Чтение онлайн

Прежде чем закончить эти строки, я попросил бы разрешения сделать одну или две ссылки: во-первых, на мои собственные доклады об электромагнитных вращениях в Quarterly Journal of Science, 1822, XII, 74, 186, 283, 416, а также на мое письмо о магнитоэлектрической индукции в Annales de Chimie, стр. 404. По существу, эти доклады могли бы с полным правом появиться в этом томе, но тогда они нарушили бы его общий характер как простой перепечатки «Экспериментальных исследований» в Philosophical Transactions.

Затем, в связи с четвертой серией, посвященной новому закону электрической проводимости, я хочу сослаться на опыты Франклина по непроводимости льда, которые были соответствующим образом расчленены и изложены профессором Бэчем (Journal of the Franklin Institute, 1836, XVII, 183). Этих опытов, которых я совсем не помнил, поскольку дело касается размеров действия, никогда не следует забывать, говоря об этом законе применительно к случаю воды, хотя они никоим образом не предвосхищают формулировки даваемого мной закона относительно общего действия плавления на электролиты.

Имеются две статьи, которые я обязательно должен упомянуть как содержащие поправки и критические замечания к отдельным частям «Экспериментальных исследовании». Первой из них является доклад Якоби (Philosophical Magazine, 1838, XIII, 401) относительно возможности получать искру при соединении двух металлов всего одной парой пластин (§ 915). Это прекрасная статья, и хотя я не повторял этих опытов, но описание их приводит меня к убеждению, что я, вероятно, ошибся. Вторая принадлежит прекрасному физику Марианини (Memorie della Societa Italiana di Modena, XXI, 205) и представляет собой критику и экспериментальную проверку восьмой серии и вопроса о том, создается или не создается часть электричества гальванического элемента металлическим контактом. Я и теперь не вижу оснований менять высказанное мной мнение, но доклад является настолько ценным, столь непосредственно подходит к вопросу, который сам по себе чрезвычайно важен, что я намерен при первом удобном случае возобновить исследование и, если удастся, получить бесспорные для всех доказательства в ту или иную сторону.

Другие части настоящих исследований также удостоились чести критического внимания различных ученых, всем им я весьма обязан; некоторые из их поправок я указал в подстрочных примечаниях. В других случаях я не почувствовал силы этих замечаний: время и прогресс науки наилучшим образом решат вопрос. Я не мог, положа руку на сердце, сказать: я желал бы, чтобы обнаружилось, что я ошибся. Но я горячо верю, что развитие науки в руках ее многочисленных и ревностных современных исследователей даст такие новые открытия и такие общеприложимые законы, что оно и меня заставит думать, что все то, что написано и разъяснено в настоящих «Экспериментальных исследованиях», принадлежит уже к пройденным этапам науки.

Королевский институт Март 1839 г.

Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц родился в Потсдаме в семье учителя. Гельмгольц с детства проявлял большой интерес к естествознанию. Он хотел заниматься физикой, но по настоянию отца поступил в Медицинский институт Фридриха Вильгельма в Берлине. Гельмгольц слушал лекции физиолога Мюллера, физику же ему читал Магнус. В 1848 г., освобожденный, благодаря хлопотам Гумбольдта, от военной службы, Гельмгольц стал сначала ассистентом, а затем профессором физиоло-гии в Университете Альберта в Кенигсберге, и вскоре в 1849 г. он там получил кафедру физиологии и общей патологии. В 1855 г. Гельмгольц преподавал в Бонне, а с 1858 г.—в Гейдельбергском университете. В 1871 г. он занял кафедру Магнуса в Берлине. При основании Физико-технического института в Шарлоттенбурге, около Берлина, в 1887 г. Гельмгольц был назначен его первым директором. Этот институт стал прототипом многих национальных лабораторий; так, в Петербурге была учреждена «Главная палата мер и весов», которую возглавлял Д. И. Менделеев.

Первые работы Гельмгольца были посвящены изучению нервных волокон и мускульного сокращения. Энергетика мускула привела Гельмгольца к глубоким выводам о сохранении энергии, и в 1847 г. вышло его знаменитое сочинение «О сохранении силы», где впервые с исчерпывающей ясностью сформулирован закон сохранения энергии, опытные основания для которого дали работы Майера и Джоуля, определивших механический эквивалент тепловой энергии. Гельмгольцем были получены классические результаты по физиологии зрения и слуха. Им изобретен офтальмоскоп и предложены акустические резонаторы — резонаторы Гельмгольца. В конце 50-х годов Гельмгольц обратился к теоретической физике, в первую очередь к гидродинамике, где он создал теорию вихрей, и электродинамике; его учеником был Герц.

Гельмгольц был разносторонним ученым, блестящим экспериментатором и крупным мыслителем, оказавшим большое влияние на развитие и организацию науки как в Германии, так и за ее пределами.

Мы приводим введение к статье «О сохранении силы». Эта статья, написанная на основе выступления двадцатишестилетнего Гельмгольца в Физическом обществе, была отклонена для публикации в главном физическом журнале того времени, и Гельмгольц издал ее отдельной брошюрой.

Предлагаемое сочинение предназначено в своей главной части для физиков, поэтому я предпочел развить основные положения, излагаемые в нем независимо от философского их обоснования, в форме физического предположения; далее, я считал нужным вывести следствия из этого допущения и сравнить их для различных областей физики с опытными законами естественных явлений. К выводу положений, установленных в настоящей работе, можно подходить с двух различных точек зрения: или исходя из аксиомы, что невозможно получить безграничное количество работы при действии любой комбинации тел природы друг на друга, или же, допуская предположение, что все действия в природе можно свести на притягательные или отталкивательные силы, величина которых зависит только от расстояния действующих друг на друга точек. Что оба положения являются тождественными, это доказывается в самом начале сочинения. В то же время оба эти положения имеют еще более существенное отношение к главной, основной задаче физических наук, очертить которую я пытаюсь в настоящем введении.

Цель указанных наук заключается в отыскании законов, благодаря которым отдельные процессы в природе могут быть сведены к общим правилам и могут быть снова выведены из этих последних. Эти правила, к которым относятся, например, законы преломления или отражения света, закон Мариотта и Гей-Люссака для объема газов, являются, очевидно, не чем иным, как общим видовым понятием, которым охватываются все относящиеся сюда явления. Разыскание подобных законов является делом экспериментальной части наших наук; теоретическая часть старается в то же время определить неизвестные причины явлений из их видимых действий; она стремится понять их из принципа причинности.

Мы вынуждены были так поступать и имеем на это право благодаря основному закону, по которому всякое изменение в природе должно иметь достаточное основание. Ближайшие причины, которым мы подчиняем естественные явления, могут быть в свою очередь или неизменными, или изменяющимися. В последнем случае тот же закон принуждает нас искать другие причины этого изменения и так далее до тех пор, пока мы не доходим до последних причин, которые действуют по неизменному закону, которые, следовательно, в каждое время при одинаковых условиях вызывают одно и то же действие. Конечной целью теоретического естествознания и является, таким образом, разыскание последних неизменных причин явлений в природе.

Здесь не место решать, могут ли в настоящее время в действительности все процессы быть сведены к таковым причинам и может ли, таким образом, природа быть понята вполне, или же в ней имеются изменения, которые исключаются из действия закона необходимой причинности, которые, следовательно, попадают в область произвола, свободы; во всяком случае, ясно, что наука, задача которой состоит в понимании природы, должна исходить из предположения возможности этого понимания и, согласно этому положению, должна делать свои заключения и исследования, пока она не будет принуждена, благодаря неопровержимым фактам, к признанию границы для возможности понимания.