«Фрагменты науки: серия отдельных эссе, обращений и обзоров»

Камера тщательно закрывается и оставляется в покое на два или три дня. При исследовании в начале с помощью луча, направленного через ее окна, воздух оказывается наполненным плавающей материей, которая через три дня полностью исчезает. Чтобы предотвратить ее повторное поднятие, внутренняя поверхность камеры была в самом начале покрыта глицерином. Свежая, но подверженная гниению жидкость вводится в шесть пробирок последовательно с помощью пипетки. Если оставить их без дальнейших предосторожностей, каждая из пробирок сгнила бы и наполнилась бы жизнью. Жидкость находилась в контакте с наполненным пылью воздухом снаружи, которым она была заражена, и инфекция должна быть уничтожена. Это делается путем погружения шести пробирок в ванну с нагретым маслом и кипячения настоя. Время, необходимое для уничтожения инфекции, полностью зависит от ее природы. Двухминутного кипячения достаточно для уничтожения некоторых возбудителей, тогда как двухсотминутное кипячение не уничтожает другие. После того как настой стерилизован, масляная ванна убирается, и жидкость, чья подверженность гниению ничуть не пострадала от кипячения, оставляется на воздухе камеры.

С помощью таких камер я тестировал осенью и зимой 1875-76 годов настои самых разных видов, включая натуральные животные жидкости, плоть и внутренности домашних животных, дичь, рыбу и овощи. Было протестировано более пятидесяти камер, каждая со своей серией настоев, многие из них неоднократно. Ни в одном из результатов не было ни тени сомнения. В каждом случае мы имели внутри камеры идеальную прозрачность и свежесть, которые в некоторых случаях сохранялись более года — вне камеры, с тем же настоем, наблюдались гнилостность и характерные для нее запахи. Ни в одном случае не было получено ни малейшего подтверждения мысли о том, что настой, лишенный теплом своей внутренней жизни и помещенный в контакт с воздухом, очищенным от видимых взвешенных частиц, обладает какой-либо способностью к новому зарождению жизни.

Вспоминая количество и разнообразие использованных настоев, а также строгость нашего соблюдения правил подготовки, установленных самими гетерогенистами; вспоминая, что мы работали с теми самыми веществами, которые они рекомендовали как способные предоставить даже в неопытных руках легкие и решающие доказательства самопроизвольного зарождения, и что мы добавили к их веществам многие другие от себя — если бы эта мнимая порождающая сила была реальностью, она, безусловно, должна была бы проявиться где-нибудь. Грубо говоря, я бы сказал, что в таких закрытых камерах ей было предоставлено по меньшей мере пятьсот шансов, но она нигде не проявилась.

Аргумент теперь должен быть закреплен экспериментом, который устранит всякий остаток сомнения относительно способности используемых здесь настоев поддерживать жизнь. Мы открываем задние дверцы наших герметичных камер и позволяем обычному воздуху с его плавающими частицами получить доступ к нашим пробиркам. В течение трех месяцев они оставались прозрачными и свежими — плоть, рыба и овощные экстракты чище, чем когда-либо готовил повар. Трехдневного воздействия пыльного воздуха достаточно, чтобы сделать их мутными, зловонными и кишащими инфузорной жизнью. Таким образом, доказано, что жидкости, все до одной, готовы к гниению, когда применяется загрязняющий агент. Я приглашаю моего коллегу поразмыслить над этими фактами. Как он объяснит абсолютную невосприимчивость жидкости, подвергавшейся воздействию оптически чистого воздуха в теплой комнате в течение месяцев, и ее безошибочное гниение через несколько дней при воздействии наполненного пылью воздуха? Он должен, я полагаю, склониться к выводу, что частицы пыли являются причиной гнилостной жизни. И если он не примет гипотезу о том, что эти частицы, будучи мертвыми в воздухе, в жидкости чудесным образом превращаются в живые существа, он должен заключить, что наблюдаемая нами жизнь происходит от микробов или организмов, рассеянных в атмосфере.

Эксперименты с герметично закрытыми колбами достигли числа 940. Образцовая группа из 130 из них была представлена Королевскому обществу 13 января 1876 года. Они были полностью свободны от жизни, будучи полностью стерилизованными трехминутным кипячением. Была проявлена особая забота о том, чтобы температуры, которым подвергались колбы, включали те, которые ранее считались эффективными. Условия, установленные гетерогенистом, были точно скопированы, но подтверждения его результатов не последовало. Затем был сделан упор на вопрос тепла, причем к температурам, с которыми мы оба работали ранее, внезапно добавили тридцать градусов. Отказываясь от всякого протеста против проявленного таким образом каприза, я удовлетворил и это новое требование. Герметично закрытые пробирки, которые оказались бесплодными в Королевском институте, были подвешены в перфорированных ящиках и помещены под наблюдение умного ассистента в турецкой бане на Джермин-стрит. Для зарождения организмов в герметично закрытых пробирках было отведено от двух до шести дней. Мои оставались в моечной комнате бани в течение девяти дней. Термометры, помещенные в ящики и считываемые два или три раза в день, показывали, что температура варьировалась от минимума 101° до максимума 112° по Фаренгейту. В конце девяти дней настои были такими же прозрачными, как и в начале. Затем их перенесли в более теплое место. Температура 115° упоминалась как особенно благоприятная для самопроизвольного зарождения. В течение четырнадцати дней температура турецкой бани колебалась около этой точки, однажды опустившись до 106°, достигнув 116° в трех случаях, 118° в одном и 119° в двух. Результат был точно таким же, как только что записанный. Более высокие температуры оказались совершенно неспособными развить жизнь.

Принимая за основу расчета проведенный нами эксперимент, если бы наши 940 колб были открыты на сеновале Бель-Альп, 858 из них наполнились бы организмами. Уцеление оставшихся 82 усиливает нашу позицию, доказывая, как это делает, что не в воздухе, не в настоях и не в чем-то непрерывном, рассеянном в воздухе, а в дискретных частицах, взвешенных в воздухе и питаемых настоями, мы должны искать причину жизни. Наш эксперимент доказывает, что эти частицы на сеновале в некоторых случаях находятся настолько далеко друг от друга, что позволяют 10 процентам наших колб вбирать воздух, не подвергаясь заражению. Четверть века назад Пастер доказал, что причина «так называемого самопроизвольного зарождения» является прерывистой. Я уже упоминал его наблюдение о том, что 12 из 20 колб, открытых на равнинах, избежали инфекции, в то время как 19 из 20 колб, открытых на Мер-де-Глас, избежали ее. Наш собственный эксперимент в Бель-Альп является более выразительным примером того же рода: 90 процентов колб, открытых на сеновале, были поражены, в то время как ни одна из тех, что были открыты на открытом горном уступе, не подверглась нападению.

Сила воздуха в отношении гнилостной инфекции постоянно меняется из-за естественных причин, и мы можем изменять ее по своему желанию. Из ряда колб, открытых в 1876 году в лаборатории Королевского института, 42 процента были поражены, в то время как 58 процентов избежали этого. В 1877 году доля в той же лаборатории составила 68 процентов пораженных к 32 нетронутым. Большая смертность, так сказать, настоев в 1877 году была обусловлена присутствием сена, которое распространяло свою зародышевую пыль в воздухе лаборатории, заставляя его приближаться по инфекционной вирулентности к воздуху альпийского сеновала. Я бы попросил моего друга применить свою научную проницательность ко всем вышеперечисленным фактам. Они не доказывают, что самопроизвольное зарождение «невозможно». Мои утверждения, однако, касаются не «возможностей», а доказательств, и только что описанные эксперименты весьма «отчетливо доказывают, что доказательства, на которые полагается гетерогенист, написаны на макулатуре.

Мой коллега, я убежден, не будет оспаривать эти результаты; но он может быть склонен настаивать на том, что другие способные и достойные люди, работающие над той же темой, пришли к выводам, отличным от моих. Это вполне допускается; но позвольте мне здесь вернуться к замечаниям, уже сделанным при обсуждении экспериментов Спалланцани, о том, что неспособность других подтвердить его результаты отнюдь не опровергает их доказательность. Чтобы зафиксировать идеи, предположим, что мой коллега приходит в лабораторию Королевского института, повторяет там мои эксперименты и получает подтверждающие результаты; а затем он отправляется в Университетский колледж или Королевский колледж, где, работая с теми же настоями, получает противоречивые результаты. Будет ли он склонен заключить, что одно и то же вещество бесплодно на Албемарл-стрит и плодотворно на Гауэр-стрит или Стрэнде? Его альпийский опыт уже дал ему понять о буквально бесконечных различиях, существующих между различными пробами воздуха в отношении их способности к гнилостной инфекции. И, обладая этим знанием, не заменит ли он авантюрный вывод о том, что органический настой бесплоден в одном месте и самопроизвольно порождает жизнь в другом, более рациональным и очевидным выводом о том, что атмосферы двух местностей, имевшие доступ к настою, обладают разной степенью инфекционности?

Что касается мастерства, более того, он не преминет помнить, что плодотворность может быть обусловлена ошибками в манипуляциях, в то время как бесплодность предполагает правильность эксперимента. Только тщательный работник может обеспечить последнее, в то время как любому новичку доступно получить первое. Бесплодность — это результат, к которому должен стремиться добросовестный экспериментатор, каковы бы ни были его теоретические убеждения, не жалея усилий для его достижения и прибегая только тогда, когда нет иного выхода, к выводу, что наблюдаемая жизнь происходит из источника, который правильный эксперимент мог бы нейтрализовать или избежать.

Давайте снова возьмем конкретный случай. Предположим, мой коллега работает с той же кажущейся тщательностью над 100 настоями — или, скорее, над 100 образцами одного и того же настоя — и 50 из них оказываются плодотворными, а 50 бесплодными. Должны ли мы сказать, что доказательства за и против гетерогении одинаково сбалансированы? Есть некоторые, кто не только сказал бы это, но и дорожил бы 50 плодотворными колбами как «положительными» результатами и снизил бы доказательную ценность 50 бесплодных колб, пометив их как «отрицательные» результаты. Это, как показал доктор Уильям Робертс, является точной инверсией истинного порядка терминов «положительный» и «отрицательный». [Сноска: См. его поистине философские замечания по этому поводу в «Британском медицинском журнале», 1876 г., стр. 282.] Не такой, я надеюсь, был бы курс, выбранный моим другом. Что касается 50 плодотворных колб, он, я не сомневаюсь, повторил бы эксперимент с удвоенной тщательностью и вниманием, и не одним повторением, а многими, убедившись, что не впал в ошибку. Такое верное исследование, полностью проведенное, неизбежно привело бы его к выводу, что здесь, как и во всех других случаях, доказательства в пользу самопроизвольного зарождения рассыпаются в руках компетентного исследователя.

Ботаник знает, что разные семена обладают разной способностью к сопротивлению теплу. [Сноска: Я обязан доктору Тизелтону Дайеру различными иллюстрациями таких различий. Однако удивительно, что предмет такой высокой научной важности не был исследован более тщательно. Здесь негодяи, торгующие убитыми семенами, могли бы пополнить наши знания.] Некоторые погибают при мгновенном воздействии температуры кипения, в то время как другие выдерживают ее в течение нескольких часов. Большинство наших обычных семян быстро погибают, в то время как Пуше сообщил Парижской академии наук в 1866 году, что некоторые семена, которые были перевезены в шерстяных рунах из Бразилии, проросли после четырех часов кипячения. Микробы воздуха варьируются между собой так же сильно, как и семена ботаника. В некоторых местностях рассеянные микробы настолько нежны, что кипячение в течение пяти минут или даже меньше наверняка уничтожило бы их всех; в других местностях рассеянные микробы настолько упорны, что потребовались бы многие часы кипячения, чтобы лишить их способности к прорастанию. Отсутствие или присутствие охапки высушенного сена произвело бы различия, столь же великие, как описанные здесь. Наибольшая выносливость, которую я когда-либо наблюдал — и я полагаю, это самая большая из зарегистрированных — был случай выживания после восьми часов кипячения.

Что касается их способности сопротивляться теплу, инфузорные микробы нашей атмосферы можно классифицировать по следующим и промежуточным заголовкам: погибают за пять минут; не погибают за пять минут, но погибают за пятнадцать; не погибают за пятнадцать минут, но погибают за тридцать; не погибают за тридцать минут, но погибают за час; не погибают за час, но погибают за два часа; не погибают за два, но погибают за три часа; не погибают за три, но погибают за четыре часа. У меня было несколько случаев выживания после четырех и пяти часов кипячения, некоторые выживания после шести и один после восьми часов кипячения. До сих пор эксперимент действительно дошел; но нет веских оснований устанавливать даже восемь часов как крайний предел жизненной стойкости. Вероятно, более обширные исследования (хотя мои были очень обширными) выявили бы еще более упорные микробы. Также несомненно, что мы могли бы начать раньше и найти микробы, которые уничтожаются температурой, значительно ниже температуры кипящей воды. В присутствии таких фактов говорить о точке смерти бактерий и их микробов было бы бессмысленно — но об этом позже.

«Какое сейчас есть основание, — спрашивали, — предполагать, что голая или почти голая крупинка протоплазмы может выдержать четыре, шесть или восемь часов кипячения?» О голых крупинках протоплазмы я не делаю никаких утверждений. Я ничего о них не знаю, кроме как о плодах воображения. Но я утверждаю, не как «предположение», не как «допущение», не как «вероятная догадка» и не как «дикая гипотеза», а как факт, не вызывающий сомнений, что споры сенной бациллы, будучи тщательно высушенными временем, выдерживали упомянутое испытание. И я далее утверждаю, что эти упорные микробы, под руководством знания о том, что они являются микробами, могут быть уничтожены пятиминутным кипячением или даже меньше. Это требует объяснения. Готовая бактерия погибает при температуре значительно ниже температуры кипящей воды, и справедливо предположить, что чем ближе микроб к своему конечному чувствительному состоянию, тем легче он поддастся воздействию тепла. Семена размягчаются до и во время прорастания. Исходя из этого, простого описания следующего процесса будет достаточно, чтобы сделать его смысл понятным.

Настой, зараженный наиболее мощно сопротивляющимися микробами, но в остальном защищенный от плавающих частиц воздуха, постепенно доводится до точки кипения. Такие микробы, которые достигли мягкого и пластичного состояния, непосредственно предшествующего их развитию в бактерии, таким образом уничтожаются. Затем настой отставляется в теплой комнате на десять или двенадцать часов. Если на двадцать четыре, мы могли бы получить жидкость, заряженную хорошо развитыми бактериями. Чтобы предотвратить это, в конце десяти или двенадцати часов мы второй раз доводим настой до температуры кипения, которая, как и прежде, уничтожает все микробы, приближающиеся к точке своего окончательного развития. Настой снова отставляется на десять или двенадцать часов, и процесс нагревания повторяется. Таким образом, мы убиваем микробы в порядке их сопротивляемости и, наконец, убиваем последний из них. Ни один настой не может выдержать этот процесс, если его повторить достаточное количество раз. Настои артишока, огурца и репы, которые оказались особенно упорными при заражении микробами высушенного сена, были полностью разрушены этим методом прерывистого нагревания, причем трех минут оказалось достаточно, чтобы достичь того, чего не удалось достичь тремястами минутами непрерывного кипячения. Я применял этот метод, кроме того, к настоям различных видов сена, включая те, что наиболее цепко держатся за жизнь. Ни один из них не выдержал испытания. Эти результаты были ясно предвидены до того, как они были реализованы, так что теория микробов выполняет проверку любой истинной теории, а этой проверкой является способность предвидения.

Когда говорят о «голых или почти голых крупинках протоплазмы», задействуется воображение, а не объективная истина природы. Такие слова звучат как слова знания там, где знание на самом деле равно нулю. Возможность «тонкого покрытия» признается теми, кто говорит таким образом. Такое покрытие может, однако, оказывать мощное защитное влияние. Тонкая пленка индийской резины, например, окружающая горошину, сохраняет ее твердой в кипящей воде в течение времени, достаточного для превращения непокрытой горошины в кашицу. Пленка предотвращает впитывание, диффузию и последующее разрушение. Жирная или маслянистая поверхность, или даже слой воздуха, который цепляется за определенные тела, действовали бы в некоторой степени подобным образом. «Своеобразная устойчивость зеленых овощей к стерилизации, — говорит доктор Уильям Робертс, — по-видимому, объясняется некоторой особенностью поверхности, возможно, их гладким блестящим эпидермисом, который предотвращает полное смачивание их поверхностей». Я указал в 1876 году, что процесс, посредством которого атмосферный микроб смачивается, был бы интересным предметом исследования. Сухое покровное стекло микроскопа может плавать на воде в течение года. Швейная игла может быть аналогичным образом удержана на плаву, хотя ее удельный вес почти в восемь раз больше удельного веса воды.

Если бы не было некоторого специфического отношения между материей микроба и материей жидкости, в которую он попадает, смачивание было бы просто невозможно. Предшествуя всякому развитию, должен происходить обмен материей между микробом и его средой; и этот обмен должен, очевидно, зависеть от отношения микроба к окружающей его жидкости. Все, что препятствует этому обмену, замедляет разрушение микроба в кипящей воде. В моей статье, опубликованной в «Философских трудах» за 1877 год, я добавляю следующее замечание:—

Нетрудно увидеть, что поверхность семени или микроба может быть настолько затронута высыханием и другими причинами, что практически предотвращает контакт между ним и окружающей жидкостью. Тело микроба, более того, может быть настолько затвердевшим от времени и сухости, что мощно сопротивляется проникновению воды между его составляющими молекулами. Было бы трудно заставить такой микроб впитать влагу, необходимую для вызова набухания и размягчения, которые предшествуют его разрушению в жидкости высокой температуры.

-----

Как бы то ни было — каково бы ни было состояние поверхности или тела спор Bacillus subtilis, они, как несомненный факт, сопротивляются при некоторых обстоятельствах воздействию в течение часов тепла кипящей воды. Никакой теоретический скептицизм не может успешно стоять на пути этого факта, установленного сотнями, если не тысячами, строго проведенных экспериментов.

-----

Теперь нам нужно проверить одно из главных оснований доктрины самопроизвольного зарождения, как она сформулирована в этой стране. С этой целью я помещаю перед моим другом и соисследователем две жидкости, которые хранились в течение шести месяцев в одной из наших герметичных камер, подвергаясь воздействию оптически чистого воздуха. Одна — это минеральный раствор, содержащий в надлежащих пропорциях все вещества, которые входят в состав бактерий, другая — настой репы — это мог бы быть любой из сотни других настоев, животных или растительных. Обе жидкости прозрачны, как дистиллированная вода, и в них нет ни следа жизни. Они, по сути, полностью стерилизованы. Баранья отбивная, на которую налили немного воды, чтобы ее соки не высохли, пролежала три дня на тарелке в нашей теплой комнате. Она пахнет неприятно. Поместив каплю зловонного бараньего сока под микроскоп, обнаруживается, что он кишит бактериями гниения. Крупинкой кишащей жидкости я инокулирую прозрачный минеральный раствор и прозрачный настой репы, как хирург мог бы инокулировать младенца вакциной. Через двадцать четыре часа прозрачные жидкости стали мутными повсюду, и вместо того, чтобы быть бесплодными, как вначале, они кишат жизнью. Эксперимент можно повторить тысячу раз с тем же неизменным результатом. Невооруженным глазом жидкости в начале были одинаковы, будучи обе одинаково прозрачными — невооруженным глазом они одинаковы в конце, будучи обе одинаково мутными. Вместо гнилого бараньего сока мы могли бы взять в качестве источника инфекции любую из сотни других гнилых жидкостей, животных или растительных. Пока жидкость содержит живые бактерии, крупинка ее, внесенная либо в прозрачный минеральный раствор, либо в прозрачный настой репы, производит через двадцать четыре часа описанный здесь эффект.

Теперь мы варьируем эксперимент следующим образом: — Открыв заднюю дверцу другой закрытой камеры, в которой месяцами находились чистый минеральный раствор и чистый настой репы бок о бок, я бросаю в каждую из них небольшую щепотку лабораторной пыли. Эффект здесь более медленный, чем когда использовалась крупинка гнилой жидкости. Однако через три дня после заражения пылью настой репы становится мутным и кишит, как прежде, бактериями. Но что насчет минерального раствора, который в нашем первом эксперименте вел себя неотличимо от сока репы? Через три дня в нем нет ни одной бактерии. Через три недели он столь же невинен в отношении бактериальной жизни. Мы можем повторить эксперимент с раствором и настоем сто раз с тем же неизменным результатом. Всегда в случае последнего посев атмосферной пыли дает урожай бактерий — никогда в первом сухая зародышевая материя не разгорается в активную жизнь. [Сноска: Это поведение минерального раствора, как описано другими. Мои собственные эксперименты привели бы меня к выводу, что развитие бактерий, хотя и чрезвычайно медленное и трудное, не невозможно.] Какой вывод должен сделать размышляющий ум из этого эксперимента? Разве не ясно как день, что, хотя обе жидкости способны питать бактерии и позволять им увеличиваться и размножаться, после того как они были однажды полностью развиты, только одна из жидкостей способна развить в активные бактерии зародышевую пыль воздуха?

Я приглашаю моего друга поразмыслить над этим выводом; он, я думаю, увидит, что из него нет выхода. Он может, если предпочитает, придерживаться мнения, которое я считаю ошибочным, что бактерии существуют в воздухе не как микробы, а как высушенные организмы. Вывод остается прежним: в то время как одна жидкость способна форсировать переход из неактивного состояния в активное, другая — нет.

Но это совсем не тот вывод, который был сделан из экспериментов с минеральным раствором. Видя его способность питать бактерии после инокуляции живым активным организмом и наблюдая, что никакие бактерии не появлялись в растворе после длительного воздействия воздуха, был сделан вывод, что ни бактерии, ни их микробы не существовали в воздухе. По всей Германии способнейшая литература по этому вопросу, даже та, что противостоит гетерогении, заражена этой ошибкой; в то время как гетерогенисты дома и за рубежом основывали на ней триумфальную демонстрацию своей доктрины. Доказано, говорят они, поведением минерального раствора, что ни бактерии, ни их микробы не существуют в воздухе; следовательно, если при воздействии тщательно стерилизованного настоя репы на воздух появляются бактерии, они должны были возникнуть самопроизвольно. По словам доктора Бастиана: «Мы можем только сделать вывод, что, хотя кипяченый солевой раствор совершенно неспособен порождать бактерии, такие организмы способны возникать de novo в кипяченом органическом настое». [Сноска: «Труды Королевского общества», том XXI, стр. 130.]

Я бы спросил моего выдающегося коллегу, что он думает об этом рассуждении сейчас? Данные — «Минеральный раствор, подвергнутый воздействию обычного воздуха, не развивает бактерии»; вывод — «Следовательно, если настой репы, подвергнутый аналогичному воздействию, развивает бактерии, они должны быть самопроизвольно зарождены». Вывод, на первый взгляд, является необоснованным. Но хотя как вопрос логики он неубедителен, как вопрос факта он химеричен. Лондонский воздух так же верно заряжен микробами бактерий, как лондонские дымоходы — дымом. Вывод, о котором только что упоминалось, полностью опровергается простым вопросом: «Почему, когда ваш стерилизованный органический настой подвергается воздействию оптически чистого воздуха, это зарождение жизни de novo полностью прекращается? Почему я могу сохранять свой сок репы бок о бок с вашим солевым раствором в течение трехсот шестидесяти пяти дней в году, в свободном соединении с общей атмосферой, при единственном условии, что часть этой атмосферы, контактирующая с соком, будет визуально свободна от плавающей пыли, в то время как трехдневное воздействие этой пыли наполняет его бактериями?» Слишком ли я оптимистичен, надеясь, что в отношении изложенного здесь аргумента тот, кто бежит, может прочитать, а тот, кто читает, может понять?

Теперь мы переходим к спокойному и тщательному рассмотрению другого предмета, более важного, если возможно, чем предыдущий, но, подобно ему, несколько трудного для понимания из-за самого богатства фразеологии, логической и риторической, в которой он был изложен. Предмет, который теперь предстоит рассмотреть, относится к тому, что было названо «точкой смерти бактерий». Те, кто случайно знаком с современной английской литературой по этому вопросу, вспомнят, как вызов за вызовом бросался пансперматистам в целом и одному или двум домашним исследователям в частности, чтобы сойтись вплотную по этому кардинальному пункту. Это, очевидно, оплот английского гетерогениста. «Вода, — говорит он, — кипит весело над огнем, когда какой-нибудь неудачливый человек опрокидывает сосуд так, что нагретая жидкость оказывает свое обжигающее влияние на непокрытую часть тела — руку, плечо или лицо. Здесь, во всяком случае, нет места для сомнений. Кипящая вода, несомненно, оказывает самое пагубное и быстро разрушительное воздействие на живую материю, из которой мы состоим». [Сноска: Бастиан, «Эволюция», стр. 133.] И чтобы не предполагали, что именно высокая организация в данном случае делает тело восприимчивым к теплу, он ссылается на действие кипящей воды на куриное яйцо, чтобы развеять это понятие. «Вывод, — говорит он, — по-видимому, напрашивается сам собой, что есть что-то внутренне вредное в действии кипящей воды на живую материю — будь эта материя высокой или низкой организации». [Сноска: Бастиан, «Эволюция», стр. 135.] Опять же, в другом месте: «Было показано, что кратчайшее воздействие влияния кипящей воды разрушительно для всей живой материи». [Сноска: Там же, стр. 46.]

Уже записанные эксперименты ясно показывают, что существует заметная разница между сухой бактериальной материей воздуха и влажными, мягкими и активными бактериями гниющих органических жидкостей. Первые могут быть роскошно разведены в солевом растворе, вторые отказываются рождаться там, в то время как и те, и другие обильно развиваются в стерилизованном настое репы. Выводы, как мы уже видели, основанные на поведении одной жидкости, не могут с гарантией научной логики быть распространены на другую. Но это именно то, что сделал гетерогенист, повторяя таким образом в отношении точки смерти бактерий ошибку, в которую он впал относительно микробов воздуха. Давайте прокипятим наш мутный минеральный раствор с его кишащими бактериями в течение пяти минут. В мягком сочном состоянии, в котором они существуют в растворе, ни один из них не избегает разрушения. То же самое верно и для настоя репы, если он инокулирован только живыми бактериями — при тщательном исключении воздушной пыли. В обоих случаях мертвые организмы оседают на дно жидкости, и без повторной инокуляции новые организмы не возникнут. Но случай совершенно иной, когда мы инокулируем наш настой репы высушенной зародышевой материей, плавающей в воздухе.

«Точка смерти» бактерий — это максимальная температура, при которой они могут жить, или минимальная температура, при которой они перестают жить. Если, например, они выживают при температуре 140°, но не выживают при температуре 150°, точка смерти лежит где-то между этими двумя температурами. Вакцина, например, как доказано господами Брейдвудом и Вашером, лишается своей инфекционной способности при кратковременном воздействии температуры между 140° и 150° по Фаренгейту. Это может рассматриваться как точка смерти вакцины, или, скорее, частиц, рассеянных в вакцине, которые составляют реальный контагий. Однако, если не указано время для применения тепла, термин «точка смерти» является расплывчатым. Настой, например, который будет сопротивляться пятичасовому непрерывному воздействию температуры кипения, поддастся пятидневному воздействию температуры на 50° по Фаренгейту ниже температуры кипения. Полностью развитые мягкие бактерии гниющих жидкостей убиваются не только пятиминутным кипячением, но и менее чем минутной выдержкой — действительно, они погибают примерно при той же температуре, что и вакцина. То же самое верно и для пластичных, активных бактерий настоя репы. [Сноска: В моей статье в «Философских трудах» за 1876 год я указал и экспериментально проиллюстрировал разницу в отношении скорости развития между водными микробами и воздушными микробами; рост из уже размягченных водных микробов оказался практически таким же быстрым, как из развитых бактерий. Эта готовность микроба к быстрому развитию связана с его готовностью к быстрому разрушению.]

Но вместо выбора гниющей жидкости для инокуляции давайте подготовим и используем наше инокулирующее вещество следующим простым способом: — Пусть небольшая охапка сена, высушенная временем, будет промыта в стакане воды, и пусть идеально стерилизованный настой репы будет инокулирован промывочной жидкостью. После трех часов непрерывного кипячения настой, таким образом зараженный, часто будет развивать роскошную бактериальную жизнь. Точно то же самое происходит, если настой репы приготовлен в атмосфере, хорошо заряженной высушенными сенными микробами. Настой в этом случае заражает сам себя без специальной инокуляции, и его последующее сопротивление стерилизации часто бывает очень большим. 1 марта прошлого года я намеренно заразил воздух нашей лаборатории зародышевой пылью безвкусного вида сена, скошенного в 1875 году. Десять групп колб были заряжены настоем репы, приготовленным в зараженной лаборатории, и впоследствии подвергнуты температуре кипения на периоды, варьирующиеся от 15 минут до 240 минут. Из десяти групп только одна была стерилизована — та, а именно, которая кипятилась в течение четырех часов. Каждая колба из девяти групп, которые кипятились в течение 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 и 180 минут соответственно, впоследствии разводила организмы. То же самое верно и для других растительных настоев. 28 февраля прошлого года, например, я кипятил шесть колб, содержащих настой огурца, приготовленный в зараженной атмосфере, в течение 15, 30, 45, 60, 120 и 180 минут. Каждая колба группы впоследствии развила организмы. В тот же день, в случае трех колб, кипячение было продлено до 240, 300 и 360 минут; и эти три колбы были полностью стерилизованы. Животные настои, которые при обычных обстоятельствах становятся безошибочно бесплодными после пяти минут кипячения, ведут себя как растительные настои в атмосфере, зараженной сенными микробами. 30 марта, например, пять колб были заряжены прозрачным настоем говядины и кипятились в течение 60 минут, 120 минут, 180 минут, 240 минут и 300 минут соответственно. Каждая из них впоследствии стала переполнена организмами, и то же самое произошло с идеально прозрачным бараньим настоем, приготовленным в то же время. Случаи, в которых проявлялись подобные способности к сопротивлению настоями самых разнообразных видов, исчисляются сотнями.

В присутствии таких фактов я бы спросил моего коллегу, необходимо ли хоть на мгновение останавливаться на односторонности доказательств, которые привели к выводу, что вся живая материя уничтожается «кратчайшим воздействием влияния кипящей воды». Настой, доказанный как бесплодный шестимесячным воздействием воздуха без частиц, поддерживаемого при температуре 90° по Фаренгейту, при инокуляции полноразмерными активными бактериями наполняется за два дня организмами, настолько чувствительными, что они убиваются несколькими минутами воздействия температуры значительно ниже температуры кипения. Но распространение этого результата на высушенную зародышевую материю воздуха не имеет оснований или оправдания. Это очевидно, не выходя за рамки самого аргумента. Но мы вышли далеко за рамки аргумента и доказали многократным экспериментом, что предполагаемое уничтожение всей живой материи кратчайшим воздействием влияния кипящей воды является заблуждением. Все логическое здание, воздвигнутое на этом основании, поэтому рушится; и аргумент о том, что бактерии и их микробы, будучи уничтоженными при 140°, должны, если они появляются после воздействия 212°, быть самопроизвольно зарождены, я надеюсь, навсегда замолчан.

Благодаря предосторожностям, вариациям и повторениям, наблюдаемым и выполненным с целью обеспечения надежности результатов, отдельные сосуды, использованные в этом исследовании, за два года достигли почти десяти тысяч.

Помимо философского интереса, привязанного к проблеме происхождения жизни, который всегда будет огромным, существуют практические интересы, вовлеченные в применение обсуждаемых здесь доктрин к хирургии и медицине. Антисептическая система, на которую я уже взглянул, иллюстрирует способ, которым благотворные результаты величайшей важности следуют по пятам ясного теоретического понимания. Хирургия когда-то была благородным искусством; теперь это, кроме того, благородная наука. До введения антисептической системы вдумчивый хирург не мог не узнать эмпирически, что в воздухе есть что-то, что часто побеждало самое совершенное оперативное мастерство. Это «что-то» антисептическое лечение уничтожает или делает безвредным. В Королевском колледже мистер Листер оперирует и делает перевязки, в то время как мелкий душ из смеси карболовой кислоты и воды, произведенный простейшим способом, падает на рану, причем корпия и марля, используемые при последующей перевязке, должным образом пропитаны антисептиком. В больнице Святого Варфоломея мистер Каллендер использует разбавленную карболовую кислоту без спрея; но, что касается реальной цели — предотвращения превращения раны в нидус для размножения септических бактерий — практика в обеих больницах одинакова. Рекомендуя себя научно подготовленному уму, антисептическая система пустила глубокие корни в Германии.

Если бы пространство позволило, мне было бы приятно указать на нынешнее положение «теории микробов» в отношении явлений инфекционных заболеваний, различая аргументы, основанные на аналогии — которые, однако, ужасно сильны — от тех, что основаны на фактическом наблюдении. Я хотел бы продолжить отчет, который я уже дал [Сноска: «Фортнайтли Ревью», ноябрь 1876 г., см. статью «Брожение».] о поистине превосходных исследованиях молодого и неизвестного немецкого врача по имени Кох, о селезеночной лихорадке, отчетом о том, что Пастер недавно сделал в отношении того же предмета. Здесь перед нами живой контагий самой смертоносной силы, который мы можем проследить от начала до конца его жизненного цикла. [Сноска: Даллинджер и Дрисдейл ранее показали, чего могут достичь мастерство и терпение, своими восхитительными наблюдениями за историей жизни монад.] Мы находим его в крови или селезенке пораженного животного в состоянии, скажем, коротких неподвижных палочек. Когда эти палочки помещаются в питательную жидкость на теплый столик микроскопа, мы вскоре видим, как они удлиняются в нити, которые лежат, в некоторых случаях, бок о бок, образуя в других изящные петли или скручиваясь в узлы сложности, которую невозможно распутать. Мы наконец видим, как эти нити разрешаются в бесчисленные споры, каждая с потенциально заключенной в ней смертью, но не отличимые микроскопически от безвредных микробов Bacillus subtilis. Бактерия селезеночной лихорадки называется Bacillus Anthracis. Этот грозный организм был показан мне М. Пастером в Париже в июле прошлого года. Его недавние исследования относительно роли, которую он играет патологически, безусловно, входят в число самых замечательных трудов этого замечательного человека. Наблюдатель за наблюдателем сбивался с пути и падал в этой стране ловушек, результатом чего было множество противоположных выводов и взаимно разрушительных теорий. В ассоциации с более молодым физиологическим коллегой, М. Жубером, Пастер ударил посреди хаоса и вскоре свел его к гармонии. Они доказали, среди прочего, что в случаях, когда предыдущие наблюдатели во Франции предполагали, что имеют дело исключительно с селезеночной лихорадкой, одновременно действовал другой, столь же вирулентный фактор. Селезеночная лихорадка часто подавлялась септицемией, и результаты, обусловленные исключительно последней, часто становились основанием для патологических выводов относительно характера и причины первой. Должным образом объединив два фактора, все предыдущие нерегулярности исчезли, и каждый полученный результат получил полнейшее объяснение. При изучении отчета об этом мастерском исследовании слова, которыми сам Пастер с чувством ссылается на трудности и опасности искусства экспериментатора, пришли ко мне с особой силой: «J'ai tant de fois éprouvé que dans cet art difficile de l'expérimentation les plus habiles bronchent à chaque pas, et que l'interprétation des faits n'est pas moins périlleuse». [Сноска: «Comptes-Rendus», lxxxiii, стр. 177.]

.

.

.

.

----------------------------

.

.

XIV. НАУКА И ЧЕЛОВЕК.

[Сноска: Вступительная речь, произнесенная в Бирмингемском и Мидлендском институте в октябре 1877 года; с дополнениями.]

МАГНИТ притягивает железо; но при анализе этого эффекта мы узнаем, что металл не только притягивается, но и отталкивается, и конечное сближение с магнитом обусловлено разностью двух неравных и противоположных сил. Общественный прогресс в большинстве случаев характеризуется этим двойственным или полярным действием. Как правило, каждое продвижение вперед уравновешивается частичным отступлением, каждое улучшение в той или иной степени сопряжено с ухудшением. Ни одно крупное техническое усовершенствование, например, не внедряется на благо общества в целом без того, чтобы не лечь тяжким бременем на отдельных людей. Наука, как и все остальное, подчиняется действию этого полярного закона: то, что хорошо для нее в одном отношении, оказывается плохим в другом.

Наука требует прежде всего личной сосредоточенности. Ее обитель — кабинет математика, тихая лаборатория экспериментатора и кабинет вдумчивого наблюдателя природы. Ученому, как таковому, и человеку действия требуются разные условия. Таким образом, средства социального и международного общения — железная дорога, телеграф и почта, — являющиеся несомненным благом для человека действия, в некоторой степени пагубно влияют на ученого. Их тенденция состоит в том, чтобы разрушать ту сосредоточенность, которая, как я уже сказал, является абсолютной необходимостью для научного исследователя.

Люди, оказавшие наиболее глубокое влияние на мир с научной стороны, обычно искали уединения. Фарадей в определенный период своей карьеры официально отказался от обедов вне дома. Дарвин живет вдали от мирской суеты в своем тихом доме в Кенте. Майер и Джоуль в спокойном уединении занимались важнейшими научными вопросами. Однако в мире существует одна движущая сила, к которой никто — будь то студент-естествоиспытатель или кто-либо другой — не может позволить себе относиться с безразличием; это воспитание правильных отношений со своими ближними — исполнение своего долга не как изолированного индивида, а как члена общества. Именно долг в этом аспекте, преодолевая как чувство возможной опасности, так и желание покоя, привел меня сегодня вечером в ваше присутствие.

Чтобы увидеть картину в целом, художнику требуется расстояние; и чтобы судить о совокупных научных достижениях какой-либо эпохи, желательно иметь точку зрения последующей эпохи. Мы можем, однако, мысленно перенестись в будущее и таким образом с той или иной полнотой обозреть науку нашего времени. Мы иногда слышим, как ее порицают и невыгодно противопоставляют науке других времен. Я не думаю, что таковым будет вердикт потомков. Я думаю, напротив, что потомки признают, что в истории науки не зафиксировано более высоких образцов интеллектуальных завоеваний, чем те, которые эта эпоха сделала своими. Одно из самых выдающихся из них я предлагаю, с вашего позволения, сделать предметом нашего рассмотрения в течение предстоящего часа.

В настоящее время общепризнано, что человек сегодняшнего дня является дитя и продукт неисчислимого предшествующего времени. Его физическая и интеллектуальная структура была соткана для него во время его прохождения через фазы истории и формы существования, которые уводят разум в бездонное прошлое. Одно из качеств, которое он унаследовал из этого прошлого, — это стремление пролить свет принципов на в остальном ошеломляющий поток явлений. Немец Лихтенберг описал его как «das rastlose Ursachenthier» — неугомонное животное, ищущее причины, — в котором факты вызывают своего рода голод к познанию источников, из которых они проистекают. Никогда, осмелюсь сказать, в истории мира эта жажда не находила более щедрого отклика, как среди ученых, так и среди широкой публики, чем в течение последних тридцати или сорока лет. Я говорю «широкая публика», потому что особенностью нашего времени является то, что ученый больше не ограничивает свои труды обществом своих коллег и равных, но делится, насколько это возможно, плодами исследований с миром в целом.

Знаменитый Роберт Бойль рассматривал Вселенную как машину; мистер Карлейль предпочитает рассматривать ее как дерево. Ему больше нравится образ тенистого Иггдрасиля, чем страсбургских часов. Машину можно определить как организм, жизнь и направление которого находятся извне; дерево можно определить как организм, жизнь и направление которого находятся внутри. В свете этих определений я склоняюсь к концепции Карлейля. Порядок и энергию Вселенной я считаю присущими ей самой, а не навязанными извне, выражением твердого закона, а не произвольной воли, осуществляемой тем, кого Карлейль назвал бы Всемогущим Часовщиком. Но эти две концепции в конечном счете не так уж противоречат друг другу. В одном фундаментальном пункте они, во всяком случае, сходятся. Они в равной степени подразумевают взаимозависимость и гармоничное взаимодействие частей, а также подчинение индивидуальных сил универсального организма работе целого.

Никогда гармония и взаимозависимость, о которых только что упоминалось, не осознавались так ясно, как сейчас. Наше понимание их — это не то смутное и общее понимание, которого достигли наши отцы и которое в ранние времена чаще утверждалось поэтом-синтетиком, чем ученым. Взаимозависимость наших дней стала количественной — выразимой числами, — что, надо добавить, ведет прямо к тому неумолимому господству закона, которое многие мягкосердечные люди воспринимают с ужасом. В рассматриваемой области ученым сначала приходилось прокладывать себе путь из тьмы в сумерки, а из сумерек в день. В науке нет разрыва непрерывности. Никому, как бы он ни был одарен, не дано спонтанно подняться к интеллектуальному блеску без родительства предшествующей мысли. Великие открытия растут. Здесь, как и в других случаях, у нас сначала семя, затем колос, затем полное зерно в колосе, причем последний член ряда подразумевает первый. Так, что касается открытия гравитации, с которым отождествляется имя Ньютона, более или менее ясные представления о ней проникали во многие умы до того, как трансцендентный математический гений Ньютона поднял ее до уровня доказательства. Все его дедукции, более того, покоились на индукциях Кеплера. Ньютон вырвался вперед своих предшественников; но его мысли были укоренены в их мыслях, и справедливое распределение заслуг должно было бы отвести им изрядную долю чести открытия.

Научные теории иногда витают в воздухе, подобно слухам, прежде чем получают полное выражение. Судьба доктрины часто практически предрешена, а истинность одной часто практически принята задолго до доказательства либо ошибки, либо истины.

Вечный двигатель был отброшен до того, как было доказано, что он противоречит естественному закону; и что касается связи и взаимодействия естественных сил, намеки на современные открытия разбросаны в трудах Лейбница, Бойля, Гука, Локка и других.

Ограничиваясь недавним временем, доктор Инглби указал мне на некоторые удивительно проницательные замечания, касающиеся этого вопроса, которые были опубликованы анонимным автором в 1820 году. Проницательность Роже была заметна в 1829 году. Мор в 1837 году уловил некоторые глубоко лежащие истины. Труды Фарадея дают частые иллюстрации его глубокой веры в единство природы. «Я давно, — пишет он в 1845 году, — придерживаюсь мнения, почти доходящего до убеждения, разделяемого, я полагаю, другими любителями естествознания, что различные формы, в которых проявляются силы материи, имеют одно общее происхождение, или, другими словами, настолько непосредственно связаны и взаимно зависимы, что они превратимы, так сказать, одна в другую и обладают эквивалентностью силы в своем действии». Его собственные исследования по магнитоэлектричеству, электрохимии и «намагничиванию света» привели его непосредственно к этому убеждению. В ранний период судья Гроув оставил свой след в этом вопросе. Колдинг, хотя и исходя из метафизической основы, в конечном итоге уловил связь между теплотой и механической работой и попытался определить ее экспериментально. И здесь позвольте мне сказать, что для того, кто принимает близко к сердцу только истину и кто в своих отношениях с историей науки сохраняет свою душу неискаженной завистью, ненавистью или злобой, личной или национальной, каждое новое приращение к историческому знанию должно быть желанным. Ибо для каждого новичка с доказанными заслугами, особенно если эти заслуги были ранее упущены из виду, он готовит место в своем признании или почтении. Но ни один ретроспективный обзор научной литературы до сих пор не выявил претензии, которая могла бы существенно повлиять на позиции, отведенные двум великим «прокладывателям путей», как называют их немцы, чьи имена в связи с этим предметом связаны неразрывной ассоциацией. Эти имена — Юлиус Роберт Майер и Джеймс Прескотт Джоуль.

В своем эссе о «Кругах» мистер Эмерсон, если я правильно помню, изобразил интеллектуальный прогресс как ритмичный. В данный момент знание окружено барьером, который отмечает его предел. Оно постепенно обретает ясность и силу, пока вскоре какой-нибудь мыслитель исключительной мощи не прорывает барьер и не завоевывает более широкий круг, внутри которого мысль снова окапывается. Но внутренняя сила снова накапливается, новый барьер в свою очередь ломается, и разум оказывается окруженным еще более широким горизонтом. Таким образом, согласно Эмерсону, знание распространяется прерывистыми победами, а не прогрессирует с равномерной скоростью.

Когда доктор Джоуль впервые доказал, что груз в один фунт, падающий с высоты семьсот семьдесят два фута, генерирует количество теплоты, достаточное для нагревания фунта воды на один градус по Фаренгейту, и что при поднятии груза ровно столько же теплоты исчезает, он разорвал эмерсоновский «круг», высвободив этим актом количество научной энергии, которая быстро охватила обширную область и воплотилась в великой доктрине, известной как «Сохранение энергии». Эта доктрина признает в материальной Вселенной постоянную сумму силы, состоящую из элементов, среди которых непрерывно происходят самые изменчивые колебания. Это как если бы тело Природы было живым, трепет и взаимообмен его энергий напоминали бы таковые у организма. Части «грандиозного целого» сдвигаются и меняются, увеличиваются и уменьшаются, появляются и исчезают, в то время как итог, частями которого они являются, остается количественно неизменным. Неизменным, потому что, когда происходит изменение, оно всегда полярно — плюс сопровождает минус, приобретение сопровождает потерю, и ни один элемент не меняется ни в малейшей степени без абсолютно равного изменения какого-либо другого элемента в противоположном направлении.

-----

Солнце нагревает тропический океан, превращая часть его жидкости в пар, который поднимается в воздух и вновь конденсируется на горных вершинах, возвращаясь реками в океан, из которого он пришел. До того момента, когда начинается конденсация, количество теплоты, точно эквивалентное молекулярной работе испарения и механической работе поднятия пара на горные вершины, исчезло из Вселенной. Каков выигрыш, соответствующий этой потере? При упоминании покажется, что он выражен в иностранной валюте. Потеря — это потеря теплоты; выигрыш — это выигрыш расстояния, как в отношении масс, так и молекул. Вода, которая ранее находилась на уровне моря, была поднята в положение, из которого она может упасть; молекулы, которые были связаны вместе как жидкость, теперь разделены как пар, который может вновь конденсироваться. После конденсации гравитация вступает в эффективную игру, увлекая ливни вниз на холмы, а созданные таким образом реки — через их ущелья к морю. Каждая капля дождя, ударяющаяся о гору, производит свое определенное количество теплоты; каждая река на своем пути развивает теплоту от столкновения своих водопадов и трения о свое русло. В акте конденсации, более того, молекулярная работа испарения точно обращается вспять. Сравните, таким образом, первоначальную потерю солнечного тепла с теплотой, генерируемой конденсацией пара и последующим падением воды с облаков в море. Они математически равны друг другу. Ни одна частица пара не была образована и поднята без оплаты валютой солнечного тепла; ни одна частица не возвращается в виде воды в море без точного количественного возмещения этой теплоты. В физической природе нет ничего безвозмездного, нет затрат без эквивалентного выигрыша, нет выигрыша без эквивалентных затрат. С неумолимым постоянством одно сопровождает другое, не оставляя между ними ни уголка, ни щели для спонтанности, чтобы смешаться с чистой и необходимой игрой естественной силы. Была ли когда-нибудь нарушена эта единообразность природы? Ответ таков: «Насколько известно науке — нет».

То, что здесь было сказано относительно теплоты и гравитации, применимо ко всей неорганической природе. Давайте возьмем иллюстрацию из химии. Металл цинк можно сжечь в кислороде, при этом при сгорании заданного веса металла выделяется совершенно определенное количество теплоты. Но цинк можно сжечь и в жидкости, содержащей запас кислорода, — например, в воде. В этом случае он не производит пламени или огня, но производит теплоту, которая поддается точному измерению. Но теплота цинка, сгоревшего в воде, меньше той, что производится в чистом кислороде, причина чего в том, что для получения кислорода из воды цинк должен сначала вытеснить водород. Именно при совершении этой молекулярной работы поглощается недостающая теплота. Смешайте высвобожденный водород с кислородом и заставьте их рекомбинировать; развиваемая теплота математически равна недостающей теплоте. Таким образом, при разъединении кислорода и водорода расходуется количество теплоты, которое точно восстанавливается при их воссоединении.

Это подводит к нескольким замечаниям о вольтовом столбе. В мои планы не входит останавливаться на технических особенностях этого удивительного инструмента, а просто с его помощью показать, какие различные формы может принимать заданное количество энергии, сохраняя при этом неизменную количественную стабильность. Когда та форма силы, которую мы называем электрическим током, проходит через батарею Гроува, цинк расходуется в подкисленной воде; и в батарее мы можем устроить дела так, что когда ток не проходит, цинк не расходуется. Теперь ток, чем бы он ни был, обладает способностью генерировать теплоту вне батареи. Мы можем расплавить им иридий, самый тугоплавкий из металлов, или можем произвести им ослепительный электрический свет, причем на любом земном расстоянии от самой батареи.

Мы теперь, однако, удовлетворимся тем, что заставим ток нагреть заданную длину платиновой проволоки сначала до теплоты крови, затем до красноты и, наконец, до белого каления. Теплота, генерируемая при этих обстоятельствах в батарее сгоранием фиксированного количества цинка, больше не является постоянной, но она изменяется обратно пропорционально теплоте, генерируемой снаружи. Если внешняя теплота равна нулю, внутренняя теплота максимальна; если внешняя проволока нагрета до теплоты крови, внутренняя теплота лишь немного не достигает максимума. Если проволока раскалена докрасна, количество недостающей теплоты внутри батареи больше, а если внешняя проволока раскалена добела, дефект еще больше. Сложите внутреннюю и внешнюю теплоту, произведенную сгоранием заданного веса цинка, и вы получите абсолютно постоянный итог. Теплота, генерируемая снаружи, — это столько же потерянного внутри, теплота, генерируемая внутри, — это столько же потерянного снаружи, причем полярные изменения, о которых уже упоминалось, здесь заметно вступают в игру. Таким образом, мы можем различными способами распределять элементы неизменной суммы, но даже тонкое воздействие электрического тока не дает нам в руки никакой творческой силы.

Вместо генерации внешней теплоты мы можем заставить ток произвести химическое разложение на расстоянии от батареи. Пусть он, например, разложит воду на кислород и водород. Теплота, генерируемая в батарее при этих обстоятельствах сгоранием заданного веса цинка, меньше той, что производится, когда разложения нет. Насколько меньше? Вопрос допускает совершенно точный ответ. Когда кислород и водород рекомбинируют, теплота, поглощенная при разложении, точно восстанавливается, и она по количеству в точности равна той, что недостает в батарее. Мы можем, если хотим, закупорить газы, перенести в этой форме теплоту батареи в полярные области и высвободить ее там. Батарея, по сути, — это очаг, на котором сгорает топливо; но теплота сгорания, вместо того чтобы быть ограниченной обычным образом самим очагом, может быть впервые высвобождена на другом конце света.

И здесь мы можем разрешить загадку, которая долгое время озадачивала ученых и которая не могла быть решена, пока не было понято влияние механической теории теплоты на явления вольтова столба. Загадка заключалась в том, что один элемент не мог разложить воду. Причина теперь достаточно ясна. Растворение эквивалента цинка в одном элементе развивает не намного больше половины количества теплоты, необходимого для разложения эквивалента воды, и один элемент не может уступить количество силы, которым он не обладает. Но формируя батарею из двух элементов вместо одного, мы развиваем количество теплоты, немного превышающее то, которое необходимо для разложения воды. Двухэлементная батарея поэтому достаточно богата, чтобы оплатить это разложение и сохранить упомянутый избыток внутри своих собственных элементов.

Подобные размышления применимы к термоэлектрическому столбику, инструменту, обычно состоящему из маленьких брусков висмута и сурьмы, спаянных попеременно вместе. Электрический ток здесь вызывается нагреванием спаянных соединений одной грани столбика. Подобно вольтову току, термоэлектрический ток может нагревать проволоку, производить разложение, намагничивать железо и отклонять магнитную стрелку на любом расстоянии от своего источника. Вы будете склонны, и справедливо склонны, относить эти отдаленные проявления силы к теплоте, сообщенной грани столбика, но этот случай заслуживает более пристального рассмотрения. В 1826 году Томас Зеебек открыл термоэлектричество, и шесть лет спустя Пельтье сделал наблюдение, которое с удивительной удачностью приходит нам на помощь в определении материала, расходуемого на формирование термоэлектрического тока. Он обнаружил, что когда слабый посторонний ток направлялся от сурьмы к висмуту, соединение двух металлов всегда нагревалось, но когда направление было от висмута к сурьме, соединение охлаждалось. Теперь ток в самом термостолбике всегда идет от висмута к сурьме, через нагретое соединение — направление, в котором он никак не может установиться, не потребляя теплоту, сообщенную соединению. Эта теплота — питание тока. Таким образом, теплота, генерируемая термотоком в удаленной проволоке, — это просто та теплота, которая была первоначально сообщена столбику, которая была сначала превращена в электричество, а затем вновь превращена в свою первую форму на расстоянии от своего источника. Как вода в состоянии пара переходит из котла в удаленный конденсатор и там принимает свою первоначальную форму без выигрыша или потери, так и теплота, сообщенная термостолбику, перегоняется в более тонкий электрический ток, который, так сказать, вновь конденсируется в теплоту в удаленной платиновой проволоке.