Силы в природе

Разнообразие явлений природы привело к представлению о различных силах, как причинах этих явлений, отсюда — разделение физики, как науки, на отделы теплоты, света, электричества и т.д., а также и разделение сил на магнитные, электрические, всеобщего тяготения и проч. Такая классификация основана на качественной стороне явлений, определяемой частью по действию одних явлений на зрение, других на слух и т. д., частью другими признаками. Но ощущения света, тепла, звуков, как таковые, не имеют ничего сходного с вызвавшими их явлениями, происходящими вне органов чувств, — явлениями, которые, напротив, во многих отношениях сходны между собой. Свет и звук чрезвычайно различны физиологически; но то и другое есть результат колебательных и волнообразных движений; свет — движений эфира, звук — движений воздуха. Первые движения поперечны, вторые — продольны, но те и другие маятникообразны; наконец, первые движения весьма быстры, сравнительно со вторыми. Продолжая подобные сравнения, все-таки окончательно приходят к тому заключению, что различие между обоего рода движениями представляет исключительно механический и количественный характер. Вообще, качественная сторона многих явлений или исчезает при переходе в область вне органов ощущений, или же качественное различие между явлениями принимает совсем другой характер. Однако же, изменение явления по качеству в области ощущений одного и того же класса сопровождается количественными изменениями в области, собственно подлежащей физическому исследованию. Так, ощущение красного цвета чрезвычайно различно от ощущения зеленого цвета и непередаваемо словами (например, слепому); а в области светового эфира волны, соответствующие названным цветам, отличаются между собой только длиной. Когда, с успехами физических знаний, обнаружилось, что электрические явления не только могут переходить в световые и тепловые, но и, обратно, последние могут быть источниками электричества, или что теплота может преобразоваться в механическую работу и обратно, когда такие взаимно обратные переходы были замечены во многих группах явлений, стало вырабатываться мнение, что все многоразличные деятели природы имеют, может быть, общее происхождение, что первичной причиной всех явлений есть движение, которого механический характер лишь видоизменяется при переходе явления одной группы в явления другой. В этом смысле и говорится о единстве сил. Хотя понятие о силе и довольно трудно определимо, однако силы не могут быть представляемы как нечто отдельное от вещества тел, но лишь как свойства его. Всеобщее тяготение и сцепление, притягательная и отталкивательная, электрические и магнитные силы суть свойства, одни из которых, по-видимому, всегда присущи веществу, а другие обнаруживаются лишь при особой группировке частиц вещества или при особого рода их движениях, возникающих сообразно надлежащим условиям. Среда, разделяющая взаимно действующие тела, также участвует в переменах строения и внутренних частичных движений во все время их взаимного действия. Действия силы измеряются работой, ими производимой или той, которую они могли бы произвести. Тело, поднятое на некоторую высоту, имеет возможность произвести механическую работу при своем падении; горячий пар имеет возможность поднять поршень паровой машины, охлаждаясь при этой работе; в этих случаях и во множестве других тело обладает по новейшей терминологии энергией, а именно потенциальной, как возможного источника работы. Но энергия может обнаружиться не только механической работой, а также возбуждением тепла, света, электричества; поэтому может быть энергия тепловая, электрическая и т. д. По новейшему учению, энергия одного вида может переходить в энергию других видов по некоторым законам эквивалентности их между собой. При таких преобразованиях энергия не образуется вновь и не исчезает, но сумма энергии тел всей вещественной природы есть постоянная величина, которая не уменьшается при всех возможных раздроблениях ее на части и превращениях энергии одного наименования в энергию другого наименования. Когда будут найдены общие единицы мер для всех видов энергии, тогда легче будет изучить законы перехода одних сил в другие, многое уже сделано в этой области. При помощи принципа энергии удобно изучить вопрос о Единстве сил природы.