Текст книги "Когда физики в цене"

Автор книги: Ирина Радунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 26 страниц)

Против течения

Последние десятилетия жизни Эйнштейн тщетно пытался справиться с силами, властвующими над вселенной, объединить их в единую теорию, объясняющую строение мира.

«Тогда, – мечтал он, – была бы достойно завершена эпоха теоретической физики… Сгладились бы противоречия между эфиром и материей, вся физика стала бы замкнутой теорией».

Эйнштейн не осуществил мечты своей жизни. «После стольких неудач наступает момент, когда следует совершенно забыть об эфире и постараться никогда не упоминать о нем. Мы будем говорить: наше пространство обладает физическим свойством передавать волны, и тем самым избежим употребления слова, от которого решили отказаться».

Так Эйнштейн в вопросе об эфире пришел, по существу, к тому же, что и Ньютон. Не нужно говорить об эфире, не нужно пытаться апеллировать к нему при решении научных вопросов. Но не следует формулировать прямого ответа на вопрос о существовании подобной среды, пока опыт не даст для ответа какой-нибудь определенной основы.

«Нам пока еще не ясно, – писал он, – какую роль новый эфир призван играть в картине будущего мира».

Этим признанием, созвучным отчаянию Ньютона: «Я не знаю, что такое эфир», Эйнштейн констатирует, что история эфира не завершена.

…Что такое этот новый эфир, неясно и сегодня. Вернее, иногда можно услышать ответ: «Ясно». Но у разных ученых это разное «ясно».

Яноши ослушался Эйнштейна. Он упорно и напряженно думает над загадочным, неуловимым образом, олицетворением плоти мира. Об этом думают и некоторые другие современные физики наперекор общепринятому отрицанию эфира. Во всяком случае, тем физикам, которые категорически отклоняют всякие разговоры об эфире, считая это в наше время криминалом, можно напомнить, что такой серьезный физик, как лауреат Нобелевской премии Чарльз Таунс, американский создатель мазеров – «атомных часов», – не преминул использовать их – в 1960 году! – для попытки обнаружить эфирный ветер.

– Чтобы найти общий язык в такой сложной области, как философия физики, надо спорить, доказывать, критиковать, ведь только в споре рождается истина, – сказал в заключение нашей беседы Яноши, пожалуй, самый нетипичный из физиков наших дней, позволяющий себе иметь на многие проблемы свою собственную, нестандартную точку зрения.

То, что Яноши вновь обращает свое внимание на эфир, означает, что проблема среды, носителя механических и оптических явлений, не исчерпана. Она, несомненно, будет занимать и будущих физиков. И это неизбежно. Проблема света доведена до удовлетворительного состояния современной квантовой электродинамикой. И нас уже не смущает двойственная природа света, заставляющая его проявлять себя в виде волн в одних условиях и в виде частиц-фотонов в других, причем все это без помощи эфира.

Однако с проблемой поля тяготения не все обстоит так благополучно. Гравитационное поле существует. Его закономерности хорошо описываются общей теорией относительности, а поисками гравитационных волн или гравитонов – частиц гравитационного поля – занято немало физиков. Но они еще не обнаружены.

Впрочем, решение может быть найдено и завтра, и даже сегодня… Вдруг фортуна улыбнется одному из начинающих физиков? Или маститому? Может быть, Яноши…

Я не поняла во всех деталях картину мира, нарисованную венгерским ученым. Как выяснилось, не все физики понимают ее. Во всяком случае, если нечто подобное высказываниям Яноши позволит себе на экзамене студент, двойка ему обеспечена.

Но когда о своих взглядах на мир пишет и говорит физик масштаба Яноши, в яростный спор вовлекаются корифеи современной науки. В нем участвовали академики Тамм, Скобельцын, Блохинцев. Но к взаимопониманию не пришли. Неспециалисту невозможно определить, кто прав в этом споре. Возможно, не пришло еще время созреть решению. Слово – за будущими физиками. Проблема строения мира – одна из главных тем, над которой будут ломать себе головы и те, кто сегодня трудится на научном поприще, и кто еще учится в школе или институте. Возможно, именно они поймут, в чем заблуждение Яноши, если он заблуждается; в чем он прав, если он прав.

Допустим, он ошибается, вновь ища поддержки эфира, воскрешая ньютоново абсолютное пространство, по-своему перекраивая мир. Для истории важнее другое: науке всегда были необходимы люди неординарного склада мышления; ученые, в которых природа заронила дар особого видения. Такие всегда оставляют заметный след в истории. Если не открытиями, то ошибками. Их дерзость будоражит воображение, воспитывает в молодых умах способность анализировать, критиковать, искать… По-настоящему новое в науку вносят дерзкие умы. Умы, не боящиеся идти против течения, не страшащиеся риска, не обращающие внимания на насмешки и непонимание.

…Среди физиков много альпинистов и горнолыжников. Не потому ли, что в физику идут в основном те, кто не боится опасности?

Неудовлетворенность прежними теориями, прежними взглядами на мир рождается из-за того, что каждое новое поколение знает о мире чуть больше, чем прежнее. Переоценка ценностей – естественный процесс эволюции научных взглядов. Он порождает «еретиков». И они всегда будут появляться в науке. Должны появляться, сигнализируя своим появлением о том, что строгость и требовательность ученых не угасают, что поиски истины для них важнее успокоенности. Они отыскивают недомолвки, ошибки, заблуждения, чтобы ликвидировать их.

«Наша задача – ошибаться как можно быстрее» – этими словами Дж. А. Уилера мы можем закончить очерк о закономерности временных ошибочных гипотез; о естественности процесса переоценки научных ценностей; о плодотворности появления в науке «еретиков» – кто же, как не они, найдут в прежних теориях слабые и спорные места и загорятся желанием найти новый, более надежный путь к истинному знанию?..

«Студенческий меридиан» № 6, 1977 г.

Пристрастия

Что такое материя?

Наполеон

Сцепление всего весомого обуславливается несцепляемым и невесомым.

Кант

«Если бы физики перестали ошибаться, узнав все о вселенной, исследования могли бы закончиться, перестав возбуждать умы». Это парадоксальное высказывание принадлежит замечательным ученым Эйнштейну и Инфельду.

Чем глубже проникают ученые в тайны природы, тем больше их волнуют нерешенные проблемы, новые вопросы, которые ставит перед ними наука. Были ли вообще когда-либо спокойными и безмятежными поиски ответов на вечные вопросы об устройстве мира, о прошлом и будущем, о путях познания?

Нет, жизнь исследователей никогда не была пресной, их творческие поиски всегда были бурными, противоречивыми. Они не переставали бороться… С чем же?

Прежде всего с незнанием, с полузнанием, с ошибками и заблуждениями предшественников.

Об этой мужественной борьбе за знание людей разных времен – от древности до наших дней – мы продолжаем свой рассказ.

Неистовый марат

В 1780 году в Париже много говорили о замечательном событии – о двух научных трудах, вышедших одновременно. Один был политико-юридический трактат «План уголовного законодательства». В нем мелькнула молния, за которой не мог не последовать гром: развивалась мысль в том, что законы созданы богатыми и в интересах богатых, что право владения вытекает из права жизни и что бедные имеют право на восстание против своих угнетателей.

Франция шла к революции, и этот труд привлек внимание. Политики, рабочие, художники, юристы, ученые спорили и обсуждали «План», потому что идеи революции уже разделили людей на два лагеря.

Второй труд, хотя он был немного дальше от интересов большинства французов, тоже вызвал заметный резонанс: в то время были широко распространены идеи энциклопедистов, и каждый образованный человек стремился обладать как можно более широкими познаниями. К тому же вопрос, которому был посвящен этот труд, претендовал на разгадку природы теплоты, а это стало одной из центральных проблем науки того времени.

Пэр Франции Лаплас, пивовар Джоуль, писатель Вольтер, циркач, музыкант, физик Юнг, военный министр Румфорд уделяли внимание этой проблеме. Многие так увлеклись ею, что изменили свои жизненные планы.

Вот почему каждая работа, претендующая на новое слово в этой области, воспринималась как сенсация, как важнейшее событие не только в среде ученых. В труде по физике, о котором так много говорили в Париже, впервые была развита полная теория теплорода.

Революционный дух обеих статей не был случайностью. Их автором являлся один и тот же человек – Жан Поль Марат.

Якобинец, депутат Конвента, друг Робеспьера, «Друг народа», как называли Марата, был разносторонней личностью. Он родился в семье преподавателя иностранных языков и в молодости изучал новые и древние языки, что дало ему возможность читать в подлиннике произведения античных авторов. Шестнадцати лет Марат ушел из дому и пустился странствовать по свету. Получив разностороннее образование, он стал философом, публицистом, филологом, врачом, физиком.

Если бегло полистать страницы жизни этого неистового человека, мы узнаем историю тяжелой судьбы, полной лишений, скитаний, преследований. Мы поймем, что Марат жил такой напряженной жизнью, что его грешно обвинять в том, что теория теплоты оказалась незрелой, непродуманной, неубедительной.

За истину надо бороться. Марат выбрал борьбу за истину социальную, за равноправие людей.

В год свершения революции, 1789-й, он приступает к изданию революционной газеты «Друг народа». В 1790-м становится членом Клуба кордельеров; много выступает, пишет статьи с требованием низвержения Людовика XVI и ареста королевских министров.

После разгрома типографии «Друга народа» монархистами Марат долго болеет, скрывается. Роковой 1793 год. Он предан жирондистами, над ним свершается суд революционного трибунала. Спасенный народом, он снова отдается служению Конвенту, участвует в ниспровержении Жиронды и способствует установлению якобинской диктатуры. И наконец, 13 июля 1793 года, трагическая гибель в возрасте пятидесяти лет от кинжала Шарлотты Корде.

Ясно, что в бурный период свершения и защиты революции Марат не мог по-настоящему заниматься наукой. Не мог он уделять ей должного внимания и в период подготовки революции. Впрочем, нельзя сказать, что после 1780 года он оставил физику, но его научные интересы ушли от теплорода и приняли новое направление, о котором мы еще узнаем. Что касается теплорода, то упомянутая статья явилась завершением, а не началом исследований Марата по теплоте. Эти работы были проведены до опубликования статьи.

Замечательно, что недолгая, нерегулярная, непрофессиональная научная работа получила высокую оценку. Шотландский университет в 1775 году, когда Марату исполнилось 32 года, присваивает ему звание доктора медицины, а Дижонская и Руанская академии присуждают ему премии за ряд работ по физике.

Аристотель и Роджер Бэкон, Кеплер и Эйлер, Декарт, Ньютон, Галилей и многие-многие другие ученые бились над разгадкой тайны теплоты. Они установили ряд фактов, но не смогли достичь понимания природы тепловых явлений…

Временами побеждало предположение, что теплота связана с особым веществом – теплородом, своеобразным флюидом, рассеянным по всей природе. Ученые склонялись к мысли, что теплота – это состояние тела. Но все эти мнения были чисто умозрительными, а само понятие теплоты – расплывчатым, неопределенным. Одни отождествляли теплоту с огнем, поэтому часто путали теплород с флогистоном, столь же гипотетической огневой жидкостью. Другие считали огонь источником теплоты.

Самой долговечной и устойчивой оказалась вера в теплород, жидкость, способную переливаться из одного тела в другое и превращать твердые тела в жидкие, жидкие в газообразные. В старых научных трудах можно встретить равенства типа: лед + теплород = вода, вода + теплород = водяной пар.

Мысль о том, что нагревание связано с добавлением какой– то жидкости, заполняющей пространство между частицами тела, находила подтверждение в повседневности. Например: циркач соскальзывает по канату, и канат от трения нагревается – ясно, что ноги сжимают канат и выдавливают из промежутков между его атомами теплород, словно воду из мокрой тряпки. Удобное, наглядное, правдоподобное объяснение. Поэтому-то теплород держался в науке вплоть до начала девятнадцатого века вопреки дальнейшим убедительным опытам, опровергающим эту теорию.

Такая ситуация не исключительна в науке. Скорее типична. Ученым трудно расставаться со своими пристрастиями, с точкой зрения, в которую они уверовали. Нелегко рассыпать определенно обоснованную, логическую схему аргументов и доказательств, в которую они вжились.

Кинжал и гильотина обрывают спор

В том же 1780 году, когда Марат вынес свою теорию теплорода на суд общественности, два его соотечественника сделали куда более решительный шаг к истине, предположив, что «теплота – это vis viva (живая сила), происходящая из-за неощутимого движения молекул тела».

Эти два соперника Марата, не только научные, но и политические, исследователи огромного дарования, сыграли важнейшую роль в низвержении гипотезы теплорода и вообще в истории своей страны и мировой науки.

Находящийся в командировке в Париже в 1781 году русский академик астроном Лексель в письме своему другу секретарю Петербургской академии наук Эйлеру дает их любопытные словесные портреты.

Об одном из них, старшем, он пишет: «…молодой человек очень приятной наружности, прекрасный и трудолюбивый химик. У него красивая жена, любительница литературы и председательница на собраниях академиков, когда они пьют чай после академических заседаний…».

Через тринадцать лет этому приятному молодому человеку, члену Французской академии наук, отрубят голову как врагу народа, но он успеет прославить родину своими «Физико– химическими опытами», «Трактатом о теплоте», ниспровержением флогистона, установлением закона сохранения масс, химической формулы воды, основ теории горения, созданием новой химии, основанной на понятии химических элементов, и его имя – Лавуазье – история поставит рядом с именами Ломоносова и Дальтона.

О другом Лексель пишет так: «Он автор прекрасных, замечательных произведений и сам это слишком хорошо знает, имеет он также познания и в других науках, но мне кажется, что он ими злоупотребляет, желая решать все в академии. К тому же он очень упрям. Его желчное, порой отвратительное настроение происходит, быть может, от чрезмерной бедности…».

Это о крестьянском сыне и будущем маркизе, графе империи, пэре Франции и министре внутренних дел, члене сената, члене Французской академии наук и всех академий Европы. Это об авторе гениальной «Небесной механики», где изложена одна из первых (вслед за Кантом) космологических гипотез; ученом, занимавшемся теорией приливов и отливов, исследовавшем устойчивость солнечной системы, измерившем ускорение Луны, рассчитавшем движение спутников Юпитера, авторе «Опыта философии теории вероятностей» – о Лапласе.

Эти два ученых со столь обширными и полярными интересами объединились в борьбе против теплорода.

Vis viva, живая сила, увы, тоже оказалась одной из ошибок науки, но это уже было ближе к истине. Считая теплоту результатом движения молекул и называя ее живой силой, Лавуазье и Лаплас предложили ее количественное определение как суммы произведений масс всех молекул тела на квадрат их скорости.

…Обсуждали ли Марат, Лавуазье и Лаплас свои точки зрения?

Столкновение мнений – очень острый момент в процессе научного творчества. Иногда в научный спор вмешиваются привходящие обстоятельства, личные склонности, политические убеждения, особенности характера – все вплетается в спор и влияет на его исход. Конфликт мнений возможен и при интерпретации работ уже ушедших из жизни ученых, и история знает немало случаев злоупотреблений и искажений, допущенных из-за того, что один из партнеров не в состоянии отстоять свою позицию.

Но когда все участники дискуссии живы, подданные одной страны, жители одного города, что может помешать им обменяться мнениями? Совместно обдуманные и поставленные опыты… Тщательно проверенные результаты… их сравнение, интерпретация – все это, несомненно, помогло бы выяснить, кто прав и чья идея ближе к истине.

До 1780 года, когда Марат, по существу, подвел итог своим исследованиям в области теплоты, они не общались. Марат, владевший математикой несравненно хуже, чем Лаплас и Лавуазье, чисто психологически склонялся к наглядной теории теплорода, соответствовавшей всему опыту, накопленному к этому времени и подкрепленному его собственными экспериментами. Конечно, трудно предположить, что Марат не был знаком с механическими теориями теплоты, сводившими тепло к движению незримых частиц. Но эти теории должны были казаться ему, реалисту, слишком умозрительными, связанными с жизнью лишь непрочными узами математики, от которой он был весьма далек.

Что же мешало Марату, Лавуазье и Лапласу найти общий язык впоследствии, когда они встретились на общественном поприще? Ведь у них не только общие научные интересы, но и в грянувшей революции они на одной стороне баррикады. Это правда, но не полная правда.

Как политические деятели эти три выдающихся человека единодушны только в начале революции. Позже их политические убеждения расходятся. Марат – неистовый революционер. Он за углубление, за непрерывность борьбы. Лавуазье же и Лаплас хотели ее скорейшего завершения.

Несмотря на политические расхождения, судьбы Марата и Лавуазье сходны, оба погибли в ходе революции. Неистовый революционер Марат пал от кинжала аристократки. Осторожный Лавуазье был казнен как противник революции.

Лишь Лаплас, который был моложе Марата и Лавуазье на шесть лет и прожил до 78-летнего возраста, смог полностью проявить свои возможности. Он стал эпохой французской науки послереволюционного периода, эпохой мировой науки. Но его интересы так обширны, что работы в области теплоты лишь небольшая, не самая важная их часть.

Флюиды, месмеризм и смутные предчувствия

Не только смерть помешала Марату и Лавуазье найти общий язык. Их научные интересы, встретившись ненадолго, разошлись. Марат, опубликовав работу по теории теплорода, уже через три года в письме другу пишет о новом увлечении – на сей раз электрическими флюидами.

Электрические флюиды, или жидкости, были сродни теплороду, их наличием в телах пытались в то время объяснить электрические явления.

О подробностях своих занятий Марат не пишет, зато с восторгом рассуждает о перспективах электрических методов лечения. Он говорит о своем намерении «заняться электричеством в области медицины, наукой, которая так сильно интересует общество». Он критикует премированную работу аббата Бертелона, который «выдает электричество за универсальное средство от всех болезней», и пишет о своей работе, получившей премию Руанской академии, предложившей конкретную тему: «Определить степень и условия, при которых можно рассчитывать на электричество в лечении болезней».

Этот интерес возник у Марата не случайно. Во всем мире всеобщее внимание возбуждали идеи французских материалистов о материальности психических процессов. Научная мысль уже работала над раскрытием физической природы ощущений. А после работ американского физика Франклина, который глубоко изучил природу молнии, возникли мысли о связи электрических явлений с живыми организмами. Эти работы сблизили между собой учение об электричестве и биологию.

Марат еще не знает о решающем опыте итальянца Гальвани, потому что он будет проведен лишь через три года. Мертвая лапка лягушки под влиянием электрического разряда будет двигаться, вселяя ужас в обывателей и открывая перед исследователями новые нехоженые тропы познания, и сам Гальвани будет говорить и писать о случайности своего открытия. Но с исторической точки зрения это уже не было неожиданностью.

Гальвани приступил к своему опыту тогда, когда даже в светских гостиных обсуждали различного рода флюиды, драматический шепот ясновидцев повествовал о «животных эссенциях», которые якобы, протекая по нервам, переносят ощущения к мозгу и вызывают сокращение мышц.

Историк науки Льоцци, характеризуя атмосферу этого века, пишет о странной смеси материализма и мистики, дерзости и суеверий. «На фоне этого океана необоснованных гипотез, путаных идей, ошибочных аналогий, смутных предчувствий начались исследования Луиджи Гальвани».

В поведении электрических скатов, угрей, сомов люди видели пример связи электрических явлений с биологией, с психикой. Естественно, врачи и физиологи с надеждой обратили взоры к электрическим методам лечения. Поэтому опыты Марата по лечению электричеством привлекли внимание Франклина, Лавуазье и многих других ученых и врачей.

Расхождения с Лавуазье и Лапласом по поводу взглядов на природу теплоты отошли у Марата на второй план. В своем письме к другу Марат, описывая новый метод наблюдения в темной комнате «материи огня и электричества», жалуется на невнимание к его физическим работам Академии наук, которая не нашла нужным проверить эти опыты.

Марату явно не везет с выбором научных тем. В его новое увлечение электрическими методами лечения вплетается досадное обстоятельство, которое дискредитирует выбранное Маратом научное направление. В его работах явно чувствуется вера в психические флюиды. А с этим академия уже имела дело, рассматривая деятельность известного шарлатана Месмера, который ловко использовал все новые и модные теории об электрических, магнитных и других флюидах и объявил об открытии по примеру животного электричества «животного магнетизма».

«Животный магнетизм, – уверял Месмер, – может переноситься без помощи тел и отражаться как свет». Месмер предлагал свой метод лечения как универсальное средство от всех болезней, объявлял себя спасителем рода человеческого, устраивал сеансы месмеризма, собирая кучу денег от восторженных почитателей. 20 тысяч франков – вот размер пожизненной пенсии, которую назначил ему одураченный властелин Франции.

Разоблачением месмеризма занялась Академия наук. Была создана комиссия (в нее включили и Лавуазье). Обследовав вопрос, она дала уклончивый ответ. Не отвергая возможности «животного магнетизма» (ведь такая гипотеза не противоречила, а, наоборот, была в духе мировоззрения этого времени, созвучна тенденции материализации психических процессов), комиссия писала в своем отчете, что не обнаружила неизменного действия в проверенных ею фактах. Работы по психическим флюидам были, таким образом, осуждены, и их перестали афишировать.

Так Марат со своим увлечением электрическими флюидами попал в сомнительную компанию приверженцев разного рода невесомых субстанций.

И все-таки Марат не жертва обстоятельств. Он сам был повинен в своих заблуждениях и неудачах. Не он один был в плену ложных представлений. И Гальвани верил поначалу во флюиды, но преодолел этот этап с честью, вписав новую главу в науку о физиологическом электричестве. Вольта начинал с признания флюидов, а кончил эпохальным открытием – создал первую электрическую батарею. Гальвани и Вольта – примеры ученых, наделенных удивительной интуицией. При ложной исходной позиции они все же пришли к истинным результатам.

Лаплас и Лавуазье также не избегли увлечения магнитными и электрическими флюидами. Вместе с Вольтой они в 1782 году проделывают, сначала в Париже, потом в Лондоне опыты по получению электричества, которое возникает, по словам Вольты, «от простого испарения воды и различных химических реакций». Этими опытами они вторглись еще в одну неизведанную, полную загадок область науки – метеорологию. Она тоже была пронизана предчувствиями, пристрастиями. Процессы испарения и конденсации воды в ту пору были покрыты тайной. Ученые не стыдились верить в то, что роса падает со звезд или поднимается от земли и оседает на листьях, что за подобные явления ответствен особый флюид, нечто среднее между эфиром и теплородом – тепловой эфир.

Лавуазье, Лаплас и Вольта, исследуя процессы испарения, конденсации, электризации воды, видят в этом не мистику, а совсем новый облик событий: связь электрических, химических и тепловых явлений. Они выходят – каждый в своей области – на дорогу нового мировоззрения. Вольта и Гальвани, как мы уже знаем, начинают новую эру в электричестве. Лавуазье приходит к совершенно новому пониманию основ химии.

Пушки кипятят воду

Марат погиб, не найдя правильной дороги в науке.

Он, революционер, беспощадно боровшийся с реакционерами в политике, оказался рутинером в науке. Его теория теплорода вела науку обратно к схоластическим построениям натурфилософии. Теория теплорода сыграла роль первого камня, упавшего с высокой горы и повлекшего за собой лавину; возбудила волны, смывшие древний лед флюидов, державших науку в длительной спячке средневековья.

– Теплород – жидкость? – вопрошал с трибуны Дэви, популярный химик, блестящий оратор, славившийся своими дерзкими, крамольными, непринятыми в его время научными взглядами. – Но почему в таком случае эта «жидкость» не ведет себя в экспериментах так, как полагается вести себя всякой порядочной жидкости?

Когда Дэви слышал об опытах, якобы обнаруживших теплород, электрические или магнитные жидкости, то не называл их иначе как шаманством и архаизмом. Молодежь ломилась на его лекции. Этот англичанин, сын резчика по дереву, открыватель «веселящего газа», как называли вначале закись азота, увлек в химию своими блестящими лекциями не одну быстро воспламеняющуюся голову.

Однажды его услышал молодой переплетчик Фарадей, который так захотел быть химиком, что решил для начала стать слугой Дэви. Потом он сделался его другом и сотрудником. Фарадей пойдет дальше учителя, дальше своего века. Но это произойдет значительно позже, когда термодинамика накопит достаточно информации. А пока, в молодые годы он, восхищаясь Дэви, воспламеняясь его бунтарством, с восторгом учился у него и помогал в самый трудный, начальный, период борьбы с теплородом. Дэви не только учил, он и созидал. Он отваживался на неожиданные толкования природы теплоты. Он выдвинул теорию, которая теперь называется кинетической теорией тепла: колебательное и вращательное движение частиц тела – вот причина повышения его температуры, вот источник тепла. Он прославился не только как автор этой революционной теории, но как смелый экспериментатор, объединивший возможности химии и физики, эти два важнейших пути познания природы.

Окончательной победы кинетической теории теплоты Дэви не дождался. Быстро отгорев, он странным образом завершил свои дни. Опубликовав в 1806 и 1807 годах знаменитые лекции, создавшие ему славу величайшего химика Европы, и получив в 1812 году титул барона, он сошел с высот науки до уровня светского баловня. Его голоса уже не слышат в студенческих аудиториях. Дэви в плену «света» и своей богатой жены. Слава ненадолго вновь осеняет Дэви светом лампы, которую он изобретает для углекопов по заказу рудничной компании. Но затем, вплоть до кончины, он как ученый больше не существует.

Однако мысль толковать теплоту как форму энергии была высказана, подхвачена, и отмахнуться от нее было уже невозможно.

Но что значит мысль без доказательства?

Решительное слово в развитии нового взгляда на теплоту принадлежит человеку, необычайная жизнь которого, трудолюбие, широта интересов сделали его активным действующим лицом в борьбе с теплородом.

…Румфорд уже был Румфордом, когда молодой Дэви поступил в руководимый им Королевский лондонский институт на должность профессора химии. Прошло уже много лет с тех пор, как некий Бэнжамен Томпсон, противник борьбы за независимость, бежав из Америки, обосновался в Европе. Немало лет прошло и с тех пор, как, поступив на службу к баварскому курфюрсту, Томпсон проявил столько разнообразных талантов, что получил от Карла Теодора пост военного министра и титул графа Румфорда – в честь города в Нью-Гэмпшире, где он родился. За плечами у Румфорда была реорганизация немецкой армии, основание многих мануфактур, разработка проектов экономичного городского отопления. За это время разносторонние таланты графа Румфорда принимали иной раз «заземленный» уклон, и он увлекался составлением рациональной диеты, конструированием оригинальных очагов и печей, что принесло ему славу и в этой области.

Еще в бытность в Баварии он обдумал и осуществил ставший знаменитым опыт с оружейными стволами, нанесший чувствительный удар теории теплорода. В 1778 году он провел ряд опытов над силой пороха и заметил, что пушечный ствол от холостых выстрелов нагревается сильнее, чем от выстрелов снарядами, хотя следовало бы ожидать обратное. Ведь при стрельбе снарядами горячий газ дольше времени остается в соприкосновении со стенками орудия, и, если верить в то, что именно теплород переносит тепло, то в таком случае большее его количество успеет перетечь в ствол.

Результаты этого опыта вступали в противоречие с теорией теплорода, но Румфорд в то время не закончил задуманный цикл экспериментов, а продолжил их лишь через двадцать лет.

Надо сказать, что, несмотря на странные увлечения, отклонения в сторону, основной страстью Румфорда была проблема теплоты. И упоминание о его занятиях вопросами кухни и пищи не случайно. Именно они помогли Румфорду внести в науку о теплоте важное наблюдение. Считалось, что жидкости проводят тепло лучше, чем твердые тела. Румфорд, наблюдая, как остывает густая пища, объявил о своем несогласии с этой точкой зрения и выдвинул обратную.

Поставив ряд экспериментов, он возбудил такой активный спор о процессах теплопроводности в различных веществах, что это вылилось в образование новой ветви науки о теплоте. Его опыты всегда отличались простотой и связью с повседневной жизнью, что не могло не шокировать кабинетных ученых! Так неожиданно и непосредственно, прямо на военном полигоне, Румфорд провел и свой главный, простой и гениальный, эксперимент, вошедший во все учебники физики.

Наблюдая за сверлением стволов бронзовых пушек, Румфорд измерил количество выделяющегося при сверлении тепла. При этом он обнаружил, что тупое сверло плохо режет металл, но дает много тепла. Пока лошади приводили в движение это сверло, можно было успеть вскипятить воду в котлах, установленных на пушках. Румфорд решил, что тепло будет выделяться безгранично долго, во всяком случае, до тех пор, пока лошади, вращающие сверло, способны продолжать работу. Если бы здесь была замешана теплородная жидкость, она должна была бы давно иссякнуть.

С современной точки зрения этого было бы достаточно для ниспровержения гипотезы теплорода: тепло получается в результате механической энергии, работа, совершаемая лошадьми, превращается в тепло. Но в то время, когда наглядная гипотеза теплорода была привычной, требовались и другие аргументы.