«Предварительное рассуждение об изучении естественной философии»

Химия.

(332.) Законы, которые касаются интимного строения тел, не в отношении их структуры или способа, которым их части соединены вместе, но в отношении их материалов или ингредиентов, из которых эти части составлены, формируют объекты химии. Твёрдое тело может рассматриваться как ткань, более или менее регулярно и искусственно сконструированная, в которой материалы и мастерство могут быть отдельно рассмотрены, и в которой, хотя последняя разрушена и смешана насилием, первые остаются неизменными в своей природе, хотя и по-разному расположенными. В жидких или воздушных телах, тоже, хотя преобладает меньшая степень различия в плане структуры и большая лёгкость дисперсии и диссипации, чем в твёрдых, всё же сохраняется равное разнообразие материалов, придающее им свойства, крайне отличающиеся друг от друга.

(333.) Внутренняя активность материи доказана не только производством движения взаимными притяжениями и отталкиваниями далёких или смежных масс, но изменениями и кажущимися трансформациями, которые различные вещества претерпевают в своих чувственных качествах простым смешением. Если вода добавлена к воде, или соль к соли, эффект есть увеличение количества, но не изменение качества. В этом случае взаимное действие частиц является чисто механическим. Опять же, если синий порошок и жёлтый, каждый совершенно сухой, смешаны и хорошо взболтаны вместе, будет произведён зелёный порошок; но это лишь эффект, возникающий в глазу от интимного смешения жёлтого и синего света, отдельно и независимо отражённого от мельчайших частиц каждого; и доказательство получено исследованием смеси с помощью микроскопа, когда жёлтые и синие зёрна будут видны отдельно и каждое совершенно неизменным. Если тот же эксперимент будет опробован с цветными жидкостями, которые восприимчивы к смешению без химического действия, составной цвет также произведён, но никакое исследование с увеличителями не является в том случае достаточным, чтобы обнаружить ингредиенты; причина очевидно в чрезмерной миниатюрности частей и их совершенном перемешивании, произведённом взбалтыванием двух жидкостей вместе. От смешения двух порошков крайнее терпение позволило бы любому, выбирая с увеличителем зерно за зерном, разделить ингредиенты. Но когда жидкости смешаны, никакое механическое разделение более не является практичным; частицы столь миниатюрны, что ускользают от всякого поиска. И всё же это не мешает нам рассматривать такое соединение как всё ещё просто смесь, и его свойства соответственно промежуточны между свойствами смешанных жидкостей. Но это далеко от того, чтобы быть случаем со всеми жидкостями. Когда раствор поташа, например, и другой винной кислоты, каждый совершенно жидкий, смешаны вместе в надлежащих пропорциях, большое количество твёрдого солевого вещества падает на дно содержащего сосуда, которое совершенно отлично от поташа или винной кислоты, и жидкость, из которой оно осело, не предлагает никаких указаний своим вкусом или другими чувственными качествами на смешанные ингредиенты, но на что-то совершенно отличное от любого. Очевидно, что это явление широко отлично от явления простого смешения; имело место большое и радикальное изменение в интимной природе ингредиентов, посредством которого произведено новое вещество, которое не имело существования прежде. И оно было произведено союзом ингредиентов, представленных друг другу; ибо при исследовании обнаружено, что ничего не было потеряно, вес всей смеси являясь суммой весов смешанных. И всё же поташ и винная кислота исчезли полностью, и вес нового продукта найден в точности равным весу винной кислоты и поташа, использованных вместе, убавляя малую часть, удерживаемую в растворе в жидкости, которая может быть получена однако выпариванием. Они поэтому соединились и прилипают друг к другу с силой сцепления, достаточной, чтобы сформировать твёрдое тело из жидкости; сила, которая была таким образом вызвана в действие простым представлением их друг другу в состоянии раствора.

(334.) Делом химии является исследование этих и подобных изменений, или обратного таких изменений, где единственное вещество разрешено на два или более других, имеющих отличные свойства от него и друг от друга, и наведение справок обо всех обстоятельствах, которые могут влиять на них; и либо определять, модифицировать, или приостанавливать их выполнение, будь такое влияние осуществлено теплом или холодом, временем и покоем, или взбалтыванием или давлением, или любым из тех агентов, о которых мы приобрели знание, таких как электричество, свет, магнетизм и т. д.

(335.) Удивительные и внезапные трансформации, с которыми химия имеет дело, насильственная активность, часто принимаемая веществами, обычно считающимися самыми инертными и вялыми, и, прежде всего, проницательность, которую она даёт в природу бесчисленных операций, которые мы видим ежедневно проводимыми вокруг нас, способствовали тому, чтобы сделать её самой популярной, как она есть одна из самых обширно полезных, из наук; и мы, соответственно, найдём ни одну, которая прыгнула вперёд, в течение последнего столетия, с такой необычайной энергией и имела такое обширное влияние в продвижении соответствующего прогресса в других. Одной из главных причин её популярности, возможно, следует искать в этом, что она есть, из всех наук, возможно, самая полностью экспериментальная; и даже её теории, по большей части, того общепонятного и легко применимого рода, которые требуют никакой интенсивной концентрации мысли и ведут к никаким глубоким математическим исследованиям. Простой процесс индуктивной генерализации, основанный на исследовании многочисленных фактов, всех их представляющих значительный внутренний интерес, был достаточен, в большинстве случаев, чтобы вести, ясной и прямой дорогой, к её высшим законам, ещё известным. Но, с другой стороны, эти законы, когда заявлены, ещё не полностью достаточны, чтобы вести нас, за исключением очень ограниченных случаев, к дедуктивному знанию частностей, никогда прежде не исследованных, по крайней мере, не без великой осторожности и постоянной апелляции к эксперименту как проверке на наше рассуждение; так что мы оправданы в рассмотрении аксиом химии, истинных рукояток дедуктивного рассуждения, как всё ещё неизвестных и, возможно, вероятных долго оставаться таковыми. Это никакая вина её культиваторов, которые включили в свой список высочайшие и самые разнообразные таланты и усердие, но присущей сложности предмета и бесконечного множества причин, которые вовлечены в производство каждого, даже самого простого, химического явления.

(336.) История химии (на которой, однако, мы не собираемся распространяться) есть одна великого интереса для тех, кто наслаждается прослеживанием шагов, посредством которых человечество продвигается к открытию истины через серию ошибок и неудач. Она может быть разделена, 1-е, на период алхимиков, прискорбную эпоху в анналах интеллектуального блуждания; 2-е, ту флогистических доктрин Беккера и Шталя, в которой, как если бы доказать извращённость человеческого ума, из двух возможных дорог неверная была выбрана; и теория получила универсальное доверие на силе индукции, валидной как таковая, но неверно интерпретированной, которая отрицается, в каждом случае, апелляцией к балансу. Это, тоже, случилось, не по причине неудачных совпадений, или индивидуальных упущений, но необходимости, и из присущего дефекта самой теории, которая таким образом препятствовала прогрессу науки, насколько наука эксперимента может быть препятствована ложной теорией, запутыванием её культиваторов появлением противоречий в их экспериментах, где никакие реально не существовали, разрушением всякого их доверия к численной точности их собственных результатов, и вовлечением предмета в туман визионерских и гипотетических причин вместо истинных действующих принципов. Таким образом, в сгорании любого вещества, которое неспособно улетать в дымах, увеличение веса имеет место — пепел тяжелее, чем топливо. Всякий раз, когда это было наблюдаемо, однако, это было пройдено небрежно как возникающее из побега флогистона, или принципа воспламеняемости, который рассматривался как являющийся либо элементом самого огня, или каким-то образом соединённым с ним, и таким образом существенно свет. Теперь известно, что увеличение веса обязано поглощению, и соединению с, количеством особого ингредиента, называемого кислородом, из воздуха, принципа существенно тяжёлого. Насколько вес вовлечён, это делает никакой разницы, входит ли тело, имеющее вес, или одно, имеющее лёгкость, убегает; но есть эта ясная разница в философской точке зрения, что кислород есть реальное производимое вещество, и флогистон есть никакое такое вещь: первое есть vera causa, второе гипотетическое существо, введённое, чтобы объяснить, что другое объясняет гораздо лучше.

(337.) Третий век химии — тот, который может быть назван эмфатически современной химией — начался (в 1786), когда Лавуазье, серией памятных экспериментов, погасил навсегда эту ошибку и поместил химию в ранг одной из точных наук — науки числа, веса и меры. С той эпохи до настоящего дня она постоянно продвигалась с ускоренным прогрессом и в этот момент может рассматриваться как более прогрессивная, чем когда-либо. Главные черты в этом прогрессе могут быть включены под следующими общими заголовками:—

1. Открытие проксимальных, если не ультимативных, элементов всех тел и расширение списка известных элементов до его нынешнего объёма от пятидесяти до шестидесяти веществ.

2. Разработка Блэком учения о скрытой теплоте с вытекающим из него рядом важных следствий, включая научную теорию паровой машины.

3. Установление Венцелем закона определенных пропорций на основе его собственных экспериментов и опытов Рихтера — открытие, впоследствии вошедшее в более общую формулировку и лучше разработанную атомную теорию Дальтона.

4. Точное определение атомных весов различных химических элементов, достигнутое главным образом благодаря поразительному трудолюбию Берцелиуса и его непревзойденному владению химическими методами, а также исследованиям других химиков шведской и немецкой школ.

5. Уподобление газов и паров, благодаря которому мы приходим к рассмотрению первых как частных случаев вторых — обобщение, вытекающее главным образом из экспериментов Фарадея по конденсации газов, а также опытов Гей-Люссака и Дальтона по законам их расширения под действием теплоты в сравнении с расширением паров.

6. Установление Гей-Люссаком законов соединения газов и паров в определенных объемах.

7. Открытие химического действия электричества и разлагающей способности вольтова столба Николсоном и Карлайлом; исследование законов таких разложений Берцелиусом и Хизингером; разложение щелочей Дэви и последовавшее за этим введение в химию новых мощных агентов в виде их металлических оснований.

8. Применение химического анализа ко всем объектам организованной и неорганизованной природы, открытие предельных составляющих всего сущего и ближайших составляющих органической материи, а также признание важных различий, которые, по-видимому, разделяют эти великие классы тел.

9. Применение химии в бесчисленных процессах в искусствах и ремеслах, а также, среди прочих полезных целей, для открытия существенных медицинских начал в растениях и важных лекарственных средств в минеральном царстве.

10. Установление Гаюи и Вокленом тесной связи между химическим составом и кристаллической формой, а также последовательные уточнения, которым подверглось это положение в руках Митчерлиха, Розе и других по мере развития химических и кристаллографических знаний.

(338.) Подробное рассмотрение этих отдельных пунктов привело бы нас к написанию трактата по химии; однако несколько замечаний об одном или двух из них, поскольку они касаются общих принципов всякого научного исследования, не будут неуместными. И прежде всего, что касается открытия новых элементов, следует заметить, что философская химия стремится определить один основной элемент, из которого создана вся материя — единое предельное начало Вселенной — не более, чем астрономия стремится обнаружить происхождение планетных движений в приложении определенной движущей силы в определенном направлении, или геология — восходить к моменту сотворения Земли. Такой элемент может существовать. Некоторые своеобразные соотношения, отмеченные в атомных весах тел, по-видимому, наводят склонные к умозрениям умы на мысль, что это так; но философская химия довольствуется ожиданием некоего поразительного факта, который может либо обнаружиться неожиданно, либо быть достигнут медленным прогрессом расширяющихся взглядов, чтобы раскрыть нам его существование. Тем не менее, умножение тел, считающихся элементарными, некоторыми рассматривается как неудобство. Мы признаемся, что не разделяем этого взгляда. Какими бы они ни были, упорство, с которым они сопротивляются разложению, показывает, что они являются ингредиентами весьма высокого и первостепенного значения в экономии природы; и такими, с которыми на любой ступени развития науки было бы необходимо быть в совершенстве знакомыми. Подобно частным теоремам в геометрии, которые, хотя и не достигают высшей степени общности, все же имеют свои сферы и диапазоны широкого применения, они должны быть хорошо и полностью поняты во всех своих проявлениях. Если бы мы когда-нибудь пришли к анализу этих тел, химические свойства новых элементов, которые тогда предстали бы перед нами, были бы известны лишь благодаря нашему знанию о них или о других соединениях того же класса, которые они могут образовывать. Не то чтобы такой анализ не был важнейшим и, поистине, триумфальным достижением, которое изменило бы облик химии; но он не отменил бы ничего из того, что уже сделано, и не сделал бы бесполезным ни один пункт знания, которого мы уже достигли.

(339.) Атомная теория, или закон определенных пропорций, который есть то же самое, представленное в форме, лишенной всякой гипотезы, после законов механики является, пожалуй, самым важным из того, что до сих пор открыло изучение природы. Чрезвычайная простота, которая ее характеризует и которая сама по себе является указанием, пусть и не однозначным, на ее высокое положение в шкале физических истин, привела к тому, что г-н Дальтон провозгласил ее сразу, в самых общих чертах, при созерцании лишь нескольких примеров, не проходя через подчиненные стадии мучительного индуктивного восхождения посредством промежуточных частных законов, таких, которые, если бы он пошел обратным путем, естественно подготовили бы его к этому и привели бы других к тому же самому путем продолжения исследований Венцеля и Рихтера, если бы им было уделено должное внимание. Это, по сути, пример, и весьма примечательный, действия той естественной склонности к обобщению и упрощению (отмеченной в 171.), которая, если иногда и ведет к поспешным выводам, ограниченным или опровергнутым дальнейшим опытом, все же является законным родителем многих наших самых ценных и здравых результатов. Подобные случаи, когда великие и, поистине, неизмеримые шаги в нашем познании природы делаются сразу и почти без интеллектуальных усилий, весьма способствуют укреплению наших надежд на будущий прогресс науки и, указывая на простейшие и наиболее очевидные сочетания как на те, что действительно согласуются с гармонией творения, дают отрадную перспективу того, что трудности будут уменьшаться по мере нашего продвижения, вместо того чтобы сгущаться вокруг нас во все возрастающей сложности.

(340.) Следствием этого непосредственного представления закона определенных пропорций в его наиболее общей форме является то, что его подчиненные законы — те, которые ограничивают его общность в частных случаях, уменьшают число абстрактно возможных соединений и сдерживают беспорядочное смешение элементов, — еще предстоит открыть. Некоторые такие ограничения были, по сути, прослежены до определенной степени, но отнюдь не так далеко, как того требует важность предмета; и здесь у химиков еще надолго найдется обильная работа.

(341.) Определение атомных весов химических элементов, подобно определению других стандартных физических данных, с предельной точностью само по себе является областью исследования не только величайшей важности, но и чрезвычайной трудности. Помимо общих причин, побуждающих желать точности в этом отношении, существует одна, присущая именно этому предмету. Было высказано предположение (д-ром Праутом) и решительно поддержано (д-ром Томсоном), что все числа, представляющие эти веса и составляющие шкалу огромного диапазона, в которой уже известные крайние значения относятся друг к другу как 1 к более чем 200, являются простыми четными кратными наименьшего из них. Если это действительно так, то это открывает перспективы такой важности, что оправдывает любую степень труда и усилий по проверке этого закона как чисто индуктивного. Но в нынешнем состоянии химического анализа, при всем уважении к столь высокому авторитету, мы признаемся, что, на наш взгляд, он нуждается в дальнейшем подтверждении, поскольку кажется сомнительным, была ли достигнута такая точность, которая позволила бы нам с уверенностью отвечать за дробную часть, не превышающую трех- или четырехсотой доли от всей определяемой величины: по крайней мере, результаты первых экспериментаторов, полученные с величайшей тщательностью, часто различаются на большую величину; и такая степень точности, по крайней мере, потребовалась бы для удовлетворительной проверки закона в высших частях шкалы.

(342.) Однако само обсуждение такого вопроса указывает на класс явлений в физической науке отдаленного и своеобразного рода, весьма высокого и утонченного порядка, которые никогда не могли бы стать известными иначе как в развитом состоянии науки, не только практической, но и теоретической — мы имеем в виду такие явления, которые состоят в наблюдаемых соотношениях между данными физики, показывающих, что они являются величинами не произвольно принятыми, а зависящими от законов и причин, которые они, возможно, со временем помогут раскрыть. Примечательным примером такого соотношения является любопытный закон, который Боде наблюдал в прогрессии величин орбит нескольких планет. Этот закон был нарушен между Марсом и Юпитером, что побудило его предположить отсутствие планеты в этом интервале; — недостаток, долгое время спустя странным образом восполненный открытием четырех новых планет именно в этом интервале, орбиты которых соответствуют по размерам рассматриваемому закону в пределах таких умеренных погрешностей, которые могут быть обусловлены причинами, независимыми от тех, на которых в конечном счете основывается сам закон.

(343.) Также не будет неуместным для нашего предмета заметить, что прогресс, достигнутый в этой области химии, и значительная точность, фактически достижимая в химическом анализе, были в значительной мере обязаны обстоятельству, которое поначалу вряд ли могло считаться способным оказать большое влияние на развитие науки, — открытию платины. Без ресурсов, предоставленных в распоряжение химиков этим бесценным металлом, трудно представить, что множество тонких аналитических экспериментов, необходимых для построения здания существующих знаний, могло бы быть когда-либо выполнено. Это, среди многих подобных уроков, научит нас тому, что самые важные применения природных объектов — не те, что бросаются в глаза наиболее очевидно. Главное использование Луны для непосредственных нужд человека оставалось ему неизвестным в течение пяти тысяч лет со времени его сотворения. И поскольку не может не быть так, что бесчисленные и важнейшие применения еще предстоит открыть среди материалов и объектов, уже известных нам, равно как и среди тех, которые прогресс науки должен будет раскрыть в будущем, мы можем отсюда почерпнуть обоснованное ожидание не только постоянного увеличения физических ресурсов человечества и последующего улучшения его состояния, но и постоянного приращения нашей способности проникать в тайны природы и знакомиться с ее высшими законами.

ГЛ. V.

О НЕВЕСОМЫХ ФОРМАХ МАТЕРИИ.

Теплота.

(344.) Одним из главных агентов в химии, от правильного применения и управления которым зависит успех большого числа ее исследований и многие из важнейших законов которого раскрываются нам явлениями химического характера, является ТЕПЛОТА. Хотя некоторые из ее эффектов постоянно находятся перед нашими глазами как явления самого обычного порядка, до такой степени, что едва ли найдется процесс в полезных искусствах и мануфактурах, который не требовал бы ее вмешательства, и хотя, независимо от этой высокой полезности и соразмерной важности знания ее природы и законов, она сама по себе представляет предмет самых любопытных умозрений; все же едва ли найдется физический агент, о котором мы имели бы столь несовершенное знание, чья сокровенная природа была бы более скрыта или чьи законы были бы столь деликатны и трудны для исследования.

(345.) Слово «теплота» обычно подразумевает ощущение, которое мы испытываем при приближении к огню; но в том смысле, который оно несет в физике, оно обозначает причину, какова бы она ни была, этого ощущения и всех других явлений, возникающих при применении огня или любой другой нагревающей причины. Мы были бы сильно обмануты, если бы ссылались только на ощущение как на указание присутствия этой причины. Многие из тех вещей, которые возбуждают в наших органах, и особенно в органах вкуса, ощущение тепла, обязаны этим свойством химическим стимуляторам, а вовсе не тому, что они на самом деле горячие. Эта ошибка суждения породила соответствующую путаницу в языке, и вследствие этого в физическую философию в один период действительно проникло множество нелогичных и абсурдных выводов. Далее, существует ряд химических агентов, которые из-за их разъедающего, чернящего и растворяющего или высушивающего действия на части некоторых видов тел, производящих на них эффекты, не очень похожие (хотя по сути весьма отличные) на те, что производятся теплотой, в свободном и вульгарном языке называются жгучими; и эта ошибка даже укоренилась в предрассудок из-за того факта, что некоторые из этих агентов способны становиться действительно и по-настоящему горячими во время их действия на влажные вещества по причине их соединения с водой, которую последние содержат. Так, негашеная известь и купоросное масло оказывают мощное коррозионное действие на животные и растительные вещества, и оба становятся сильно горячими при соединении с водой. Поэтому в просторечии они считаются веществами горячей природы; тогда как в своих отношениях к физической причине теплоты они согласуются с большинством тел, имеющих сходное строение.

(346.) Природа теплоты до сих пор изучалась главным образом под общими рубриками:

1-я, Ее источники, или явления, которые она обычно сопровождает.

2-я, Ее передача от источников к веществам, способным ее принимать, и от них к другим, с целью открытия законов, регулирующих ее распределение в пространстве или через тела, которые его занимают.

3-я, Ее воздействие на наши чувства и на тела, которым она передается в различных степенях интенсивности, благодаря чему нам предоставляются средства измерения этих степеней.

4-я, Ее сокровенные отношения к атомам материи, как это проявляется в ее способности приобретать скрытое состояние при определенных обстоятельствах и вступать в нечто подобное химическим соединениям.

(347.) Наиболее очевидными источниками теплоты являются солнце, огонь, животная жизнь, брожение, бурные химические действия всех видов, трение, удар, молния или электрический разряд, каким бы образом он ни был произведен, внезапное сжатие воздуха и другие, столь многочисленные и разнообразные, что показывают, какую обширную и важную роль она должна играть в экономии природы. Открытия химиков, однако, отнесли большинство из них к общей рубрике химического соединения. Так, огонь, или горение воспламеняющихся тел, есть не что иное, как бурное химическое действие, сопровождающее соединение их ингредиентов с кислородом воздуха. Животная теплота, подобным же образом, относится к процессу, имеющему не отдаленную аналогию с медленным горением, посредством которого часть углерода, воспламеняющегося принципа, существующего в крови, соединяется с кислородом воздуха при дыхании и таким образом выводится из системы: брожение есть не что иное, как разложение химических элементов, слабо соединенных, и их воссоединение в более постоянном состоянии соединения. Аналогия между солнцем и земным огнем настолько естественна, что была выбрана Ньютоном для иллюстрации неотразимой силы вывода, полученного из этого принципа. Но природа солнца и способ, которым поддерживается его удивительный запас света и теплоты, окутаны тайной, которую каждое открытие, сделанное в химии или оптике, отнюдь не проясняет, а, кажется, лишь делает более глубокой. Трение как источник теплоты хорошо известно: мы трем руки, чтобы согреть их, и смазываем оси колес карет, чтобы предотвратить их возгорание от трения о дерево; случай, который, несмотря на эту предосторожность, иногда случается. Но эффект трения как средства производства теплоты с малым или нулевым потреблением материалов не был полностью понят, пока не стал предметом прямого эксперимента графа Румфорда, результаты которого, по-видимому, установили необычайный факт, что неограниченный запас теплоты может быть получен трением из одних и тех же материалов. Конденсация, будь то воздуха под давлением или металлов при ударе, является еще одним мощным источником теплоты. Так, железо можно так искусно ковать, что оно станет раскаленным докрасна, а быстрое сжатие замкнутой порции воздуха подожжет трут.

(348.) Самые сильные известные жары производятся концентрацией солнечных лучей с помощью зажигательных стекол, сгоранием кислородных и водородных газов, смешанных в точной пропорции, в которой они соединяются для получения воды, и разрядом постоянного и обильного тока электричества через малый проводник. Поскольку эти три источника теплоты независимы друг от друга и каждый может быть приведен в действие в очень ограниченном пространстве, нет причин, почему бы их нельзя было применить все три сразу в одной точке, благодаря чему, вероятно, были бы произведены эффекты, бесконечно превосходящие все доселе виденное.

(349.) Теплота передается либо путем излучения между телами на расстоянии, либо путем теплопроводности между телами в контакте, либо между соприкасающимися частями одного и того же тела. Законы излучения теплоты изучались с большим вниманием и, как было обнаружено, представляют сильные аналогии со светом в одних пунктах и своеобразные различия в других. Так, теплота, сопровождающая солнечные лучи, ведет себя во всех отношениях подобно свету, подчиняясь сходным законам отражения, преломления и даже поляризации, как было показано Бераром. Тем не менее, они не идентичны друг другу; сэр Уильям Гершель показал решающими экспериментами, подтвержденными опытами сэра Г. Энглфилда, что в солнечном луче существуют как лучи теплоты, которые не являются светящимися, так и лучи света, не обладающие нагревательной силой.

(350.) Теплота, излучаемая земными огнями и телами, смутно горячими, какими бы средствами они ни приобрели свою теплоту (даже воздействием солнечных лучей), весьма существенно отличается от солнечной теплоты по своей способности проникать сквозь прозрачные вещества. Это своеобразное и важное различие было впервые замечено Мариоттом, а впоследствии стало предметом многих любопытных и интересных экспериментов Шееле, который обнаружил, что земная теплота, или теплота, излучаемая огнями или нагретыми телами, перехватывается и задерживается стеклом или другими прозрачными телами, в то время как солнечная теплота — нет; и что, будучи так задержана, она нагревает их, чего последняя, проходя свободно сквозь них, делать не способна. Более недавние исследования Делароша, однако, показали, что это задержание является полным только тогда, когда температура источника теплоты низка; но что по мере повышения этой температуры часть излучаемой теплоты приобретает способность проникать сквозь стекло; и что количество, которое это делает, постоянно составляет все большую и большую долю от целого, по мере того как теплота излучающего тела становится более интенсивной. Это открытие весьма важно, так как оно устанавливает общность природы между солнечной и земной теплотой; в то же время оно заставляет нас рассматривать фактическую температуру солнца как далеко превосходящую температуру любого земного пламени.

(351.) Был создан ряд теорий для объяснения этих любопытных явлений; но предмет скорее нуждается в дальнейшем прояснении экспериментами и является тем, что заслуживает и, вероятно, с лихвой вознаградит труды тех, кто в будущем посвятит ему свое внимание. Теория излучения теплоты в целом, которая, по-видимому, лучше всего согласуется с известными явлениями, принадлежит М. Прево, который рассматривает все тела как постоянно излучающие теплоту во всех направлениях и получающие ее подобным же средством передачи от других, и таким образом стремящиеся в любом пространстве, заполненном полностью или частично телами при различных температурах, установить равновесие или равенство теплоты во всех частях. Применение этой идеи к объяснению явления росы мы уже видели (см. 167.). Законы такого излучения при различных обстоятельствах были недавно исследованы в прекрасной серии экспериментов по охлаждению тел путем их собственного излучения в вакууме господами Дюлонгом и Пти, которые предлагают одни из лучших примеров в науке индуктивного исследования количественных законов.

(352.) Передача теплоты между телами в контакте или между различными частями одного и того же тела осуществляется процессом, называемым теплопроводностью. Это, по сути, лишь частный случай излучения, как было объяснено выше (217.); но случай столь частный, что требует отдельного и независимого исследования своих законов. Наиболее важным соображением, внесенным в исследование этой особенностью, является соображение времени. Передача теплоты путем теплопроводности осуществляется, по большей части, с чрезвычайной медленностью, в то время как передача путем прямого излучения, вероятно, не менее быстра, чем распространение самого света. Анализ деликатных и трудных моментов, возникающих при исследовании этого предмета в его сведении к прямому геометрическому рассмотрению, был выполнен с удивительным успехом покойным бароном Фурье, чья недавняя прискорбная кончина лишила науку украшения, которое она едва ли могла позволить себе потерять, поредевшую в своих рядах за последние несколько лет. Этот проницательный философ и глубокий математик развил в серии обстоятельных мемуаров, представленных Французскому институту, законы передачи теплоты через внутренние части твердых масс, помещенных под влияние любых внешних нагревающих и охлаждающих причин, и, в частности, применил свои результаты к условиям, от которых зависит поддержание фактически наблюдаемой температуры на поверхности земли; к возможному влиянию предполагаемой центральной теплоты на наш климат; и к определению фактического количества теплоты, получаемой нами от солнца, или, по крайней мере, той ее части, от которой зависит различие времен года.

(353.) Основными эффектами теплоты являются ощущения тепла или холода, следующие за ее входом или выходом в наши тела или из них; расширение, которое она вызывает в размерах всех веществ, в которых она накапливается; изменения состояния, которые она производит при плавлении твердых тел и превращении их и жидкостей в пар; и химические изменения, которые она совершает путем фактических разложений, осуществляемых в сокровенных молекулах различных веществ, особенно тех, из которых состоят растения и животные; к чему мы можем добавить производство электрических явлений при определенных обстоятельствах в контакте металлов и развитие электрической поляризации в кристаллизованных веществах.

(354.) Холод некоторыми рассматривался как положительное качество, эффект причины, антагонистичной причине теплоты; но эта идея, по-видимому, теперь (возможно, за единственным исключением) повсеместно оставлена. Ощущение холода так же легко объяснимо прохождением теплоты наружу через поверхность тела, как ощущение тепла — ее входом извне; и эксперименты, приводимые в доказательство излучения холода, все прекрасно объясняются теорией взаимного обмена Прево. Примечательно, однако, насколько ограничены наши средства производства сильного холода по сравнению с теми, которыми мы обладаем для осуществления накопления теплоты в телах. Это один из самых сильных аргументов, приводимых в пользу доктрин тех, кто утверждает возможность исчерпания теплоты тела полностью и оставления его в состоянии, абсолютно лишенном ее. Но мы должны учитывать, что известные методы генерирования теплоты главным образом вращаются вокруг производства химических соединений: мы можем легко представить, следовательно, что для получения столь же мощных соответствующих холодильных эффектов мы должны обладать средствами осуществления разъединения, столь же обширного и быстрого, между такими элементами, фактически соединенными, которые уже произвели теплоту своим соединением. Это, однако, мы можем осуществить, лишь вовлекая их в соединения еще более энергичные, то есть такие, в которых мы можем разумно ожидать, что при новом соединении будет произведено больше теплоты, чем было бы разрушено или отнято предлагаемым разложением. Химия, однако (без помощи электрического агента), не дает средств внезапного разрыва союза двух элементов и представления обоих в несоединенном состоянии. Некоторая аналогия такому разъединению, однако, и его последствиям, может быть прослежена во внезапном расширении сжатых газов из жидкого состояния в пар, что является самым мощным известным источником холода.

(355.) Расширение тел под действием теплоты составляет предмет той ветви науки, которая называется пирометрией. Нет тела, которое не было бы способно быть пронизанным теплотой, хотя некоторые с большей, другие с меньшей быстротой; и будучи так пронизаны, все тела (за очень немногими исключениями, и те зависят от весьма специфических обстоятельств) расширяются ею в объеме, хотя и с большим разнообразием в величине расширения, производимого одной и той же степенью теплоты. Из различных форм природных тел газы и пары наблюдаются как наиболее расширяемые; жидкости — следующие, а твердые тела — наименее всех. Расширение твердых тел стало предметом повторных и тщательных измерений несколькими экспериментаторами; среди которых Смитон, Лавуазье и Лаплас являются главными. О замечательном открытии неравного расширения кристаллизованных тел Митчерлихом уже говорилось (266.). Расширение газов и паров было исследовано примерно в то же время Дальтоном и Гей-Люссаком, которые оба независимо пришли к заключению о равной расширяемости, присущей им всем, что составляет один из самых замечательных пунктов в их истории.

(356.) Расширение воздуха под действием теплоты дает, пожалуй, наиболее безупречные известные средства измерения степеней теплоты. Термометр, как он был первоначально сконструирован Корнелиусом Дреббелем, был воздушным термометром. Те, что сейчас находятся в обычном употреблении, измеряют приращения теплоты не по степени расширения воздуха, а ртути. Исследованиями Дюлонга и Пти было показано, что его показания точно совпадают с показаниями воздушного термометра при умеренных температурах; хотя при очень высоких они обнаруживают заметное и даже значительное отклонение. С помощью этого инструмента, который обязан своим нынешним удобством и полезностью счастливой идее Ньютона, который первым подумал о фиксации определенных точек на его шкале, мы способны оценивать, или, по крайней мере, идентифицировать степени теплоты; и тем самым исследовать с точностью законы ее передачи и другие ее свойства. Если бы мы были уверены, что равные добавления теплоты производят равные приращения размеров в любом веществе, показания термометра давали бы истинную и надежную меру присутствующего количества; но это настолько далеко от истины, что мы находимся почти в полном неведении по этому важному пункту; обстоятельство, которое создает величайшую трудность на пути всех теоретических рассуждений и даже экспериментальных исследований. Законы расширения жидкостей, вследствие этого недостатка необходимых предварительных знаний, все еще окутаны великой неясностью, несмотря на усилия, которые были потрачены на них обстоятельными экспериментами и расчетами Гилпина, Благдена, Делюка, Дальтона, Гей-Люссака и Био.

(357.) Самые поразительные и важные из эффектов теплоты состоят, однако, в разжижении твердых веществ и превращении полученных таким образом жидкостей в пар. Нет известного твердого вещества, которое при достаточно сильной теплоте не могло бы быть расплавлено и, наконец, рассеяно в пар; и эта аналогия настолько обширна и убедительна, что мы не можем не предполагать, что все те тела, которые являются жидкими при обычных обстоятельствах, обязаны своей жидкостью теплоте и замерзли бы или стали твердыми, если бы их теплота могла быть достаточно уменьшена. Во многих мы видим, что это так в обычные зимы; для некоторых требуются сильные морозы; другие замерзают только при самых сильных искусственных холодах; а некоторые до сих пор сопротивлялись всем нашим усилиям; однако число этих последних невелико, и они, вероятно, перестанут быть исключениями по мере того, как наши средства производства холода будут расширяться.

(358.) Подобная аналогия приводит нас к заключению, что все аэриформные жидкости являются лишь жидкостями, удерживаемыми в состоянии пара теплотой. Многие из них были фактически сконденсированы в жидкое состояние холодом, сопровождаемым сильным давлением; и по мере того как наши средства применения этих причин конденсации улучшались, все более и более тугоплавкие из них последовательно уступали. Отсюда мы вправе распространить наше заключение на те, с которыми нам еще не удалось добиться успеха; и таким образом мы приходим к рассмотрению как общего факта, что жидкое и аэриформное или парообразное состояния полностью зависят от теплоты; что если бы не эта причина, в природе не было бы ничего, кроме твердых тел; и что, с другой стороны, ничего, кроме достаточной интенсивности теплоты, не требуется, чтобы разрушить сцепление любого вещества и свести все тела сначала к жидкостям, а затем в пар.

(359.) Но твердые тела сами по себе при отнятии теплоты уменьшаются в размерах и в то же время становятся тверже и хрупче; меньше поддаваясь давлению и допуская меньшее разделение между своими частями при растяжении. Эти факты, в сочетании с большей сжимаемостью жидкостей и еще большей — газов, сильно побуждают нас верить, что именно теплота, и только теплота, удерживает частицы всех тел на том расстоянии друг от друга, которое необходимо для допущения сжатия; что, по сути, придает им их эластичность и действует как антагонистическая сила их взаимному притяжению, которое в противном случае притянуло бы их в фактический контакт и удержало бы в состоянии абсолютной неподвижности и непроницаемости. Таким образом, мы учимся рассматривать теплоту как одну из великих поддерживающих сил Вселенной и придавать всем ее законам и отношениям степень важности, которая может по праву дать им право на самое прилежное исследование.

(360.) Д-ром Блэком было впервые установлено, что когда теплота производит разжижение твердого тела или превращение жидкости в пар, полученная жидкость или пар не горячее, чем твердое тело или жидкость, из которых они были произведены, хотя большое количество теплоты было затрачено на производство этого эффекта и фактически вошло в вещество.

(361.) Отсюда он сделал вывод, что она стала скрытой и продолжает существовать в продукте, поддерживая его в новом состоянии, не повышая его температуры. Он далее доказал, что когда пар конденсируется или жидкость замерзает, эта скрытая теплота снова отдается из него. Это великое открытие, с его естественным и едва ли менее важным сопутствующим фактом — различием удельных теплот в разных телах, или различными количествами теплоты, которые они требуют для повышения своей температуры в равной степени, — являются главными причинами для рассмотрения теплоты как материальной субстанции более решительным образом, чем света, с которым в своем лучистом состоянии она имеет столь близкую аналогию.

(362.) Предмет скрытой теплоты изучался гораздо менее внимательно, чем того, по-видимому, требует его великая практическая важность, если учесть, что именно к этой части физической науки главным образом относится теория паровой машины и что материальных улучшений можно не без оснований ожидать в этом удивительном инструменте от более обширного знания, чем мы обладаем, о скрытых теплотах различных паров. Это, однако, не относится к предмету удельной теплоты, который был продолжен сразу после его первого обнародования с усердием Ирвином; и, после короткого интервала, Лавуазье и Лапласом, а также нашим соотечественником Кроуфордом, который определил удельные теплоты многих веществ, как твердых, так и жидких. После значительного периода бездеятельности предмет был снова возобновлен Деларошем и Бераром, а впоследствии Дюлонгом и Пти: результатом исследований которых стало индуктивное установление одного из тех простых и элегантных физических законов, которые несут с собой, если не собственное доказательство, то, по крайней мере, собственную рекомендацию к нашей вере, как находящиеся в унисоне со всем, что мы знаем о гармонии природы. Закон, на который мы намекаем, таков: — что атомы всех простых химических элементов имеют точно такую же емкость для теплоты, или все одинаково нагреваются или охлаждаются равными приращениями или отнятиями теплоты. Только среди законов, подобных этому, мы можем ожидать найти ключ, способный привести нас к знанию истинной природы теплоты и ее отношений к весомой материи.

Магнетизм и электричество.

(363.) Эти два предмета, которые долгое время сохраняли отдельное существование и изучались как отдельные ветви науки, наконец эффективно слились. Это, пожалуй, самый удовлетворительный результат, которого когда-либо достигали экспериментальные науки. Все явления магнитной полярности, притяжения и отталкивания были наконец сведены к одному общему факту: два тока электричества, движущиеся в одном направлении, отталкиваются, а в противоположных — притягиваются друг к другу. Явления передачи магнетизма и того, что называется его индуцированным состоянием, одни остаются необъясненными; но интересная теория, которая была развита М. Ампером под названием электродинамики, дает надежду, что эта трудность также в свою очередь уступит, и весь предмет будет наконец полностью поглощен, насколько это касается рассмотрения действующих причин, более общим предметом электричества. Это, однако, не мешает магнетизму сохранять свою отдельную важность как департаменту физического исследования, имеющему свои собственные своеобразные законы и отношения высочайшего практического интереса, которые способны быть изучены совершенно отдельно от всякого рассмотрения его электрического происхождения. И не только это, но чтобы изучать их с выгодой, мы должны действовать так, как если бы это происхождение было совершенно неизвестно, и, по крайней мере до определенного момента, и притом значительно продвинутого, проводить наши исследования предмета на тех же индуктивных принципах, как если бы эта ветвь физики была абсолютно независима от всех других.

(364.) Железо, его оксиды и сплавы долгое время были единственными веществами, считавшимися восприимчивыми к магнетизму. Магнит был даже одним из примеров, приведенных Бэконом из того класса физических примеров, к которым он применяет термин «Instantiæ monodicæ» — единичные примеры. И история магнетизма дает прекрасный комментарий к его замечанию об примерах такого рода. «Не следует также прерывать наши исследования, — замечает он, — их природы, пока свойства и качества, найденные в таких вещах, которые могут считаться чудесами в природе, не будут сведены и поняты под неким определенным законом; так что всякая нерегулярность или сингулярность может быть найдена зависящей от некой общей формы, и чудо останется лишь в точных различиях, степенях или необычайном совпадении, а не в самом виде». Открытие магнетизма никеля, который, хотя и уступает магнетизму железа, все же значителен; кобальта, еще более слабого, и титана, который едва заметен, эффективно разрушили воображаемый предел между железом и другими материалами мира и установили существование того общего закона непрерывности, который является одной из главных задач философии — прослеживать его по всей природе. Более недавние открытия М. Араго (упомянутые в 160.) завершили это обобщение, показав, что нет вещества, которое при надлежащих обстоятельствах не было бы способно проявлять недвусмысленные признаки магнитной добродетели. И чтобы стереть все следы той линии разделения, которая когда-то была столь широкой, мы теперь способны, благодаря великому открытию Эрстеда, сообщать по желанию и во время желания скрученной проволоке из любого металла безразлично все свойства магнита; — его притяжение, отталкивание и полярность; и это даже в более интенсивной степени, чем ранее считалось возможным в лучших природных магнитах. Короче говоря, в этом случае, и, пожалуй, только в этом случае в науке, мы достигли той точки, которую Бэкон, по-видимому, понимал под открытием «форм». «Форма любой природы, — говорит он, — такова, что там, где она есть, данная природа должна неизбежно быть. Форма, следовательно, постоянно присутствует, когда присутствует эта природа; утверждает ее повсеместно и сопровождает ее везде. Далее, эта форма такова, что при ее удалении данная природа неизбежно исчезает. Наконец, истинная форма такова, что может вывести данную природу из некоего существенного свойства, которое присуще многим вещам».

(365.) Магнетизм примечателен в другом важном отношении. Он предлагает выдающийся, или «вопиющий пример» того качества в природе, которое называется полярностью (267.), и это при обстоятельствах, которые особенно адаптируют его для изучения этого качества. Не похоже, чтобы древние имели какое-либо знание об этом свойстве магнита, хотя его притяжение железа было им хорошо известно. Первое упоминание о нем в современную эпоху не может быть прослежено ранее 1180 года, хотя, вероятно, оно было известно китайцам до этого времени. Полярность магнита состоит в том, что если его подвесить свободно, одна его часть неизменно направится к определенной точке горизонта, другая — к противоположной точке; и что если два магнита, так подвешенные, будут приближены друг к другу, произойдет взаимное действие, в результате которого положения обоих будут нарушены, таким же образом, как это случилось бы, если бы соответствующие части каждого отталкивались, а те, что направлены противоположно, притягивались друг к другу; и при надлежащем варьировании эксперимента обнаруживается, что они действительно так и делают. Если маленький магнит, свободно подвешенный, будет внесен в окрестности большего, он займет положение, зависящее от положения полюсов большего относительно его точки подвеса. И было установлено, что эти и все другие явления, проявляемые магнитами в их взаимных притяжениях и отталкиваниях, объяснимы на предположении двух сил или добродетелей, заложенных в частицах магнитов, одна из которых преобладает на одном конце, другая — на другом; и таких, что каждая частица притягивает те, в которых преобладает противоположная ее собственной добродетель, и отталкивает те, в которых пребывает сходная, с силой, пропорциональной обратной величине квадрата их взаимного расстояния.

(366.) Направление, в котором устанавливается магнитный стержень или стальная игла, свободно подвешенная, было установлено как различное в разных точках земной поверхности. В некоторых местах она указывает точно на север и юг, в других отклоняется от этого направления в большей или меньшей степени, а в некоторых фактически стоит под прямым углом к нему. Это замечательное явление, которое называется вариацией иглы и которое было открыто Себастьяном Каботом в 1500 году, сопровождается другим, называемым наклонением, замеченным Робертом Норманом в 1576 году. Оно состоит в тенденции иглы, точно сбалансированной на своем центре, когда она не намагничена, наклоняться или указывать вниз, когда она становится магнитной, к точке ниже горизонта и расположенной внутри земли. Прослеживая вариацию и наклонение по всей поверхности земного шара, было обнаружено, что эти явления происходят так, как они происходили бы, если бы сама земля была великим магнитом, имеющим свои полюса глубоко расположенными под поверхностью, — и, что весьма примечательно, обладающим медленным движением внутри нее, вследствие чего ни вариация, ни наклонение не остаются постоянно одинаковыми в одном и том же месте. Законы этого движения в настоящее время неизвестны; но открытие электромагнетизма, сделав почти несомненным, что земной магнетизм есть лишь эффект постоянной циркуляции больших количеств электричества вокруг нее, в направлении, в целом соответствующем направлению ее вращения, рассеяло большую часть тайны, которая висела над этими явлениями; поскольку можно вообразить множество причин, как геологических, так и других, которые могут производить значительные отклонения в интенсивности и частичные — в направлении таких электрических токов. Неравномерное распределение суши и моря в двух полушариях, влияя на действие солнечной теплоты в производстве испарения из последних, что, вероятно, является одним из великих источников земного электричества, может легко быть представлено как модифицирующее общую тенденцию таких токов и производящее в них нерегулярности, которые могут дать удовлетворительный отчет обо всем, что все еще кажется аномальным в явлениях земного магнетизма. Эта ветвь науки таким образом становится связанной в великом масштабе с метеорологией, одним из самых сложных и трудных, но в то же время интересных предметов физического исследования; одним, однако, который в последнее время начал изучаться с усердием, обещающим скорое раскрытие отношений и законов, о которых в настоящее время мы можем составить лишь весьма несовершенное представление.

(367.) Передача магнетизма от земли к магнитному телу или от одного магнитного тела к другому осуществляется процессом, которому было дано название индукции, и законы и свойства такого индуцированного магнетизма изучались с большим упорством и успехом — практически Гилбертом, Бойлем, Найтом, Уистоном, Кавалло, Кантоном, Дюамелем, Риттенхаузом, Скорсби и другими; и теоретически Эпинусом, Кулоном и Пуассоном, а в нашей стране господами Барлоу и Кристи, которые с большой тщательностью исследовали любопытные явления, происходящие, когда массы железа представляются последовательно, в разных положениях, путем вращения на оси, влиянию земного магнетизма. Магнетизм кристаллизованных тел (отчасти из-за крайней редкости тех, которые восприимчивы к какой-либо значительной магнитной добродетели) до сих пор совсем не исследовался, но, вероятно, дал бы очень любопытные результаты.

(368.) К электричеству взоры физика теперь обращаются почти со всех сторон, как к одной из тех универсальных сил, которые Природа, по-видимому, использует в своих самых важных и тайных операциях. Этот удивительный агент, который мы видим в интенсивной активности в молнии и в более слабой и рассеянной форме, проходящей через верхние слои атмосферы в северных сияниях, присутствует, вероятно, в огромном изобилии во всякой форме материи, которая нас окружает, но становится ощутимым только тогда, когда потревожен возбуждениями особого рода. Самым эффективным из них является трение, которое, как мы уже заметили, является мощным источником теплоты. Каждый знаком с трескучими искрами, которые летят со спины кошки, когда ее гладят. Они, при надлежащем управлении, могут быть накоплены в телах, подходящим образом расположенных для их приема, и, хотя тогда уже не видимы, дают доказательство своего существования демонстрацией огромного разнообразия необычайных явлений — производя притяжения и отталкивания в телах на расстоянии — допуская перенос контактом или внезапным и бурным перескоком интервала разделения от одного тела к другому в форме искр и вспышек; — проходя с совершенной легкостью сквозь вещество самых плотных металлов и множество других тел, называемых проводниками, но задерживаясь другими, такими как стекло и особенно воздух, которые поэтому называются непроводниками — производя болезненные шоки и конвульсивные движения, и даже саму смерть, если в достаточном количестве, в животных, через которых они проходят, и, наконец, имитируя в малом масштабе все эффекты молнии.

(369.) Изучение этих явлений и их законов до сравнительно недавнего периода занимало все внимание электриков и составляло всю науку об электричестве. Появляется, как результат их исследований, что все рассматриваемые явления объяснимы на предположении, что электричество состоит в редкой, тонкой и высокоэластичной жидкости, которая в своей тенденции расширяться и рассеиваться пронизывает с большей или меньшей легкостью вещество проводников, но препятствуется и задерживается от расширения более или менее полностью непроводниками. Предполагается, более того, что эта электрическая жидкость обладает силой притяжения к частицам всей весомой материи, вместе с силой отталкивания для частиц своего собственного рода. Имеет ли она вес или ее скорее следует рассматривать как вид материи, отличный от той, из которой состоят весомые тела, — вопрос такой деликатности, что никакие прямые эксперименты еще не позволили нам решить его; но во всяком случае ее инерция по сравнению с ее упругой силой должна мыслиться чрезвычайно малой, так что ее следует рассматривать как жидкость в высшей степени активную, подчиняющуюся каждому импульсу, внутреннему или внешнему, с величайшей готовностью; короче говоря, жидкость, чьи энергии могут быть сравнены только с энергиями эфирной среды, посредством которой, в волновой доктрине, свет, как предполагается, передается. Свойства водородного газа по сравнению со свойствами более плотных аэриформных жидкостей в некоторой слабой степени помогут нашему представлению о чрезмерной подвижности и проникающей активности жидкости, так устроенной. Электричество, однако, должно рассматриваться как отличающееся в некоторых замечательных пунктах от всех тех жидкостей, к которым мы до сих пор привыкли применять эпитет «эластичный», таких как воздух, газы и пары. В них отталкивающая сила частиц, от которой зависит их эластичность, рассматривается как распространяющаяся только на очень малые расстояния, так чтобы затрагивать только те, что находятся в непосредственной близости друг от друга, в то время как их притягательная сила, посредством которой они подчиняются общему тяготению всей материи, распространяется на любое расстояние. В электричестве, с другой стороны, должно быть допущено прямо противоположное. Сила, с которой его частицы отталкивают друг друга, распространяется на большие расстояния, в то время как его сила адгезии к весомой материи должна рассматриваться как ограниченная в своем охвате такими минутными интервалами, которые ускользают от наблюдения.

(370.) Представление об одном-единственном флюиде такого рода, который при избыточном накоплении в телах постоянно стремится вырваться наружу и восстановить равновесие, перетекая в другие тела, где может наблюдаться его недостаток, является наиболее естественным для человеческого ума; именно его придерживался Франклин, которому наука об электричестве обязана решающими экспериментами, пролившими свет на истинную природу молнии. Впоследствии ту же теорию отстаивал Эпинус, который первым показал, как законы равновесия такого флюида могут быть сведены к строгому математическому исследованию. Однако существуют явления, сопровождающие его перенос от тела к телу и состояние равновесия, которое он принимает при различных обстоятельствах, и они, по-видимому, требуют допущения двух различных флюидов, антагонистичных друг другу, каждый из которых притягивает другой и отталкивает сам себя; но при этом каждый из них одинаково способен к адгезии к материальным субстанциям и к более или менее быстрому переносу от частицы к частице этих субстанций. Предполагается, что в естественном, невозмущенном состоянии эти флюиды существуют в состоянии соединения и взаимного насыщения; но это соединение может быть нарушено, и любой из них может быть накоплен в теле отдельно в любом количестве без другого, при условии, что его выход будет надлежащим образом затруднен окружением тела непроводниками. При таком накоплении его отталкивание по отношению к собственному виду и притяжение противоположного вида в соседних телах стремятся нарушить естественное равновесие двух присутствующих в них флюидов и вызвать явления особого рода, которые называются индуцированным электричеством. Сколь бы любопытной и искусственной ни казалась эта теория, до сих пор не было выявлено ни одного явления, для которого она не дала бы по крайней мере правдоподобного, а в подавляющем большинстве случаев — весьма удовлетворительного объяснения. Она обладает одним свойством, чрезвычайно ценным для любой теории: она допускает применение строгого математического рассуждения к выводам, которые мы хотим из нее извлечь. Без этого, в самом деле, вряд ли возможно когда-либо должным образом проверить любую теорию путем сравнения с фактами. Соответственно, математическая теория электрического равновесия и законы распределения электрических флюидов по поверхностям тел, в которых они накоплены, стали предметом тщательного геометрического исследования наиболее искусных математиков и достигли той степени широты и изящества, которая ставит эту отрасль науки на очень высокое место в шкале математико-физических изысканий. Эти исследования основаны на допущении закона притяжения и отталкивания, подобного законам гравитации и магнетизма, и, благодаря общему согласию результатов с фактами, а также экспериментам, предпринятым с прямой целью установления данных законов, они считаются достаточно доказанными.