(371.) Наиболее темной частью предмета, несомненно, является первоначальный способ нарушения электрического равновесия, посредством которого электричество возбуждается в первом случае — либо трением, либо любой другой из тех причин, которые, как было установлено, производят подобный эффект: аналогии, правда, существуют; но следует признать, что до сих пор по этому вопросу не было предложено ничего решительного; и что предположительные способы действия в данном случае слишком часто занимали место тех, к которым нас может привести только тщательное изучение фактов.
(372.) Философы давно были знакомы с эффектами электричества, упомянутыми выше, а также с теми, которые оно производит при внезапном и бурном переносе от одного тела к другому, разрывая и сокрушая части веществ, через которые оно проходит, и, будучи в большом количестве, производя все эффекты интенсивного тепла, воспламеняя, расплавляя и испаряя металлы и поджигая горючие тела; даже его случайное влияние на разрушение или изменение поляризации магнитной стрелки было замечено: но поскольку было известно, что тепло производится механическим воздействием, а также было известно, что магнетизм сильно подвержен влиянию той же причины, эти эффекты относили скорее к этой причине, нежели к чему-либо в специфической природе электрической материи, и рассматривали их скорее как косвенное следствие способа его действия, чем как связанные с его сокровенной природой. Короче говоря, электричеству суждено было предоставить еще один пример из множества предметов, изолированных от остальной философии и способных изучаться только в своих внутренних отношениях, когда великие открытия Гальвани и Вольты предоставили в распоряжение экспериментатора новую силу, с помощью которой те эффекты, что прежде были сжаты в неощутимое мгновение, могли быть развернуты в деталях и изучены не спеша; и те силы, которые ранее проявляли себя только в состоянии неконтролируемой интенсивности, были, так сказать, укрощены и принуждены распределять свое действие на неопределенное время и регулировать его по воле оператора. Вскоре было установлено, что электричество в процессе своего прохождения по проводникам производит множество удивительных эффектов, которые никогда ранее не предполагались; и они таковы, что предоставляют точки соприкосновения с рядом других отраслей физических исследований и проливают новый и неожиданный свет на некоторые из самых темных операций природы.
(373.) История этого великого открытия дает прекрасную иллюстрацию преимущества, которое можно извлечь в физических исследованиях из пристального и внимательного отношения к любому явлению, сколь бы незначительным оно ни казалось, которое в момент наблюдения представляется необъяснимым на основе принятых принципов. Конвульсивные движения мертвой лягушки вблизи электрического разряда, которые первоначально привлекли внимание Гальвани к этому предмету, были замечены другими почти за столетие до него, но не вызвали иных замечаний, кроме указания на особую чувствительность к электрическому возбуждению, зависящую от того остатка жизненной силы, который не угасает в органическом строении животного после лишения его собственно жизни. Гальвани не был удовлетворен этим. Он проанализировал явление; и при исследовании всех обстоятельств, связанных с ним, пришел к наблюдению особого электрического возбуждения, которое происходило, когда цепь состояла из трех различных частей — мышцы, нерва и металлического проводника, каждая из которых находилась в контакте с двумя другими, и которое проявлялось в конвульсивном движении, производимом в мышце. Этому явлению он дал название «животное электричество» — неудачный эпитет, поскольку он имел тенденцию ограничивать исследование его природы классом явлений, в которых оно впервые стало очевидным. Но это обстоятельство, которое в менее пытливую эпоху науки могло бы оказать фатальное влияние на прогресс знаний, к счастью, не стало препятствием для дальнейшего развития его принципов, так как предмет был немедленно подхвачен с своего рода пророческим пылом Вольтой, который сразу же обобщил явления, отвергнув физиологические соображения, введенные Гальвани, как чуждые исследованию, и рассматривая сокращение мышц лишь как тонкое средство обнаружения возникновения электрических возбуждений, слишком слабых, чтобы быть ощутимыми любыми другими средствами. Именно так он пришел к познанию общего факта: нарушения электрического равновесия простым контактом различных тел и циркуляции тока электричества в одном постоянном направлении через цепь, состоящую из трех различных проводников. Увеличение интенсивности столь малого и тонкого эффекта, наблюдаемого таким образом, стало его следующей целью, и его исследование не прекращалось до тех пор, пока не привело его к овладению тем самым удивительным из всех человеческих изобретений — столбом, который носит его имя, посредством серии хорошо проведенных и логически объединенных экспериментов, которые редко, если вообще когда-либо, превосходили в анналах физических исследований.
(374.) Хотя первоначальный столб Вольты был слаб по сравнению с теми гигантскими комбинациями, которые были созданы впоследствии, его, однако, было достаточно, чтобы показать электричество в совершенно ином аспекте, чем все, что было до этого, и выявить те специфические модификации в его действии, удовлетворительное объяснение которым первым дал д-р Волластон, отнеся их к увеличению количества при уменьшении интенсивности подаваемого тока. Не прошло много времени после того, как открытие было обнародовано, а прибор попал в руки химиков и электриков, как было установлено, что электрический ток, передаваемый им через проводящие жидкости, вызывает в них химические разложения. Это капитальное открытие, по-видимому, было сделано в первую очередь г-ми Николсоном и Карлайлом, которые наблюдали разложение воды, произведенное таким образом. За ним последовало еще более важное открытие Берцелиуса и Хизингера, которые установили в качестве общего закона, что при всех разложениях, произведенных таким образом, кислоты и кислород переносятся к положительному полюсу вольтова столба и накапливаются вокруг него, а водород, металлы и щелочи — вокруг отрицательного; они переносятся в невидимом и, так сказать, латентном или оцепенелом состоянии под действием электрического тока через значительные пространства и даже через большие объемы воды или других жидкостей, чтобы вновь появиться со всеми своими свойствами в соответствующих местах покоя.
(375.) Именно в таком состоянии находился предмет, когда за него взялся Дэви, который, видя, что сильнейшие химические сродства столь легко подрываются разлагающим действием столба, пришел к счастливой идее применить интенсивную силу огромных батарей Королевского института к тем веществам, которые, хотя и вызывали сильные подозрения в том, что они являются соединениями, сопротивлялись всем попыткам их разложить — щелочам и землям. Они поддались приложенной силе, и таким образом в химии произошла полная революция; не столько благодаря введению новых элементов, ставших известными таким образом, сколько благодаря способу понимания природы химического сродства, которое с того времени рассматривается (как Дэви широко изложил это в теории, которая была охотно принята самыми выдающимися химиками, и никем более охотно, чем самим Берцелиусом) как полностью обусловленное электрическими притяжениями и отталкиваниями, причем наиболее тесно соединяются те тела, частицы которых обычно находятся в состоянии мощнейшего электрического антагонизма, и вытесняют друг друга в соответствии с величиной их различия в этом отношении.
(376.) Связь магнетизма и электричества давно подозревалась, и было предпринято бесчисленное множество безуспешных попыток определить, утвердительно или отрицательно, вопрос о такой связи. Явления многих кристаллизованных минералов, которые становятся электрическими от тепла и развивают противоположные электрические полюса на своих двух концах, предлагали аналогию, столь поразительную по отношению к полярности магнита, что казалось почти невозможным сомневаться в более тесной связи этих двух сил. Развитие подобной полярности в вольтовом столбе сильно указывало на тот же вывод; и даже проводились эксперименты с целью выяснить, не может ли столб в состоянии возбуждения проявить склонность к установке в магнитном меридиане; но было упущено существенное условие — позволить столбу свободно разряжаться, условие, которое, безусловно, никогда не пришло бы само по себе ни одному экспериментатору. Из всех философов, размышлявших на эту тему, никто так упорно не придерживался идеи о необходимой связи между явлениями, как Эрстед. Часто терпя неудачу, он возвращался к атаке; и его настойчивость была в конце концов вознаграждена полным раскрытием удивительных явлений электромагнетизма. Есть что-то в этом, что напоминает нам об упорной приверженности Колумба его представлению о необходимом существовании Нового Света; и вся история этого прекрасного открытия может послужить уроком доверия к тем общим аналогиям и параллелям между великими отраслями науки, благодаря которым одна сильно напоминает нам другую, хотя прямой связи не видно; как указание, которым не следует пренебрегать, на общность происхождения.
(377.) Весьма вероятно, что мы все еще не знаем многих интересных особенностей в электрической науке, которые однажды раскроет изучение вольтова столба. Бурные механические эффекты, производимые им на ртуть, помещенную под проводящие жидкости, которые были отнесены профессором Эрманом к модифицированной форме капиллярного притяжения, но которые тщательный и расширенный взгляд на явления заставил других рассматривать в совершенно ином свете, как указывающие на первичное действие скорее динамического, чем статического характера, заслуживают с этой точки зрения дальнейшего исследования; и любопытные отношения электричества к теплу, проявляющиеся в явлениях того, что было названо термоэлектричеством, обещают обильный запас новой информации.
(378.) Среди замечательных эффектов электричества, раскрытых исследованиями Гальвани и Вольты, пожалуй, самым значительным было его влияние на нервную систему животных. Происхождение мышечного движения — одна из тех глубоких тайн природы, на полное объяснение которых мы едва ли можем надеяться. Физиологи, однако, давно питали общее представление о переносе некоторого тонкого флюида или духа от мозга к мышцам животных вдоль нервов; и открытие быстрой передачи электричества по проводникам, наряду с бурными эффектами, производимыми ударами, передаваемыми через тело, на нервную систему, очень естественно привело бы к мысли, что этот нервный флюид, если он имеет какое-либо реальное существование, может быть не чем иным, как электрическим. Но до открытий Гальвани и Вольты это могло рассматриваться лишь как смутное предположение. Характера vera causa (истинной причины) недоставало, чтобы придать этому хоть какую-то степень рациональной правдоподобности, поскольку нельзя было вообразить никакой причины для нарушения электрического равновесия в животном организме, состоящем целиком из проводников, или, скорее, казалось противоречащим тогдашним известным законам электрической передачи предполагать нечто подобное. Тем не менее, можно было привести одно странное и удивительное явление, указывающее на возможность такого нарушения, а именно мощный удар, наносимый электрическим скатом и другими рыбами того же рода, которые представляли так много аналогий с теми, что возникают от электричества, что их едва ли можно было отнести к другому источнику, хотя, кроме самого удара, ни искры, ни какого-либо другого признака электрического напряжения в них обнаружить не удавалось.
(379.) Было установлено, что онемение от электрического ската зависит от особым образом устроенных органов, состоящих из перепончатых столбиков, заполненных от конца до конца пластинками, отделенными друг от друга флюидом: но о способе его действия нельзя было дать удовлетворительного объяснения; и не было ничего в его конструкции, и тем более в природе его материалов, что давало бы хоть малейшее основание предполагать, что это электрический аппарат. Но столб Вольты сразу предоставил аналогии как структуры, так и эффекта, так что почти не осталось сомнений в электрической природе аппарата или в способности — безусловно, самой удивительной — животного определять усилием своей воли то стечение условий, от которых зависит его активность. Это оставалось, как, вероятно, всегда и будет оставаться, таинственным и необъяснимым; но как только был установлен принцип, что в животном организме существует способность определять развитие электрического возбуждения, способного передаваться по нервам, и как только было установлено многочисленными и решающими экспериментами, что передачи вольтова электричества по нервам даже мертвого животного достаточно для производства самых бурных мышечных действий, стало легким шагом отнести происхождение мышечного движения в живом организме к подобной причине; и рассматривать мозг — удивительно устроенный орган, для которого никогда не было придумано ни одного способа действия, обладающего хоть малейшей правдоподобностью, — как источник требуемой электрической силы.
(380.) В наши намерения, однако, не входит дальнейшее рассмотрение физиологических предметов. Они составляют, правда, важнейшую и глубоко интересную область философского исследования; но взгляд, который мы бросили на физическую науку, был направлен скорее на изучение неживой природы, чем на изучение таинственных явлений организации и жизни, которые составляют объект физиологии. История животных и растительных произведений земного шара, как предоставляющих объекты и материалы для удобства и использования человеком, и как зависящих от общих законов, определяющих распределение тепла, влаги и других природных агентов по его поверхности, и указывающих на них, а также революции, которые он претерпел, конечно, тесно связаны с нашим предметом и поэтому, естественно, дадут повод для некоторых замечаний, но не таких, которые надолго задержат внимание читателя.
(381.) В зоологии связь специфических способов жизни и питания с особенностями строения породила системы классификации, одновременно очевидные и естественные; и большой прогресс, достигнутый в сравнительной анатомии, позволил нам проследить градуированную шкалу организации почти через всю цепь животного бытия; шкалу не без пробелов, но которую каждое последующее открытие животных, доселе неизвестных, стремилось заполнить. Чудеса, раскрытые микроскопическим наблюдением, открыли нам новый мир, в котором мы с изумлением обнаруживаем соединенными крайности миниатюрности и сложности строения; в то время как, с другой стороны, исследование ископаемых остатков прежнего состояния творения продемонстрировало существование животных, далеко превосходящих по величине ныне живущих, и выявило множество форм бытия, которые не имеют к ним в настоящее время ничего аналогичного, и многие другие, которые предоставляют важные связующие звенья между существующими родами. И, с другой стороны, исследования сравнительного анатома и конхиолога пролили величайший свет на занятия геолога и позволили ему разглядеть сквозь темную среду нескольких реликтов, разбросанных здесь и там по пласту, обстоятельства, связанные с формированием самого пласта, которые он не мог бы распознать ни по какому другому признаку. Это один из многих поразительных примеров того, как неожиданно науки, сколь бы отдаленными они ни казались, могут проливать свет друг на друга.
(382.) К ботанике применимы многие из тех же замечаний. Ее искусственные системы классификации, сколь бы удобными они ни были, не помешали ботаникам стремиться сгруппировать объекты своей науки в естественные классы, имеющие общность характера более тесную, чем те, которые определяют их место в Линнеевской или любой подобной системе; общность характера, распространяющуюся на весь облик и свойства сравниваемых особей. Важные химические открытия, сделанные в последнее время относительно специфических проксимальных принципов, которые особым образом характеризуют определенные семейства растений, открывают перспективу значительно расширенного поля интересных знаний в этом направлении, и не только интересных, но и в высшей степени важных, если учесть, что принципы, выявленные таким образом, по большей части являются очень мощными лекарствами и, по сути, представляют собой существенные ингредиенты, от которых зависят медицинские свойства растений. Закон распределения родовых форм растений по земному шару также в сравнительно недавний период стал объектом изучения натуралиста; и его связь с законами климата составляет одну из самых интересных и важных отраслей естественно-исторического исследования, и ту, на которую еще предстоит пролить большой свет будущим исследованиям. Именно это составляет главное связующее звено между ботаникой и геологией и делает знание растительных ископаемых любой части земной поверхности необходимым для формирования правильного суждения об обстоятельствах, при которых она существовала в своем древнем состоянии. Ископаемая ботаника, соответственно, культивируется с большим и растущим рвением; и подземная «Флора» геологической формации во многих случаях изучается с той степенью тщательности и точности, которая мало уступает той, что демонстрирует ее поверхность.
ГЛ. VI.
О ПРИЧИНАХ ФАКТИЧЕСКОГО БЫСТРОГО ПРОГРЕССА ФИЗИЧЕСКИХ НАУК ПО СРАВНЕНИЮ С ИХ РАЗВИТИЕМ В БОЛЕЕ РАННИЙ ПЕРИОД.
(383.) Нет более поразительного контраста, чем тот, который представлен медленным прогрессом физических наук с древнейших времен до конца XVI века и быстрым развитием, которое они претерпели с тех пор. В предыдущий период их истории мы находим лишь небольшие дополнения к запасу знаний, сделанные через большие промежутки времени; в течение которых полное безразличие со стороны массы человечества к изучению природы привело к почти полному забвению прежних открытий или, в лучшем случае, позволило им оставаться в записях скорее как литературным курьезам, чем как обладающим сами по себе каким-либо внутренним интересом и важностью. Несколько пытливых личностей из века в век могли осознавать их ценность и могли чувствовать ту непреодолимую жажду знаний, которая в умах высшего порядка восполняет отсутствие как внешнего стимула, так и возможности. Но полное отсутствие правильного направления, данного исследованию, и ясного понимания объектов, к которым следует стремиться, и преимуществ, которые могут быть получены от систематического и связного исследования, вместе с общей апатией общества к спекуляциям, далеким от обычных дел жизни и старательно сохраняемым в ученой тайне, эффективно препятствовали тому, чтобы эти случайные импульсы преодолели инерцию невежества и придали науке какой-либо регулярный и устойчивый прогресс. Ее объекты, действительно, были ограничены областью, слишком возвышенной для вульгарного понимания. Землетрясение, комета или огненный метеор время от времени привлекали внимание всего мира и вызывали со всех сторон обильный запас грубых и причудливых догадок об их причинах; но никогда не предполагалось, что науки могут существовать среди обычных предметов, занимать место среди механических искусств или находить достойный предмет для размышлений в шахте или лаборатории. Тем не менее, нельзя предположить, что все указания природы постоянно оставались незамеченными или что много хороших наблюдений и проницательных рассуждений о ней погибло, не будучи записанными, до того, как изобретение книгопечатания позволило каждому сделать свои идеи известными всему миру. Как только это произошло, однако, искры информации, время от времени высекаемые, вместо того чтобы мерцать мгновение и угасать в забвении, начали накапливаться в благодатное свечение, и, наконец, разгорелось пламя, которое вскоре должно было приобрести силу и быстрое распространение пожара. Об универсальном возбуждении в умах людей по всей Европе, которое произвел первый всплеск современной науки, уже было сказано. Но даже самые оптимистичные предсказатели вряд ли могли ожидать того устойчивого, непрерывного прогресса, который она с тех пор поддерживала, ни той быстрой череды великих открытий, которая поддерживала интерес первого импульса все еще энергичным и не уменьшающимся. Можно действительно сказать, что едва ли найдется хоть одна отрасль физического исследования, которая была бы стационарной или которая не находилась бы в течение многих лет в постоянном состоянии продвижения и в которой прогресс не шел бы в настоящий момент с ускоренной быстротой.