Философия в систематическом изложении (сборник) - Коллектив авторов - Страница 47

Правда, для полного изложения фактических явлений одного этого понятия недостаточно. Оно встречается поэтому всюду сплетенным с понятием движения (которое, в свою очередь, состоит из пространства и времени), и нередко можно встретить утверждение, что все известные явления можно свести к материи и ее движениям.

Между тем в настоящее время несомненно известно, что фактическое сведение немеханических явлений к механическим, вытекающее из подобного понимания, несмотря на бесчисленные усилия в этом направлении, удалось весьма несовершенно, если вообще удалось. Наиболее роковым является то обстоятельство, что для этой цели всегда в науку должны быть введены гипотезы, т. е. допускаются такие массы и движения, которых нельзя ни измерять, ни наблюдать и которым приписываются такие мыслимые свойства, согласно которым известные отдаленные результаты могут быть изображены как их следствия. При этом никогда невозможно доказать, что совершенно другие предпосылки не привели бы к тем же результатам, стало быть, эти допущения всегда витают в области неизвестного.

Ввиду этих неудовлетворительных условий вполне уместен вопрос: не дает ли нам наука возможности более целесообразного образования понятий, а именно такого, которое избегало бы гипотетического допущения скрытых масс и незримых движений и оперировало бы только поддающимися измерению и нахождению величинами? На этот вопрос можно ответить, что действительно существует такое понятие; имя его – энергия.

Продолжавшиеся на протяжении ряда веков усилия сконструировать perpetuum mobile, т. е. такую машину, которая при своем движении не только содержала сама себя, но по возможности могла бы двигать и другие машины, привели, как известно, к выводу, что это невыполнимо. В лучшем случае из машины получают столько работы, сколько в нее вложено.

На первый взгляд все остроумие и все усилия, потраченные теми исследователями, кажутся тщетными; между тем добытое отрицательное положение – perpetuum mobile невозможен – обладает также весьма важной положительной стороной. Она состоит в знании того, что для всех механических машин существует определенная величина, работа, которая не может быть ни количественно увеличена, ни создана из ничего, а сохраняет свой состав даже тогда, когда проходит через машину и тем полнее, чем лучше построена машина. Около середины XIX столетия (1842 г.) немецкий врач И. Р. Майер сделал дальнейшее открытие, а именно: что во всех тех случаях, когда исчезает работа, на ее месте возникает определенное количество теплоты или какой-нибудь другой вещи, которая, в свою очередь, снова может быть превращена в работу. Эта вещь и есть то, что теперь называется энергией; согласно только что данному определению мы энергией называем работу и все, что возникает из работы и может быть превращено в нее.

Определенная таким опытным путем энергия может принимать самые различные формы, фактически до того различные, что каждая область физики (включая и химию) характеризуется особым родом энергии, свойствами и превращениями которой она занимается. Так, кроме нескольких родов механической энергии (к которым принадлежит и работа), существуют еще тепловая энергия, электрическая и магнетическая, лучистая (от которой зависят явления света) и, наконец, химическая. Эти роды энергии достоверно найдены и однозначимо характеризуются; кроме того, можно надеяться подвести под понятие энергии специальные явления жизни и духовных процессов.

Часто ставился вопрос, можно ли энергии приписать реальность. Этот вопрос возник благодаря тому, что понятие энергии было образовано сравнительно поздно, так что прием абстракции, приведший к нему, еще был, так сказать, у всех на глазах. Кроме того, указывалось на то, что вообще существует лингвистическая двузначимость слов, которыми обозначают понятия. С одной стороны, под этим понимают абстрактное понятие само, с другой – индивидуальную вещь, подпадающую под понятие. В этом смысле общее понятие энергии абстрактно; отдельные же энергии реальны. Это легче всего видно из того, что энергия в самых различных ее формах является предметом торговли и сообщения. Абонирующиеся на электричество получают за ежегодный взнос определенное количество электрической энергии, которую они, смотря по надобности, могут превратить в свет (лучистую энергию) или работу (механическую энергию), применять к электролизу (химическая энергия) и т. д. Ценность «силы воды» лежит в энергии, заключенной в падающей воде, что яснее всего видно из того обстоятельства, что после того, как вода выполнила свою работу на мельнице или турбине, ее выпускают: после потери своей энергии она потеряла и ценность. К тем же выводам мы приходим при исследовании с этой же точки зрения употребления топлива или пищи.

В ряде повышающихся общих понятий энергия примыкает, таким образом, непосредственно к пространству и времени, и физические науки, от механики до химии, также характеризуются этим понятием, как геометрия – понятием пространства, а арифметика – понятием числа. Говоря иначе, физика является учением об энергии или энергетикой в самом широком смысле этого слова. Подобно тому, как все наши переживания выливаются в формы пространства и времени, так они подчинены и формам энергии. Это вытекает, с одной стороны, из того, что любое физическое событие исчерпывающе может быть характеризовано или описано указанием участвующих в нем энергий наряду с пространством и временем; затем еще из следующего обстоятельства. Все наше знание внешнего мира мы получаем при посредстве наших чувственных аппаратов, но необходимым и достаточным условием деятельности такого чувственного аппарата является наличность обмена энергии между ним и внешним миром. В большинстве случаев этот обмен состоит в том, что в чувственный аппарат переходит энергия из внешнего мира, но бывают отдельные случаи (например, прикосновение к холодному телу), когда происходит и обратное движение энергии.

О значении энергии при образовании нашей мировой картины мы можем получить хорошее представление, если представим себе, что различные чувственные аппараты функционируют отдельно друг от друга. Для существа, обладающего только ощущениями вкуса и обоняния (вызываемыми химической энергией), весь объем известного ему мира будет ограничен объемом полостей его рта и носа. Существо, наделенное только органами осязания, имеет приблизительно шарообразный мир величиной в ту область, которую он может осязать, т. е. в лучшем случае в несколько метров протяжения. Слух расширяет этот мир, хотя неопределенно, на расстояние, имеющее километр в радиусе. Наконец, благодаря зрению мир приобретает те размеры и ту сложность, которыми он обладает у человека нормального. Границы нашего мира установлены тем, что член чувствителен не ко всем световым впечатлениям, а только к тем, энергия которых превосходит определенный состав, «ценность порога». Так как свет, направляющийся к нам от внешних светящихся тел, уменьшается с квадратом расстояния, то звезды, которые при данной величине отдалены более, чем на известное расстояние, для нас не существуют. Они вступают в наш мир, как только испускаемый ими свет мы собираем в чечевицы и сообщаем нашему глазу; таким образом, каждое увеличение астрономического телескопа влечет за собой соответственное увеличение нашего мира. Поэтому наш мир в общем и исчерпывающе может быть охарактеризован как область, от которой мы получаем такие количества энергии, какие лежат над ценностью порога наших чувственных аппаратов.

Разберем какой-нибудь каждодневный опыт. Предо мною в стакане роза. Я замечаю ее благодаря лучистой энергии, которая исходит от ее лепестков в виде красного света и наряду с знанием ее цвета сообщает мне и знание ее формы. Что это не образ, а «настоящая» роза, я узнаю через прикосновение, пуская в ход механическую энергию между нею и моим пальцем; аромат или действие ее химической энергии позволяет мне распознать, что это роза свежая, а не искусственная, если я не пришел к этому убеждению уже при прикосновении к ней. Короче, в какое бы отношение я ни стал к этому предмету, любое наличное отношение характеризуется и обусловливается соответственным проявлением энергии.