Г. Гельм . Границы применения в физике механических моделей

Г. Гельм.

Границы применения в физике механических моделей

1

Главное затруднение, препятствующее изображению второго закона термодинамики механическими процессами, заключается вовсе не в одной только необходимости изобрести формы движения, изображаемые такими функциями, которые точно передавали бы движение температуры и энтропии в обратимых процессах; кроме этого, найденная аналогия должна быть такого свойства, чтобы ее можно было перенести и на необратимые явления.

Это было бы еще сравнительно просто, если бы можно было для описания необратимости привлечь трение или подобные трению силы, как делают Дюгем и Видебург. Но такие силы противоречили бы первому закону термодинамики, если бы не удалось дать отчета в местонахождении потребляемой ими энергии. А так как любая механическая гипотеза должна будет перенести эту ушедшую на трение энергию в механическую же систему (иначе невозможно провести механическую аналогию до конца), – то ясно, что в конце концов только консервативные системы могут представить картину, пригодную для чисто механической точки зрения.

Для того чтобы отнять у этих консервативных систем обратимость, есть только одно средство, на которое указал уже Максуэлль и которое было использовано Гельмгольцем. Изменения, полученные Карно и Клапейроном, вполне обратимы до тех пор, пока любое состояние тела всецело определяется точкой на плоскости, двумя переменными. Если же тело, исследуемое классической термодинамикой, не проходит исключительно через состояния равновесия, если, например, не все его части обладают одинаковой температурой или одинаковой скоростью, если двух параметров недостаточно, чтобы определить проходимые им состояния, то перед нами уже появляется возможность необратимого теченья его изменений. Правда, и в этом случае могут мысленно обратить это течение, обособленно влияя на каждую из отдельных частей и учитывая не учтенные параметры; но исполнить это в действительности нельзя. Это очевидно, имеет силу и для того случая, когда для определения состояния тела с самого начала применяется более двух параметров; одно из двух: либо необратимость обусловливается здесь изменениями, не охватываемыми применяемыми параметрами, – либо некоторые параметры таковы, что мы не можем практически господствовать над ними и обращать их изменения. Все эти обстоятельства вполне могут быть выражены в терминах механического мировоззрения, например, по взглядам кинетической теории газов состояние некоторой массы газа в последнем счете определяется совсем иными заданиями, нежели давление, объем или температура; эти числа служат только для того, чтобы достаточно точно изобразить, так сказать, внешнюю или доступную нам картину имеющегося налицо состояния; в действительности же он может только тогда считаться вполне точно описанным, если известны положение и скорость любой молекулы или любого атома. Максуэлль пользуется здесь чрезвычайно меткой картиной (вызвавшей со стороны Целльнера совершенно несправедливую критику): если бы имелись существа, так называемые «демоны Максуэлля», которые могли бы видеть отдельные молекулы и влиять на движение их, то закон Карно-Клаузиуса утратил бы свою силу, этим существам достаточно было бы проделать в стене, разделяющей газы А и В, клапан и затем открывать этот клапан всякий раз, когда быстро движущаяся молекула вылетает из А, закрывать его для всех медленно движущихся молекул, норовящих выйти из А, и наоборот пропускать из В в А только медленно движущаяся молекулы; при таких условиях температура в В поднялась бы, причем на это не пришлось бы потратить никакой энергии.

Теоретически каждая система обратима; но практически дело обстоит иначе. Мы не в силах обратить движение земли вокруг солнца и вращение плоскости качаний маятника на поверхности вращающейся земли. В этих случаях энергия, теоретически необходимая для обращения процессов, недоступна нам по своей величине; в бесчисленных же микроскопических процессах непреодолимую трудность для обращения создает распределение энергии. Так, например, мы не в состоянии всецело обратить обычные сопротивления движения – трение и сопротивление среды – и тем компенсировать вызываемую ими потерю движения, не может также обратить движения разбивающейся волны или звучащего воздуха, хотя во всех этих случаях не может быть никакого сомнения о кинетической связи отдельных изменений. Как известно, механическое мировоззрение видит и там движение мелких частиц, где опыт свидетельствует нам о тепловых, электрических или химических явлениях. Главным образом применительно к этим, недоступным нам в качестве движений, гипотетическим процессам, Гельмгольц подверг разбору случаи необратимых движений и объединил их под общим названием случаев со скрытым движением. «Наша неспособность влиять на тепловые движения атомов и изменять их более непосредственным образом, чем нам это удается в действительности, зависит только от того, что мы не в силах направлять наши воздействия на отдельные определенные, движущиеся в определенном направлении атомы, а принуждены захватывать одновременно все атомы некоторого пространственного участка. Эта неспособность проистекает только из ограниченности находящихся в нашем распоряжении средств, но никак не из сущности движения».

Здесь можно было бы добавить, что сознание недоступности для нашего воздействия многих координат, очевидно, отнюдь не связано с механическим взглядом на природу. Ведь и в том случае, если часть координат не механической природы, остается все же возможность делить их на такие, которыми мы в состоянии вполне управлять, и такие, которые не подвержены нашему воздействию. На Любекском съезде я развивал эту идею несколько шире, чтобы описать с ее помощью явление необратимости. Но так как с тех пор Дюгем и Видебург достигли этой же цели гораздо более наглядными средствами и пользуясь более точными допущениями, то нет повода подробнее останавливаться на этой мысли.

2. Допущение, что есть в природе много координат, недоступных нашему воздействию, вполне достаточно для того, чтобы объяснить необратимость всех тех явлений, для описания коих потребны эти координаты; однако остается еще необъяснимым, по какой причине во всех явлениях господствует изумительная согласованность, в силу которой совокупность природных процессов движется в одном направлении, т. е. в сторону рассеяния энергии. Механическое мировоззрение должно не только механически истолковать, почему нельзя обратить любой процесс; оно еще должно объяснить, почему существующая энергия преимущественно превращается в энергию скрытых движений, а не наоборот, и почему, стало быть, энергия все более и более ускользает от нашего воздействия.

Для этого у механического мировоззрения есть только одно объяснение, а именно – вероятность природных явлений, на которую обращено особое внимание со времени выработки кинетической теории газов. Правда, Томсон и Тэт разделили неконсервативные системы на аккумулятивные и диссипативные40. He-консервативность первых обязана своим происхождением силам, зависящим только от положения, не-консервативность вторых вызывается силами, зависящими от скорости. Однако, выраженная в такой формуле особенность диссипативных процессов не может быть использована для кинетической гипотезы по причинам, указанным выше.

Остается только допустить, что в природе гораздо больше скрытых движений, чем доступных нашему влиянию, так что, как говорит Герц, по теории вероятности очень незначительны шансы на то, чтобы энергия переливалась именно из этого огромного числа скрытых движений в небольшую группу подверженных нашей воле движений.

О событиях молекулярного мира мы обладаем только, так сказать, статистическим знанием, мы не такие существа, как максуэллевы «демоны», которые способны влиять на движения отдельных молекул, мы орудуем только над средними результатами этих движений.

Лошмидт41первый указал на то, что механика консервативных систем несовместима со вторым законом термодинамики. Если в некотором движении В все материальные точки в начале, в момент времени О занимают те же места, которые однажды уже были заняты ими во время другого, раньше произведенного ими, движения А в некоторый момент t, и при этом обладают теми же, только противоположно направленными скоростями, то точки эти во время движения В пройдут через те же состояния, что и во время движения А, только в обратном направлении, – и в момент t дойдут до конечного состояния, которое было для движения А начальным. Поэтому, если держаться обычного представления, что величины d Q и ? зависят только от состояния системы, – причем, разумеется, все вообще материальные точки мира, вступающие во взаимодействие во время движения, должны быть причислены к данной системе, то очевидно, что, если интеграл ? d Q : ? взятый на протяжении движения А, равен нулю или положителен, он будет равен 0 или положительной величине и на протяжении движения В. Отсюда следует, что тщетны все попытки вывести закон возрастания энтропии из механики, ибо не только природа участвующих в процесс тел и сил, но и начальные условия процесса определяют возрастание или убывание той функции, которую надо рассматривать как энтропию механической системы.

В этом рассуждении Лошмидта Больцманн42видит только заманчивый софизм. Он приводит такой пример. В закрытом сосуде находится бесконечное количество абсолютно эластических шаров, распределение которых и по скученности и по скоростям совершенно беспорядочно. По теореме Лошмидта выходит, что движение этих шаров не приведет к равномерному распределению. Действительно, если в момент времени t они оказались бы почти равномерно перемешанными, тогда как в момент времени О они распределены неравномерно, то приняв момент их почти равномерного распределения за исходный, мы должны были бы признать, что, по истечении времени t, распределение станет совершенно беспорядочным.

Эти сомнения устраняются Больцманном ссылкой на вероятность событий. «Нельзя представить точного доказательства, что по истечении некоторого времени t смещение шаров необходимо станет равномерным, каково бы ни было их распределение в начале времен… ибо всякое, даже самое беспорядочное распределение может считаться только в высшей степени невероятным, но не абсолютно невозможным». Каждое отдельное распределение – независимо от того, равномерное ли оно или беспорядочное – обладает одинаковой вероятностью на осуществление; «только по той причине, что существует гораздо больше равномерных распределений, чем неравномерных, можно говорить о большей вероятности того, что с течением времени распределение выровняется. Нельзя, стало быть, доказать, что каковы бы ни были положения и скорости шаров в начале движения, распределение после некоторого очень длинного промежутка времени должно стать равномерным; можно только сказать, что на протяжении некоторого промежутка времени к равномерному распределению состояния ведет несравненно большее число начальных состояний, чем к неравномерному, и что и в последнем случае по истечении еще большого промежутка распределение станет равномерным».

Дальше этого объяснения43мы не двинулись и по сей день, несмотря на теорию скрытых движений.

3. Впрочем, это объяснение отягощено большой трудностью или, по крайней мере, весьма неудобным сомнением. Как бы велика ни была вероятность того, что природные события движутся в сторону рассеяния энергии, во всяком случае остается возможность обратного течения, а так как бесконечность пространства и времени дает место безграничному числу комбинаций, то с точки зрения теории вероятности приходится допустить, что могут наступить периоды и могут быть найдены области вселенной, где природа обнаруживает к рассеянию энергии отвращение, вместо указываемой Планком «симпатии». Поэтому ради механистической гипотезы приходится согласиться, что течение природных явлений может при случае и «обратиться»; приходится допустить, что дитя при случае может вернуться в утробу матери, если только хочешь сохранить гордую уверенность, что роды происходят по лагранжевым дифференциальным уравнениям при помощи консервативных сил.

Конечно, было бы неумно и несправедливо выдвигать эту несообразность в качестве доказательства принципиальной негодности механического мировоззрения. Больцман не так давно вполне основательно опроверг аналогичный довод44, выдвинутый против кинетической теории газов, простою ссылкою на число. Автор этого довода Цермело исходил из одной теоремы Пуанкаре45, которой он сам придал следующую формулировку:

«В системе материальных точек, подверженных действию сил, зависящих только от положения в пространстве, некоторое состояние, характеризуемое положением и скоростями, должно повториться (если и не математически точно, то с любой степенью приближения) любое число раз, при том условии, что ни число координат, ни скорости не возрастут беспредельно». Согласно этой теореме, на точной формулировке которой (этой формулировки придерживается и Больцман) здесь не место останавливаться и доказательство которой изложено Больцманом46в еще более сжатой форм, чем оно развито самим Пуанкаре, – обратимость всех явлений должна считаться необходимым следствием механического мировоззрения. Впрочем, Пуанкаре и в другой связи47показал, что возрастание энтропии, вообще говоря, не имеет места в Гельмгольцевых циклических системах со скрытыми движениями; он приходит к заключению, что «необратимые явления и теория Клаузиуса не могут быть объяснимы уравнениями Лагранжа» или, короче: «механическое мировоззрение несогласимо с теоремой Клаузиуса».

Итак, у механического воззрения есть только один способ объяснить необратимость, – а именно, указание на то, что хотя возвращение однажды уже пройденного состояния и не является теоретически невозможным, – тем не менее такое возвращение применительно с наблюдаемым в опыте необратимым событиям представляло бы исчезающе малую долю вероятности. В частности, чтобы опровергнуть довод Цермело48против кинетической теории газов, Больцманн представляет себе сосуд вместимостью в 1 куб. сантиметр, заключающий в себе воздух обычной плотности, т. е. около триллиона молекул; предполагает, что исходная скорость молекулы равна 50 метров в секунду, среднее расстояние между молекулами 10-⁶ сантиметров и, наконец, допускает, что каждая молекула испытывает 4.10⁹ столкновений в секунду. По теореме Пуанкаре приближенное возвращение исходного состояния должно последовать не ранее того, как скорости молекул образуют всю серию возможных сочетаний, каждое же столкновение создает возможность новых сочетаний. Из этих допущений Больцман на основании теории вероятностей заключает, что до наступления некоторого распределения скоростей, приближенно (в границах, установленных самим Больцманном) воспроизводящего исходное распределение, т. е. короче говоря, до приближенного возвращения исходного состояния должно протечь число секунд, выражаемое цифрой в много триллионов знаков. – «Допустим – продолжает он, – что около каждой звезды, которую можно еще различить в лучшие наши телескопы, обращается столько же планет, как вокруг солнца, и на каждой из этих планет живет столько же людей как на земле; если бы каждый из этих людей прожил триллион лет, то число секунд, прожитых совместно всеми этими людьми, далеко не обладало бы 50 знаками». Конец этого примера, правда, не совсем удачен: это необозримое множество людей за триллион лет своей жизни имели бы случай исследовать необратимость не одного кубического сантиметра воздуха, а чудовищного числа таких кубических сантиметров, и вероятность встроиться когда-либо с «возвратным» процессом не так уже ничтожна, как могло бы показаться при чтении Больцманнова примера. Но допустим, что она столь мала, что границы нашего опыта исключают возможность наблюдения и уменьшения энтропии; допустим, что столь же нелепо отвергать кинетическую теорию газов ради упомянутого нами вывода из нее, как объявлять игральную кость фальшивой на том только основании, что не удалось наблюдать, что при бросании ее тысячу раз подряд выходило одно очко, хотя вероятность этих событий не точно равна нулю. Ведь и помимо данного вопроса, есть немало случаев, когда мы на практике совершенно игнорируем некоторую величину, признаваемую в теории только весьма малой, но не исчезающей; наконец можно и в том согласиться с Больцманном, что и выводы закона возрастания энтропии мало удовлетворяют при перенесении их, по примеру Клаузиуса, на вселенную.

Но из всего этого – даже в наиболее благоприятном случае – можно заключить только, что механическое мировоззрение не просто никуда негодно, что оно может отстоять свое существование, несмотря на факт необратимости. Другой вопрос, целесообразно ли поступают, стараясь защитить механизм, т. е. дает ли последовательно проведенный атомизм целесообразную картину мира.

По-видимому, неизбежная судьба механической гипотезы повсюду такова, что она для описания опытов должна взвалить на себя непосильное бремя представлений, не имеющих ничего общего с опытом. Средства, которые так хороши для доставления механической модели небольшой части опыта, становятся тем менее целесообразными, чем обширнее область опыта, которую они должны изобразить, и под конец они перестают совершенно служить. Дело обстоит здесь так, как с изображениями, которые дает диоптрика или которыми пользуется картография. Механическое мировоззрение – это универсальный метод отображения, но оно не дает универсального образа мира; вместе с расширением его теряется и его сила.

4. В недавно появившейся статье49Больцманн нашел удачное выражение, характеризующее точку зрения атомизма и механического мировоззрения: атомы существуют. Мы приписываем определенным вещам окружающей нас среды существование для того, чтобы в потоке явлений найти для себя точки отдохновения. Наши наблюдения дают нам всегда отношения, одна вещь зависит от другой, мы нуждаемся поэтому в вещах, к которым мы можем относить другие вещи и о собственной относительности которых мы можем не всегда думать. И мы приписываем этим вещам объективное существование, когда мы не сомневаемся, что существа, которые мы признаем в этом отношении равноправными нам, считают эти самые вещи подходящими точками опоры для мышления. В этом смысле существует Венера, существует ньютонова сила притяжения, или же это дерево подле меня, или небо надо мной. Все это такие выражения, под рубрикой которых можно удобно найти результаты нашего опыта.

Но наука оказывается нередко неосторожной в употреблении подобных оборотов речи, гораздо более неосторожной, чем обычное словоупотребление; она начинает думать, что, приписывая атому силу, подобную силе человеческой руки, она тем самым может знать его так же хорошо, как человек знает самого себя. Поэтому-то опасно говорить, что атомы существуют. Конечно, атом это удачное выражение; под рубрикой его легко найти результаты опытов стехиометрии, состава тел, теплоты трения и т. п., – но он оказывается уже мало пригодным для термодинамики и для многих других областей опыта. Атом существует так, как, примерно, существует небесный свод: для большинства людей это самый подходящий способ выражения, хотя правильнее думать, что небесный свод не существует.

Для естествознания существуют одни только научные наблюдения. Чтобы не слишком расширять свою область, теоретическое естествознание может приписать существование, скажем, тем основным результатам критического наблюдения, которые мы, по надежному обычаю повседневной жизни, обозначаем, как ясные понятия, как прочные опыты, как найденные законы и найденные предметы. Каждая частная теория может, сужая свою область, исходить из того, например, что эфир существует, или что существуют атомы, или ньютонова сила, или неуничтожимые, соединенные меж собой неизменными геометрическими связями массы, и т. п. Но для общей теоретической физики не существует ни атомов, ни энергии, ни какого-нибудь иного аналогичного понятия; для нее существуют лишь непосредственно выводимые из групп наблюдения опыты. Поэтому я считаю особенно ценным в энергетике то, что она в состоянии несравненно более, чем старые теории, приспособляться непосредственно к опытам, и вижу в попытках приписать энергии субстанциальное существование значительное отклонение от первоначальной ясности воззрений Роберта Майера. Не существует ничего абсолютного, нашему познанию доступны лишь отношения. Ведь всегда, когда дух пытливости начинает искать отдыха на ложе лени какого-нибудь абсолюта, он погибает. Приятно, может быть, помечтать, что в атомах найдет себе успокоение наше непрерывное вопрошание, но ведь это только мечта! Такой же мечтой и иллюзией было бы, если бы захотели увидеть в энергии некий абсолют, а не наиболее удачное для нашего времени выражение количественных отношений между естественными явлениями.

5. Я не могу также считать удовлетворительной предпринятую Больцманном новую защиту атомизма с помощью понятия о дифференциале. «Кто думает, – пишет Больцманн50, – освободиться от атомистики путем дифференциальных уравнений, тот из-за деревьев не видит леса. Что толку умалчивать о требовании мыслить себе большое количество отдельных существ, если при объяснении дифференциальных уравнений определяют выраженное этими уравнениями значение через это требование?» На это следует заметить, что для физики вовсе неважно, сводит ли метафизика чисел непрерывное к прерывному. Фактически в нас имеются и представление о непрерывном и представление о прерывном, и кто объясняет дифференциальные уравнения с помощью действий над дискретными числами, тот вовсе не отрицает непрерывности связи, – он лишь не может логически охватить ее с представляющейся ему необходимой строгостью. Переход к пределу отлично может представлять перемену качества. Но какой атомистик понимает таким образом свои физические атомы? Разве в них действительно видят простые вспомогательные средства образования понятий, разве им не приписывают скорее реального существования?

6. Эти мысли защищались уже неоднократно и с большой настойчивостью – сведущий читатель, я надеюсь, узнает во многих местах этой книги с достаточной отчетливостью круг мыслей Маха и Авенариуса – однако в естествознании он не добились еще заслуженного ими признания. Если бы это было иначе, то на Любекском съезде более глубокие стороны энергетики не встретили бы такого непонимания.

Близорукое цепляние за механические гипотезы, в противность энергетике с ее широкими горизонтами, представляет уже не первый случай того, как наука упрямо придерживается традиционных методов. Имея в виду величайший пример такого упорства, мы можем назвать такое отношение схоластикой. Можно сколько угодно приписывать привычным методам большую продуктивность и надежность, достигнутую благодаря частому употреблению их, можно приписывать им большее образовательное значение – все это не ведет ни к чему: применимость этих методов остается ограниченной, через границы их ведут лишь новые, примыкающие непосредственно к опыту, способы рассмотрения.

Максуэлл51однажды выразился весьма удачно по этому поводу, как бы предсказывая стремления новейшей энергетики: «Было бы весьма желательно, чтобы люди науки нашли методы изложения, с помощью которых можно было бы передать духу идеи в том точно объеме, какой они захватывают, и которые в тоже время были бы достаточно общими и препятствовали бы введению ничем неоправданных деталей». Энергетика и есть такой метод.

Розенбергер недавно сравнил между собой динамику, энергетику и кинетику, как три равноправных направления физического познания природы. Сделав это, он, как мне кажется, выразил довольно распространенное мнение. Разумеется, можно, в зависимости от собственного вкуса, выдвигать на первый план силу, или энергию, или уравнения, связывающие между собой различные возможности изменения. Каждое из этих направлений может или развиться в своего рода пышную мистику образов, или же скромно стараться быть просто лишь изображением опыта. Так, например, динамика Ньютона, кинетика Герца и даже общая кинетика эфира в оптике и электричестве свободны от ненужных представлений, между тем как энергетика в форме учения о переходе энергии обнаруживает сильную склонность к пустым украшениям. Можно поэтому сравнивать между собой эти три направления теоретической физики, но не следует думать, будто это касается дебатировавшегося в Любеке вопроса. Здесь, с одной стороны, нападали, а, с другой, защищали энергетику за ее метод, за стремление говорить о естественных процессах языком, свободным от образов. А в отношении этого метода энергетика не превзойдена; ни одно из других направлений даже и приблизительно не достигло в этом отношений таких успехов.

Конечно, не следует также доходить до крайностей и, как это сделал Оствальд, совсем отказаться от образов. Почему при составлении механистических гипотез приписывают создаваемым таким образом механизмам по возможности молекулярные размеры? Ведь уравнения Лагранжа или твердые связи Герца пригодны вовсе не для одних только молекулярных размеров. Но, если захотеть заполнить образами открываемое ими перед фантазией пространство, если желать сделать наглядным переход электромагнитной энергии с помощью механизма из колес (как у Лоджа) или же изобразить какую-нибудь формулу строения с помощью геометрической фигуры, то приходится спуститься в область ничтожно малого. Не служат ли таким образом молекулярные размеры для того, чтобы мы могли вырваться из темницы чувств на простор мыслей, не заключается ли, может быть, подлинное значение атомизма в том, что он открывает нашему духу царство свободы? Но свободная игра духа превратилась бы в пустую забаву, если бы он забыл границу между вымыслом и истиной.

Отношение между естественными явлениями, установленное путем индуктивных заключений, дает всегда фантазии простор для дальнейших попыток. Так, замеченные Коперником и Кеплером отношения в планетной системе привели к открытию тяготения, а это последнее, в свою очередь, открывает простор для силы воображения. Это ведет к положительным результатам, если удается найти такое представление, благодаря которому устанавливаются надлежащие отношения между опытами, стоявшими до того вне всякого отношения (например: установление отношения между движением Марса и земной тяжестью, или же между тяготением и электрическими и магнитными дальнодействиями). Но если начинают принимать сочиненное представление за сущность вещи, если начинают считать его более ценным, чем те опыты, на основании которых его сочинили, то перед нами открывается царство схоластики. И кто отказывается от вполне достаточного описания явлений, как его дает энергетика, кто отказывается от описания, не прибегающего к помощи вымысла, тот стоит на почве схоластики. Поэтому не старые методы описания явлений я считаю опасными, а чрезмерность в них, ту слепую веру в их общезначимость и непогрешимость, которая ведет ко всякого рода попыткам спасения, которая пускается на сочинение курьезнейших представлений, пригодных лишь для целей такого спасения, и которая выдает эти продукты сочиняющего воображения за истину.

И фактически (как, например, при развитии атомной гипотезы в ионную гипотезу) механистическая сторона гипотез начинает все более и более ощущаться как нечто добавочное, чисто внешнее, а гельмгольцгертцовские скрытые движения указывают на принципиальный отказ от излишних притязаний, являясь просто конкретным, требуемым логическими схемами Лагранжа, средством описания энергетических отношений. Но ведь существует описание и помимо лагранжевых уравнений, подобно тому, как наряду с конкретным мышлением существует и абстрактное мышление.

7. Но это не все! Энергетике вовсе и не приходится бороться с образами и моделями, как с чем-то враждебным ей. Ведь в действительности они подчинены ей, какими бы самостоятельными они не воображали себя. Каким образом мы узнаем, что какой-нибудь образ удачен? Говорят, будто путем его согласования с опытом или путем согласования логических следствий из него с опытом. Но разве образ не отличается качественно от того факта, который он отображает? Как же можно сравнивать его или следствия из него с этим фактом? Где здесь tertium comparationis? Возьмем пример. Пусть, скажем, придуман какой-нибудь образ для описания тепловых явлений. Пусть некоторая величина, которая не есть теплота, изображает теплоту, а некоторая другая – температуру. Что означает тогда испытание на опыт пригодности рассматриваемого образа? Ведь не все свойства этого образа согласуются с опытами насчет теплоты, иначе это был бы уже не образ. Какие же свойства должны согласоваться для удовлетворения точного исследования? Одна только энергетика дает ответ на этот вопрос. За теплоту мы должны принять такую величину, которая может быть рассматриваема как форма энергии – которая, например, удовлетворяет принципу сохранения энергии; за температуру можно принять лишь такую величину, которая имеет общим с температурой, например, свойство интенсивности. Словом, свойства, которые должен заключать в себе рассматриваемый образ, это как раз те свойства, которые необходимы для количественного описания опыта, те, которые удерживаются энергетикой. В этом смысле, следовательно, энергетика стоит над механическими образами и моделями как их судья. Лишь путем производимой ею критики устанавливают, является ли рассматриваемый образ удачным описанием действительности, является ли он художественной (dichterisch) истиной», а не просто пустой игрой фантазии. Без такой критики приверженность к традиционным способам воззрения, придумывание новых вспомогательных средств для спасения старых образов, были бы пустой схоластикой.

Таким образом, в загоревшемся в 1895 г. на Любекском съезде споре дело идет собственно не об атомизме или непрерывном заполнении пространства, не о знаке неравенства в термодинамике, не об энергетическом обосновании механики: все это частности. Дело идет в конце концов о принципах нашего познания природы. Против безмерных притязаний механистического метода в вопросе о теоретическом изображении наших опытов поднимает голову новый метод, который позволяет описывать гораздо непосредственнее эти опыты и в то же время достигает общезначимости понятия, необходимой для всякого целесообразного теоретического изображения природы. Если взглянуть на область энергетики с этой точки зрения, которая одна лишь дозволяет правильно понять ее стремления, то решение является весьма простым. Вот схоластика – вот энергетика: меж ними и приходится выбирать!

Перевел Л. Габрилович

Данный текст является ознакомительным фрагментом.