Карл Маркс - Собрание сочинений, том 20

Но как обстоит дело с механической теорией теплоты и со связанной, или скрытой, теплотой, которая для этой теории «остается камнем преткновения»?

Если фунт льда при температуре точки замерзания и при нормальном атмосферном давлении превратить путем нагревания в фунт воды той же температуры, то исчезает количество теплоты, которого было бы достаточно, чтобы нагреть тот же фунт воды от нуля до 79,4° С или чтобы нагреть 79,4 фунта воды на 1°. Если этот фунт воды нагреть до точки кипения, т. е. до 100°, и затем превратить ее в пар температурой в 100°, то, пока вода целиком превратится в пар, исчезает почти в семь раз большее количество теплоты — такое количество ее, которого достаточно, чтобы повысить на 1° температуру 537,2 фунта воды [49]. Эту исчезнувшую теплоту называют связанной. Если путем охлаждения превратить пар снова в воду и воду снова в лед, то такое же количество теплоты, которое прежде приведено было в связанное состояние, вновь освобождается, т. е. оно становится ощущаемым и измеримым в качестве теплоты. Это высвобождение теплоты при сгущении пара и при замерзании воды есть причина того, что пар, охлажденный до 100°, лишь постепенно превращается в воду и что масса воды, имеющая температуру точки замерзания, лишь очень медленно превращается в лед. Таковы факты. Теперь спрашивается: что происходит с теплотой в то время, когда она находится в связанном состоянии?

Механическая теория теплоты, согласно которой теплота заключается в большем или меньшем, смотря по температуре и агрегатному состоянию, колебании мельчайших физически деятельных частиц тела (молекул), — колебании, способном при определенных условиях превратиться в любую другую форму движения, — эта теория объясняет дело тем, что исчезнувшая теплота произвела определенную работу, превратилась в работу. При таянии льда прекращается тесная, крепкая связь отдельных молекул между собой, превращаясь в свободное расположение соприкасающихся частиц; при испарении воды, имеющей температуру точки кипения, возникает такое состояние, в котором отдельные молекулы не оказывают никакого заметного влияния друг на друга и под действием теплоты даже разлетаются по всем направлениям. При этом ясно, что отдельные молекулы какого-либо тела в газообразном состоянии обладают гораздо большей энергией, чем в жидком, а в жидком состоянии — опять-таки большей, чем в твердом. Таким образом, связанная теплота не исчезла, — она просто претерпела превращение и приняла форму силы молекулярного напряжения. Как только прекращается условие, при котором отдельные молекулы могут сохранять в отношении друг друга эту абсолютную или относительную свободу, т. е. как только температура опускается ниже минимума в 100° или, соответственно, ниже 0°, — эта сила напряжения высвобождается, молекулы опять стремятся друг к другу с той же силой, с какой они раньше отрывались друг от друга; и эта сила исчезает, но лишь для того, чтобы вновь обнаружиться в виде теплоты, и притом в таком же точно количестве, которое прежде было связанным. Это объяснение представляет собой, конечно, только гипотезу, как и вся механическая теория теплоты, поскольку никто до сих пор не видел молекулы, не говоря уже о ее колебаниях. Оно поэтому несомненно полно пробелов, как и вообще вся эта еще очень молодая теория, но, по крайней мере, эта гипотеза может объяснить данный процесс, не вступая в какое бы то ни было противоречие с неуничтожимостью и несотворимостью движения, и она даже в состоянии дать точный отчет о том, куда девается теплота во время ее превращения. Следовательно, скрытая, или связанная, теплота вовсе не является камнем преткновения для механической теории теплоты. Напротив, эта теория впервые дает рациональное объяснение процесса, а камнем преткновения может служить разве лишь то, что физики продолжают называть теплоту, превращенную в другую форму молекулярной энергии, устарелым и уже не подходящим выражением «связанная теплота».

Итак, в равных самим себе состояниях и покоящихся отношениях твердого, капельно-жидкого и газообразного агрегатного состояния действительно выражена механическая работа, поскольку эта последняя является мерой теплоты. Как в твердой земной коре, так и в воде океана в их теперешнем агрегатном состоянии выражено совершенно определенное количество освободившейся теплоты, которому, само собой разумеется, соответствует столь же определенное количество механической силы. При переходе газообразного шара, из которого возникла Земля, в капельно-жидкое, а позднее — в значительной своей части — в твердое агрегатное состояние, определенное количество молекулярной энергии было излучено в мировое пространство в виде теплоты. Следовательно, того затруднения, о котором таинственно бормочет г-н Дюринг, не существует; и даже в применении к космическим проблемам мы хотя и наталкиваемся на недостатки и пробелы, обусловленные несовершенством наших познавательных средств, но нигде не встречаемся с теоретически непреодолимыми препятствиями. Мостом от статического к динамическому является и здесь толчок извне — охлаждение или нагревание, вызванное другими телами, которые действуют на предмет, находящийся в равновесии. Чем больше мы углубляемся в дюринговскую натурфилософию, тем больше обнаруживается безнадежность всех попыток объяснить движение из неподвижности или найти мост, по которому чисто статическое, покоящееся может само собой перейти в динамическое, в движение.

Теперь мы как будто благополучно избавились на некоторое время от равного самому себе первоначального состояния. Г-н Дюринг переходит к химии и по этому случаю раскрывает перед нами три закона постоянства природы, добытые до сих пор философией действительности, а именно:

1) количество всей вообще материи, 2) количество простых (химических) элементов и 3) количество механической силы — неизменны.

Итак, несотворимость и неразрушимость материи и ее простых элементов, поскольку она состоит из них, а равно несотворимость и неразрушимость движения — эти старые общеизвестные факты, крайне неудовлетворительно выраженные, — вот единственное действительно положительное, что г-н Дюринг может преподнести нам как результат своей натурфилософии неорганического мира. Все это — давным-давно известные нам вещи. Оставалось для нас неизвестным лишь одно: что это — «законы постоянства» и что как таковые они представляют «схематические свойства системы вещей». Получается та же история, какую мы раньше [См. настоящий том, стр. 47—48. Ред.] видели в отношении Канта: г-н Дюринг берет какое-нибудь общеизвестное старье, приклеивает к нему дюринговскую этикетку и называет это «своеобразными в самой основе выводами и воззрениями... системосозидающими идеями... проникающей до корней наукой».