V. ГОСУДАРСТВО, СЕМЬЯ, ВОСПИТАНИЕ 8 страница
Всякое движение связано с каким‑нибудь перемещением – перемещением небесных тел, земных масс, молекул, атомов или частиц эфира. Чем выше форма движения, тем незначительнее становится это перемещение. Оно никоим образом не исчерпывает природы соответствующего движения, но оно неотделимо от него. Поэтому его необходимо исследовать раньше всего остального.
Вся доступная нам природа образует некую систему, некую совокупную связь тел, причем мы понимаем здесь под словом тело все материальные реальности, начиная от звезды и кончая атомом и даже частицей эфира, поскольку признается реальность последнего. В том обстоятельстве, что эти тела находятся во взаимной связи, уже заключено то, что они воздействуют друг на друга, и это их взаимное воздействие друг на друга я есть именно движение. Уже здесь обнаруживается, что материя немыслима без движения. И если далее материя противостоит нам как нечто данное, как нечто несотворимое и неуничтожимое, то отсюда следует, что и движение несотворимо и неуничтожимо. Этот вывод стал неизбежным, лишь только люди познали вселенную как систему, как взаимную связь тел. А так как философия пришла к этому задолго до того, как эта идея укрепилась в естествознании, то понятно, почему философия сделала за целых двести лет до естествознания вывод о несотворимости и неуничтожимости движения. Даже та форма, в которой она его сделала, все еще выше теперешней естественнонаучной формулировки его. Положение Декарта о том, что количество [Menge] имеющегося во вселенной движения остается всегда одним и тем же, страдает лишь формальным недостатком, поскольку здесь выражение, имеющее смысл в применении к конечному, применяется к бесконечной величине. Наоборот, в естествознании имеются теперь два выражения этого закона: формула Гельмгольца о сохранении силы и новая, более точная формула о сохранении энергии, причем, как мы увидим в дальнейшем, одна из этих формул высказывает прямо противоположное другой и каждая вдобавок выражает лишь одну сторону отношения.
|
|
|
Если два тела действуют друг на друга так, что в результате этого получается перемещение одного из них или обоих, то перемещение это может заключаться лишь в их взаимном приближении или удалении. Они либо притягивают друг друга, либо друг друга отталкивают. Или, выражаясь терминами механики, действующие между ними силы суть центральные силы, т. е. они действуют по направлению прямой, соединяющей их центры. В настоящее время мы считаем чем‑то само собой разумеющимся, что это происходит во вселенной всегда и без исключения какими бы сложными ни являлись иные движения. Мы считали бы нелепым допустить, что два действующих друг на друга тела, взаимодействию которых не мешает никакое препятствие или воздействие третьих тел, обнаруживают это взаимодействие иначе, чем по кратчайшему и наиболее прямому пути, т. е. по направлению прямой, соединяющей их центры [Пометка на полях: «Кант на стр. 22 говорит, что три измерения пространства обусловлены тем, что это притяжение или отталкивание совершается обратно пропорционально квадрату расстояния»[304].] . Но, как известно, Гельмгольц («Сохранение силы», Берлин, 1847, гл. I и II)[305] дал также математическое доказательство того, что центральное действие и неизменность количества движения [Bewegungsmenge][306] обусловливают друг друга и что допущение действий нецентрального характера приводит к результатам, при которых движение могло бы быть или создано или уничтожено. Из всего этого следует, что основной формой всякого движения являются приближение и удаление, сжатие и расширение, – короче говоря, старая полярная противоположность притяжения и отталкивания.
|
|
|
Подчеркнем здесь: притяжение и отталкивание рассматриваются нами тут не как так называемые «силы», а как простые формы движения. Ведь уже Кант рассматривал материю как единство притяжения и отталкивания. В свое время мы увидим, как обстоит дело с «силами».
|
|
|
Всякое движение состоит во взаимодействии притяжения и отталкивания. Но движение возможно лишь в том случае, если каждое отдельное притяжение компенсируется соответствующим ему отталкиванием в другом месте, ибо в противном случае одна сторона должна была бы получить с течением времени перевес над другой, и, следовательно, движение в конце концов прекратилось бы. Таким образом, все притяжения и все отталкивания во вселенной должны взаимно компенсироваться. Благодаря этому закон неуничтожимости и несотворимости движения получает такое выражение: каждое притягательное движение во вселенной должно быть дополнено эквивалентным ему отталкивательным движением, и наоборот, или же, – как это выражала задолго до установления в естествознании закона сохранения силы, resp. [respective – соответственно. Ред.] энергии, прежняя философия, – сумма всех притяжений во вселенной равна сумме всех отталкиваний.
Но здесь как будто все еще имеются две возможности для прекращения со временем всякого движения, а именно: либо тем путем, что отталкивание и притяжение в конце концов когда‑нибудь действительно уравновесятся, либо же тем путем, что все отталкивание окончательно завладеет одной частью материи, а все притяжение – другой частью ее. С диалектической точки зрения эти возможности заведомо нереальны. Раз диалектика, основываясь на результатах всего нашего естественнонаучного опыта, доказала, что все полярные противоположности обусловливаются вообще взаимодействием обоих противоположных полюсов, что разделение и противоположение этих полюсов существуют лишь в рамках их взаимной связи и объединения и что, наоборот, их объединение существует лишь в их разделении, а их взаимная связь лишь в их противоположении, то не может быть и речи ни об окончательном уравновешивании отталкивания и притяжения, ни об окончательном распределении и сосредоточении одной формы движения в одной половине материи, а другой формы его – в другой половине ее, т. е. не может быть и речи ни о взаимном проникновении [В смысле взаимного уравновешивания и нейтрализации. Ред.] ни об абсолютном отделении друг от друга обоих полюсов. Утверждать это значило бы то же самое, что требовать, в первом случае, чтобы северный и южный полюсы магнита нейтрализовали друг друга и нейтрализовались друг через друга, а во втором случае, – чтобы распилка магнита посредине между обоими его полюсами дала в одной части северную половину без южного полюса, а в другой части южную половину без северного полюса. Но хотя недопустимость подобных предположений следует уже из диалектической природы полярной противоположности, все же, благодаря господствующему среди естествоиспытателей метафизическому способу мышления, по крайней мере вторая гипотеза играет известную роль в физических теориях. Об этом речь будет идти в своем месте.
|
|
|
Как же представляется движение во взаимодействии притяжения и отталкивания? Это лучше всего исследовать на отдельных формах самого движения. Итог получится тогда в конце.
Рассмотрим движение какой‑нибудь планеты вокруг ее центрального тела. Обычная школьная астрономия объясняет вместе с Ньютоном описываемый этой планетой эллипс из совместного действия двух сил – из притяжения центрального тела и из тангенциальной силы, увлекающей планету в направлении, перпендикулярном к этому притяжению. Таким образом, школьная астрономия принимает, кроме центрально‑действующей формы движения, еще другое направление движения, или еще другую так называемую «силу», а именно – такое направление движения, которое совершается перпендикулярно к линии, соединяющей центры рассматриваемых тел. Тем самым она вступает в противоречие с вышеупомянутым основным законом, согласно которому в нашей вселенной всякое движение может происходить только в направлении центров действующих друг на друга тел, или, как обычно выражаются, может вызываться лишь центрально‑действующими силами. Вследствие этого она вводит в теорию такой элемент движения, который, как мы это тоже видели, неизбежно приводит к идее о сотворении и уничтожении движения и поэтому предполагает также и творца. Таким образом, задача заключалась в том, чтобы свести эту таинственную тангенциальную силу к некоторой центрально‑действующей форме движения, – это и сделала канто‑лапласовская космогоническая теория. Согласно этой теории, как известно, вся солнечная система возникла из вращающейся крайне разреженной газовой массы путем постепенного сжатия ее, причем на экваторе этого газового шара вращательное движение было, само собой разумеется, сильнее всего и отрывало от основной массы отдельные газовые кольца, которые затем сгущались в планеты, планетоиды и т. д., вращаясь вокруг центрального тела в направлении первоначального вращения. Само это вращение объясняется обыкновенно из собственного движения отдельных газовых частичек, происходящего в самых различных направлениях, причем, однако, под конец получается перевес в одном определенном направлении, вызывающий таким образом вращательное движение, которое вместе с ростом сжатия газового шара должно становиться все сильнее. Но какую бы гипотезу мы ни приняли насчет происхождения вращения, каждая из них устраняет тангенциальную силу, которая превращается в особую форму проявления некоего происходящего в центральном направлении движения. Если один, в прямом смысле центральный, элемент планетного движения представлен тяжестью, притяжением между планетой и центральным телом, то другой, тангенциальный, элемент является остатком, в перенесенной или превращенной форме, первоначального отталкивания отдельных частичек газового шара. Таким образом, процесс существования какой‑нибудь солнечной системы представляется в виде взаимодействия притяжения и отталкивания, в котором притяжение получает постепенно все больший и больший перевес благодаря тому, что отталкивание излучается в форме теплоты в мировое пространство и, таким образом, все более и более теряется для системы.
С первого же взгляда ясно, что форма движения, рассматриваемая здесь как отталкивание, есть та самая, которая в современной физике обозначается как «энергия». Система потеряла благодаря процессу сжатия и вытекающему отсюда обособлению отдельных тел, из которых она в настоящее время состоит, «энергию», и потеря эта, согласно известному вычислению Гельмгольца, равняется теперь уже 453/454 находившегося первоначально в ней, в форме отталкивания, количества движения [Bewegungsmenge].
Возьмем, далее, какую‑нибудь телесную массу на самой нашей Земле. Благодаря тяжести она связана с Землей, подобно тому как Земля, со своей стороны, связана с Солнцем; но в отличие от Земли эта масса не способна к свободному планетарному движению. Она может быть приведена в движение только при помощи толчка извне. Но и в этом случае, по миновании толчка, ее движение вскоре прекращается либо благодаря действию одной лишь тяжести, либо же благодаря этому действию в соединении с сопротивлением среды, в которой движется рассматриваемая нами масса. Однако и это сопротивление является в конечном счете действием тяжести, без которой Земля не имела бы никакой сопротивляющейся среды, никакой атмосферы на своей поверхности. Таким образом, в случае чисто механического движения на земной поверхности мы имеем дело с таким положением, в котором решительно преобладает тяжесть, притяжение, в котором, следовательно, при получении движения мы имеем две фазы: сперва мы действуем в направлении, противоположном тяжести, а затем даем действовать тяжести, – одним словом, сперва мы поднимаем массу, а затем даем ей упасть.
Таким образом, мы имеем снова взаимодействие между притяжением, с одной стороны, и формой движения, действующей в противоположном ему направлении, т. е. отталкивательной формой движения, – с другой. Но эта отталкивательная форма движения не встречается в природе в рамках земной чистой механики (оперирующей массами с данным, неизменным для нее агрегатным состоянием и состоянием сцепления). Физические и химические условия, при которых какая‑нибудь глыба отрывается от вершины горы или же при которых становится возможным явление падения воды, лежат вне сферы компетенции этой механики. Таким образом, в земной чистой механике отталкивающее, поднимающее движение должно быть создано искусственно: при помощи человеческой силы, животной силы, силы води, силы пара и т. д. Это обстоятельство, эта необходимость искусственно бороться с естественным притяжением, вызывает у механиков убеждение, что притяжение, тяжесть, или, как они выражаются, сила тяжести, является самой существенной, основной формой движения в природе.
Если, например, мы поднимем какой‑нибудь груз и он благодаря своему прямому или косвенному падению сообщает движение другим телам, то, согласно ходячей механической концепции, движение это сообщается не подниманием груза, а силой тяжести. Так, например, у Гельмгольца «наилучше известная нам и наипростейшая сила – тяжесть – действует в качестве движущей силы... например, в тех стенных часах, которые приводятся в движение гирей. Гиря... не может следовать действию тяжести, не приводя в движение весь часовой механизм». Но она не может приводить в движение часовой механизм, не опускаясь сама, и она опускается до тех пор, пока под конец не размотается вся цепь, на которой она висит. «Тогда часы останавливаются, тогда на время исчерпывается способность к работе часовой гири. Ее тяжесть не пропала и не уменьшилась; она по‑прежнему с той же силой притягивается Землей, но способность этой тяжести порождать движение пропала... Однако мы можем завести часы при помощи силы нашей руки, причем гиря снова поднимается вверх. Раз это сделано, то гиря снова приобрела свою прежнюю способность к действию и может снова поддерживать часы в состоянии движения» (Гельмгольц, «Популярные доклады», вып. II, стр. 144–145).
Таким образом, по Гельмгольцу, не активное сообщение движения, не поднимание гири приводит в движение часы, а пассивная тяжесть гири, хотя сама эта тяжесть выводится из состояния пассивности только благодаря подниманию и снова возвращается к своей пассивности после того, как размоталась цепь, удерживающая гирю. Следовательно, если, согласно новейшему воззрению, как мы только что видели, энергия является только другим выражением для отталкивания, то здесь, согласно более старому, гельмгольцевскому воззрению, сила является другим выражением для противоположности отталкивания, для притяжения. Мы ограничиваемся пока констатированием этого факта.
Но когда процесс земной механики достиг своего конца и тяжелая масса, поднятая сначала кверху, упала обратно, опустившись на тот же самый уровень, то что делается с движением, составлявшим этот процесс? Для чистой механики оно исчезло. Однако теперь мы знаем, что оно отнюдь не уничтожилось. В меньшей своей части оно превратилось в звуковые волнообразные колебания воздуха, в значительно большей части – в теплоту, которая была сообщена отчасти оказывающей сопротивление атмосфере, отчасти самому падающему телу, отчасти, наконец, тому участку почвы, на который упало рассматриваемое нами тело. Точно так же и поднятая кверху часовая гиря постепенно передала свое движение в форме теплоты от трения отдельным колесикам часового механизма. Но не движение падения, как обыкновенно выражаются, т. е. не притяжение, перешло в теплоту, т. е. некоторую форму отталкивания. Напротив, притяжение, тяжесть, остается, как правильно замечает Гельмгольц, тем же, чем оно было раньше, и даже, выражаясь точно, становится больше. Не притяжение, а отталкивание, сообщенное поднятому кверху телу посредством поднимания его, – вот что механически уничтожается падением и что снова воскресает в форме теплоты. Отталкивание масс превратилось в молекулярное отталкивание.
Теплота представляет собой, как мы уже сказали, некоторую форму отталкивания. Она приводит молекулы твердых тел в колебание и этим ослабляет связь отдельных молекул, пока, наконец, не наступает переход в жидкое состояние; при продолжении притока теплоты она и в этом состоянии увеличивает движение молекул до тех пор, пока они совершенно не оторвутся от массы и не начнут свободно двигаться поодиночке с определенной, обусловленной для каждой молекулы ее химическим составом скоростью. При продолжающемся далее притоке теплоты она увеличивает еще более и эту скорость, отталкивая, таким образом, молекулы все дальше друг от друга.
Но теплота есть одна из форм так называемой «энергии»; последняя и здесь оказывается опять‑таки тождественной с отталкиванием.
В явлениях статического электричества и магнетизма мы имеем полярное распределение притяжения и отталкивания. Какой бы гипотезы ни придерживаться насчет modus operand! [способа действия. Ред.] обеих этих форм движения, ни один человек, считающийся с фактами, не усомнится в том, что притяжение и отталкивание, поскольку они вызваны статическим электричеством или магнетизмом и поскольку они могут беспрепятственно проявлять себя, вполне компенсируют друг друга, что впрочем с необходимостью следует уже из самой природы полярного распределения. Такие два полюса, действия которых не вполне компенсировали бы друг друга, не были бы вовсе полюсами; да они никогда до сих пор и не встречались в природе. Явления гальванизма мы оставим пока в покое, ибо здесь процесс обусловливается химическими явлениями, становясь благодаря этому более сложным. Обратимся поэтому лучше к изучению самих химических процессов движения.
Когда две весовые части водорода соединяются с 15,96 весовой части кислорода, образуя водяной пар, то во время этого процесса развивается количество теплоты, равное 68,924 единицы теплоты. Наоборот, если нужно разложить 17,96 весовой части водяного пара на две весовые части водорода и 15,96 весовой части кислорода, то это возможно лишь при том. условии, что водяному пару сообщается движение в количестве, эквивалентном 68,924 единицы теплоты, – будет ли это в форме самой теплоты или же в форме электрического движения. То же самое справедливо и относительно всех других химических процессов. В огромном большинстве случаев при химических соединениях движение выделяется, при разложениях же приходится привносить движение извне. И здесь отталкивание представляет собой, как правило, активную сторону процесса, более наделенную движением или требующую привнесения движения, а притяжение – пассивную сторону процесса, связанную с образованием избытка движения и выделяющую его. Поэтому современная теория и заявляет опять‑таки, что в общем и целом при соединении элементов энергия высвобождается, при разложении же химических соединений – связывается. Термин «энергия», стало быть, здесь опять‑таки употребляется для обозначения отталкивания. И опять‑таки Гельмгольц заявляет:
«Эту силу» (силу химического сродства) «мы можем представить себе как силу притяжения... Эта сила притяжения между атомами углерода и кислорода производит работу точно так же, как и та сила, которая в форме тяжести проявляется Землей в отношении поднятой вверх гири... Когда атомы углерода и кислорода устремляются друг к другу и соединяются в углекислоту, то новообразовавшиеся частицы углекислоты должны находиться в крайне бурном молекулярном движении, т. е. в тепловом движении... Когда в дальнейшем углекислота отдаст свою теплоту окружающей среде, то мы все еще имеем в углекислоте весь углерод, весь кислород, а также силу сродства обоих, столь же деятельную, как и раньше. Но эта сила сродства обнаруживается теперь лишь в том, что она крепко связывает между собой атомы углерода и кислорода, не допуская их разделения» (цит. соч., стр. 169).
Мы здесь видим совершенно то же самое, что и раньше: Гельмгольц настаивает на том, что в химии, как и в механике, сила заключается только в притяжении и, следовательно, является прямой противоположностью того, что у других физиков называется энергией и что тождественно с отталкиванием.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 183; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!