ПРИЛИВНОЕ ТРЕНИЕ. КАНТ И ТОМСОН – ТЕЙТ 8 страница
Она состоит, как правило, из одной или нескольких жидкостей и двух металлов, играющих роль электродов, которые должны быть соединены между собой вне жидкости каким‑нибудь проводником. В этом и состоит весь аппарат. Какое бы еще тело, не соединенное с внешней частью цепи, мы ни погрузили в электровозбуждающую жидкость – будет ли это тело металл, стекло, смола или что‑нибудь иное, – оно не может принять участия в происходящем в цепи химико‑электрическом процессе, т. е. в образовании тока, пока оно не вносит в жидкость химических изменений; самое большее, что оно может сделать, это помешать процессу. Какова бы ни была электровозбудительная способность третьего погруженного металла по отношению к жидкости и к одному или обоим электродам цепи, она не может действовать до тех пор, пока этот металл не соединен вне жидкости с замкнутой цепью.
Отсюда мы видим, что не только вышеприведенное выведение Видеманом так называемого закона электродвижущих сил является ложным, но ложен и тот смысл, который Видеман придает этому закону. Нельзя говорить о компенсирующейся электродвижущей деятельности не соединенного с цепью металла, так как эта деятельность заранее лишена того единственного условия, при котором она может осуществиться; и точно так же так называемый закон электродвижущих сил не может быть выведен из факта, находящегося вне сферы его компетенции.
|
|
|
Старик Поггендорф опубликовал в 1845 г. ряд опытов, в которых он измерял электродвижущую силу самых различных цепей, т. е. определял количество электричества, доставляемого каждой цепью в единицу времени. Среди этих опытов особенно ценны первые 27, в каждом из которых три определенных металла соединялись по очереди в одной и той же электровозбуждающей жидкости в три различные цепи, а эти цепи исследовались и сравнивались между собой с точки зрения доставлявшегося ими количества электричества. В качестве правоверного приверженца контактной теории Поггендорф помещал в цепь не включенным каждый раз также и третий металл и имел, таким образом, удовольствие убедиться, что во всех 81 цепях этот «третий в союзе»[356] оставался в роли простого статиста. Но значение этих опытов заключается вовсе не в этом, а в подтверждении так называемого закона электродвижущих сил и в установлении его правильного смысла.
Остановимся на том ряде цепей, где попарно соединяются между собой в разбавленной соляной кислоте цинк, медь и платина. Здесь, по Поггендорфу, полученные количества электричества, если принять за 100 силу элемента Даниеля, равнялись следующим величинам:
Цинк‑медь 78,8
Медь‑платина 74,3
|
|
|
Сумма 153,1
Цинк‑платина 153,7
Таким образом, цинк в прямом соединении с платиной дал почти в точности то же количество электричества, что цинк‑медь плюс медь‑платина. То же самое имело место и во всех других цепях, какие бы при этом ни брались жидкости и металлы. Если из ряда металлов в одной и той же возбуждающей жидкости образовать гальванические цепи таким образом, что металлы эти располагаются в порядке, соответствующем вольтову ряду металлов в данной жидкости, и каждый следующий металл служит отрицательным электродом для предыдущего и положительным электродом для последующего, то сумма количеств электричества, доставляемых всеми этими цепями, равна тому количеству электричества, которое доставляется прямой цепью из обоих конечных членов всего ряда металлов. Так, например, количества электричества, доставляемые в разбавленной соляной кислоте цепями: цинк‑олово, олово‑железо, железо‑медь, медь‑серебро, серебро‑платина, равнялись бы в своей совокупности тому количеству электричества, которое доставляется цепью цинк‑платина; гальваническая батарея, составленная из всех элементов вышеприведенного ряда, как раз нейтрализовалась бы, при прочих равных условиях, элементом цинк‑платина, ток которого двигался бы в противоположном направлении.
|
|
|
Рассматриваемый в этом виде, так называемый закон электродвижущих сил приобретает действительное и крупное значение. Он раскрывает перед нами новую сторону взаимной связи между химическим и электрическим действием. До сих пор, при преимущественном исследовании источника энергии гальванического тока, этот источник, химическое превращение, представлялся нам активной стороной процесса; а электричество порождалось этим источником и потому выступало сперва как нечто пассивное. Теперь отношение становится обратным. Электрическое возбуждение, обусловленное свойствами разнородных тел, приведенных между собой в соприкосновение в цепи, не может ни прибавить, ни отнять энергию у химического действия (иначе как путем превращения освобождающейся энергии в электричество); но в зависимости от устройства цепи оно может либо ускорить, либо замедлить это действие. Если цепь: цинк – разбавленная соляная кислота – медь, дает для тока в единицу времени только половину того количества электричества, которое дает цепь: цинк – разбавленная соляная кислота – платина, то, выражаясь химически, это означает, что первая цепь дает в единицу времени лишь половину того количества хлористого цинка и водорода, которое доставляется второй цепью. Таким образом, химическое действие удвоилось, хотя чисто химические условия остались неизменными. Электрическое возбуждение стало регулятором химического действия; оно выступает теперь как активная сторона всего процесса, а химическое действие – как пассивная сторона.
|
|
|
С этой точки зрения становится понятным тот факт, что целый ряд процессов, рассматривавшихся раньше как чисто химические, теперь представляются как электро‑химические. Разбавленная кислота действует лишь очень слабо, – если она вообще действует, – на химически чистый цинк; но зато обыкновенный, имеющийся в продаже цинк быстро растворяется в ней с образованием соли и выделением водорода; он содержит в себе примеси других металлов и угля, неравномерно представленные на разных местах его поверхности. Между ними и самим цинком образуются в кислоте местные токи, причем те места, где имеется цинк, образуют положительные электроды, а другие металлы – отрицательные электроды, на которых выделяются пузырьки водорода. Точно так же теперь рассматривается как электро‑химическое то явление, что железо, погруженное в раствор медного купороса, покрывается слоем меди; а именно, это явление рассматривается как обусловленное теми токами, которые возникают между разнородными местами поверхности железа.
В соответствии с этим мы находим также, что вольтовы ряды металлов в жидкостях соответствуют в общем и целом тому порядку, в котором металлы располагаются по их вытеснению друг другом из их соединений с галоидами и кислотными радикалами. На крайнем отрицательном конце вольтовых рядов мы находим, как правило, металлы золотой группы: золото, платину, палладий, родий, которые с трудом окисляются, на которые почти или совсем не действуют кислоты и которые легко вытесняются из своих солей другими металлами. На крайнем положительном конце находятся щелочные металлы, обнаруживающие прямо противоположные свойства: их едва можно выделить из их окислов при затрате огромнейшего количества энергии; они встречаются в природе почти исключительно в форме солей и обладают наибольшим из всех металлов сродством с галоидами и кислотными радикалами. Между обеими группами металлов расположены остальные металлы в несколько меняющейся последовательности, но так, что в целом их электрические и химические свойства соответствуют друг другу. Последовательность отдельных из этих металлов меняется в зависимости от жидкостей и к тому же вряд ли окончательно установлена хотя бы для какой‑нибудь одной жидкости. Позволительно даже сомневаться, существует ли вообще подобный абсолютный вольтов ряд металлов для какой‑нибудь отдельной жидкости. Если взять соответствующим образом составленные цепи и электролитические ванны, то два куска одного и того же металла могут служить в них положительным и отрицательным электродами, т. е. один и тот же металл может быть по отношению к самому себе как положительным, так и отрицательным. В термоэлементах, превращающих теплоту в электричество, направление тока при значительных различиях температуры в обоих спаях изменяется на обратное: положительный прежде металл становится отрицательным, и наоборот. Точно так же не существует абсолютного ряда, согласно которому металлы вытесняют друг друга из своих химических соединений с каким‑нибудь определенным галоидом или кислотным радикалом; путем доставления энергии в форме теплоты мы можем во многих случаях почти по произволу изменять и делать обратным расположение ряда, установленного для обычной температуры.
Таким образом, мы находим здесь своеобразное взаимодействие между химизмом и электричеством. Химическое действие в цепи, доставляющее электричеству всю энергию, необходимую для образования тока, в свою очередь возбуждается во многих случаях впервые лишь теми электрическими напряжениями, которые создаются в цепи, и во всех случаях количественно регулируется этими напряжениями. Если прежде процессы в цепи выступали перед нами как химико‑электрические, то теперь мы видим, что они в такой же мере и электро‑химические. С точки зрения образования длительного тока химическое действие являлось первичным моментом, с точки же зрения возбуждения тока оно является вторичным, побочным фактором. Взаимодействие исключает всякое абсолютно первичное и абсолютно вторичное; но вместе с тем оно есть такой двусторонний процесс, который по своей природе может рассматриваться с двух различных точек зрения; чтобы его понять как целое, его даже необходимо исследовать в отдельности сперва с одной, затем с другой точки зрения, прежде чем можно будет подытожить совокупный результат. Если же мы односторонне придерживаемся одной точки зрения как абсолютной в противоположность к другой или если мы произвольно перескакиваем с одной точки зрения на другую в зависимости от того, чего в данный момент требуют наши рассуждения, то мы остаемся в плену односторонности метафизического мышления; от нас ускользает связь целого, и мы запутываемся в одном противоречии за другим.
Мы видели выше, что, согласно Видеману, первоначальное отклонение гальванометра, – непосредственно после погружения металлических пластинок в жидкость цепи и еще до того, как химические изменения изменили силу электрического возбуждения, – «является мерой для суммы электродвижущих сил в замкнутой цепи».
До сих пор так называемая электродвижущая сила фигурировала перед нами как особая форма энергии, которая в нашем случае возникала в эквивалентном количестве из химической энергии и в дальнейшем процессе снова превращалась в эквивалентные количества теплоты, движения масс и т. д. Здесь же мы узнаём вдруг, что «сумма электродвижущих сил в замкнутой цепи» существует еще до того, как химические изменения освободили указанную энергию, иными словами, мы узнаём, что электродвижущая сила есть не что иное, как способность определенной цепи освобождать в единицу времени определенное количество химической энергии и превращать ее в электрическое движение. Электродвижущая сила оказывается здесь, как прежде электрическая разъединительная сила, тоже силой, не содержащей в себе и искорки энергии. Таким образом, Видеман понимает под «электродвижущей силой» две совершенно различные вещи: с одной стороны, способность той или иной цепи освобождать определенное количество данной химической энергии и превращать ее в электрическое движение, а с другой стороны – само произведенное количество электрического движения. То, что они пропорциональны друг другу и что одна из них является мерой для другой, нисколько не уничтожает их различия. Химическое действие в цепи, произведенное количество электричества и возникшая из него в замкнутой цепи теплота (если помимо этого не произведено никакой работы) даже более чем пропорциональны между собой: они эквивалентны; но это не причиняет никакого ущерба их различию. Способность какой‑нибудь паровой машины, имеющей цилиндр определенного диаметра и определенный ход поршня, производить определенное количество механического движения из доставляемой ей теплоты, при всей своей пропорциональности самому этому механическому движению, весьма отлична от него. И если подобный способ выражения был еще терпим в эпоху, когда в естествознании не было речи о сохранении энергии, то ясно, что со времени признания этого основного закона нельзя больше смешивать действительную живую энергию в какой‑нибудь ее форме со способностью какого‑нибудь аппарата придавать освобождающейся энергии эту форму. Это смешение является естественным дополнением к смешению силы и энергии в случае электрической разъединительной силы; оба эти смешения являются тем, в чем гармонически разрешаются три совершенно противоречащие друг другу видемановские объяснения тока, и вообще они‑то и лежат в конце концов в основе всей его теоретической путаницы по поводу так называемой «электродвижущей силы».
Помимо уже рассмотренного своеобразного взаимодействия между химизмом и электричеством имеется еще другое общее им свойство, тоже указывающее на более тесное родство обеих этих форм движения. Обе они могут существовать только так, что они при этом исчезают. Химический процесс совершается для каждой вступающей в него группы атомов мгновенно. Он может быть продлен только благодаря наличию нового материала, непрерывно все вновь вступающего в него. То же самое относится к электрическому движению. Едва только оно произошло из какой‑нибудь другой формы движения, как снова превращается в какую‑нибудь третью форму движения; только непрерывный приток пригодной для превращения энергии может дать длительный ток, в котором в каждое мгновение новые количества движения [Bewegungsmengen] принимают и снова теряют форму электричества.
Понимание этой тесной связи между химическим и электрическим действием, и наоборот, приведет к крупным результатам в обеих этих областях исследования. Оно становится уже достоянием все более и более широких кругов. Среди химиков Лотар Мейер, а за ним Кекуле уже высказали тот взгляд, что предстоит воскрешение в обновленной форме электрохимической теории. И среди физиков, занимающихся исследованием электричества, начинает, по‑видимому, наконец, – как это в особенности показывают последние работы Ф. Кольрауша, – распространяться убеждение, что только тщательное учитывание химических процессов в цепи и в электролитической ванне может вывести их науку из тупика старых традиций.
И в самом деле, можно считать несомненным, что учению о гальванизме, а за ним и учению о магнетизме и статическом электричестве можно дать твердую основу только посредством химически точной генеральной ревизии всех перешедших по наследству непроверенных опытов, производившихся на базе преодоленной наукой точки зрения, – при условии тщательного учитывания и установления происходящих тут превращений энергии, с отстранением на время всех традиционных теоретических представлений об электричестве.
РОЛЬ ТРУДА В ПРОЦЕССЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОБЕЗЬЯНЫ В ЧЕЛОВЕКА[357]
Труд – источник всякого богатства, утверждают политико‑экономы. Он действительно является таковым наряду с природой, доставляющей ему материал, который он превращает в богатство. Но он еще и нечто бесконечно большее, чем это. Он – первое основное условие всей человеческой жизни, и притом в такой степени, что мы в известном смысле должны сказать: труд создал самого человека.
Много сотен тысячелетий тому назад, в еще не поддающийся точному определению промежуток времени того периода в развитии Земли, который геологи называют третичным, предположительно к концу этого периода, жила где‑то в жарком поясе – по всей вероятности, на обширном материке, ныне погруженном на дно Индийского океана, – необычайно высокоразвитая порода человекообразных обезьян. Дарвин дал нам приблизительное описание этих наших предков. Они были сплошь покрыты волосами, имели бороды и остроконечные уши и жили стадами на деревьях[358].
Под влиянием в первую очередь, надо думать, своего образа жизни, требующего, чтобы при лазании руки выполняли иные функции, чем ноги, эти обезьяны начали отвыкать от помощи рук при ходьбе по земле и стали усваивать все более и более прямую походку. Этим был сделан решающий шаг для перехода от обезьяны к человеку.
Все существующие еще ныне человекообразные обезьяны могут стоять прямо и передвигаться на одних только ногах, но лишь в случае крайней необходимости и в высшей степени неуклюже. Их естественное передвижение совершается в полувыпрямленном положении и включает употребление рук. Большинство из них при ходьбе опираются о землю средними фалангами согнутых пальцев рук и, поджимая ноги, продвигают тело между длинными руками, подобно хромому, ходящему на костылях. Вообще мы и теперь еще можем наблюдать у обезьян все переходные ступени от хождения на четвереньках до хождения на двух ногах. Но ни у одной из них последнее не стало чем‑то большим, нежели вынужденным приемом, применяемым в крайнем случае.
Если прямой походке у наших волосатых предков суждено было стать сначала правилом, а потом и необходимостью, то это предполагает, что на долю рук тем временем доставалось все больше и больше других видов деятельности. Уже и у обезьян существует известное разделение функций между руками и ногами. Как уже упомянуто, при лазании они пользуются руками иначе, чем ногами. Рука служит преимущественно для целей собирания и удержания пищи, как это уже делают некоторые низшие млекопитающие при помощи своих передних лап. С помощью руки некоторые обезьяны строят себе гнезда на деревьях или даже, как шимпанзе, навесы между ветвями для защиты от непогоды. Рукой они схватывают дубины для защиты от врагов или бомбардируют последних плодами и камнями. При ее же помощи они выполняют в неволе ряд простых операций, которые они перенимают у людей. Но именно тут‑то и обнаруживается, как велико расстояние между неразвитой рукой даже самых высших человекообразных обезьян и усовершенствованной трудом сотен тысячелетий человеческой рукой. Число и общее расположение костей и мускулов одинаково у обеих, и тем не менее рука даже самого первобытного дикаря способна выполнять сотни операций, не доступных никакой обезьяне. Ни одна обезьянья рука не изготовила когда‑либо хотя бы самого грубого каменного ножа.
Поэтому те операции, к которым наши предки в эпоху перехода от обезьяны к человеку на протяжении многих тысячелетий постепенно научились приспособлять свою руку, могли быть вначале только очень простыми. Самые низшие дикари и даже те из них, у которых приходится предположить возврат к более звероподобному состоянию с одновременным физическим вырождением, всё же стоят гораздо выше тех переходных существ. Прежде чем первый кремень при помощи человеческой руки был превращен в нож, должен был, вероятно, пройти такой длинный период времени, что в сравнении с ним известный нам исторический период является незначительным. Но решающий шаг был сделан, рука стала свободной и могла теперь усваивать себе всё новые и новые сноровки, а приобретенная этим большая гибкость передавалась по наследству и возрастала от поколения к поколению.
Рука, таким образом, является не только органом труда, она также и продукт его. Только благодаря труду, благодаря приспособлению к все новым операциям, благодаря передаче по наследству достигнутого таким путем особого развития мускулов, связок и, за более долгие промежутки времени, также и костей, и благодаря все новому применению этих переданных по наследству усовершенствований к новым, все более сложным операциям, – только благодаря всему этому человеческая рука достигла той высокой ступени совершенства, на которой она смогла, как бы силой волшебства, вызвать к жизни картины Рафаэля, статуи Торвальдсена, музыку Паганини.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 201; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!