Читаем Век Вольтера полностью

Частично основываясь на своем принципе, частично на оригинальном уравнении в калькуляции, д'Алембер пришел к формуле движения ветров. Свои «Рефлексии по поводу общей причины ветров» (1747) он посвятил Фридриху Великому, который в ответ пригласил его поселиться в Берлине; д'Алембер отказался, проявив в тридцать лет больше мудрости, чем Вольтер проявил в пятьдесят шесть. В работе «Essai d'une nouvelle théorie de la résistance des fluides» (1752) он попытался найти механические формулы для сопротивления воды движущемуся по ней телу; ему это не удалось, но в 1775 году по поручению Тюрго он вместе с Кондорсе и аббатом Боссютом провел эксперименты, которые помогли определить законы сопротивления жидкости движущимся по поверхности телам. В конце жизни он изучал движение вибрирующих аккордов и выпустил (1779) книгу «Теоретические и практические элементы музыки», следуя и изменяя систему Рамо; эта книга заслужила похвалу знаменитого музыковеда Чарльза Берни. В целом д'Алембер обладал одним из самых острых умов столетия.

Когда Мопертюи ушел с поста президента Берлинской академии, Фридрих Великий предложил эту должность д'Алемберу. Математик-физик-астроном-энциклопедист был беден, но вежливо отказался; он дорожил своей свободой, друзьями и Парижем. Фридрих уважал его мотивы и, с разрешения Людовика XV, прислал ему скромную пенсию в двенадцать сотен ливров. В 1762 году Екатерина Великая пригласила его в Россию, в Петербургскую академию; он отказался, так как был влюблен. Возможно, узнав об этом, Екатерина настояла на своем, попросила его приехать «со всеми друзьями» и предложила ему жалованье в 100 000 франков в год. Она благосклонно принимала его отказы и продолжала переписываться с ним, обсуждая с ним свой режим и проблемы правления. В 1763 году Фридрих призвал его хотя бы посетить Потсдам; д'Алембер отправился туда и два месяца обедал с королем. Он снова отказался от председательства в Берлинской академии; вместо этого он убедил Фридриха повысить жалованье Эйлеру, у которого была большая семья. Мы надеемся встретиться с д'Алембером еще раз.

Удивительные Бернулли сделали несколько случайных вкладов в механику. Иоганн I сформулировал (1717) принцип виртуальных скоростей: «При любом равновесии сил, каким бы образом они ни применялись и в каких бы направлениях они ни действовали друг на друга, прямо или косвенно, сумма положительных энергий будет равна сумме отрицательных энергий, взятых положительно». Иоганн и его сын Даниель (1735) провозгласили, что сумма vis viva (живой силы) в мире всегда постоянна; этот принцип был переформулирован в XIX веке как сохранение энергии. Даниель с успехом применил эту концепцию в своей «Гидродинамике» (1738), современной классике в особенно сложной области. В ней он обосновал кинетическую теорию газов: газ состоит из крошечных частиц, движущихся с огромной скоростью и оказывающих давление на контейнер своими повторными ударами; тепло увеличивает скорость частиц и, следовательно, давление газа; а уменьшение объема (как показал Бойль) пропорционально увеличивает давление.

В физике тепла великим именем восемнадцатого века является Джозеф Блэк. Он родился в Бордо в семье шотландца, родившегося в Белфасте, изучал химию в университете Глазго и в возрасте двадцати шести лет (1754) провел эксперименты с тем, что мы сейчас называем окислением или коррозией; они указывали на действие газа, отличного от обычного воздуха; он обнаружил его в весах и назвал «фиксированным воздухом» (сейчас он называется углекислым газом); Блэк был близок к открытию кислорода. В 1756 году, будучи преподавателем химии, анатомии и медицины в университете, он начал наблюдения, которые привели его к теории «скрытого тепла»: когда вещество переходит из твердого состояния в жидкое или из жидкости в газ, оно поглощает из атмосферы количество тепла, не обнаруживаемое как изменение температуры; и это скрытое тепло отдается обратно в атмосферу, когда газ переходит в жидкость или жидкость в твердое тело. Джеймс Уатт применил эту теорию при усовершенствовании парового двигателя. Блэк, как и почти все предшественники Пристли, считал тепло материальной субстанцией («калория»), которая прибавляется или отнимается от материи, увеличивая или уменьшая ее теплоту; только в 1798 году Бенджамин Томпсон, граф Румфорд, показал, что тепло — это не субстанция, а способ движения, который теперь понимается как ускоренное движение составных частей тела.