Статьи и речи - Максвелл Джеймс Клерк

Труд сэра В. Грова можно смело назвать популярной книгой, так как он выдержал уже шесть изданий. Он свидетельствует, таким образом, не только о ходе мышления автора, но и является показателем состояния научной мысли обширного круга читателей; он не обладает той общепонятностью и лёгкостью изложения, которыми отличается сочинение г-жи Соммервилль; пользоваться им как научным руководством нельзя, не годится он и как пособие для подготовки к дискуссиям на научные темы. Назначение книги — доказать, что различные формы энергии, существующие в природе, могут преобразовываться одна в другую, причём одна исчезает при появлении другой. Говоря о соотношении физических сил, автор подразумевает именно это явление, и весь труд посвящён изложению данного факта, причём каждая из физических сил по очереди рассматривается как исходный пункт, служащий источником для всех остальных сил.

Мы очень сожалеем, что не располагаем первыми отзывами об этой книге, по которым можно было бы судить о приёме, оказанном доктрине автора литературными и научными кругами того времени. Нет никакого сомнения, что этот труд сыграл большую роль в смысле оформления того, что называется «научным мнением», т. е. того, чем люди науки руководствуются, когда им приходится высказать какое-либо суждение о науке, с которой они незнакомы. Многие вещи в труде автора, которые шли вразрез с научным мнением того времени и поэтому вызвали возражения, с тех пор сами стали частью научного мнения, и новому поколению людей науки старые возражения уже кажутся непонятными.

Труд Гельмгольца «О сохранении силы», опубликованный в 1847 г., несомненно означает большой шаг вперёд на пути науки, но непосредственное влияние этого труда сказалось на узком круге учёных специалистов и на общественном мнении отразилось слабо.

Многочисленные труды Майера богаты материалом, который может возбудить интерес к вопросу о преобразовании энергии даже среди людей, не посвящавших себя исключительно науке, но в Англии эти труды были долго неизвестны, и непосредственное их влияние в период их выхода в свет было незначительно даже в Германии.

Быстрое развитие термодинамики и других областей применения принципа сохранения энергии в начале второй половины текущего столетия принадлежит уже более поздней эпохе истории науки, чем та, о которой мы говорим.

Для правильной оценки труда сэра В. Грова мы должны смотреть на него как на орудие, с помощью которого некоторые научные идеи получили широкое распространение, так как они были изложены языком, не допускавшим неправильного понимания и вместе с тем достаточно привычным широким кругам читателей, чтобы не отпугнуть тех, кто приходит в ужас, когда литературные условности приносятся в жертву точности формулировки.

Интересно проследить за той эволюцией, благодаря которой слова обычного обихода постоянно дифференцируются и приобретают научную точность. Творцы науки о динамике выбрали из обычного лексикона несколько слов, обозначающих действие и результаты действия, как, например, сила, мощность, действие, импульс, удар, напряжение, деформация, работа, энергия и т. д. В их умах накопился ряд идей, требовавших терминов для их обозначения, и они воспользовались вышеуказанными словами, как выражающими их идеи наилучшим образом. Однако эквивалентные термины Force, Vis, Kraft оказались наиболее удобными, и мы видим, что ими начали пользоваться для выражения почти всех идей, перечисленных выше; остальные же термины, которые могли бы оказать свою долю пользы, выпали из научного лексикона и сохранили только своё более или менее неопределённое значение в качестве слов обычного обихода.

Мы знаем термины Vis acceleratix, Vis motrix, Vis viva, Vis mortua и даже Vis inertiae, и в каждом из них, кроме второго и четвёртого, слово Vis имеет значение, радикально отличное от того значения, которое придают ему в других выражениях7a.

Если научный труд читается научно подготовленным читателем, то точное усвоение эпитетов, придающих слову Vis различные значения, не вызовет путаницы понятий, но когда науку хотят популяризировать, то без реформы и перестройки научной номенклатуры по лучшим, более совершённым принципам идеи науки в популярном изложении окажутся гораздо более смутными, чем идеи так называемого «популярного невежества».

Те физические силы, о соотношении которых говорится в рассматриваемом нами труде, суть: движение, тепло, электричество, свет, магнетизм, химическое сродство и «другие виды сил». Согласно определению силы, как оно дано в трактатах о динамике за последние два века, ни один из перечисленных видов, кроме, может быть, химического сродства, не может быть признан за силу. Установившееся определение гласит: «Сила есть то, что вызывает изменение движения, и мерилом её служит вызванное изменение движения».

Сам Ньютон напоминает нам, что сила существует только до тех пор, пока она действует; её действие может сохраниться, но сама сила как таковая по существу явление проходящее. Поэтому если мы встречаем такие термины, как «сохранение силы», «постоянство силы» и т. п., то нужно полагать, что слово «сила» применяется здесь в смысле, радикально отличающемся от того, который придают ему люди науки, начиная от Ньютона. Во всех этих случаях, так же как и в термине «физические силы» в применении к теплу, мы можем теперь, благодаря д-ру Томасу Юнгу, пользоваться словом «энергия» вместо слова «сила», так как ввиду научного определения этого слова как «способности производить работу» оно применимо во всех указанных случаях. Путаница распространилась даже на метафорическое применение слова «сила». Так, например, можно вполне правильно говорить метафорически о силе общественного мнения, оказывающей своё действие на государственного человека в виде известного давления, потому что здесь мы имеем дело с действием, стремящимся вызвать движение в известном направлении. Но когда мы говорим о «вооружённых силах королевы», то это так же ненаучно, как говорить о «физических силах». В своих заключительных заметках автор говорит о той путанице терминов, которая мешала ему излагать научные положения вследствие несовершенства научного лексикона. Он говорит, что «избежать этого затруднения невозможно без введения неологизмов; я недостаточно самонадеян, чтобы вводить их, и не имею достаточного авторитета, чтобы заставить их признать».

Такое признание, исходящее от большого мастера «изложения предмета», является весьма важным свидетельством необходимости изучения и специальной культуры научной терминологии. Сравнение многих отрывков разбираемого нами труда с соответствующим изложением в более новых книгах, хотя и гораздо менее значительных, доказывает, как много мы выиграли благодаря введению удачных неологизмов. То, что казалось таинственным и даже парадоксальным гиганту, работавшему с самым примитивным лексиконом, является трюизмом в глазах молодого поколения, законного наследника того дворца истины, для которого гигант доставил материалы.

Так, например, применение слова «масса» для обозначения количества вещества, определяемого количеством силы, необходимой для создания данного ускорения, поставило современных учащихся на совершенно другой уровень по сравнению 'с теми, кому приходилось расшифровывать термин Vis inertiae, комбинируя толкование Vis как силы и inertiae как бездеятельности. Равным образом слово «напряжение» является эквивалентом слов «действие» и «противодействие» и служит общим обозначением для давления, растяжения и т. д.; это слово избавит будущие поколения от множества затруднений. Различие между обладанием энергией и фактом совершения работы, с которым мы теперь так освоились, вероятно избавило бы доктрину, изложенную в рассматриваемом нами труде, от многих возражений. Возражения эти касались утверждений, в которых создание одного вида энергии и сохранение другого вида трактовались так, как будто они являются операциями одного и того же рода. Мы читаем на стр. 163: «вольтова батарея, разлагая воду в вольтаметре, между тем как тот же самый ток одновременно применяется для образования (сохранения) электромагнита, тем не менее создаёт в вольтаметре эквивалент газа или разлагает эквивалент электролита соответственно каждому эквиваленту разложения в элементах батареи и даёт те же отношения, если мы удалим электромагнит».