«Эфир и гравитация»

Он предположил, что «каждый атом материи состоит из ядра или центральной точки, окруженной упругой атмосферой, которая удерживается в своем положении силами притяжения, и что упругость, обусловленная теплотой, возникает из центробежной силы этих атмосфер, вращающихся или осциллирующих вокруг своих ядер или центров».

Теперь в этом предположении мы находим, что он признает, что каждый атом имеет атмосферу, причем такая атмосфера, очевидно, является эфирной, и в этом случае гипотеза согласуется с утверждением в ст. 46, что каждый атом обладает эфирной атмосферой. Он далее указывает, что атмосфера удерживается в своем положении силами притяжения. Это также гармонирует с гипотезой, приведенной в ст. 45, которая доказывает, что эфир гравитационен, и поэтому атмосфера атома удерживалась бы в своем положении силой притяжения гравитации, как предполагал Юнг в своей четвертой гипотезе.

Далее он продолжает показывать, что упругость атомной атмосферы пропорциональна ее плотности, что также соответствует утверждению, сделанному в ст. 47, и также согласуется с законом Бойля. Затем он продолжает доказывать, что количество теплоты в теле измеряется молекулярными оборотами вихрей.

Он не дает четкого определения точного характера этих молекулярных вихрей, но я понимаю это так, что каждая атмосфера находится в состоянии вращения вокруг своего атомного центра, точно так же, как атмосфера планеты находится в состоянии вращения вокруг своего центрального тела.

Такое предположение полностью гармонирует с опытом, так как существует аналогия для его предположения из планетной системы; и если атом — это мир в миниатюре, как я верю, то атмосфера атома должна вращаться вокруг своего центрального ядра точно так же, как атмосфера планеты вращается вокруг своего ядра или центрального тела.

Затем он рассматривает температуру и давление газов, вызванное теплотой, показывая отношение упругости и давления к температуре в таблице результатов, приведенной в Phil. Mag. за 1851 год. Я должен отослать читателя к самой статье для получения более полных подробностей. Таким образом, от одного из величайших мыслителей современности мы получаем дальнейшее свидетельство в пользу гипотезы о том, что эфир есть материя и, следовательно, гравитационен, и из-за своей гравитирующей тенденции он образует вокруг каждого атома и молекулы упругие оболочки или атмосферы, давление которых всегда пропорционально их плотности.

[8] Phil Mag., 1859.

Ст. 62. Излучение и поглощение. — Мы уже видели (ст. 31), что вся материя состоит из атомов и молекул, каждый из которых окружен своей атмосферой эфира. Посредством эфира движение в форме света и теплоты может передаваться от одного атома и молекулы к другому. Передача теплоты от одного тела к другому называется излучением, в то время как принятие теплоты называется поглощением. Тиндаль определяет излучение как «передачу молекулярного движения от нагретого тела к эфиру, в который оно погружено» [9], а поглощение, следовательно, было бы принятием движения телом от эфира. Таким образом, при излучении атом, молекула или тело расстаются с движением в пользу эфира, в то время как при поглощении они получают движение от эфира.

Теперь, чтобы мы могли понять эту теорию излучения и поглощения, будет хорошо, если мы рассмотрим аналогичный эффект в сфере музыки и звука. Предположим, что у нас есть два камертона одинаковой высоты тона, помещенные на стол на расстоянии фута друг от друга. Если мы заставим один из камертонов вибрировать, волны, которые он излучает через воздух, упадут на другой, и также приведут его в вибрацию, потому что они имеют тот же период или размер, что и те волны, которые он сам испускал бы при звучании. Таким образом, пока один теряет свое движение, другой приобретает его, или пока один излучает движение, другой поглощает движение. Это можно легко доказать, остановив вибрацию первого камертона, когда будет обнаружено, что второй камертон теперь издает ноту, подобную первой, хотя в начале он был безмолвен. Таким образом, у нас здесь есть пример излучения и поглощения звука, причем успех эксперимента зависит от того факта, что оба камертона должны иметь одинаковую высоту тона. Опять же, следует отметить, что если у нас есть два камертона, оба из которых имеют одинаковую высоту тона, и оба вибрируют в одно и то же время, то, пока один излучает звук и, следовательно, теряет движение в пользу другого, в то же время он поглощает движение от другого. Потому что, если камертон А может передать движение камертону B, последний может в равной степени передать свое движение камертону А, и когда оба вибрируют вместе, каждый является получателем части движения другого, в то же время сам испуская движение в форме звуковых волн. Так что способность камертона излучать звуковые волны равна его способности поглощать звуковые волны. Если теперь мы применим это сравнение к атомному и молекулярному миру, мы сможем сформировать мысленную картину того, что происходит при излучении и поглощении.

Все атомы и молекулы всегда находятся в состоянии непрерывного движения, всегда движутся, никогда не стоят на месте. Все они создают эфирные волны, которые удаляются со скоростью света. Если при передаче волн эфиром они падают на другой атом, который может испускать волну аналогичной длины, точно так же, как два камертона испускали звуковые волны одинаковой длины, то атом, на который падают волны, будет приведен в вибрацию, как второй камертон был приведен в вибрацию первым. Мы снова рассмотрим принцип волнового движения в следующей главе. Далее, из сравнения двух камертонов, которые поглощают звук в то же время, что и излучают его, мы узнаем, что атом или тело излучает тепловые волны в то же время, что и поглощает тепловые волны. Предположим, что у нас есть два тела при равных температурах, не следует думать, что излучение или поглощение прекратилось, ибо, согласно использованному сравнению, они оба продолжают вибрировать и испускать эфирные тепловые волны; но где мы получаем равенство температур, там мы получаем равенство излучения и поглощения. Однако до того, как это равенство температур будет достигнуто, более горячее тело будет излучать больше тепловых волн, чем поглощает, в то время как более холодное тело будет поглощать больше тепловых волн, чем испускает. Все тела, независимо от их температуры, непрерывно излучают тепловые волны. Это может быть доказано экспериментально с помощью надлежащего аппарата, как, например, с помощью прибора, известного как термостолбик. Однако, когда общее количество тепловых волн, излучаемых телом, меньше, чем оно поглощает, тело постепенно становится холоднее, и температура снижается. До тех пор, пока это продолжается, тело будет продолжать становиться все холоднее и холоднее, пока не достигнет той же температуры, что и окружающие тела, в какой точке общее количество излучаемых тепловых волн будет равно общему количеству поглощенных тепловых волн, и в этой точке температура тела останется постоянной.

Этот аспект температуры был впервые введен Прево из Женевы в 1792 году в статье, в которой он пытался объяснить излучение от холодного тела. Согласно его рассуждениям, тело не просто рассматривается как излучающее теплоту, когда его температура падает, или поглощающее теплоту, когда она растет.

Что он пытался прояснить, так это то, что и излучение, и поглощение происходят в одно и то же время; излучение зависит от самого тела, но поглощение зависит от природы тела. Хотя излучение и поглощение таким образом взаимны, что подразумевает, что хороший излучатель является хорошим поглотителем, а плохой излучатель — плохим поглотителем, из этого не следует, что все тела излучают и поглощают одинаково.

Способность тел излучать и поглощать значительно различается. Доктор Франклин провел несколько простых экспериментов, чтобы доказать относительные способности излучения и поглощения с помощью нескольких кусков ткани. Они были выложены на снег и подвергнуты воздействию тепла солнца. Он обнаружил, что куски, которые были темного цвета, погружались в снег глубже всего, в то время как те, которые были светлее по цвету, погружались меньше всего. Из этого он сделал вывод, что самые темные куски были лучшими поглотителями, а следовательно, и лучшими излучателями, в то время как ткани светлого цвета были худшими поглотителями, а следовательно, и худшими излучателями.

Излучение, таким образом, можно назвать распространением волнового движения через эфир; и, поскольку всякое движение является источником силы или энергии, мы имеем в излучении теплоты от одного тела к другому посредством эфирных волн передачу движущей силы, способной совершать работу, либо внутреннюю работу, как повышение температуры молекулы или тела, либо внешнюю работу, как разделение атомов или отталкивание их дальше друг от друга. Легко видеть, что если бы эфир был безтрельным, как обычно предполагалось, эфир не мог бы обладать никакой движущей силой вообще, и поэтому не мог бы передавать теплоту от одного тела к другому. Профессор Тиндаль [2] по этому поводу говорит, ссылаясь на охлаждение раскаленного докрасна шара: «Атомы шара осциллируют в сопротивляющейся среде, которая принимает их движение и передает его во все стороны с невообразимой скоростью». Теперь в предыдущей цитате, приведенной в этой статье от того же авторитета, он утверждает, что атомы погружены в эфир. Так что, очевидно, по его мнению, эфир и сопротивляющаяся среда — это одно и то же. Так что наше предположение о гравитационном свойстве эфира полностью согласуется с концепцией эфира профессора Тиндаля, насколько это касается распространения тепловых волн; и, как будет показано позже, тепловые и световые волны обусловлены одним и тем же физическим агентом — то есть эфиром; следовательно, везде, где мы получаем теплоту и свет, там, согласно утверждению профессора Тиндаля, мы должны иметь сопротивляющуюся среду, и поскольку эфир заполняет все пространство, сопротивляющаяся среда должна заполнять все пространство. Это полностью согласуется с нашим предположением, что эфир гравитационен и обладает инерцией — то есть способностью принимать и сообщать движение, а будучи гравитационным, он обладает массой или весом, что является самым качеством, необходимым для существования сопротивляющейся среды.

[9] Heat, a Mode of Motion.

Ст. 63. Теплота есть отталкивательное движение. — Каков бы ни был конкретный характер вибрационного движения эфира, называемого теплотой, есть один факт относительно него, который очень очевиден и понятен всем; и это то, что вибрационное движение теплоты по существу является отталкивательным движением, или движением от центра, а не к центру.

Профессор Дэви указывает на это (ст. 60), где он говорит о теплоте: «Его можно с полным основанием назвать отталкивательным движением», в то время как профессор Чаллис (ст. 61) утверждает, что «каждый атом является центром вибраций, распространяющихся от него одинаково во всех направлениях, которые порождают отталкивающее действие на окружающие атомы. Это действие (добавляет он) есть отталкивание теплоты, которое удерживает отдельные атомы на расстоянии друг от друга».

Было предпринято много экспериментов, которые доказывают, что отталкивательное действие между атомами и молекулами производится теплотой. Было продемонстрировано, что определенные цветные кольца, известные как кольца Ньютона, меняют свою форму и положение, когда стекла, между которыми они появляются, нагреваются, тем самым указывая на присутствие отталкивательной силы, обусловленной повышенной теплотой. Если мы рассмотрим изменение состояния, которое теплота вызывает в материи, как, например, от твердого к жидкому или от жидкого к газообразному, мы вынуждены признать, что теплота обладает расширяющим, а следовательно, и отталкивательным движением. Почти универсальным законом является то, что теплота расширяет, а холод сжимает, и чем больше поглощается теплоты, тем больше расширение. В случае превращения твердого тела в жидкость требуется гораздо большая теплота или отталкивательное движение для разделения частиц из-за того, что сила сцепления больше в твердом теле, чем в жидкости. Как утверждает профессор Тиндаль [10], рассматривая стабильность материи с молекулярной точки зрения: «Каждый атом удерживается на расстоянии от своего соседа силой отталкивания. Почему же тогда взаимно отталкивающиеся члены группы не расходятся? Причина этой стабильности заключается в том, что две силы, одна притягательная, а другая отталкивающая, действуют между каждыми двумя атомами, и положение каждого атома определяется уравновешиванием этих двух сил. Точки, в которых притяжение и отталкивание равны друг другу, являются положением равновесия атома. Когда атомы приближаются слишком близко друг к другу, отталкивание преобладает и отталкивает их друг от друга; когда они удаляются на слишком большое расстояние, притяжение преобладает и притягивает их друг к другу». Если, следовательно, в атомном мире действуют ДВЕ силы, а именно притяжение и отталкивание, то возникает вопрос: можно ли каким-либо образом увеличить эту отталкивательную силу и, если да, то какими средствами? Такое отталкивательное движение, как учат нас эксперимент и опыт, может быть увеличено, и такое увеличение может быть получено от поглощения теплоты, которая порождает повышенное атомное движение, а следовательно, и повышенное эфирное движение от атома, посредством которого увеличивается отталкивательное действие одного атома на другой. Таким образом, отталкивательная сила атома может быть увеличена теплотой; чем больше поглощается теплоты, тем большую отталкивательную силу любой атом или тело оказывает на соседний атом или тело. Мы можем, следовательно, понять, почему тело при изменении из твердого состояния в жидкое занимает в последнем состоянии большее пространство, чем в первом; или почему тело при изменении из жидкого состояния в газообразное занимает еще больший объем в последнем, чем в своем предыдущем состоянии. Расширение в обоих случаях по существу является результатом повышенного отталкивательного движения, которое было сообщено его атомам или молекулам повышенной теплотой, и эта повышенная отталкивательная сила преодолела силу притяжения атомов или молекул, в результате чего они были оттолкнуты все дальше и дальше друг от друга, пока в газообразном состоянии атомы не могут оказаться очень далеко друг от друга. Везде, следовательно, где мы имеем теплоту любого рода, там мы имеем отталкивательное движение, причем такое движение пропорционально излучаемой теплоте, то есть эфирным волнам, распространяемым телом. Если, следовательно, в атомном мире мы находим отталкивательное движение, которое обусловлено вибрационными движениями эфира, порожденными теплотой, перед нами встает вопрос, нет ли в солнечной системе, и действительно во всей Вселенной, того же отталкивательного движения от центрального тела, обусловленного волновыми движениями эфира, называемыми теплотой.

Не можем ли мы найти в отталкивательной силе теплоты в атомном мире указание на ту самую силу, которую мы ищем в солнечной системе — то есть центробежную силу или движение, которое является точной противоположностью центростремительной силы или притягательной силы гравитации? Ибо если теплота вообще является отталкивательным движением, то, чтобы быть строго логичным, она должна быть в равной степени отталкивательной по отношению к большим массам, например, Солнцу и планетам, иначе мы имеем явление в природе, которое противоречит само себе, что было бы противоречиво той простоте, которая должна управлять нашей философией, а также противоречиво опыту, который является первичным фактором философского рассуждения. Теперь каковы факты относительно Солнца, которое является центральным телом нашей солнечной системы и источником всего света и теплоты в этой системе? Мы рассмотрим этот аспект вопроса под заголовком «Лучистая теплота».

[10] Heat, a Mode of Motion.

Ст. 64. Лучистая теплота. — Источник всего света и теплоты, не только нашей Земли, но и всех других планет, находится в Солнце. Мы, следовательно, имеем дело не с атомом, который генерирует тепловые волны со всех сторон, а с шаром диаметром около 860 000 миль и окружностью более 2 700 000 миль. Это огромное светило состоит из центрального тела, расплавленного или частично твердого, с температурой настолько горячей, что почти невозможно представить ее интенсивность. Количество теплоты, излучаемой Солнцем, было установлено сэром Джоном Гершелем из экспериментов, проведенных на мысе Доброй Надежды, и М. Пуйе в Париже.

Сэр Джон Гершель обнаружил, что нагревательная способность Солнца, когда оно находилось прямо над головой, была способна расплавить 0,00754 дюйма льда в минуту. Согласно М. Пуйе, это количество составляло 0,00703 дюйма, что равно примерно половине дюйма в час. Из этих результатов было рассчитано, что если бы прямое тепло Солнца принималось на блок льда площадью в одну квадратную милю, то 26 000 тонн плавились бы в час от теплоты, которая была бы поглощена. Опять же, как выражается Гершель [11]: «Предполагая, что цилиндр льда диаметром 45 миль постоянно устремляется к Солнцу со скоростью света, теплота, постоянно испускаемая Солнцем путем излучения, была бы полностью израсходована на сжижение, с одной стороны, в то время как, с другой стороны, фактическая температура на поверхности Солнца не претерпела бы уменьшения». Сэр Джон Гершель далее говорит: «Вся теплота, которой мы наслаждаемся, исходит от Солнца. Представьте, какую теплоту нам пришлось бы вынести, если бы Солнце приблизилось к нам, или мы к Солнцу, до точки, составляющей сто шестидесятую часть нынешнего расстояния. Это было бы не просто так, как если бы 160 солнц светили на нас одновременно, а 160 раз по 160 солнц согласно правилу обратных квадратов — то есть 25 600. Представьте шар, излучающий теплоту в 25 600 раз более яростную, чем экваториальный солнечный свет в полдень, когда Солнце находится в зените. В такой теплоте нет твердого вещества, которое мы знаем, которое не потекло бы как вода, не закипело или не превратилось в дым или пар».

Локьер указывает, что теплота, излучаемая с каждого квадратного ярда поверхности Солнца, равна количеству теплоты, производимой сжиганием шести тонн угля на этой площади за один час. Теперь поверхность Солнца можно оценить в 2 284 000 000 000 квадратных миль, а в каждой квадратной миле 3 097 600 квадратных ярдов; какое, следовательно, должно быть количество тонн угля, которое должно сжигаться в час, чтобы представить количество теплоты, излучаемой Солнцем в пространство? Приблизительный результат можно рассчитать путем умножения, но полученные цифры не дают адекватного представления о фактическом результате.

Из этих фактов можно видеть, что Солнце имеет температуру, далеко превышающую любую температуру, которую можно получить на Земле искусственными средствами. Все известные элементы превратились бы в парообразное состояние, если бы их поднесли близко к поверхности Солнца. Легко видеть, следовательно, что Солнце постоянно посылает непрерывный поток лучистой теплоты во всех направлениях и со всех сторон в пространство. Теперь, если теплота есть движение и в первую очередь обусловлена вибрационным движением эфира, каков должен быть объем и интенсивность эфирных волн, известных как тепловые волны, генерируемые Солнцем? Когда мы помним его огромную массу, с объемом более чем в 1 200 000 раз превышающим объем нашей Земли, его огромный обхват более чем в 2,5 миллиона миль, и это всегда пылает огнем, самым обширным из известных — огнями настолько интенсивными, что они покрывают его огромную форму дрожащей бахромой пламени, которая прыгает в пространство на расстояние 80 000 миль, или даже 100 000 миль, или более одной трети расстояния от Луны до Земли, — помня все эти факты, каков должен быть объем и интенсивность эфирных тепловых волн, которые они генерируют и посылают на свой путь в пространство со всех сторон! Какой настоящий шторм энергии и силы должен быть в этой эфирной атмосфере, которая существует вокруг огромной формы Солнца, и с каким объемом силы эфирные тепловые волны должны устремляться прочь от столь великого генерирующего источника! Некоторое представление об их скорости движения можно получить из того факта, что эти эфирные тепловые волны преодолевают расстояние в 92 000 000 миль между Солнцем и нашей Землей за короткий промежуток времени в 8,5 минут. С такой скоростью движения, как эта, и с тем фактом перед нами, что всякое движение является источником энергии или силы, какой должна быть энергия, которой обладают эти тепловые волны! Следовательно, в этих эфирных тепловых волнах должна быть сила, которая строго пропорциональна их интенсивности и потоку. Так что всякий раз, когда они вступают в контакт с каким-либо телом, как планета, когда они текут наружу от Солнца, они должны оказывать силу на такую планету, которая направлена от Солнца, и поэтому действовать на эту планету энергией их движения от Солнца, источника эфирных тепловых волн. Поэтому не только в атомном мире теплота является отталкивательным движением, но в равной степени и в солнечном мире, который является лишь атомным миром в большом масштабе, преобладает тот же принцип, и эффект лучистой теплоты по существу является отталкивательным, то есть центробежным движением, так как оно всегда направлено от центрального тела, Солнца.

Далее, можно показать, что отталкивательная сила теплоты в солнечной системе уже привлекла внимание ученых, особенно во Франции. Это будет видно более полно, когда мы перейдем к рассмотрению явлений хвостов комет. Одной примечательной особенностью хвостов комет является то, что они всегда направлены от Солнца, и были выдвинуты различные гипотезы для объяснения этого факта. Среди них гипотеза М. Фэ, в которой он предполагает, что существует отталкивающая сила, которая берет свое начало в теплоте Солнца. Эта отталкивающая сила распространяется не мгновенно, но скорость распространения такая же, как у луча света. Посредством этой отталкивающей силы, обусловленной теплотой Солнца, М. Фэ объясняет, почему хвосты комет всегда повернуты от Солнца. Здесь, таким образом, у нас есть указание на существование этой отталкивающей силы теплоты, которую мы рассматриваем — отталкивающей силы, которая находит свой источник в эфирных волнах, которые порождают явления теплоты, и к которым мы должны обратиться за окончательным источником той отталкивающей силы или центробежной силы, которая должна сформировать дополнительную силу к силе притяжения гравитации.

[11] Lectures on Scientific Subjects.

Ст. 65. Направление луча теплоты. — Вопрос о том, какой путь принимает луч теплоты, лучше всего может быть решен путем выяснения того, какой путь принимает луч света при своем продвижении через эфир. Когда мы перейдем к рассмотрению света, мы обнаружим, что экспериментально доказано, что путь луча света — это путь прямой линии через пространство; так что если у нас есть какое-либо тело, излучающее свет, лучи света будут исходить от этого тела по прямым линиям с уменьшающейся интенсивностью согласно закону обратных квадратов, так же, как гравитация.

Легко показать, что везде, где есть свет, есть теплота. Например, лучистая теплота от Солнца распространяется через пространство вместе со светом от Солнца, и когда один набор волн, световые волны, например, перехватывается, тепловые волны также перехватываются. Или, чтобы привести другую иллюстрацию, когда происходит затмение Солнца, мы чувствуем теплоту Солнца до тех пор, пока видна какая-либо часть Солнца, но как только Солнце полностью затмевается, тогда световые волны исчезают, а вместе с ними и тепловые волны. Из этого мы можем легко видеть, что не только тепловые и световые волны от Солнца распространяются по одной и той же прямой линии, но и что они также движутся с одинаковой скоростью через пространство, со скоростью 186 000 миль в секунду. Затем, опять же, обычная линза, которая так знакома каждому, докажет тот же факт, концентрируя лучи света в фокус, и тем самым произведет достаточно теплоты, чтобы сжечь кусок бумаги или даже поджечь дерево. Если, следовательно, путь луча света — это путь прямой линии, исходящей от светящегося или освещенного тела, и путь луча теплоты совпадает с путем луча света, путь луча теплоты также должен быть в направлении прямой линии от нагретого или светящегося тела, которая, как мы увидим в последующей статье, также уменьшается в интенсивности согласно закону обратных квадратов, так же, как гравитационное притяжение.

Профессор Тиндаль, о направлении луча теплоты [12], высказывает свое мнение по этому вопросу следующим образом: «Волна эфира, исходящая из лучистой точки во всех направлениях в однородной среде, образует сферическую оболочку, которая расширяется со скоростью света или лучистой теплоты. Луч света или луч теплоты — это линия, перпендикулярная волне, и в случае, предполагаемом здесь, лучи были бы радиусами сферической оболочки». Из этого можно видеть, что луч света или теплоты соответствует тому, что известно как радиус-вектор круга (ст. 20), и поэтому луч света и теплоты принимает точно такой же путь через пространство (если мы рассматриваем Солнце как источник света и теплоты), как путь притягательной силы гравитации. Собирая, следовательно, наши результаты из предыдущих статей этой главы, мы узнаем, что теплота обусловлена вибрационным волновым движением эфира, и что это движение есть движение, которое всегда направлено от центрального тела, которое является источником теплоты; и далее, что это движение сводится к отталкивательному движению, действующему в противоположном направлении к притягательной силе гравитации или к центростремительной силе гравитации. Что еще более примечательно, путь луча теплоты соответствует и занимает точно такое же направление через пространство, будь то атомное пространство, солнечное пространство или межзвездное пространство, как притягательная сила гравитации.

Рассматривая предмет с точки зрения солнечной системы, с Солнцем как центральным телом, мы видим, что, хотя у нас есть Солнце, которое действует как контролирующий центр конкретной системы планет, удерживая все планеты на их орбитах своей притягательной силой, все же в то же время оно также является источником всего света и теплоты. Теперь, поскольку теплота обусловлена волновым движением эфирной среды, причем такое движение всегда исходит от центрального тела, мы приходим к единственно законному выводу, к которому можно прийти, а именно: что Солнце также является источником отталкивательного движения, которое совпадает с путем, который принимает притягательная сила гравитации, то есть вдоль радиуса-вектора круга, как показано в ст. 20.

Ст. 66. Закон обратных квадратов, примененный к теплоте. — Закон обратных квадратов, который управляет не только законом гравитационного притяжения (ст. 22), но также электричеством и светом, в равной степени применим к явлениям теплоты, так что мы говорим, что интенсивность теплоты изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, если мы удвоим расстояние любого тела от источника теплоты, количество теплоты, которое такое тело получает на увеличенном расстоянии, составляет одну четверть теплоты по сравнению с его первоначальным положением. Если расстояние утроить, то интенсивность теплоты уменьшилась бы до одной девятой; в то время как если бы расстояние было в четыре раза больше, интенсивность теплоты была бы только одной шестнадцатой от того, что оно получило бы в своем первом положении. Это может быть доказано экспериментами, как приведено Тиндалем в его «Теплоте, как виде движения».

Давайте применим закон обратных квадратов в отношении теплоты к солнечной системе и посмотрим, что дает результат. В нашей солнечной системе у нас есть Солнце как центральное тело, источник всего света и теплоты, с восемью планетами: Меркурием, Венерой, Землей, Марсом, Юпитером, Сатурном, Ураном, Нептуном, описывающими орбиты вокруг центрального тела и в то же время получающими от него свет и теплоту, которые Солнце всегда изливает в пространство. Среднее расстояние Меркурия от Солнца составляет около 36 000 000 миль, в то время как расстояние Земли составляет около 92 000 000 миль, так что, принимая расстояние Меркурия за единицу, расстояние Земли составляет чуть более 2,5 раз больше расстояния Меркурия от Солнца. Теперь квадрат 2,5 равен 25/4, и это в перевернутом виде дает нам 4/25, так что согласно закону обратных квадратов интенсивность теплоты на расстоянии Земли от Солнца составляет 4/25 от того, какова интенсивность теплоты на среднем расстоянии Меркурия. Опять же, среднее расстояние Марса составляет 141 000 000 миль, в то время как среднее расстояние Сатурна составляет 884 000 000 миль, и принимая расстояние Марса от Солнца за единицу, расстояние Сатурна было бы представлено 6,25. Теперь квадрат 6,25 равен (25/4) в квадрате, что дает 625/16, а обратная величина этого — 16/625, так что интенсивность теплоты на расстоянии среднего расстояния Сатурна от Солнца по сравнению с интенсивностью теплоты на среднем расстоянии Марса была бы около 16/625; или, другими словами, теплота, получаемая Сатурном, составляла бы только 16/625 от интенсивности теплоты, получаемой планетой Марс. В ст. 63 мы видели, что теплота есть отталкивательное движение, являющееся волновым движением эфира, которое распространяется от нагретого и центрального тела, которым в данном случае является Солнце. Поэтому, согласно закону обратных квадратов с точки зрения теплоты, мы находим в солнечной системе отталкивательное движение, обусловленное волновым движением эфира, которое всегда направлено от Солнца по тому же пути, который принимает центростремительная сила, и которое, подобно этой силе, уменьшается в интенсивности обратно пропорционально квадрату расстояния. Так что везде, где центростремительная сила, или притягательная сила гравитации, уменьшается из-за увеличенного расстояния от Солнца, отталкивательное движение, обусловленное теплотой, также уменьшается в точно такой же пропорции и вдоль точно такого же пути. Если в любой точке солнечной системы притягательная сила удваивается, то согласно нашей отталкивательной теории теплоты и закону обратных квадратов отталкивательное движение также удваивается. Если притягательная сила уменьшается вдвое, то отталкивательное движение также уменьшается вдвое, причем отталкивательное движение всегда и во всех местах в точности пропорционально увеличению или уменьшению притяжения гравитации.

[12] Тепло как вид движения.

Арт. 67. Первый закон термодинамики. — Закон термодинамики основан на двух фундаментальных истинах, касающихся преобразования тепла в работу и работы в тепло. В арт. 54 мы уже видели, что энергия в форме тепла, света, электричества и магнетизма способна преобразовываться в другие формы энергии, в то время как в арт. 59 мы увидели, что Джоуль дал нам точное соотношение в футо-фунтах между теплом и работой. Он показал, что когда 1 фунт воды падает с высоты 772 футов, его температура повышается на один градус по Фаренгейту. Таким образом, принцип, лежащий в основе первого закона термодинамики, гласит, что всякий раз, когда работа затрачивается на производство тепла, количество совершенной работы пропорционально количеству выработанного тепла; и наоборот, всякий раз, когда тепло используется для совершения работы, расходуется определенное количество тепла, которое является эквивалентом совершенной работы. Этот принцип также согласуется с законом сохранения энергии и движения (арт. 52 и 57), которые утверждают, что всякий раз, когда энергия или движение исчезают в одной форме, они проявляются в какой-либо другой форме. Таким образом, из первого закона термодинамики мы узнаем, что везде, где есть тепло, у нас есть способность совершать работу, и количество совершенной таким образом работы пропорционально затраченному теплу. Следовательно, тепло обладает способностью совершать работу, и эта сила известна как механический эквивалент тепла. И Майер из Германии, и доктор Джоуль из Манчестера проработали эту проблему и дали нам механический эквивалент тепла. С помощью экспериментов Майер выяснил, что количество тепла, достаточное для повышения температуры 1 фунта воды на один градус по Фаренгейту, способно поднять груз весом 771,4 фунта на высоту одного фута. Доктор Джоуль из Манчестера, проведя ряд экспериментов, длившихся много лет, пришел к выводу, что механический эквивалент единицы тепла составляет 772 футо-фунта, при этом единица тепла — это количество тепла, которое повысило бы температуру 1 фунта воды на один градус по Фаренгейту. Таким образом, если груз весом 1 фунт падает с высоты 772 футов, генерируется такое количество тепла, которое повысило бы температуру 1 фунта воды на один градус по Фаренгейту; и наоборот, чтобы поднять 1 фунт на высоту 772 футов, потребуется затратить один градус тепла по Фаренгейту.

Теперь, если этот закон термодинамики верен, он должен быть верен не только в отношении земного тепла или тепла, производимого искусственными средствами на нашей Земле, но он должен в равной степени быть справедлив и в отношении Солнечной системы; и не только Солнечной системы, но и быть в равной степени верным для всех систем миров, наполняющих Вселенную. Таким образом, где бы мы ни получали тепло во Вселенной, например, в Солнечной системе, там, согласно нашему первому закону термодинамики, мы должны обладать способностью совершать работу того или иного рода. Эта работа может принимать либо форму расширения тела, как, например, атмосферы планеты, либо она может принимать механическую форму, то есть фактически перемещать тело за счет повышенного давления, обусловленного эфирными тепловыми волнами, генерируемыми Солнцем. Мы уже видели в арт. 64 о лучистом тепле, каким запасом тепла обладает Солнце. В течение тысяч и миллионов лет Солнце изливает свои тепловые лучи в пространство, и все же его температура, по-видимому, не уменьшается. Великий каменноугольный период прошлых геологических эпох является свидетельством тепла и света Солнца, которые оно должно было излучать миллионы лет назад; и год за годом эти эфирные тепловые волны все еще изливаются Солнцем во все стороны в пространство, так что, где бы ни находилась планета на своей орбите, она может быть получателем этих эфирных тепловых волн, которые разбиваются о ее поверхность. Теперь, если в Солнце существует такое количество тепла, а тепло, согласно первому закону термодинамики, имеет механическую ценность, заключающуюся в том, что оно может толкать или поднимать тело в пространстве, возникает вопрос: какова механическая ценность этого солнечного тепла? Должны ли мы предполагать, что если одна единица тепла может поднять 1 фунт на 772 фута, то миллионы и миллионы единиц тепла, которые постоянно изливаются из Солнца в пространство, не совершают никакой работы? Такое предположение не только противоречит той простоте, которая управляет нашей философией, но и полностью противоречит опыту, который является самым фундаментом всех философских рассуждений. Если, следовательно, опыт может служить хоть каким-то руководством, мы вынуждены прийти к выводу, что тепло, изливаемое в пространство, действительно совершает работу над телами, такими как кометы, метеоры, планеты, на которые падают эфирные тепловые волны. Проблема заключается в том, каков характер совершаемой работы? Я уже указал на часть работы, а именно на расширение атмосферы планет. Затем существует также поглощение тепла животным и растительным миром планеты, но они не объясняют всю движущую силу эфирных волн, которые разбиваются о планету или ее атмосферу.

Истинное решение первого закона термодинамики в его отношении к Солнечной системе, как мне кажется, заключается в факте, уже изложенном в арт. 63, а именно: тепло — это отталкивающее движение, и закон термодинамики подтверждает это утверждение и показывает, что работа, совершаемая над планетой эфирными тепловыми волнами, заключается в том, чтобы толкать ее или побуждать ее самой их энергией и движением прочь от их контролирующего центра — Солнца. Это практически сводилось бы к отталкивающей силе, чей дом находится в Солнце, и эта концепция привела бы нашу философию в гармонию с нашим опытом, который учит нас, что везде, где есть тепло, есть способность совершать работу, причем количество работы пропорционально выработанному и затраченному теплу.

Арт. 68. Второй закон термодинамики. — Этот закон был сформулирован Сади Карно в 1824 году, когда он написал эссе о движущей силе тепла. До времени Карно, по-видимому, не было предложено никакой определенной связи между работой и теплом; Карно, однако, открыл те общие законы, которые управляют связью между теплом и работой. Приходя к своему выводу, он основывал свои результаты на истинности принципа сохранения энергии, о котором уже упоминалось (арт. 52).

Карно начал свои рассуждения с предположения, что тепло — это материя, а следовательно, неразрушимо. Две великие истины в отношении тепла и работы, сформулированные Карно, известны как, во-первых, цикл операций; и, во-вторых, то, что он назвал обратимым циклом. Чтобы иметь возможность рассуждать о работе, совершаемой тепловым двигателем, скажем, паровой машиной, Карно заявил, что мы должны представить себе цикл операций, посредством которого в конце таких операций пар или вода возвращаются в точно такое же состояние, в котором они были в начале. Он называет это циклом операций и говорит о нем, что только по завершении цикла мы вправе рассуждать о соотношении между совершенной работой и теплом, затраченным на ее совершение. Его другая идея об обратимом цикле подразумевает, что двигатель является обратимым, когда вместо использования тепла и получения из него работы двигатель может быть прогнан через цикл операций в обратном направлении, то есть, принимая работу, он может перекачивать тепло обратно в котел. Карно показал, что если вы можете получить такой обратимый двигатель, это совершенный двигатель. Все совершенные двигатели, то есть все обратимые двигатели, будут совершать точно такое же количество работы с тем же количеством тепла, причем количество работы будет строго пропорционально количеству затраченного тепла. Мне вряд ли нужно указывать на то, что обратимый двигатель, или совершенный двигатель Карно, является лишь идеальным, поскольку не существует двигателя, в котором все тепло преобразуется в работу, так как большая часть тепла излучается и вовсе не преобразуется в работу. Опять же, работая с той точки зрения, что тепло — это материя, Карно рассуждал, что в тепловом двигателе работа совершается не за счет фактического потребления тепла, а за счет его перемещения от горячего тела к холодному. Таким образом, за счет падения тепла от более высокой температуры к более низкой могла совершаться работа точно так же, как работа могла совершаться за счет падения воды с более высокого уровня на более низкий. Количество воды, достигающее более низкого уровня, точно такое же, как и то, которое покидает более высокий уровень, так как при падении вода не разрушается. Поэтому он утверждал, что работа, производимая тепловым двигателем, производится аналогичным образом, причем количество тепла, достигающее конденсатора, считается равным тому, которое покинуло источник. Таким образом, работа совершалась за счет тепла, перетекающего от горячего тела к холодному, и, совершая эту работу, оно теряло свой импульс, подобно падающей воде, и приходило в состояние покоя. Одним из наиболее важных моментов, отмеченных Карно, является необходимость того, чтобы во всех двигателях, которые получают работу из тепла, было два тела при разных температурах, то есть источник и конденсатор, которые соответствуют горячему и холодному телу, чтобы мог происходить переход тепла от горячего тела к холодному. Чтобы получить работу из тепла, абсолютно необходимо иметь более горячее и более холодное тело. Из этих рассуждений мы, следовательно, узнаем, что работа получается из тепла путем использования тепла более горячего тела, часть которого преобразуется в фактическую работу, в то время как часть поглощается более холодным телом. Таким образом, везде, где у нас есть два тела при разных температурах, согласно второму закону термодинамики, там у нас есть способность совершать работу путем передачи тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой.

То, что Карно в конечном итоге пришел к вере в динамическую теорию тепла, доказывается следующим отрывком, взятым из его заметок о движущей силе тепла: «Было бы смешно предполагать, что это испускание материи, в то время как свет, который сопровождает его, может быть только движением. Может ли движение породить материю? Нет! Несомненно, оно может породить только движение. Тепло — это результат движения. Очевидно, что оно может быть произведено за счет потребления движущей силы и что оно может производить эту силу. Тепло — это просто движущая сила, или, скорее, движение, которое изменило свою форму. Это движение среди частиц тел. Везде, где происходит разрушение движущей силы, в то же время происходит производство тепла в количестве, точно пропорциональном количеству разрушенной движущей силы. Взаимно, всякий раз, когда происходит разрушение тепла, происходит производство движущей силы».

Давайте применим этот принцип к Солнечной системе и попытаемся выяснить, имеем ли мы в этой системе, в отношении ее тепла, либо цикл операций, либо обратимый цикл. Мы должны снова рассматривать Солнце как источник всего света и тепла в Солнечной системе, излучающий во все стороны, год за годом, бесчисленные единицы тепла, которые идут на поддержание всей планетарной жизни и существования. Одной из проблем, с которой ученые сталкивались в течение многих лет, является следующая: откуда Солнце берет свой запас тепла? Когда мы помним о непрерывной потере тепла, которую Солнце несет из-за излучения тепла в пространство, мы вынуждены спросить: как поддерживается этот запас и как он сохранялся на протяжении бесчисленных веков прошлого? Было сделано несколько предположений и выдвинуто несколько теорий, чтобы объяснить этот факт. Майер из Германии предположил, что тепло частично поддерживается за счет падения на Солнце метеоров, которые, подобно кометам, следуют по пути через небеса и подвержены притягательному влиянию Солнца. В сгорании этих метеоритов или метеоров, утверждал он, заключаются средства, с помощью которых свет и тепло Солнца могут поддерживаться. Какая бы теория, однако, ни была предложена относительно поддержания и источника непрерывности солнечного тепла, я не думаю, что кем-либо из ученых было высказано предположение, что тепло, испускаемое и излучаемое Солнцем, когда-либо возвращается каким-либо образом обратно к Солнцу из бесконечного пространства, будь то путем отражения или любым другим методом. Насколько я могу судить, в связи с Солнечной системой нет никаких фактов, которые побудили бы нас сделать такое предположение. Напротив, опыт и эксперимент учат нас, что излучение подразумевает потерю тепла и что тело, которое так излучает, в конечном итоге становится холодным, если его внутреннее тепло не поддерживается тем или иным способом. Таким образом, термины, введенные Карно во втором законе термодинамики, а именно: цикл операций и обратимый цикл, не применимы к Солнечной системе, и Солнечная система, рассматриваемая с точки зрения машины, где Солнце является источником тепла, не представляет собой совершенный двигатель, то есть не все тепло расходуется на совершение работы, часть его излучается в пространство. Однако везде, где тепло, то есть эфирные тепловые волны, генерируемые Солнцем, вступает в контакт с планетой, такой как Меркурий, Венера или Юпитер, тогда, в соответствии с рассуждениями Карно, совершается работа. Карно указывает, что для совершения работы мы должны иметь источник и конденсатор, то есть два тела при разных температурах, горячее тело и холодное. Теперь эти условия работы удовлетворительно выполняются в Солнечной системе, и в результате работа совершается. У нас есть Солнце с его огромными огнями и интенсивностью тепла, представляющее источник или горячее тело, в то время как каждая планета и каждый метеор и комета, которые попадают под его влияние, представляют холодное тело, и между ними всегда идет работа. Эта работа представлена отталкивающей силой тепла, на которую я уже указывал, так что, рассматривая с точки зрения Карно в отношении движущей силы тепла, мы обнаруживаем, что в Солнечной системе существуют те условия, которые управляют работой, и посредством которых, с механической точки зрения, работа совершается; далее, что работа принимает форму отталкивающей силы на каждой планете или другом теле, на которое падают эфирные тепловые волны. Поэтому из второго закона термодинамики мы имеем еще одно доказательство этой отталкивающей силы тепла, уже указанной и упомянутой в арт. 63.

Арт. 69. Тождественность тепла и света. — Мы видели из предыдущих статей этой главы, что тепло обусловлено периодическим волновым движением эфира, и в следующей главе мы также увидим, что свет обусловлен некоторым видом периодического волнового движения в эфире. Таким образом, по-видимому, не только тепло, но и свет обусловлены определенными периодическими волновыми движениями, которые возникают в эфире из-за вибраций горячих или светящихся тел. Поэтому возникает вопрос: сколько волновых движений существует в эфире? Существуют ли разные волновые движения, которые в одном случае производят свет, а в другом случае производят тепло, или свет и тепло производятся одним и тем же набором эфирных волн? Тождественность световых волн с тепловыми волнами проявляется в том факте, что везде, где мы получаем свет, мы получаем тепло, что можно доказать многими способами. Одно из самых простых доказательств находится в обычной линзе или зажигательном стекле, с помощью которых световые волны фокусируются, и в результате проявляется тепло. Хотя существует эта тесная тождественность между световыми и тепловыми волнами, все же должно быть некоторое различие между тепловыми и световыми волнами, потому что, в то время как световые волны воздействуют на глаз, тепловые волны — нет. Между двумя видами волн действительно существует разница, и эта разница заключается в периоде или длине. Однако не следует думать, что в эфире действительно существуют два класса или набора волн, один из которых можно было бы назвать световыми волнами, а другой — тепловыми волнами, но скорее одна и та же волна может проявляться в двух разных формах из-за своих разных длин волн. В одном случае волны могут воздействовать на глаз, и мы получаем ощущение зрения, но в другом случае они воздействуют на тело, и мы испытываем ощущение тепла. Аналогия с волнами звука может сделать эти факты гораздо более ясными. Мы знаем, что звук распространяется со скоростью около 1100 футов в секунду. Если, следовательно, у нас есть колокол, который вибрирует около 1100 раз в секунду, мы должны получить волну длиной в один фут. Если бы он вибрировал 100 раз в секунду, волны были бы длиной 11 футов, в то время как если бы он вибрировал только 11 раз в секунду, волны были бы длиной 100 футов. Теперь впечатление, производимое на ухо, зависит от количества вибраций, которые колокол совершает в секунду, и от скорости вибрации мы получаем представление о высоте тона. Если вибрации очень быстрые, то мы получаем ноту высокого тона, а если вибрации медленные, то мы получаем ноту низкого тона. Нота высокого тона, следовательно, будет соответствовать волнам короткой длины, в то время как низкая нота будет соответствовать волнам большей длины; так что чем больше быстрота, с которой вибрирует звучащий колокол, тем короче будет длина звуковых волн, которые он генерирует, и наоборот. Диапазон уха для звуковых волн, однако, ограничен, так что если вибрации слишком быстрые или слишком медленные, ухо может оказаться не в состоянии реагировать на вибрации, и поэтому в мозг не будет передано никакого отчетливого впечатления о звуке. Вряд ли нужно указывать на то, что как очень короткие, так и длинные волны имеют точно такой же характер, как и волны средней длины, которые ухо может обнаружить, причем единственное различие заключается в быстроте. Поэтому мы не предполагаем, что в случае звука, где вибрации лежат вне диапазона уха, те, которые лежат вне его, не являются звуковыми волнами, или что они отличаются от тех, которые лежат внутри диапазона уха и которые ухо может обнаружить. Будь то звуковые волны длинными или короткими, могут ли они быть обнаружены ухом или нет, мы все равно говорим, что все они являются звуковыми волнами и что все они обусловлены вибрациями звучащего тела, которые передаются через воздух в виде волн, которые падают на барабанную перепонку уха и заставляют ее вибрировать, каковые вибрации передаются слуховому нерву и таким образом дают начало ощущению слуха. Подобным образом каждый атом и каждая частица материи, каждая планета, каждое солнце и звезда постоянно находятся в состоянии вибрации, посылая эфирные волны во все стороны. Ничто в природе не является абсолютно холодным, ничто не является абсолютно неподвижным. Поэтому вся материя, будь то в атомной форме или в планетарном или солнечном мире, постоянно генерирует эфирные волны, которые распространяются от своего источника или начала со скоростью света. Если эти генерируемые таким образом эфирные волны попадают в определенные пределы, то они воздействуют на глаз, и мы получаем ощущение зрения. Чтобы сделать это, они должны вибрировать 5000 миллиардов раз в секунду, и если они не делают этого, они не дают начало ощущению зрения. Если эфирные волны падают ниже этого предела, то они воздействуют на тело и дают начало ощущению тепла. Ибо необходимо помнить, что, как ухо имеет определенный диапазон для звуковых волн, который может варьироваться у разных индивидуумов, так и глаз имеет также определенный диапазон для эфирных волн, с тем результатом, что некоторые волны могут быть слишком медленными или слишком быстрыми, чтобы воздействовать на глаз, и, следовательно, не дают начало ощущению зрения. Когда это так, ощущение тепла помогает нам обнаружить эти более длинные волны, так что более длинные волны согревали бы нас и заставляли бы чувствовать свое присутствие таким образом. Мы увидим в следующей главе, что существуют как более короткие, так и более длинные волны, которые могут быть обнаружены другими способами. Из этих фактов можно легко увидеть, что мы имеем общее происхождение как для света, так и для тепла, и что они оба обусловлены периодическими волнами в эфире, и поэтому все законы, которые управляют теплом, должны также управлять явлениями света. Далее, если тепло обладает динамической ценностью, и если существует такая истина, как движущая сила тепла, то должна в равной степени существовать движущая сила света; и далее, если тепло обладает отталкивающим движением, то из-за тождественности света и тепла свет должен в равной степени обладать этой отталкивающей силой, потому что он обусловлен аналогичными периодическими волновыми движениями в эфире. Что касается тех же законов, управляющих как светом, так и теплом, мы увидим, что этот факт также справедлив. Мы уже видели (арт. 66), что интенсивность тепла обратно пропорциональна квадрату расстояния, и мы также увидим в следующей главе, что тот же закон справедлив в отношении света. Мы видели (арт. 65), что путь луча тепла — это путь прямой линии; мы увидим в следующей главе, что путь луча света — это путь прямой линии также.

Действительно, нет закона, применимого к теплу, который не был бы применим к свету. Закон отражения и преломления тепла в равной степени справедлив в отношении света; и далее, профессор Форбс показал, что тепло может быть поляризовано аналогичным образом с поляризацией света. Этот последний факт считается наиболее убедительным аргументом в пользу тождественности света и тепла и доказывает, что единственное различие между ними — это просто различие, соответствующее различию между высоким тоном и низким тоном в звуке. Будучи таковым, я надеюсь быть в состоянии показать, что, как тепло обладает динамической ценностью, так и свет в равной степени обладает динамической ценностью, и что, как тепло — это отталкивающее движение, так и свет должен в равной степени обладать аналогичным отталкивающим движением, причем это движение всегда направлено от центрального тела, будучи вызванным тем же агентом, а именно волнами эфира, общим источником как света, так и тепла. Я намерен обратиться к этой теме в следующей главе, которую я назвал «Свет как вид движения».

ГЛАВА VII

СВЕТ КАК ВИД ДВИЖЕНИЯ

Арт. 70. Свет как вид движения. — Ни один предмет в прошлом не получал большего внимания со стороны философов и ученых, чем тот, который связан с вопросом: «Что такое свет?». Действительно, можно правдиво сказать, что даже сегодня его точный характер не известен положительно. То, что он обусловлен, подобно теплу, некоторым периодическим волновым движением в эфире, известно, но точный характер этого волнового движения еще предстоит определить. Как в случае с теплом, так и в случае со светом, существовали две теории, которые соперничали друг с другом за превосходство в попытках ответить на вопрос: «Что такое свет?». Эти две теории известны как эмиссионная или корпускулярная теория и ундуляторная или волновая теория. Корпускулярная теория была введена и развита Ньютоном в его работе по оптике, которая занимает второе место после «Математических начал натуральной философии» как работа, раскрывающая мастерское исследование и научный гений. Ньютон предполагал, что светящееся или освещенное тело фактически испускает мельчайшие частицы, которые выбрасывались из тела со скоростью света, то есть со скоростью 186 000 миль в секунду. Эти мельчайшие частицы он назвал корпускулами. В только что упомянутой работе по этому вопросу он задает вопрос: «Не являются ли лучи света очень маленькими телами, испускаемыми светящимися веществами?». Эти маленькие частицы или корпускулы, как он предполагал, фактически ударяются о сетчатку глаза и таким образом производят ощущение зрения, точно так же, как пахучие частицы, входящие в ноздрю, вступают в контакт с обонятельными нервами и производят ощущение обоняния. Однако, чтобы объяснить определенные явления света, он был вынужден постулировать эфирную среду, заполняющую все пространство, в которой двигались его светящиеся корпускулы и которая возбуждала бы волны в этой среде. В своем восемнадцатом вопросе по этому поводу он спрашивает: «Не передается ли тепло теплой комнаты через вакуум вибрацией гораздо более тонкой среды, чем воздух, и не является ли эта среда той же самой средой, посредством которой свет отражается или преломляется и чьими вибрациями свет передает тепло телам и приводится в состояние легкого отражения и легкого пропускания?». Корпускулярная теория, однако, получила смертельный удар, когда в конкуренции с волновой теорией света, развитой Юнгом, было обнаружено, что последняя теория удовлетворительно объясняет такие явления, как преломление света, которые корпускулярная теория не объясняла адекватно. Даже когда Ньютон развивал свою теорию, Гюйгенс, современник Ньютона, развивал другую теорию, которая теперь известна как ундуляторная или волновая теория. Гюйгенс сделал свои выводы из аналогии со звуком. Он знал, что звуки распространяются волнами через воздух, и из области известного попытался перенести принцип в область неизвестного, строго философский метод, соответствующий второму правилу философии. Он предположил, что свет, следовательно, подобно звуку, может быть обусловлен волновым движением, но если это было волновое движение, должна была существовать среда для распространения волн. Чтобы объяснить это волновое движение, он предположил, что все пространство заполнено светоносным эфиром, который был бы для его световых волн тем же, чем воздух является для звуковых волн. В этой концепции его поддержал математик Эйлер, и в 1690 году он смог дать удовлетворительное объяснение отражения и преломления света на гипотезе, что свет обусловлен волновым движением в эфире. Однако только с появлением Томаса Юнга ундуляторная или волновая теория достигла своего совершенства и окончательно свергла своего конкурента — корпускулярную теорию. Юнг досконально ознакомился с волновым движением всех видов и применил свои знания и опыт к явлениям света, и из полученных таким образом аналогий он постепенно выстроил ундуляторную теорию и дал ей фундамент, с которого она еще не была сдвинута. Юнг использовал ту же эфирную среду для распространения волнового движения света таким же образом, как это делал Гюйгенс. Из этой концепции эфир был постепенно усовершенствован, пока мы не получили концепцию, которая была представлена читателю в главе IV, в которой я попытался показать, что эта эфирная среда является материей, но бесконечно более разреженной и бесконечно более упругой, но, несмотря на свою крайнюю разреженность и упругость, она обладает инерцией, потому что она гравитационна. Именно этот эфир, следовательно, участвует в распространении света и является универсальной средой, которая для света является тем же, чем воздух для звука. Юнг, следовательно, применив себя к волновому движению звука, из таких исследований смог объяснить физическую причину цвета и то явление, которое называется интерференцией.