въ этомъ. Такъ правильный и посто- янный ходъ научной мысли отъ разсмотрѣнія явленія па- дающаго камня возвышается до проникновенія въ тайны міровыхъ законовъ. Свои начала механики и законъ всемірнаго тяготѣнія съ вытекающими изъ него кимъ образомъ въ «спутника» Земли. Совершенно то же самое происхо- дитъ и съ Луной. Ньютонъ, зная разстояніе, массы Луны и Земли, са- мостоятельно вычислилъ, какая сила земного притяженія потребна для слѣдствіями Ньютонъ изложилъ въ книгѣ «Математическія Начала Есте- ственной Философіи». Сочиненіе это остается до сихъ поръ непревзойден- нымъ образцомъ геніальности и зна- чительнѣйшимъ изъ всѣхъ появляв-
Ньютонъ.
оѳѳо©ѳѳооѳоѳѳоѳ©оѳѳѳѳоѳѳо©ѳѳоѳѳ©о©©оѳѳѳѳоѳоѳоооеоѳѳоо 9 Солнечная система. шихся когда-либо трудовъ въ об- ласти естествознанія. О впечатлѣніи, произведенномъ имъ на современни- ковъ, лучше всего свидѣтельствуютъ слова ученаго члена Британскаго Королевскаго Общества, разбирав- шаго этотъ трудъ: «все готово, больше нечего дѣлать». Но само собой разумѣется, что какъ механическія идеи Ньютона, такъ и самый законъ всеобщаго тя- готѣнія не были, такъ сказать, при- думаны или изобрѣтены Ньютономъ и что они появились предъ очами изумленнаго человѣчества вдругъ, какъ Авина во всеоружіи изъ голо-
1о оооѳоѳоѳ©ѳоѳѳѳѳѳѳеѳѳѳѳ©ѳѳѳѳоѳо©ѳ©ѳ©ѳѳо©ѳ©©©ѳѳѳо©ѳѳѳоа вы Зевса. Идея всемірнаго тяготѣнія во времена Ньютона, можно сказать, уже носилась въ воздухѣ. Ей только посчастливилось, если можно такъ выразиться, въ томъ отношеніи, что за обработку ея взялся такой геній, какъ Ньютонъ, смогшій формулиро- вать и развить ее, какъ никто. Исто- рія же науки доказываетъ, что Нью- тонъ имѣлъ предшественниковъ и современниковъ,-весьма близко под- ходившихъ къ вопросу о всеобщемъ тяготѣніи. Такъ, вопроса этого ка- сался Галилей, разработавшій ученіе о свободномъ паденіи тѣлъ. Близко подходилъ къ этому же предмету и Кеплеръ. Наконецъ, современникъ Ньютона, Гукъ, даже оспаривалъ у Ньютона не только первенство открытія, но чуть ли не самую формулировку за- кона всеобщаго тяготѣнія, чѣмъ воз- будилъ вполнѣ справедливое негодова- ніе генія. Какъ бы то ни было, но въ исто- ріи развитія человѣчества одно изъ величайшихъ завоеваній человѣче- скаго разума останется навсегда свя- заннымъ съ именемъ Ньютона, спра- ведливо названнаго «украшеніемъ человѣческаго рода». Здѣсь кстати будетъ вспомнить о красивой легендѣ, создавшейся око- ло имени Ньютона по поводу откры- тія имъ закона всемірнаго тяготѣнія. Разсказываютъ, что яблоко, упавшее съ яблони въ саду, направило мысли Ньютона на вопросъ, почему оно па- даетъ внизъ, на землю, а не летитъ вверхъ? И вотъ, въ результатѣ та- кихъ размышленій явилась формули- ровка великаго закона природы. Ле- генда эта, какъ и всякая иная леген- да, принадлежитъ, конечно, къ об- ласти вымысла. Но зерно истины въ ней есть, и зерно это заключается въ томъ, что великій геній думалъ,— онъ умѣлъ думать и размышлять. Тотъ же Вольтеръ, который пере- даетъ эту легенду, разсказываетъ при этомъ драгой весьма правдоподобный фактъ. Когда Ньютона спрашивали, какъ оп ь достигъ своихъ удивительныхъ открытій, великій человѣкъ отвѣчалъ просто: — Я много объ этомъ думалъ. Умѣть думать и много думать— вотъ разгадка генія. Какъ это съ виду просто, но и какъ трудно... Среди публики можно иногда услы- шать не лишенный основанія вопросъ. Если, дѣйствительно, существуетъ взаимное тяготѣніе между матеріаль- ными тѣлами, то почему оно не на- блюдается въ окружающихъ насъ условіяхъ? Почему, скажемъ, наприм., огромный чугунный шаръ видимо не притягиваетъ къ себѣ положенную рядомъ съ нимъ дробинку и т. п.? Вопросы такого рода, повторяемъ, не лишены извѣстнаго основанія, и по поводу ихъ не мѣшаетъ обратить вниманіе и на количественную сто- рону силы тяготѣнія. Оказывается, что силы тяготѣнія между небольшими тѣлами незначи- тельны и далеко превосходятся, напр., магнитными, электрическими и хими- ческими силами. Притяженіе между тѣлами опредѣленной малости мо- жетъ быть болѣе, чѣмъ уравновѣ- шено даже давленіемъ, возникающимъ вслѣдствіе ихъ взаимнаго излученія (лучеиспусканія), несмотря на то, что давленіе, возникающее отъ такого излученія, почти безконечно мало. Отсюда слѣдуетъ, что достаточно малыя тѣла любой температуры даже отталкиваютъ другъ друга, если толь- ко они не заключены въ оболочку постоянной 'температуры, гдѣ лучи- стое давленіе на нихъ со всѣхъ сто- ронъ одинаково. Притягательная сила тяготѣнія ме- жду молекулами чрезвычайно мала; между же двумя атомами или двумя электронами *) она настолько мала, что ею можно пренебречь, хотя бы разстояніе между ними и не выхо- дило изъ предѣловъ размѣра моле- кулы. Когда дѣло идетъ о тѣлахъ астро- номическихъ размѣровъ, сила тяго- тѣнія перевѣшиваетъ всѣ другія си- *) Понятіе объ электронѣ будетъ да- но ниже.
©©ѲООѲѲ©ѲѲѲО©ѲѲѲѲ0©©ѲѲ©СХЭ©Ѳ©ОѲѲ©©Ѳ©©©Ѳ©ѲѲѲ©©Ѳ0ОѲ©ѲѲѲѲ 1Т лы; и всѣ электрическія и магнит- ныя притяженія въ сравненіи съ нею падаютъ до полнаго ничтожества. МассаЗеміисоставляетъ 6000 трил- ліоновъ тоннъ (1 тонна = 61 пуду). Масса Луны равна ‘/8П части массы Земли. Земля тянетъ Луну съ невѣ- роятною для насъ силою. Чтобы эту силу могъ передавать стальной столбъ, онъ долженъ имѣть діаметръ при- близительно вь 400 миль и быть въ состояніи выдерживать натяженіе въ 30 тоннъ на квадратный дюймъ. Если бы эту силу нужно было передавать посредствомъ цѣлаго лѣса невѣсо- мыхъ балокъ, причемъ каждая имѣ- ла бы по квадратному футу въ по- перечномъ сѣченіи и испытывала бы натяженіе въ 30 тоннъ на каждый квадратный дюймъ, то такихъ ба- локъ понадобилось бы 5 милліоновъ. Остановимся на этихъ количествен- ныхъ опредѣленіяхъ силы всемірнаго тяготѣнія и въ заключеніе спросимъ: Но въ чемъ же сущность? Гдѣ и какъ искать причину этой таинствен- ной силы взаимнаго тяготѣнія, про- ницающаго весь міръ, все доступ- ное намъ мірозданіе? Является ли эта сила слѣдствіемъ напряженія міро- вого эѳира, какъ думаютъ иные, или для передачи ея не нужно никакого гипотетическаго эѳира? Какъ велика, наконецъ, скорость распространенія этой силы, или она дѣйствуетъ мгно- венно?.. Здѣсь мы вступаемъ въ об- ласть новыхъ предположеній, зага- докъ и ожиданій. Удастся ли и здѣсь человѣку въ область ожиданій внести извѣстныя ограниченія, т. е. найти и здѣсь новый законъ, —это вопросъ, на который при настоящемъ состоя- ніи нашихъ знаній нельзя дать вполнѣ опредѣленный отвѣтъ. Ф Ф 1П- Матерія.-О сохраненіи и единствѣ вещества, ф ф ВОПРОСЪ о свойствахъ и строеніи вещества (матеріи) возникъ и су- ществуетъ столько же времени, сколь- ко живетъ и сознательно мыслитъ человѣкъ на Землѣ. Почему вопросъ такъ старъ и почему наука съ по- стоянно возрастающей энергіей ра- ботаетъ надь его рѣшеніемъ, понят- но. Уразумѣвъ, что такое матерія, люди уразумѣли и поняли бы почти все, самое главное и нужное для нихъ. Но мѣняются времена и по- стоянно мѣняются научные взгляды на сущность и строеніе того мате- ріала, изъ котораго созданы всѣ тѣ- ла природы. Какъ разъ въ настоя- щее время наука переживаетъ уди- вительный и полный захватывающаго интереса періодъ, когда всѣ, каза- лось бы; прочно установившіеся и непоколебимые взгляды на строеніе матеріи подвергаются самому осно- вательному пересмотру, который, быть можетъ, закончится коренной переработкой прежнихъ воззрѣній на матерію, а, можетъ, полнымъ устраненіемъ прежнихъ и господ- ствомъ новыхъ взглядовъ на этотъ предметъ. Знаменитый Аристотель строилъ всю физическую природу изъ четы- рехъ «стихій»—воздуха, воды, земли и огня. Но, несмотря на весь авто- ритетъ Аристотеля, древніе не ми- рились съ четырьмя стихіями и сво- дили ихъ къ одному первобытному веществу—водѣ. Мысль о единствѣ вещества изъ древности перешла въ средніе вѣка и создала своеобразную науку алхи- мію, мать современной химіи. Алхи- мики отыскивали секретъ превраще- нія неблагородныхъ металловъ въ золото. Длинный періодъ алхиміи смѣнился сначала «вѣкомъ флогистона» *) и, наконецъ, современной химіей, на- чиная съ великаго Лавуазье (1734 — 1794). Въ основу этой химіи Ла- вуазье, съ одной стороны, положилъ *) Особая теорія горѣнія тѣлъ, создан- ная ученымъ Георгомъ Эрнстомъ Сталемъ (1660 — 1734), имѣвшая одно время боль- шой успѣхъ.
12 і-ОЕхэоехзххЕю^ск^еѳѳѳеооѳсюсюо^ принципъ о вѣчности и неизмѣняе- мости матеріи, а съ другой,—Даль- тонъ (въ 1808 г.) внесъ ту атоми- стическую гипотезу строенія веще- ства, которая въ теченіи всего 19-го столѣтія играла въ наукѣ господ- ствующую роль. Но разъ заходитъ вопросъ объ установкѣ закона о вѣчности мате- ріи, то необходимо прежде всего упо- мянуть имя нашего великаго рус- скаго ученаго и поэта М. В. Ломо- носова. Мысль о «всеобщемъ законѣ природы» высказана имъ прежде всего въ письмѣ къ Л. Эйлеру 5 іюля 1748 года, — затѣмъ въ диссертаціи «Объ отношеніи массы и вѣса» (1758) —оба раза на латинскомъ языкѣ; наконецъ по-русски въ словѣ «Разсужденіе о твердости и жидко- сти тѣлъ», произнесенномъ 6 сен- тября 1760 года, въ такихъ выра- женіяхъ: «Всѣ перемѣны въ натурѣ случающіяся такого суть состоянія, что сколько чего у одного тѣла от- нимется, столько присовокупить дру- гому. Такъ, ежели гдѣ убудетъ нѣ- сколько матеріи, то умножится въ другомъ мѣстѣ; сколько часовъ по- ложитъ кто на бдѣніе, столько жъ сну отниметъ. Сей всеобщій есте- ственной законъ простирается и ьъ самыя правила движенія; ибо тѣло, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя силы теряетъ, сколько сообщаетъ другому, которое отъ него движенье получаетъ». Дапьтоновскій атомизмъ является совершенно отлич- нымъ отъ атомизма греческихъ филосо- фовъ—онъ являет- ся методомъ для дальнѣйшаго усо- в е р ш е н с твованія химіи. Сущность этой атомистиче- ской гипотезы со- стоитъ въ слѣдую- щемъ: Всякое тѣло, (все равно—твердое жидкое или газооб- разное), считается состоящимъ изъ массы мельчайшихъ, совершенно неви- димыхъ частицъ, называемыхъ мо- лекулами. Всѣ тѣ частицы (моле- кулы), которыя составляютъ какое- нибудь опредѣленное тѣло, совер- шенно равны между собой, но мо- гутъ отличаться отъ другихъ, кото- рыя, будучи также тождественны между собою, образуютъ массу дру- гого тѣла. Каждая молекула, въ свою очередь, состоитъ изъ еще болѣе мелкихъ частицъ, называемыхъ ато- мами, при чемъ атомы, входящіе въ составъ молекулы, различны между собою, если дѣло идетъ о молекулѣ сложнаго тѣла, и, наоборотъ, тожде- ственны между собою, если мы имѣемъ дѣло съ простымъ тѣломъ, или такъ называемымъ химическимъ элемен- томъ. Такъ въ общихъ чертахъ атоми- стическая гипотеза представляетъ строеніе вещества, но къ этому при- бавляется еіце стоящее во главѣ угла положеніе о постоянствѣ или неиз- мѣняемости химическихъ элемен- товъ. Другими словами: насчиты- вается нѣсколько десятковъ (теперь ихъ насчитываютъ свыше 80-ти) хи- мически простыхъ тѣлъ (элемен- товъ), всевозможныя соединенія ко- торыхъ и даютъ всѣ окружающія насъ сложныя тѣла природы. Каж- дый элементъ состоитъ изъ однихъ и тѣхъ же атомовъ, различныхъ для разныхъ элементовъ по вѣсу и хи-
ООООООООСЮООѲеОООѲООеОО©©©©©©©®©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©© 13 мическимъ особенностямъ. Но въ какія бы условія мы ни поставили подобный химическій элементъ, онъ можетъ распасться только на свои атомы. Это — крайній случай, это— предѣлъ дѣлимости тѣла. Атомъ каж- даго простого тѣла, обладая всѣми ему присущими свойствами, уже не можетъ ни разлагаться, ни подвер- гаться какимъ - либо измѣненіямъ. Атомъ, наприм., желѣза всегда и при всякихъ обстоятельствахъ остается атомомъ только желѣза, атомъ мѣ- ди-мѣдью, атомъ водорода — водо- родомъ и т. д. Никогда и ни при ка- кихъ обстоятельствахъ изъ атомовъ, наприм., ртути нельзя получить се- ребра или другого какого-либо тѣла, кромѣ ртути. Словомъ, въ осногвѣ излагаемой атомистической гипотезы лежало непоколебимое убѣжденіе въ невозможности перехода одной фор- мы матеріи въ другую, т. е. химія Лавуазье, Дальтона и ихъ послѣдовате- лей у т в е р ж даетъ прямо обратное тому, что пытались когда-то доказать алхимики. Но разъ атомъ есть, все же, мате- ріальная частица, то какъ же гово- рить о его «недѣли- мости»? Оказы- вается, что эту не- дѣлимость надо, опять таки, пони- мать въ химиче- скомъ, а не въ тео- ретическомъ абсо- лютномъ смыслѣ. Великій русскій хи- микъ, п о к о й н ы іі Д. И. Менделѣевъ, въ своихъ «Осно- вахъ Химіи» по- ясняетъ: «Атомъ есть не- дѣлимое не въ гео- метрическомъ или отвлеченномъ смыслѣ, а только въ реальномъ, физическомъ и химиче- скомъ. А потому, пишетъ Менделѣевъ, лучше было бы назвать атомы инди- видуумами, недѣлимыми. Греческій атомъ равенъ индивидууму на ла- тинскомъ языкѣ—по суммѣ и смыслу словъ, но исторически этимъ двумъ словамъ приданъ разный смыслъ. Индивидуумъ механически и геомет- рически дѣлимъ и только въ опре- дѣленномъ, реальномъ смыслѣ недѣ- лимъ. Земля, Солнце, человѣкъ, муха суть индивидуумы, хотя геометриче- ски дѣлимы. Такъ, атомы современ- ныхъ естествоиспытателей недѣлимы въ химическомъ смыслѣ, составляютъ тѣ единицы, съ которыми имѣютъ дѣло при разсмотрѣніи естествен- ныхъ явленій вещества, подобно тому, какъ при разсмотрѣніи людскихъ от- ношеній человѣкъ есть дѣлимая еди- ница или какъвъастрономіиединицею служатъ свѣтила—планеты, звѣзды». Лекція профессора въ англійскомъ университетѣ въ ХѴП вѣкѣ.
14 ©СЮОѲОѲѲѲѲОѲѲѲОѲѲѲѲООООѲОѲѲОѲѲѲОѲѲѲѲѲООѲѲѲОѲѲѲООѲѲОѲО Изложенная атомистическая гипо- теза вещества нисколько, конечно, не разъясняетъ намъ, что такое ве- щество по существу; не разъясняетъ она также, что такое и этотъ са- мый атомъ, — предѣлъ химической дѣлимости вещества, устойчивый и неизмѣнный, съ одной стороны, и вмѣстѣ различный для различныхъ химическихъ элементовъ. Но нѣтъ сомнѣнія, что эта атомистическая гипотеза въ постановкѣ Дальтона была во всякомъ случаѣ хорошая рабочая гипоте- за, сыгравшая въ развитіи есте- ствознанія XIX вѣка огром- ную роль. Если можно такъ выразиться, то въ настоящее время мы при- сутствуемъ при распадѣ атома. Въ наукѣ обна- руживаетсястре- мленіе къ пере- ходу отъ атоми- сти ческой къ электронной (или корпускуль- н о й) гипотезѣ строенія веще- ства. Вмѣстѣ съ тѣмъ можно счи- Лавуазье. тать доказаннымъ поразительный фактъ превращенія одного элемента вь другой! Что это? Ужъ не сбывается ли тысячелѣтняя греза алхимиковъ? Не найденъ ли «философскій камень» и «жизненный элексиръ»? Здѣсь необходимо возвратиться нѣ- сколько назадъ и бросить общій взглядъ на постепенное развитіе на- учныхъ понятій о сущности той силы, которую пазываютъэлектричествомъ. Врядь ли найдется читатель, кото- рый не слыхалъ бы объ этой изу- мительной силѣ и не имѣлъ бы о ней хотя поверхностнаго представ- ленія. Кто не знаетъ въ наше время о телеграфѣ, о быстротѣ распро- страненія «электрическихъ волнъ»? Мало кто не знаетъ и объ «элек- трическомъ зарядѣ» и о томъ, что различаютъ положительное и отри- цательное электричество и т. д. Но для выясненія природы элек- трическихъ явленій самую важную роль играютъ изслѣдованія великаго ученаго Фарадея въ области элек- тролиза, т. е. его изслѣдованія явле- ній, наблюдаемыхъ при прохожденіи электрическаго тока черезъ растворъ кислоты и солей (электролиты). Какъ оказывается, при прохожденіи тока черезъ электролиты происходитъ разложеніе дан- ныхъ веществъ. Напр., если про- пускать токъ че- р е з ъ растворъ сѣрной кислоты, состоящей изъ элементовъ во- дорода, кисло- рода и сѣры (хи- м и ч е с к ое обо- значеніе Н284О), тона анодѣ (мѣ- сто входа тока) выдѣляется ки- слородъ, а на ка- тодѣ (мѣсто вы- хода тока)выдѣ- ляется водородъ. И вотъ, законы электролиза, установленные Фара- деемъ, указываютъ на то, что въ электролитахъ электрическій токъ связанъ съ движеніемъ атомовъ ве- щества. Отсюда необходимо предпо- ложить, что атомы вещества несутъ въ себѣ электрическіе заряды. Кромѣ того, оказывается, что каждый атомъ даннаго химическаго элемента мо- жетъ вступать въ связь съ нѣкото- рымъ опредѣленнымъ количествомъ электричества: атомъ желѣза, ска- жемъ, «заряжается.» однимъ количе- ствомъ электричества, атомъ водо- рода—другимъ, атомъ мѣди—треть- имъ и т. д. Такъ получается заря- женный электричествомъ атомъ ве-
оооооѳ©ооооо©ѳооо©©оо©оо©о©оо©ѳоэ©о©оѳ©оѳѳ©оѳ©©ооѳ©ѳѳ 15 іцества—іонъ. Но вотъ что при этомъ въ особенности замѣчательно: не по- лучается дробныхъ частей электри- ческаго заряда. Если скажемъ (примѣрно), что атомъ водорода заряжается извѣст- нымъ количествомъ электричества, то атомы остальныхъ элементовъ зарядятся количествомъ большимъ въ цѣлое число разъ, т. е. въ 2, 3 и т. д. раза. Иными словами, ника- кой матеріальный атомъ не несетъ дробной части этого количества элек- тричества, кото- рое необходимо себѣ представить въ свою очередь, какъ наименьшій зарядъ,«электри- ческій атомъ», основную элек- трическую «мо- наду», не допу- скающую пока дальнѣйшаго дѣ- ленія. Величина и мас- са упомянутаго наименьшаго электри ческаго заряда, или элек- трическаго атома «эле кт рической монады», опредѣ- лены съ помошью самыхъ тщатель- Джонъ Дальтонъ. ныхъ наблюденій и математическихъ соображеній. Изысканія этого рода въ особенности подвинулъ проф. Дж. Дж. Томпсонъ, назвавшій эту электриче- скую «монаду» корпускулой. Въ нау- кѣ удержалось, однако, другое назва- ніе, предложенное Джонстономъ С го- ней, который предложилъ эту наи- меньшую недѣлимую единицу электри- чества назвать электрономъ. Масса электрона опредѣлена приблизительно въ одну двухтысячную часть массы самаго легкаго—водороднаго атома. Что же касается размѣровъ элек- трона, то наилучшее понятіе объ этомъ дастъ такое строеніе: допу- стите, что электронъ изображенъ шарикомъ поперечникомъ въ одинъ дюймъ; тогда агомъ водорода дол- женъ быть изображенъ въ видѣ шара съ поперечникомъ около 2’/2 верстъ! Или допустите, что матеріальный атомъ равенъ самой большой из- вѣстной вамъ залѣ; тогда электронъ надо изобразить въ видѣ маленькой типографской точки, которую вы мо- жете найти на этой страницѣ книги. Какъ ни малъ представляемый нами до сихъ поръ матеріальный атомъ, но если представить его состоящимъ изъ тысячъ и тысячъ электроновъ, то взаимныя раз- стоянія послѣд- нихъ будутъ огромны въ срав- неніи съ ихъ раз- мѣрами. Сравни- тельно эти раз- стоянія столь же велики, какъ вза- имныя разстоянія планетъ въ сол- нечной системѣ. Теоретическіе ра- счеты говорятъ на этоть счетъ, что радіусъ элек- трона приблизи- тельно въ 100.000 разъ меньше ра- діуса матеріаль- наго атома, а объемъ электро- на въ столько разъ меньше объема матеріальнаго атома, во сколько разъ объемъ зе- много шара меньше объема сферы, описанной радіусомъ, въ 5 разъ пре- вышающимъ разстояніе отъ Солнца до Земли. Такимъ образомъ, раз- мѣры атома водорода вполнѣ доста- точны, чтобы внутри его умѣстилась цѣлая солнечнаясистема электроновъ. Теперь мы переходимъ къ самому быть можетъ важному факту совре- менной науки. Эти электроны, или мельчайшія заряды, —быть можетъ, мельчайшія заряженныя тѣла, — мо- гутъ существовать отдѣльно. Они могутъ освобождаться отъ связан- ныхъ съ ними атомовъ матеріи и летѣть прочь съ огромной скоростью.
16 ООО0ООСЮѲОѲ©ОО©О0О©0Ѳ©ОѲѲ©ОѲ0ѲѲѲ0©ОѲ©©ѲСХЭ<Э©00ѲѲ©ѲѲ©©Ѳ Вильямъ Круксъ. Ихъ движетъ теперь та же самая электродвижущая сила, но двигать- то ей теперь почти нечего. При этомъ своемъ полетѣ они являются очень энергическими дѣятелями: они спо- собны вращать особаго рода легкіе мельнички, до красна накаливаютъ платину, проникаютъ сквозь тонкіе слои металловъ, дѣйствуютъ на фо- тографическую пластинку и т. д... И эти летящія частицы, какъ доказано, суть не атомы вещества въ преж- немъ понятіи слова «атомъ», но, если хотите, осколки атомовъ, доли этого атома, при чемъ химическіе атомы различныхъ видовъ, расще- пляясь, даютъ одинъ и тотъ Же видъ этихъ осколковъ — съ массой около одной 2000-ой доли водороднаго атома и со скоростью распространенія, почти равной скорости свѣта. Такимъ образомъ то, что мы до сихъ поръ называли атомомъ, ли- шается самаго основного своего свой- ства—недѣлимости. Оказалось, что матеріальный атомъ способенъ по- терять или отщепить отъ себя по крайней мѣрѣ одинъ электронъ. Ока- залось также, что въ нѣкоторыхъ отношеніяхъ электрону присущи основныя свойства прежняго атома. Отсюда является предположеніе: не есть ли всякій такъ называемый атомъ не что иное, какъ система положительныхъ и отрицательныхъ электроновъ, связанныхъ взаимными силами притяженія и отталкиванія. Съ этой точки зрѣнія всѣ хи- мическіе элементы представляются, какъ различныя сочетанія однихъ и тѣхъ же основныхъ, составляющихъ электроновъ. А если предположить, что электронъ есть чистый перво- начальный электрическій зарядъ, не содержащій въ себѣ никакой «ма- теріальной» частицы, то основной первоэлементъ, изъ котораго по- строена вселенная, былъ бы не что иное, какъ электричество въ формѣ скопленій или положительныхъ и от- рицательныхъ электрическихъ заря- довъ. Если бы все это подтвердилось, то было бы доказано единство матеріи! Нашли бы первичное вещество, ко- торое такъ долго и тщетно искали, и при томъ міровымъ началомъ ока- залось бы не нѣчто намъ совершен-- но неизвѣстное, а сравнительно хо- рошо изученный электрическій за- рядъ! Конечно, это не было бы окон- чательнымъ объясненіемъ всего. Вмѣ- сто непонятной намъ по существу Михаилъ Фарадей.
М. В. Ломоносовъ.
Ф Ф Ф Вольта показываетъ электрическій столбъ Наполеону—первому консулу Франціи. Ф Ф Ф
18 ©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©Ѳ0©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©®©©- В. Рентгенъ. «матеріи» пришлссь бы подставить столь же почти неп .нятное по своей сущности «электричество», а затѣмъ оставалось бы еще не мало вопро- совь: а что такое электрическій за- рядъ? каково строеніе электрона? что такое положительное и отрица- тельное электричество? въ какомъ отношеніи находится электричество къ міровому эѳиру? и т. д.; но это уже вопросы иного порядка. Такъ постепенно развивались наши понятія о веществѣ, наполняющемъ окружающій насъ міръ. Ге- ніемъ Ломоносова, Лавуазье и ихъ послѣдователей былъ установленъ основной за- конъ сохраненія матеріи, гласящій, что при всѣхъ фи- зическихъ и химическихъ процессахъ матерія не исче- заетъ и не возникаетъ вновь. Что же касается вопроса о строеніи матеріи, то совре- менный переходъ отъ даль- тоновскаго атомизма къ электронной гипотезѣ вы- двигаетъ новое огромной важности основное начало о единствѣ вещества. Попытаемся поэтому про- слѣдить хотя бы въ общихъ чертахъ- за дальнѣйшими открытіями послѣд- няго времени въ этой области. Законы электролиза Фарадея и всѣ вытекающія изъ нихъ слѣдствія были только первымъ этапомъ на пути новыхъ изслѣдованій въ области молекулярныхъ явленій. Изученіе электрической проводимости газовъ натолкнуло на новыя открытія. Га- зы при обыкновенномъ давленіи и температурѣ считаются непроводни- ками. Но газъ дѣлается проводни- комъ электричества, если его нагрѣть или уменьшить его упругость,—или, какъ говорятъ, если газъ разрѣдить. Изслѣдуя прохожденіе тока чрезъ очень разрѣженные газы, англійскій физикъ Вильямъ Круксъ прежде все- го (въ 1879—80 гг.) пришелъ къ открытію «лучей», исходящихъ отъ отрицательнаго полюса,— катода, и распространяющихся въ пустотѣ его трубки прямолинейно и вмѣстѣ пер- пендикулярно къ поверхности като- да. Эти лучи получили названіе ка- тодныхъ лучей. Круксъ пришелъ къ выводу, что его катодные лучи представляютъ нѣкое особое, весьма тонкое состоя- ніе вѣсомой матеріи. Круксъ пред- ставлялъ себѣ, что остатки газа въ его трубкѣ при соприкосновеніи съ катодомъ заряжаются отрицатель- нымъ электричествомъ и въ силу от- талкиванія тѣлъ, несущихъ одинако- вый зарядъ, отбрасываются отъ ка- Супруга Кюри въ лабораторіи.
С©©ООСЮ0Э©ОО©О©ООСКН>©©©©©©0®©©С>ООС>©©©ООО©©©О©©О©©©©©©® 19 тода съ огромной силой. Словомъ, этотъ замѣча- тельный ученый пришелъ къ выводу, что открытые имъ лучи суть проявленія дѣй- ствія какой-то «лучистой ма серіи». Заключенія Крукса встрѣ- тили бурю возраженій. Но- выя идеи слишкомъ противо- р ѣ ч и л и установившимся взглядамъ настроеніе веще- ства. Съ цѣлью провѣрить или опровергнуть выводы Крукса, были предприняты многочисленныя изслѣдова- нія катодныхъ лучей; и круксовы трубки сдѣлались необходимой принадлеж- ностью всѣхъ физическихъ и химическихъ лабораторій. Лѣтъ 15—16 спустя послѣ поднятой Круксомъ научной бури Рентгенъ случайно от- крылъ, что при пропусканіи тока черезъ круксову труб- ку вь окружающемъ эту трубку пространствѣ наблю- даются удивительные по сво- имъ свойствамъ «лучи >-. Эти рентгеновскіе лучи, или Х-лучи(иксъ лучи), вызыва- ютъ свѣченіе многихъ тѣлъ, дѣйствуютъ на фотографиче- скую пластинку и проходятъ чрезъ непрозрачныя для другихъ лучей тѣ- ла, чѣмъ, какъ извѣстно, восполь- зовалась медицина. Оказывается также, что рентге- новскіе лучи дѣлаютъ воздухъ про- водникомъ электричества. Открытіе Рентгена надѣлало мно- го шума и усилило еще болѣе вни- маніе кь круксовой трубкѣ,—къ про- исходящимъ въ ней и вокругъ нея явленіямъ. Вскорѣ были найдены такъ называемые «закатодные» и иные <лучи», объяснить которые одной ги- потезой волнообразныхъ колебаній эѳира не удалось, и мнѣніе Крукса о матеріальности его (какъ и вновь открытыхъ) лучей восторжествова- ло,—въ особенности, когда за изслѣ- дованіе взялся Дж. Дж. Томпсонъ. Анри Беккерель. Съ 1896 года Беккерель печатаетъ, рядъ наблюденій, изъ которыхъ слѣ- дуетъ, что въ природѣ существуютъ, вещества, излучающія изъ себя не- видимые лучи, аналогичные рентге- новскимъ и круксовскимъ лучамъ. Эти самопроизвольныя излученія «че- го-то» изъ вещества были обнару- жены Беккерелемъ на соединеніяхъ элемента-металла урана и получили названіе радіоактивности (лучедѣя- тельности). Такъ называемыя соли урана, напр., сохраняемыя въ тем- нотѣ, все время излучаютъ изъ се- бя такіе открытые Беккерелемъ лу- чи безъ замѣтнаго ослабленія ихъ силы, т. е. соли урана радіоактивны. Работы Беккереля привлекли внима- ніе супруговъ Кюри. Занявшись из- слѣдованіями природныхъ урановыхъ соединеній, они въ 1898 году открыли
20 ЭОО<ЭО<ХХЕ)ѲѲѲ©ѲО(іЮ©ѲОѲѲ©ѲОтеОООѲ©С)©ООООѲ<ХХХіХХХіХЭѲООООѲ<Э Дж. Томсонъ въ Кембриджской лабораторіи имени Кавендиша. новые элементы радій и полоній, а также доказали радіоактивность то- рія. Сначала думали, что явленіе ра- діоактивности состоитъ главнымъ об- разомъ въ способности испускать нѣкоторыми тѣлами (радіемъ въ осо- бенности) особаго вида лучи, или да- вать эфирныя волны. Затѣмъ основу его видѣли въ выбрасываніи изъ ра- діоактивнаго вещества электроновъ. И лучи и электроны,дѣйствительно, при этихъ явленіяхъ наблюдаются, но все это блѣднѣетъ предъ тѣмъ основнымъ фактомъ, что радіоактив- ныя тѣла съ большой силой выбра- сываютъ настоящія матеріальныя ча- стицы. Частицы эти хотя и наэлек- тризованы, но не отрицательно, какъ электроны, и не столь малы и про- ницающи, такъ что могутъ быть за- держаны тонкой металлической пла- стинкой, даже листомъ бумаги. Такимъ образомъ, работы какъ въ области теоріи электрическихъ явле- ній, такъ и вь области изученія лу- чедѣятельности и источниковъ но- выхъ лучей показали, что между эти- ми областями существуетъ тѣсная связь. Всѣ почти вновь открытые «лучи» оказались потоками быстро несущихся частицъ, снабженныхъ элементарными электрическими за- рядами (электроны), а по мнѣнію иныхъ — подобные лучи представля- ютъ просто потоки электроновъ, не содержащихъ въ себѣ никакой, такъ сказать, «матеріальной» части. Ско- ро къ этимъ открытіямъ прибави- лось и новое. Въ 1903 году Рамзай объявилъ о сдѣланномъ имъ вмѣстѣ съ Содди открытіи, что такъ называемая эма- нація радія самопроизвольно перехо- дитъ въ гелій. Это удивительное от- крыі іе, подтвержденное затѣмъ мно- гими другими изслѣдователями, яви- лось первымъ доказаннымъ и провѣ- реннымъ случаемъ превращенія эле- ментовъ, первымъ частнымъ рѣше- ніемъ тысячелѣтней задачи. Атомы (или частицы, или «корпускулы»— дѣло здѣсь, не въ названіи) какой- то неизвѣстной намъ величины («эма- націи»), соединясь вмѣстѣ, дали ато- мы гелія. Въ теченіе нѣсколькихъ дней на глазахъ у естествоиспыта- теля происходитъ образованіе новыхъ атомныхъ міровъ. Значитъ, радій и ему подобныя тѣла, постепенно раз- лагаясь, могутъ переходить въ иныя, болѣе устойчивыя формы вещества. Но что же заставляетъ непремѣнно принимать, что эти извѣстныя намъ формы матеріи должны быть окон-
❖ Ф Никола Тесла за своими опытами съ электрическими искрами. Ф Ф $ Ф Ф ......................................................'МММ'І*Н»І>"ИН*>.............. .
'22 ОѲѲООѲѲОѲ©Ѳ©©ѲООѲ©ѲО0ѲѲѲѲ©©Ѳ©ѲѲѲѲ©©©Ѳ©©Ѳ©О©ѲѲ©©©©©©ОО 1 Вильямъ Томсонъ (лордъ Кельвинъ). чательно и абсолютно устойчивыми? И онѣ могутъ быть подвержены тра- тѣ, зависящей отъ той же радіаціи, и онѣ могутъ подлежать распаду. Но. только эти процессы происхо- дятъ въ такомъ чрезвычайно ма- ломъ незамѣтномъ размѣрѣ, что обнимаютъ собой милліоны и мил- ліоны лѣтъ. Атомъ,—утверждаютъ теперь иные,—какъ и все во вселенной, также подверженъ эволюціи: онъ рождается, живетъ, умираетъ... Радіоактивность, т. е. способность атома распадаться на свои состав- ныя части, является признакомъ его старческаго состоянія. Отсюда сами собой напрашиваются даль- нѣйшіе выводы. Слѣдовательно, въ очень отдаленномъ будущемъ а гомы нашихъ элементовъ еще больше устарѣютъ. Ихъ способ- ность распадаться еще больше усилится, и радіоактивныя явленія будуть проявляться все въ боль- шей и большей степени. Убѣжденнымъ сторонникомъ кор- пускульно - электронной гипотезы строенія вещества является извѣст- ный шведскій ученый Арреніусъ, ко- торый приложилъ эту гипотезу къ объясненію многихъ общеизвѣстныхъ, но тѣмъ не менѣе загадочныхъ явле- ній. Объясненія эти остроумны и за- манчивы своей простотой и кажу- щейся вѣроятностью. Какъ на обра- зецъ такихъ приложеній новыхъ взглядовъ на матерію, укажемъ на объясненіе, которое дается нынѣ на- столько же великолѣпному, насколь- ко и таинственному явленію такъ называемыхъ полярныхъ сіяній, или «сполоховъ». Связь этихъ явленій съ дѣятель- ностью Солнца можно считать несо- мнѣнно установленной. Точно также несомнѣнно электрическое происхо- жденіе сѣверныхъ сіяній. Дж. Дж. Томсонъ доказываетъ, что всѣ пред- меты, раскаленные до бѣла, испу- скаютъ потоки корпускулъ (или элек- троновъ). Солнце представляетъ со- бой именно такое тѣло. Его можно сравнить съ гигантскимъ катодомъ, заряженнымъ отрицательнымъ элек- тричествомъ и разсылающимъ по всѣмъ направленіямъ пространства миріады этихъ мельчайшихъ тѣлецъ. Нѣкоторыя изъ корпускулъ Солнца , Сванте Арреніусъ.
іц©ООѲ©©<ЭО©©©©©©©Ѳ©©©©©©ОѲ©Ѳ®Ѳ©©Ѳ©ѲО©©©©СХЭ©©©©©О©©Ѳ©ОѲ 23 Сѣверное полярное сіяніе съ короной. (Фотографія снята вблизи Дрснтгейма въ Норвегіи). достигаютъ верхнихъ слоевъ земной атмосферы и попадаютъ здѣсь подъ вліяніе' земного магнетизма. Пови- нуясь ему, корпускулы начинаютъ описывать спиральную линію, дви- гаясь вдоль такъ называемой магнит- ной силовой линіи Земли. Достигая сѣвернаго или южнаго полюса, онѣ уклоняются подъ вліяніемъ того же земного магнетизма въ нижніе слои атмосферы, гдѣ производятъ эффекты полярныхъ сіяній.
24 СХ}0О0ОѲО©©©О©©О©©©©ѲОѲОО©ООС>©С>©ОѲѲОООС>©ОООООО©©ОО0О©О Подобнымъ же образомъ объяс- няется свѣтъ кометъ. Арреніусъ идетъ еще дальше и высчитываетъ то колоссальное давленіе, которое оказываютъ катодные лучи въ про- странствѣ, окружающемъ Солнце. Этимъ давленіемъ объясняется тотъ фактъ, что кометы во время движе- нія вокругъ Солнца поворачиваютъ свой хвостъ въ противоположную отъ Солнца сторону, вмѣсто того, чтобы, повинуясь притяженію Солнца, поворачивать хвостъ къ нему. Впро- чемъ, о явленіяхъ, наблюдаемыхъ въ кометахъ и о роли въ нихъ луче- вою давленія намъ уже приходилось говорить въ соотвѣтствующемъ мѣ- стѣ. Настоящія же страницы, быть мо- жетъ, помогутъ читателю еще болѣе уяснить этотъ интересный предметъ. Іаковы тѣ взгляды на матерію, котсрые въ послѣдніе годы все болѣе и болѣе завоевываютъ вниманіе науки. Атомистической гипотезѣ Дальтона и его послѣдователей, — гипотезѣ, сыгравшей огромную роль въ исторіи науки XIX столѣтія, приходится въ настоящее время выдерживать серьезное испытаніе. Рухнетъ ли со- всѣмъ эта во всякомъ случаѣ хорошая «рабочая гипотеза», перестроится ли- на новыхъ основаніяхъ, раздробивъ свои кажущіеся инымъ слишкомъ громоздкими атомы на корпускулы, или электроны, выйдетъ ли побѣди- тельницей изъ всѣхъ испытаній,—это покажетъ недалекое будущее. Эго же ближайшее будущее обѣ- щаетъ вообще очень много интерес- наго. Методы и способы наблюденій настолько усовершенствовались, а научная мысль уже настолько изощ- рена, что, не рискуя быть ложнымъ пророкомъ, можно сказать: человѣкъ стоитъ у преддверія новой эпохи,— такой эпохи, когда на всѣ явленія окружающаго его безконечнаго мно- гообразія онъ сможетъ посмотрѣть болѣе широкимъ и просвѣтленнымъ взглядомъ. Великіе геніи и труженики науки уже подвели насъ къ чертѣ, перешагнувъ которую, мы познаемъ природу и, слѣдовательно, прибли- зимся къ истинѣ. Но чтобы переша- гнуть эту черту, надо высоко дер- жать знамя, поднятое свѣточами че- ловѣческаго знанія, надо неуклонно подражать имъ: постоянно мыслить и работать, -въ этомъ залогъ успѣ- ха познанія истины. <» <& IV. Энергія.—Сохраненіе и разсѣяніе энергіи. Ф Ф Возникшее сравнительно недавно ученіе объ энергіи привело къ двумъ основнымъ и огромной важности за- конамъ природы: 1) законъ сохра- ненія энергіи и 2) законъ разсѣянія энергіи (энтропія). Законы эти, можно сказать, всеобъемлющи. Оба они рас- пространяются на всѣ явленія міра, т. е. доступной намъ части вселенной; оба они управляютъ какъ процессами, совершающимися въ мертвой матеріи и эфирѣ, такъ и явленіями живой природы. Не такъ еще далеко время, когда въ природѣ различали два постоян- но дѣйствующихъ и притомъ неза- висимыхъ другъ отъ друга фактора: матерію и силу. Ихъ считали раз- личными сущностями и отдѣляли другъ отъ друга, хотя, вообще' го- воря, не могли представить одну безъ другой. Впрочемъ, существуетъ ли въ дѣйствительности только ма- терія, или только сила—вопросъ безполезный до тѣхъ поръ, пока изученіе природы нисколько не за- трудняется принятіемъ и матеріи и силы. Но если вдуматься въ дѣло, если захотѣть дать себѣ отчетъ въ томъ, которая изъ двухъ этихъ сущ- ностей, такъ сказать, очевиднѣе, ре- альнѣе, то на первыхъ порахъ при- шли къ заключенію, что матерія реальнѣе, ощутительнѣе, нежели си- ла. Отчего это произошло—сказать трудно. Быть можетъ, главная при- чина лежитъ въ томъ, что матерію мы воспринимаемъ какъ бы непо-
Д. И. Менделѣевъ.
©®©©©©О©ОО©ОѲ©©©©©О©©©©©©©©©©®©©©©©©©©0©©©©©©©©©©©©©® 25 средственно нашимъ осязаніемъ, меж- ду тѣмъ какъ о силѣ преимуще- ственно судимъ по измѣненіямъ ма- теріи, которыя наблюдаемъ зрѣніемъ. А такъ какъ осязаніе занимаетъ всю поверхность нашего тѣла, а зрѣніе—лишь ничтожную часть этой поверхности, то понятіе о матеріи, быть можетъ, въ силу этого именно болѣе прочно внѣдрилось въ насъ. Какъ бы то ни было, въ исторіи науки ученіе о матеріи развивалось всегда раньше остального, и только оно одно въ древ- нѣйшія времена служило основой, на которой строи- лась точная нау- ка. Въ исторіи механики это об- стоятельство ясно замѣчается. Отвлеченный, чи- сто математиче- скій или,правиль- нѣе, геометриче- скій умъ Архи- меда не пошелъ дальше ученія о равновѣсіи (ста- тики), и только спустя много сто- лѣтій величай- шій изъ людей, когда-либо суще- ствовавшихъ на землѣ, Леонардо-да-Винчи, намѣтилъ первыя начала науки о движеніи, при- ведшей затѣмъ Галилея къ установкѣ механическаго понятія о силѣ, кото- рое подготовило великія открытія Ньютона. XVIII-е столѣтіе, конецъ котораго сказался великимъ переворотомъ въ общественной жизни Европы, весьма замѣчательно и въ отношеніи инте- ресующаго насъ вопроса. Никогда матерія не изучалась съ такою на- стойчивостью, какъ въ это время. Всѣ французскіе энциклопедисты до такой степени были поглощены ма- теріей, что, казалось, наука забыла обо всемъ остальномъ, и матеріа- лизмъ процвѣталъ въ полной мѣрѣ. Джоуль. Важнымъ послѣдствіемъ этого мате- ріалистическаго направленія была установка такъ называемаго закона сохраненія вещества, эксперимен- тально построеннаго трудами Ломо- носова и Лавуазье. Въ то время какъ французы за- нимались матеріей, германцы подго- товляли опору для другой сущности— для силы. Общій тонъ германской философіи конца ХѴІІІ-го и начала ХІХ-го столѣтій обратный — онъ преимущественно идеалистическій. Разъ матерія по- теряла свое гла- венство, разъумы направлены въ другую сторону, естественно было ожидать обновле- нія ученія о си- лахъ. И оно дѣй- ствительно на- ступило. Возбу- жденіе умовъ, сказавшееся во всей Европѣ, — возбужденіе, сильно отразив- шись въ полити- ческихъ и обще- ственныхъ собы- тіяхъ 40-хъ го- довъ ХІХ-го сто- лѣтія не оста- лось безъ вліянія и на науки. Философія силы, скры- тая въ идеалистическомъ направле- ніи германскихъ философовъ, на- шла такого же выразителя, какого нашла философія матеріи въ лицѣ Лавуазье. И какъ Лавуазье, фран- цузъ, закончилъ эпоху крайняго ма- теріализма во Франціи открытіемъ закона вѣчности вещества, такъ нѣ- мецъ, мечтательный гейльбронскій врачъ Робертъ Юлій Майеръ въ 40-хъ годахъ прошлаго столѣтія за- кончилъ эпоху столь же крайняго идеализма открытіемъ закона «со- храненія силы». Говоримъ «закон- чилъ», потому что въ самомъ началѣ 50-хъ годовъ мечтательная Германія, воспитанная на философахъ - идеали-
ЧІЭЭ В±ОІ.ИЭ± ОІЬ ‘Ч.1ГВЕВЯОЕІ ЧПэн -оявн ‘и ‘иіліИохэиоди ин вінэГпвдаэди вэ ічр віявя ‘иидэне иоіе вінэнвсіхоэ члояве члліаонвіэХ Чхвінэіпвдаэди вэ ч,ро и иидэне ч,ро опнэьХ оивь -ВН ЧЛГИЖОІГОи Ч.СІЭИВ[Д[ ‘чичр ОІГВЛ-Э •иэгпэа вінвшинои олэгпвн ч,еи ЧіХНЕЭЬЭИ ІЧрОІЬ ‘инэкэда ОЛВНЧІГЭ1 -ижігоНосІи ч.хслЛрэсІл. Чаояя9 эінэь -эе ч.а вэвіспавнэсІояХ ‘иэісіоіэи вічн -нвПеоэ ‘ияригпо ічівия-й оін ’ииіваон чігои Хаьои ч,шэвдэі оялэіг ічк ‘иі.і -дэне ч.ю сионй'оаЕиоди чівіиьэ эжХ Хииэ в ‘сицдэне чівіиьэ вэіиШэхисІи снчіэонітіХэ иончввьвноадэи вЮоя ЧіліонпоаЕиоди оі-ч,кэь о в ‘иіэонфХэ иончивьвноадэи о эн ч,явя ‘яииэ о чіидоаоэ вэіиЮхиди віМоя Чдэи -эі оіь ‘вінэия^эсіио оэвгпия-і-эоди -ивн чіэХрэбі вно оіь и эончі/вьвн -оасіэи эіівнои чіээ вігиэ оіь ‘Хкоі ч.я иияічаиди инэиэіэ иояві ой іч[д[ •ч.іліічнігоаЕиосіи в Чшэіівнои ч.шічн -чивьвноасіэи эн (члмчннвевяэ оіь оячиоі ч.э онэвіліоэ) вэіэвиав я^иэ о эіівнои оіь Чшічннвсііэ айвігіеа иічасіэіі вн вэчівевяоіі ч,іэжо[д[ чіХи иічігвш оньэнояЕЭр вн ицдэне иоі/вш ОНЬЭНОЯЕЭр ВІНЭІ/Я^ЕВд 4,10 оэвніэвь Яйиа 4,а ориіг ‘эінэсІояэХ вн ічээвіаі вінэйэаЕиоди яВ|Іа ч,а ории вэіэвж -всііча ~и ч,іліічнѵоаЕИОСІи ч.шэіівнои вэіэкь'ав иояээьинвхэи ннодоіэ оэ вігиэ ‘вдоаоэ эьвни ‘опэсіэне н,іэвйеоэ оіь Чіліояві оі-ч,мэь о ч.явя эіівнои оячиоі чэоігвіэо иоі/иэ иоивэ ве в ‘иэрсіэне вэіэвэічевн ічюрвд опнэйэа -Еиосіи ч.я чіэонроэоиэ віе чсіэиэі ’ИОИИЭ Ч,1ЭВЗІЧЕВН и ч.дэив[д[ чіэон -роэоиэ оі-Аіе и ‘Хюрвд чіийоаеи -оди чіэонроэоиэ вІпХэисІи ч,хвіаоігэХ ч.хічніэязеи иди Хіея-і- Хиіойжвя Чіиь -внд ’иіээаЕИоди ээ ічнроэоиэ оячі/оі иіги ‘Хюрвд Хіе я.іві/оаеиоди эжХ иіги эічдоюя ‘ічюрвд ч,хвиэіийоаЕиоди о ч,явя Чхві/иэ о ч,іидоаоэ ч,но ’ячівіэ иэоаэ ч,а а,сІэив[д[ ч.іиёоаоэ а.хічсІоіоя О ‘4.ІГИЭ 4.ХЯ-Е 4,10 ВНЬИІГІО ОННЭШ -сіэаоэ ‘чіЭОНЙіХэ ВВЯЭЭЬИЕИфВІЭШ ч,явя ‘Хия-ь ээТпХэиііи оіьян 4,явя ‘ВІЕИЭ ОН •«4.ХВІГИЭ» О 4,1ИСІО8ОЭ виэсіа ээа ч,но Хшоюи и ‘внишсіэі оэоіе оігвавіэо» эн Хсіэивія ’оіисіэне вн ічнэээнэсіэи иілчр иіаіэі/я^оиа эічсіоі -оя ‘иявнЕікіи сиіівнои Хшоіе ч,авИ ‘ічі/иэ эіівнои ээнжэсіи нжиняшеиоггиз чхіэив[ді Чх-і-оа -ээПіоіХіТяиэ ч,іліэвь -Хі/ои ‘нюрвсі иоіе иэоіи вйоаИоц •«ІЧ1ЯЭ4,рО вээіГп -оівняиЕиоЮіа оннэаіээьвя и эічкит Хсіевсіэн оннэаіээьиігоя чіХэ ічниь -иди :ч.эиеэі иіітіоіХіГяі/э вэіэвьХі/ои ч,аіэиоаэ ч,хиоро ч,хиіе ч.еи ччілідоф вічньиіГЕвд чівшиниди иіэонроэоиэ 4,а вэіэвьошяве оаіэиоаэ ээЧівжэігПвниди иэ и эоннэаіээІпХэ эоэХдЦ' -сичіэоиііт -ХдЕВдЭН ВЭ 4,ИЭВаі4ЕВН І4И ічниьидп иоявэа оаіэиоаэ эоѳдэи оі^ ’вэіитХсІ -вн оаіэнэавд ‘оньэноя ‘эьвни—чі/Хн ч,а вэчіиівдро ч.іэжон эн ваіэнэавд оэоіе внэігь чіэвь внИо ин и ч,нэігь Ч-НИНО ин оі ‘(шпрэдэ івпЬэв В8ПВЭ) оаіэнэавд 4,іэХаіээ1пХэ ч,іліэіаіэия^ вэ и оюниьиди Хѵжэиі ч,явя ч.яві в івниьиди чіээ ‘ч,но ч,іидоаоэ ‘ві/ид» ‘яниэ о віівнои ияаонвіэХ чэчіэвниьвн ч.но •ВЭІЛ1ИВЯ оэваон оічіэончввінэл ч.э ХіеяН 4,я ч.і/ииХіэиди вэ ч,доіав оіь ‘онИиа ичівіэ иоіе чаоиэ ч.хічадэи- ч-з ‘«ічИодиди ионнэі/аэтХіТоэн 4,хвігиэ о ВІНВЬЯ149^» ввннэі/авювЕО ‘всіэивм вчівіэ чэвігиавои «иіПвшдвф и иіких 4,аоігвнну» ч,хияэаохирии я^жиня иояэивга 4,а ХѴоэ ^81 4-9 ’оіояиі -явди оіояэниПиИэк вэившинве янодр -ЧІГИЭЯ Я^НОСІОЛ 4.Ш0ЯЧНЭІЕВШ 4,а И 4,К0д -оэээфоди я^іин ч.іпчр эн ‘ч.шоьвдя ч,шічіэоди чдпчр 4,дэивія ’вдэивіді Ч1В1 -иьэ онжХн вінвйе ч,иіодоіяэіихдв оі ‘ияХвн ионнэиэдаоэ вінвИе оэвтияи -дигпро и оэвтиянэвдяэди иояаонвіэХ ЧІВІИЬЭ ВІНЭШВІГнХф оээ И ВНОЯВЕ оэоіе ХяаонвіэХ ииээ и •ч.шодэивіді ч,иоідэросі ч.иіоэХіисн ч,нояве ч,юіе ч.хвінэіЕавдивн ч.хяэа оа ч.нэьвахо и ч.нэнэвіча ЧнвИеоэ іимдэне вінэн -вдхоэ ч-ноявЕ—ч,ісиваічЕвн чдэиэі ОЭЭ Ч.ЯВЯ ‘ИІГИ ‘ІЧИИЭ ВІНЭНВСІХОЭ 4.Н0Я -ве я»Хвн ч.а вэі/ииядяХ эж ч.яв>] •ч.хилХсІй' и віютэігоія ‘віэоф ч,хвінэниьоэ ч.а вэиітавевяэ ояеяд ЧиЕИіЕвідэівиі иінивдя ч.а ч,іэвИвиа ‘ч,коэниішэ[-п ‘эіхиф ‘чіліэіг -эээз ч,э ‘[іэігэівяй ч,хічньХвн ч,хіча -оИэдэн ч-хиоаэ яПиіг ч-9 ‘чэитавіэ -евсі ‘и ч.хи ч.іэвэодр члХсііга Чхвіэ ЭѲѲѲѲѲОСХЭѲѲѲѲѲѲѲѲѲСХЭѲ ЭѲОООО©©ОѲѲСХІХЭООѲѲѲООѲ©©©©ООООѲѲС 92
с-тсх^сх^эѳскюооо^офосиэсюос^ 27 одна изъ формъ энергіи, при чемъ установилъ количественную зависи- мость между тепловой энергіей и механической работою, отыскавъ ме- ханическій эквивалентъ теплоты, т. е. то число, которое показываетъ, ка- кую механическую работу можетъ произвести одна единица теплоты, или въ какое количество теплоты обратится прекратившаяся или уни- чтожившаяся механическая работа. Указанная выше статья Майера содержитъ всѣ его мысли и выводы въ сжатой и конспективной формѣ, благодаря чему авторъ ея не обра- тилъ на себя надлежащаго вниманія ученыхъ. Въ 1843 году англійскій физикъ Джемсъ Джоуль прочиталъ въ со- браніи британской ассоціаціи наукъ докладъ, подъ заглавіемъ «Тепловые эффекты магнито-электричества и механическое значеніе теплоты». Въ этомъ докладѣ Джоуль пришелъ къ выводу, «что количество тепла, спо- собное согрѣть 1 фунтъ воды на 1° Фаренгейта, всегда одинаково и можетъ быть превращено въ меха- ническую силу, способную поднять 838 фунтовъ на высоту 1 фута». Дальнѣйшая дѣятельность Джоуля была направлена на провѣрку полу- ченнаго числового результата. Вслѣдъ затѣмъ Джоуль сдѣлалъ цѣлый рядъ выводовъ, которые показываютъ, что мысль о превратимости одной формы энергіи въ другую была имъ почти также, какъ и Майеромъ, обдумана до подробностей. Съ 1843 года и до 1850 г. Джоуль безпрерывно произ- водитъ опыты, пока, наконецъ, ему не удается окончательно доказать, что механическій эквивалентъ те- плоты есть число постоянное, и что если превратить единицу теплоты въ работу, то она окажется равною 424 килограммамъ. Когда въ наукѣ утвердилось поня- тіе объ энергіи, то явилась необхо- димость формулировать это понятіе возможно полнымъ образомъ. Наибо лѣе часто энергію опредѣляютъ такъ: каждое тѣло въ тѣхъ или иныхъ условіяхъ можеть совершить нѣко- торую работу. Эта способность со- вершать работу и называется энер- гіей. Подъ терминомъ «работа» меха- ника понимаетъ произведеніе двухъ чиселъ: одно изъ нихъ выражаетъ величину силы, дѣйствующей на из- вѣстную точку, другое — простран- ство, которое эта точка пройдетъ по направленію силы. Это чисто-механическое понятіе о работѣ можетъ быть хорошо уяснено на слѣдующемъ простомъ примѣрѣ: примемъ за единицу силы ту силу, съ которою грузъ въ 1 граммъ при- тягивается (въ извѣстномъ мѣстѣ) къ Землѣ. Если мы теперь заста- вимъ грузъ въ 20 граммовъ двигаться по направленію, противоположному притяженію Земли, и этотъ грузъ пройдетъ пространство въ 5 санти- метровъ, то совершившаяся работа будетъ равна 20X5—100 граммо- сантиметрамъ. Если, поднявши этотъ грузъ на 5 сантиметровъ, мы его положимъ на этой высотѣ на до- щечку, то мы можемъ сказать, что теперь этотъ грузъ содержитъ въ себѣ энергію, т. е. онъ, при извѣст- ныхъ условіяхъ, можетъ произвести работу. И въ самомъ дѣлѣ, если мы дощечку удалимъ, то грузъ начнетъ падать, и можно при помощи извѣст- наго приспособленія добиться того, чтобы онъ своимъ паденіемъ вызвалъ поднятіе другого такого же груза на ту же высоту (конечно, это воз- можно только въ идеальномъ случаѣ). Грузъ нашъ обладаетъ механи- ческою энергіей. Можетъ быть и дру- гой случай. Предположимъ, у насъ имѣется кусокъ раскаленнаго желѣза. Мы говоримъ, что онъ обладаетъ тепловой энергіей, т. е. опять же можетъ произвести и работу. Такъ, напримѣръ, предположимъ, что мы его опустили въ сосудъ съ возду- хомъ, закрытый сверху поршнемъ, на которомъ лежитъ грузъ. Кусокъ желѣза начнетъ передавать свою теплоту воздуху, воздухъ станетъ расширяться и будетъ выдвигать вверхъ поршень вмѣстѣ съ лежащимъ на немъ грузомъ. Въ данномъ случай,
28 ООО0ОООѲООѲѲѲѲОООООѲ©®©©ѲОѲООООО©ООО0ОО©ООООО©О®ОО©ОС значитъ, тепловая энергія превра- тится въ работу. Когда установлены понятіе объ энергіи и законѣ сохраненія ея, то изслѣдователю остается еще цѣлая громадная область, касающаяся во- просовъ объ условіяхъ превращенія энергіи изъ одного вида въ другой. Подобно тому, какъ условія превра- щенія матеріи изъ одного вида въ другой представляютъ предметъ цѣ- лой науки —химіи, условія превра- щенія энергіи изучаются наукою, которой дано названіе энергетики. Эта наука сначала выступила на свѣтъ Божій подъ названіемъ термо- динамики, потому что въ основу ея легло ученіе о теплотѣ, но когда ученые мало-по-малу начали замѣ- чать, что положенія термодинамики могутъ быть обобщены и переведены къ положеніямъ, касающимся всякой энергіи вообще, тогда самое названіе «термодинамика» охотно стали замѣ- нять названіемъ «энергетика». Энергетика, главнымъ образомъ, сосредоточила свое вниманіе на во- просахъ превращеній энергіи и по- строилась сначала на ученіи о теплѣ, и именно на такъ называемомъ «второмъ началѣ механической те- оріи теплоты-». Это второе начало механической теоріи тепла можно выразить такъ. Раньше мы говорили, что теплота, какъ и всякая другая форма энергіи, можетъ быть превращена вт работу, и указали, что количество происхо- дящей работы пропорціонально ко- личеству «исчезнувшей» теплоты. Такъ, каждая исчезнувшая единица теплоты превращается въ 423,5 кило- граммометра работы. Но какія усло- вія должны быть соблюдены для то- го, чтобы теплота могла превратится въ работу? На этотъ вопросъ отвѣ- тилъ съ большой точностью еще въ 1824 году французскій ученый Сади Карно (дѣдъ бывшаго президента французской республики), исходя изъ совершенно невѣрной гипотезы о теплотѣ, какъ жидкости, и не ме- нѣе невѣрнаго представленія о томъ, что при работѣ теплота не затра- чивается. Вотъ какъ формулировалъ Карно свою мысль: «Движущая сила (Іа Іогсе тоігісе) въ паровыхъ машинахъ происходитъ не вслѣдствіе дѣйствительной затра- ты теплорода, а вслѣдствіе перевода его отъ теплаго тѣла къ холодному, т. е. вслѣдствіе возстановленія сво- его равновѣсія, послѣ того, какъ оно было нарушено какою-либо при- чиною, напримѣръ, химическою. Те- плота, способная перейти въ работу, такъ относится ко всей входящей въ тѣло теплотѣ, какъ разность между температурами относится къ температурѣ наиболѣе нагрѣтаго ис- точника». Въ итогѣ въ ученіи объ энергіи установились два положенія: 1) Количество энергіи въ природѣ постоянно и неизмѣнно. Всѣ наблю- даемыя нами явленія представляютъ собою только превращенія энергіи изъ одной формы въ другую безъ нарушенія ея количества. 2) Превращенія энергіи возможны лишь тогда, когда энергія различ- ныхъ тѣлъ, приходящихъ въ не- посредственное или посредственное взаимодѣйствіе, обладаетъ различною напряженностью. Оба приведенныя положенія мо- гутъ быть выражены еще проще: Приготовить «регреіиит тоЫІе» невозможно. Въ самомъ дѣлѣ «рег- реіиит тоЬіІе» заключаетъ въ себѣ идею возможности безконечнаго уве- личенія энергіи въ природѣ, т. е. противорѣчитъ закону сохраненія энергіи. Такимъ образомъ, послѣ мно- гихъ трудовъ, послѣ большого числа колебаній въ разныя стороны, уста- новилось ученіе объ энергіи. И въ настоящее время энергію подраздѣ- ляютъ на пять группъ: I. Механическая энергія. II. Теплота. III. Электрическая энергія. IV. Химическая и внутренняя энергія. V. Лучистая энергія. Эти пять группъ допускаютъ де- сять комбинацій, изученіе которыхъ даетъ десять главъ общаго ученія объ энергіи, т. е. энергетики.
Юлій Робертъ Майеръ.
ООСХЭС-ООО©>СХОѲОоОѲ®Ѳ©©©®©©©0©©Ѳ©©©©©©ОООѲ©Ѳ©©О0©ОѲ©Я 29 Каждая изъ этихъ главъ въ сво- емъ развитіи достигла различныхъ ступеней совершенства. Такъ, напр., взаимоотношеніе механической энер- гіи къ тепловой послужило основою всей энергетики и получило такое огромное значеніе, что подъ назва- ніемъ термодинамики часто считается синонимомъ энергетики. Точно так- же, въ послѣднее время изученіе со- отношеній между механическою и электрическою энергіей, благодаря обширному практическому примѣ- ненію электричества, получило ши- рокое развитіе. Съ другой стороны, соотношенія между химической и механической энергіей почти еще неизвѣстны и наиболѣе того развито ученіе о соотношеніи лучистой энер- гіи къ другимъ формамъ ея. По мѣрѣ развитія ученія о раз- личныхъ формахъ энергіи естествен- но зарождался и другой вопросъ са- маго общаго характера,—вопросъ о томъ, представляетъ ли самое понятіе объ энергіи физическую фикцію, какую, напримѣръ, предста- вляетъ, понятіе о міровомъ эфирѣ, или же энергія есть нѣчто конкрет- ное. нѣчто такое, что съ полнымъ основаніемъ можетъ быть названо «субстанціей». Вопросъ о реальности энергіи, если его разбирать съ фи- лософской точки зрѣнія, не можетъ подлежать сомнѣнію, ибо объектив- ное существованіе чего-либо тре- буетъ, чтобы это «что-либо» было независимо отъ тѣхъ измѣненій, которыя мы сами способны произ- вести. Количественная независимость отъ всякихъ измѣненій можетъ быть приписана только матеріи и энергіи. Однако, наука долгое время смот- рѣла на энергію, какъ на вымыселъ какъ на одну изъ математическихъ величинъ. И это происходило отъ того, что первоначально понятіе объ энергіи было заимствовано изъ механики,въ которой дѣйствительно энергія разсматривается, какъ из- вѣстная только математическая функ- ція. ^Но уже Майеръ требовалъ при- знанія за энергіей реальности. Однако благодаря тому, что міросозерцаніе Майера было слишкомъ идеалисти- ческимъ и даже, пожалуй, мистиче- скимъ, словамъ Майера не было придано настоящаго значенія. Въ особенности же въ 60-хъ годахъ прошлаго столѣтія, въ эпоху господ- ства естественно-научнаго матеріа- лизма, воззрѣнія Майера на реаль- ность энергіи не могли имѣть успѣ- ха. И только въ позднѣйшее время начали раздаваться голоса въ поль- зу такого воззрѣнія. Такъ, напри- мѣръ, Тэтъ въ своемъ сочиненіи «Свойство матеріи» прямо говоритъ: «Любопытное косвенное признаніе объективности за энергіей заклю- чается въ томъ, что ею торгуютъ. Такъ, въ мануфактурныхъ центрахъ, если у владѣльца мельницы паровая машина оказывается излишне силь- ною для его потребностей, онъ вы- пускаетъ объявленіе объ «отдачѣ въ наемъ запасной силы». Такимъ об- разомъ, Тэтъ, наиболѣе ярый врагъ Майера, поднимаетъ вопросъ о ре- альности энергіи, въ томъ, что она имѣетъ рыночную стоимость, можетъ покупаться и продаваться. И такъ, если энергія есть реальность, если мы можемъ говорить о ея субстан- ціальности, то энергетика является такою же сложною и обширною на- укою, какъ и наука о матеріи. Ма- ло того, можно сдѣлать еще одинъ шагъ впередъ. Существованіе явле- ній возможно только при условіяхъ перехода энергіи отъ одной системы къ другой. Если энергія не перехо- дитъ, никакихъ явленій мы наблю- дать не можемъ. Наши органы чувствъ или вообще нашъ орга- низмъ обладаетъ извѣстнымъ запа- сомъ энергіи съ присущими ей обо- ими факторами: емкостью и напря- женностью. Мы знаемъ внѣшній міръ только благодаря тому, что между энергіей нашего организма и энергіей внѣшняго міра происходитъ постоянный обмѣнъ. Тамъ, гдѣ этого обмѣна не существуетъ, мы и не познаемъ внѣшняго міра. Сказаннаго достаточно, чтобы по- казать, какова должна быть роль
зо оѳоѳѳѳѳ®ѳѳооо©оѳосюѳ©ѳоѳѳѳ©ѳоѳ©ѳ©©еѳ©оѳ©ѳѳооѳо©©ѳоѳоо энергетики въ будущей наукѣ и фи- лософіи. Но есть еще одинъ пунктъ, до котораго добралось послѣдовательно проводимое ученіе объ энергіи. Что играетъ въ природѣ болѣе важную роль: матерія или энергія? Такой вопросъ на первый взглядъ можетъ показаться чисто схоласти- ческимъ, да, пожалуй, и просто ли- шеннымъ смысла. Разъ, въ самомъ дѣлѣ, матерія есть носитель энергіи, разъ энергія не можетъ обнаружи- ваться и претерпѣвать перемѣны иначе, какъ черезъ посредство ма- теріи, какой же можетъ быть раз- говоръ о томъ, что въ природѣ играетъ болѣе важную роль. Ма- терія безъ энергіи такъ же мало мыслима, какъ и энергія безъ ма- теріи—это кажется очевиднымъ и неподлежащимъ никакому спору. Однако, споръ возникъ и по этому поводу. Оствальдъ, напримѣръ, поставилъ вопросъ о томъ, существуетъ ли вообще матерія, и не есть ли сама матерія только одна изъ формъ энергіи? И въ предыдущей главѣ при вы- ясненіи понятія объ электронной гипотезѣ строенія вещества, мы ви- дѣли, что подобный вопросъ имѣетъ смыслъ и право на существованіе Ученіе объ энергіи распространи- лось и на другія сферы нашего міро- созерцанія. Въ основѣ ученія о теплотѣ ле- житъ между прочимъ принципъ о невозможности превращенія въ ра- боту всей той теплоты, которая пе- реходитъ отъ источника высшей тем- пературы къ источнику низшей тем- пературы. Часть этой переходящей тепловой энергіи идетъ всегда на нагрѣваніе, т. е. переходитъ въ не- превращенномь состояніи. Переходъ части тепловой энергіи въ непревра- щенномъ состояніи въ то тѣло, че- резъ посредство котораго мы хотимъ совершить работу, сопровождается, кромѣ того, еще переходомъ части ея въ окружающее пространство, гдѣ она тоже въ работу не превращается. Это необходимое явленіе, такъ ска- зать, безполезной потери тепловой энергіи В. Томсонъ назвалъ раз- сѣяніемъ энергіи. Онъ же обра- тилъ вниманіе и на то обстоятель- ство, что всякая энергія при своихъ превращеніяхъ непремѣнно частью переходитъ въ тепловую энергію, а такъ какъ тепловая энергія никогда полностью превратиться въ работу не можетъ, то разсѣяніе энер- г і и есть необходимость, сопровож- дающая всякія явленія, т. е. всякія превращенія энергіи. Клаузіусъ на- звалъ эту часть энергіи (которая, значитъ, не можетъ быть превра- щена въ работу) энтропіей. Стало быть, между «энтропіей» Клаузіуса и «разсѣяніемъ энергіи» Томсона — много общаго. Дальнѣйшіе выводы изъ этого на- чала энтропіи касаются вопроса о будущности міра. Бъ мірѣ постоянно происходятъ круговые процессы та- кого рода, что часть энергіи, способ- ная превращаться въ работу, умень- шается. Но если во вселенной про- исходятъ обмѣны всевозможныхъ формъ энергіи и если каждый разъ при обратныхъ превращеніяхъ часть энергіи «застрѣваетъ» въ тѣлахъ, въ формѣ необратимой, то послѣ большого числа такихъ обмѣновъ и обратныхъ превращеній во всѣхъ тѣ- лахъ исчезнетъ, если можно такъ выразиться, «дѣятельная» энергія и останется «недѣятельная», т. е. та- кая, которая уже не можетъ под- вергаться превращеніямъ. Въ мірѣ наступитъ тахітит энтропіи, т. е. абсолютный покой, иначе говоря, міръ погрузится въ вѣчную смерть и безмолвіе... Слѣдовательно, ученіе объ энтро- піи. какъ оно ни обогащаетъ въ научно философскомъ отношеніи, на- водитъ на печальныя размышленія. Смерть вселенной не есть ли выводъ, построенный на самыхъ строгихъ научныхъ основаніяхъ? спрашиваемъ мы себя. Значитъ, пессимисты правы, говоря, что вселенная стремится къ самоуничтоженію? Мы отвѣчаемъ на это' «да, правы!» и ни одна фило-
©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©О®СХЭ©©©©©О©©С 31 софская система, старавшаяся раз- гадать цѣль бытія, не имѣла такихъ прочныхъ научныхъ основаній, какъ пессимистическая философія, глася- щая, что цѣль бытія, въ концѣ кон- цовъ, есть небытіе. Ибо если уже говорить о цѣли, то цѣль всѣхъ превращеній энергіи,—а это и есть бытіе,—есть ихъ уравновѣшеніе и достиженіе максимума энтропіи,— а это и есть небытіе. И если бы мы хотѣли стоять на почвѣ данныхъ добытыхъ наукой, то наша обязан- ность признать вышеприведенную квинтъ-эссенцію пессимизма одной изъ болѣе прочныхъ истинъ, какими владѣетъ человѣчество. Такимъ образомъ, смерть вита- етъ надъ вселенной съ цѣлью ура- вновѣсить энергіи. Какъ ни печально для насъ такое пріобрѣтеніе, но если бы мы были убѣждены, что оно представляетъ несомнѣнную истину, мы могли бы, пожалуй, гордиться тѣмъ, что проникли въ тайны бытія, познали стремленія вселенной. Мы могли бы сказать: «да, намъ пред- стоитъ гибель, но мы это разгадали усиліями нашего ума!» Мы уподоби- лись бы тому астрологу, который предсказалъ день своей смерти и, умирая, съ гордостью произнесъ: «я радъ, что умираю сегодня, потому что своей смертью я купилъ вели- чайшую тайну природы. Если бы я остался живъ, мнѣ пришлось бы сознаться въ ничтожествѣ своей на- уки, своего ума! А тогда жизнь по- теряла бы для меня всякую цѣну»... Такъ говорилъ, конечно, герой науки, да еще, вѣроятно, герой, со- зданный пылкой фантазіей средне- вѣковыхъ арабскихъ астрологовъ. Человѣчество, даже въ лицѣ своихъ великихъ ученыхъ, не можетъ счи- таться такимъ героемъ. Врядъ ли кому пріятно думать, что всѣ его волненія, усилія его ума, вся соз- данная имь наука, искусство—что все это обратится въ ничто. Итакъ, вселенная стремится къ смерти, къ полному равновѣсію энер- гій. Но раньше, чѣмъ пускаться въ предположенія подобнаго рода, есте- ственно задать себѣ такой вопросъ: Можно ли прилагать законы нашей физики ко вселенной?—Къ той мы- слимой безконечной вселенной, въ которой наблюдаемый нами нашъ «міръ», какъ бы онъ ни былъ ве- ликъ, составляетъ только неизмѣ- римо малую частицу. Мы позволимъ себѣ отвѣтить на этотъ вопросъ сло- вами нашего глубоко-ученаго и та- лантливѣйшаго русскаго физика проф. О. Д. Хвольсона. Проф. Хвольсонъ говоритъ: «Въ нашемъ пространствѣ А мы имѣемъ твердую жидкую и газообразную ма- терію; кромѣ того, мы находимъ на поверхности Земли слѣды странныхъ веществъ: вещества радіоактивныя, эманаціи, а—лучи и электричество. Міръ, въ которомъ эти вещества играютъ главную роль, и въ кото- ромъ наша обыкновенная матерія встрѣчается лишь въ ничтожно ма- лыхъ количествахъ, или вовсе не находится, уже весьма существенно отличался бы отъ нашего міра А. «Всего какія нибудь десять лѣтъ тому назадъ принадлежали къ кар- тинѣ міра атомы, какъ наименьшія частицы химически далѣе не разла- гающихся простыхъ веществъ, и при- томъ атомы, которыхъ обычно пред- ставляли себѣ въ видѣ неизмѣняе- мыхъ и, во всякомъ случаѣ, одно- родныхъ тѣлецъ, напримѣръ, шари- ковъ. Эта, нынѣ уже устарѣвшая и оставленная часть картины міра, вь настоящее время замѣнена совершен- но другою. Атомъ—это уже цѣлый маленькій міръ и, притомъ, міръ весь- "ма сложный, состоящій отчасти изъ электроновъ, а, можетъ бытъ и цѣ- ликомъ построенный изъ электро- новъ; кромѣ того, предполагается, что внутри атома происходятъ весь- ма быстрыя и сложныя движенія. Знаменитый ученый сказалъ, что атомъ, по всей вѣроятности, обла- даетъ гораздо болѣе сложнымъ устройствомъ, чѣмъ рояль. Мы не знаемъ, во что обратится эта часть картины міра черезъ новыя десять лѣтъ, но мы допустимъ, что она со- отвѣтствуетъ дѣйствительности.
32 ЕКЭОО®©О0©ОѲ©ОѲѲѲѲѲОО©©Ѳ©ѲѲ©ѲѲ©ѲѲѲ©0©©Ѳ©©ѲѲ©©ѲСХЭ©Ѳ©©©О «Представимъ себѣ, что на такомъ атомѣ живутъ крохотныя существа, настолько же разумныя, какъ и че- ловѣкъ; что цѣлые народы такихъ существъ появляются на атомѣ, жи- витъ и исчезаютъ и что они про- никнуты тою же жаждою познанья, которая такъ характерна для чело- вѣка. Путемъ далекихъ и смѣлыхъ экспедицій, а также долгихъ и вни- мательныхъ наблюденій, имъ, послѣ многихъ трудовъ, удалось изучить и распознать сложное устройство и движенія всѣхъ частей ихъ малень- каго міра. Между ними нашлись ге- ніальные изслѣдователи и остроум- ные изобрѣтатели, которые открыли, что совершенно подобные же міры движутся въ недостижимой для нихъ дали, до наибольшихъ разстояній, которые доступны ихъ инструмен- тамъ. Предположимъ, что міръ, на которомъ они живутъ, атомъ мѣди внутри мѣдной монеты; ихъ астро- номическій міръ, содержащій мил- ліоны такихъ атомовъ, представляет- ся намъ всего въ видѣ микроскопи- ческой пылинки мѣди. «Представимъ себѣ, далѣе, что меж- ду этими существами нашлись уче ные, которые рѣшились мысленно перешагнуть отъ доступнаго ихъ на- блюденія міра ко вселенной и выска- зать мысль, что вселенная, т. е. со- вокупность всего существующаго, однородна, что въ ней происходятъ лишь тѣ явленія, которыя они на- блюдали и открыли въ доступномъ имъ астрономическомъ мірѣ. На на- шемъ языкѣ это означало бы: все ленная состоитъ изъ мѣди. «Должны ли мы такую гипотезу назвать смѣлой или легкомысленной? Такъ какъ мы знаемъ, что она лож- на, намъ приходится остановиться на послѣднемъ»! «Возможно, что въ отдаленныхъ частяхъ пространства 7. законъ все- мірнаго тяготѣнія замѣненъ совер- шенно другимъ, напр. отталкива- ніемъ, или даже силою, дѣйствую- щей въ сторону, подобно той, кото- рую мы даже на землѣ наблюдаемъ въ нѣкоторыхъ электромагнитныхъ явленіяхъ. Что же мы, однако, дол- жны сказать относительно великихъ основныхъ законовъ: сохраненія массъ, сохраненія энергіи, и т на- зываемаго закона энтропіи, который ничто иное, какъ законъ эволюціи міра А? Не должны ли эти законы повсюду оставаться строго соблю- денными? Нѣтъ! Уже въ современ- ной картинѣ міра стала пробиваться, пока еще весьма робко, смѣлая мысль о томъ, что матерія можетъ пре- вращаться въ энергію, и энергія въ матерію, хотя бы и въ неизмѣримо, т. е. невѣсомо малыхъ количествахъ. Міръ, въ которомъ эти превращенія играли бы первенствующую роль во всѣхъ явленіяхъ, мы бы врядъ ли признали похожимъ на нашъ міръ. Возможно также, что и за- конъ эволюціи въ тѣхъ мірахъ со- вершенно другой, чѣмъ въ нашемъ, не говоря уже о томъ, что даже наша картина міра, какъ показалъ Больцманъ, не только считаетъ воз- можнымъ, но даже съ достовѣр- ностью предсказываетъ, что уже въ пространствѣ 2 должны существо- вать части, въ которыхъ нашъ за- конъ энтропіи перестаетъ управлять явленіями». Вообще, «на вопросъ о свойствахъ вселенной» мы, поэтому, должны открыто и честно отвѣтить: і^пога- тиз (не знаемъ)! Но мы не должны непремѣнно отвѣтить: вполнѣ безна- дежнымъ для нашей духовной энер- гіи: і^оогаЬітиз, т. е. не будемъ знать!
а ©О000©0Ѳ0000ѲО000Ѳ€)Ѳ00ѲѲѲ©€Ѳ©ѲѲѲѲ00Ѳ0©©©0©Ѳ©000Ѳ©©©О®00Ѳ о о о © о о 0 о 0 о Издательство П. П. Сойкина (ПЕТРОГРАДЪ, СТРЕМЯННАЯ, 12). а АСТРОФИЗИКА. Свойства небесныхъ тѣлъ. Проф. Вальтера Ф. Вислиценуса. Этотъ трудъ является единственнымъ на русскомъ языкѣ сочиненіемъ, спеціально посвященнымъ завоеваніямъ астрофизики. Съ 11 рис. Цѣна 40 коп., съ перес. 60 коп. Оглавленіе: Солнце. Явленія поверхности солнца. Наблюденія надъ краями и обо- лочкой солнца. Спектръ солнца и его отдѣльныхъ частей. Свѣтъ и теплота на солнцѣ. Различ- ныя теоріи состоянія солнца. Сѣверное сіяніе и зодіакальный свѣтъ. Луна. Образованія лунной поверхности. Свѣтъ, вовдухъ и теплота на лунѣ. Измѣненія на луиѣ. Мнѣнія о происхожденіи образованій на лунѣ. Планеты и ихъ спутники. Яркость свѣта и спектры планетъ и ихъ спутниковъ. Физическое состояніе планетъ. Тѣла въ міровомъ пространствѣ. Кометы н метеоры. Неподвижныя звѣзды. Туманныя пятна. СОЛНЦЕ. Сочин. 7. Морэ, съ предисловіемъ Камилла Фламма- ріона. Въ этой книгѣ знаменитый астрономъ собралъ все, что извѣстно современной наукѣ о строеніи и жизни солнца. Она предназначена для широкихъ круговъ публики и написана въ высшей степени общедоступно. Съ 99 рис. Цѣна 1 р. 25 к., съ перес. 1 р. 50 к. Содержаніе: Общій взглядъ на солнечн. систему. Энергія солнца. Механизмъ конденсаціи. Вращеніе солнца. Солнечныя пятна. Разборъ современныхъ теорій. Новая теорія пятенъ. Проту- беранцы- Подробное изслѣдованіе солнечныхъ пятенъ. Метеорологія солнца. Наблюденія солнца. ЧУДЕСА ТЕХНИКИ. Роскошное изданіе Подъ общей редакціей инж.-технолога В. В- Рюмина. Свыше 700 стран Съ многочислен. ри- сунками. Цѣна 2 руб., въ изящн. перепл. 2 руб. 50 коп. Сочиненіе «Чудеса техники» даетъ полную картину блестящихъ успѣховъ современ- ной техники во всѣхъ ея областяхъ. Чудеса современнаго строительства, безпроволочные те- леграфы и телефоны, работы въ нѣдрахъ земли и безднахъ океана, поразительные успѣхи химіи, грандіозныя работы по соединенію морей и океановъ, завоеваніе воздуха, чудеса техники повседневной жизни. ШКОЛА ФИЗИКИ. Сборникъ главнѣйшихъ опытовъ по Сост. Г. Абрагамъ. Съ 232 рис. Цѣна 75 к, съ перес. 90 к. Содержаніе: Обработка металловъ на тискахъ, на токарномъ станкѣ, на наконецъ, физикѣ. О О О © о о о © о о о о 0 о о о о о о 1 о о © ѳ © © о 0 © о о 0 О © о о о о о © о о © 0 о © о о о о о © о 0 ѳ о о о о 2 о о 0 о ... о 0ѲФ00ОО000000ѲѲѲ0ѲѲѲѲ0ѲѲѲѲ0ОѲѲ0ѲѲОѲ0ѲѲѲѲѲѲОѲ0ѲѲѲѲ0ѲО00ѲО о © © © © © 0 ѳ о О о о Содержаніе: Обработка металловъ на тискахъ, на токарномъ станкѣ, на верстакѣ. Обработка стекла. Различные рецепты. Движеніе жидкостей. Капиллярность. Тонкія пленки. Термометрія. Расширеніе твердыхъ тѣлъ и жидкостей. Плавленіе. Сжимаемость и ожиженіе га- зовъ. Гигрометрія. Кипѣніе. Теплоемкость. Лучеиспусканіе теплоты. Звукъ. Волны. Звуковыя колебанія. Распространеніе звука. Звучащія трубы. Источникъ свѣта. Тѣнь и полутѣнь. Фото- метры. Отраженія. Оптическіе приборы. Фотографія. Электризація. Электрофоръ, іонизація. Термоэлектричество. Цдгнетизмъ. Лучи Рентгена. Телеграфъ безъ проводовъ и мн. друг. ПОПУЛЯРНАЯ ХИМІЯ. Опыты любителя. Съ 67 рис. Сост. по Федо, Тиссандье, Менделѣеву и друг. А. Яцутпа. Цѣна 50 к., съ перес 65 к. Оглавленіе: Кислородъ. Сжиганіе стальной иголки въ кислородѣ. Озонъ, приготовленіе его. Водородъ, добываніе его. Воздушный шаръ. Проходъ проволоки сквозь ледъ. Взрывчатыя вещества. Друммондовъ свѣтъ. Вода блондинокъ. Углеродъ. Собачья пещера. Вертящееся яйцо. Бумажное колесо. Полученіе кислорода ивъ листьевъ растеній. Чудесный фонтанъ. Взрывъ кау- чуковаго шара. Дѣйствіе амміака на цвѣты. Окрашиваніе цвѣтовъ кислотами. Хлоръ. Бертоле- това соль. Горѣніе мѣдной проволоки. Фторъ. Гравированіе на стеклѣ, іодъ. Сѣра. Отливаніе изъ сѣры моделей. Припаиваніе желѣза къ камню. Вулканъ. Замораживаніе воды въ раскален- номъ до-красна тнглѣ. Азотъ. Воздухъ. Веселящій газъ. Небесная вода. Фонтанъ въ бутылкѣ. Дымовыя кольца. Свѣтящіеся порошки. Философскій бокалъ. Способы рѣзать стекло, сверленіе стекла; какъ гнуть трубки. Письмо на стеклѣ. Гравированіе на мѣди, на желѣзѣ и стали; на золотѣ и платинѣ; на мраморѣ, на яичной скорлупѣ, на слоновой костн. Опыты съ поваренной солью. Симпатическія чернила. Охлаждающія смѣси. Зимній пейзажъ. Весенній пейзажъ. Осенній пейзажъ. Два врага, илн кошка и мышка. Письмо цвѣтными порошками. Вѣчный барометръ. Превращеніе пейзажа. Освѣщеніе алюминіемъ. Философская шерсть. Чернила для письма на цинкѣ и оловѣ. Скрнпъ олова. Плавленіе олова на листѣ бумаги. Ложки, плавящіяся въ горячей водѣ. Сплавъ, взрывающійся при смачиваніи водой. Опыты съ желѣзомъ, ртутью, мѣдью и мн. др. ЖИЗНЬ ЗЕМЛИ. Очерки популярной геологіи, проф. Ф. Пуше. Перев. и дополнилъ проф. Н. Ляминъ. Изд. 2-е. Съ 35 рис. Ц. 50 к., съ перес. 65 к. Оглавленіе: Наука и живнь вемли. Первыя страницы нвъ исторія земной жизни Палео- зойская эра. Мезозойская эра. Кенозойская зра. Четвертичный періодъ. Доисторическій чело- вѣкъ. Окаменѣлости. Горы и причины ихъ происхожденія. Вулканы. Землетрясенія и колебанія почвы. Ледники и полярныя страны. Пещеры и гроты. Степи и пустыни. Источники, артезіанскіе колодцы и гейзеры. Рѣки, озера и моря. Атмосфера и ея геологическая дѣятельность. И
КНИЖНЫЙ СКЛАДЪ П. П. СОИКИНА. (Петроградъ, Стремянная, 12, собств. доить). * молніи. Географическое распредѣленіе грозъ. Ста- тистика Молніи. Огни Св. Эльма и блуждающіе огоньки. Г ромоотводы. Послѣдняя оффиціальная инструкція Акаде- міи Наукъ. Сѣверныя сіянія. Предсказанія погоды и мн. др. Высокія достоинства популя- ризаторскаго пера К. Фламмаріо- на настолько общеизвѣстны, что распространяться о нихъ из- лишне. Одно изъ лучшихъ его произведеній «Атмосфера» охва- тываетъ всю область воздуш- ныхъ явленій, во всемъ ихъ пестромъ многообразіи; составъ атмосферы и ея роль иъ круго- воротѣ жизни, различныя свѣ- товыя и тепловыя явленія, уче- ніе о климатѣ, погодѣ и ея предсказаніи, ученіе о вѣтрахъ, о круговоротѣ влаги, электри- ческихъ явленіяхъ въ атмо- сферѣ и т. д. Словомъ „А тмосфера" Камилла Фламмаріона даете полную картину жизни въ воз- душной стихіи,—картину, ма- стерски вырисованную до мель- чайшихъ деталей. Масса сним- ковъ съ фотографій, рисунковъ и наглядныхъ чертежей, иллю- стрирующихъ текстъ, вначи- ^АТМОСФЕРА. = ОБЩЕПОНЯТНАЯ МЕТЕОРОЛОГІЯ. Соч. К. Фламмаріона. Въ перев. 2Г. 7Г. Толстого. Съ многоч. рис., чертеж. и фотограф. Цѣна 1 р. 50 к., съ перес. 1 р. 75 к. Въ изящн. перепл. 2 р., съ перес. 2 р 25 к. Содержаніе: Наша планета и оживляющая ее жидкость. Земной шаръ. Атмосферная оболочка* Высота атмосферы. Вѣсъ земной атмосферы. Химическій составъ воздуха. Роль воздуха въ орга- нической жизни на землѣ. Звукъ и голосъ. Свѣтъ и оптическія явленія въ воздухѣ.День. Вечеръ. Ночь. Утро. Радуга. А и геліи. Воз- душные спектры.—Тѣни въ го- рахъ.—Странные свѣтов. эффек- ты.—Ореолы и апоееозы.—Круги. Круги или Гало. Миражъ. Роль свѣта въ природѣ. Солнце и его вліяніе на землю. Тепло въ атмо- сферѣ. Времена года. Темпера- тура.— Весна.—Лѣто.—Осень.— Зима. Климаты. Распредѣленіе температуры по поверхности зем- ного шара. — Изотермы.—Эква- торъ. — Тропики. — Умѣренные поясы.—Полюсы. Горы. Вѣтеръ и его причины. Морскія теченія. Перемѣнные вѣтры. Бури, атмо- сферное давленіе и вліяніе его на погоду. Смерчи, вихри и тор- надо. Вода на поверхности земли и въ атмосферѣ. Облака. Дождь. Проливные дожди и наводненія. Дожди оплодотворяющіе.—Дожди губительные —Дождливые годы. Гридъ. Ходъ грозъ.—Капризное распред, града по полямъ. Чудеса. Кровавые дожди. Земляные дожди.—Сѣрные дожди.—Дожди ивъ ра- стеній, лягуш., рыбъ, различи, животн. Электрич. на землѣ н въ атмосферѣ. Громъ и молнія. Удары Образенъ яеріл. для синя. „Атмосфера". тельно помогаетъ усвоенію прочитаннаго. Настоящее изданіе «Атмосферы» Камилла Фламмаріона представляетъ собою полный пере- вода безъ малѣйшихъ сокращеній. АСТРОФИЗИКА. СВОЙСТВА НЕБЕСНЫХЪ №. Профессора Вальтера Ф. Вислиценуса. Съ 11 рис« Цѣна 40 коп., съ пересылкой 60 коп. Оглавленіе: Солнце. Явленія на поверхности солнца. Наблюденія надъ краями и оболочкой солнца. Спектръ солнца и его отдѣльныхъ частей. Свѣтъ и теплота на солнцѣ. Различныя теоріи со- стоянія солнца Сѣверное сіяніе н зодіакальный свѣтъ. Луна Образованія лунной поверхности. Свѣтъ, воздухъ и теплота на лунѣ. Измѣненія на лунѣ. Мнѣнія о происхожденіи образованій иа лунѣ. Планеты и ихе спутники. Яркость свѣта и спектры планетъ и ихъ снутник. Физич. состояи. планетъ. Тѣла вб міровомв пространствѣ.Коме- ты и метеоры. Неподвижн. звѣзды.Туманныя пятна. СОЛНЦЕ. Сочиненіе Т. Морэ, съ предисловіемъ Камилла Фламмаріона. Съ 99 рис. Цѣна 1 рур. 25 коп., съ пересылкой 1 руб- 50 коп. Содержаніе: Общій взглядъ на солнечную систему. Энергія солнца. Механизмъ конденсаціи. Вращеніе солнца. Солнечныя пятна. Раэборъ со- временныхъ теорій. Новая теорія пятенъ. Протубе- ранцы. Подробное изслѣдованіе солиечн. пятенъ. Метеорологія солнца. Наблюденіе солнца. Въ этой книгѣ знаменитый астрономъ собралъ все, что извѣстно современной наукѣ о строеніи и жизни Солнца. Оив предназначена для широкихъ круговъ публики и написана въ высшей степени общедостувио. НОВЫЕ полные каталоги Книгоиздательства И. П. Сайкина высылаются немедленно безплатно. Стоимость книгъ и нересылки можно высылать почтовыми марками. ЕЛЭЗИКІ Типографія П. П. Семкина Петроградъ, Стремянная,!?.