Читаем Век Вольтера полностью

Тем временем Йохан Карл Вильке из Стокгольма, независимо от Блэка, пришел к аналогичной теории скрытого тепла (1772). В серии экспериментов, о которых сообщалось в 1777 году, шведский ученый ввел термин «лучистое тепло» — невидимое тепло, выделяемое горячими материалами; он отличил его от света, описал линии его движения, отражение и концентрацию зеркалами и подготовился к последующему соотнесению тепла и света как родственных форм излучения. Вильке, Блэк, Лавуазье, Лаплас и другие исследователи определили приблизительное значение «абсолютного нуля» (самой низкой температуры, возможной в принципе). Англичане приняли в качестве единицы тепла то количество, которое повышает температуру фунта воды на один градус по Фаренгейту; французы, да и весь континент в целом, предпочитали использовать то количество тепла, которое повышает температуру килограмма воды на один градус по Цельсию.

В XVIII веке теория света практически не продвинулась, поскольку почти все физики приняли «корпускулярную гипотезу» Ньютона, согласно которой свет — это излучение частиц из объекта в глаз. Эйлер возглавил меньшинство, которое отстаивало волновую теорию. Вслед за Гюйгенсом он предположил, что «пустое» пространство между небесными телами и другими видимыми объектами заполнено «эфиром» — веществом, слишком тонким для восприятия нашими органами чувств или приборами, но на которое наводят явления гравитации, магнетизма и электричества. Свет, по мнению Эйлера, — это колебания в эфире, так же как звук — колебания в воздухе. Он различал цвета, обусловленные различными периодами колебаний световых волн, и предвосхитил современное отнесение синего света к самому короткому периоду колебаний, а красного — к самому длинному. Пьер Бугер подтвердил экспериментом то, что Кеплер разработал теоретически: интенсивность света изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от его источника. Иоганн Ламберт разработал способы измерения интенсивности света и сообщил, что яркость Солнца в 277 000 раз больше яркости Луны; это, как и наше детское богословие, мы должны принимать на веру.

2. Электричество

Самые блестящие достижения физики XVIII века были связаны с электричеством. Электричество трения было известно давно; Фалес Милетский (600 г. до н. э.) знал о способности янтаря, струи и некоторых других веществ при трении притягивать легкие предметы, такие как перья или солома. Уильям Гилберт, врач королевы Елизаветы, назвал эту притягательную силу «электроном» (от греческого ēlektron — янтарь), а на латыни — vis electrica. Следующим шагом было найти способ проводить и использовать это статическое электричество. Герике и Хауксби искали такие способы еще в XVII веке; решающее открытие осталось за Стивеном Греем (1729).

Грей был старым раздражительным пенсионером в лондонской богадельне. Наэлектризовав путем натирания стеклянную трубку, закупоренную с обоих концов пробкой, он обнаружил, что пробки, как и трубка, притягивают перо. Он вставил один конец деревянного стержня в одну из пробок, а другой — в шарик из слоновой кости; когда он потер трубку, шарик, а также трубка и пробки притянули перышко; электричество vis было проведено по стержню. Используя вместо стержня вьючную нить или крепкую бечевку, он смог провести электричество на расстояние 765 футов. Когда он использовал в качестве соединения волосы, шелк, смолу или стекло, электричество не проводилось; таким образом Грей заметил разницу между проводниками и непроводниками и обнаружил, что непроводники можно использовать для сохранения или хранения электрических зарядов. Когда он подвесил 666 футов проводящей нити к длинной череде наклонных столбов и отправил электрическую «добродетель» (как он ее назвал) через это расстояние, он фактически предвосхитил появление телеграфа.

Франция взялась за поиски. Жан Дезагюльер, продолжая (1736) эксперименты Грея, разделил вещества на проводники и непроводники (которые он назвал «электричеством как таковым») и обнаружил, что последние можно превратить в проводники, если смочить их водой. Шарль Дю Фей проводил исследования, о которых он сообщал в Академию наук в 1733–37 годах; в скромном письме в Лондонское королевское общество (1734) он сформулировал свой самый важный вывод:

Случайность подбросила мне еще один принцип:…что существует два различных электричества, очень отличающихся друг от друга; одно из них я называю стекловидным, а другое — смолистым. Первое свойственно стеклу, горному хрусталю, драгоценным камням, шерсти животных, шерсти и многим другим телам. Второе — в янтаре, копале, камеди, шелке, нитях, бумаге и огромном количестве других веществ. Характер этих двух электричеств таков, что тело, обладающее стекловидным электричеством… отталкивает всех, кто обладает тем же электричеством, и, напротив, притягивает всех, кто обладает смолистым электричеством».