Книга для чтения по марксистской философии

3. ЧТО УЗНАЛИ ФИЗИКИ И ХИМИКИ XVIII—XIX ВЕКОВ О СТРОЕНИИ МАТЕРИИ

Материалистическая философия, как уже говорилось, тесно связана с науками. Эта связь взаимная. Не только философы-материалисты использовали данные науки для обоснования своей философии, но и, наоборот, ученые, работавшие в различных областях науки, опирались на философские идеи и проводили их в своих исследованиях. Так, один из крупнейших ученых XVII века — Исаак Ньютон при создании своей системы механики опирался на идеи атомистического материализма.

Основное понятие механики — массу Ньютон определял как количество материи, содержащейся в теле. Материя же состоит из атомов. Между атомами находится, как тогда думали, пустота. Таким образом, количество материи в теле, или, иными словами, масса тела, зависит от количества находящихся в нем атомов.

Если тело выйдет из состояния покоя, начнет двигаться, то общее количество атомов в нем от этого не изменится. Точно так же не изменится количество атомов, то есть масса тела, и в том случае, если тело двигалось сначала медленно, а потом стало двигаться быстрее. Иными словами, масса тела, по определению Ньютона, не зависит от скорости его движения.

Как же определяется количество материи в теле? Каким образом можно измерять его массу?

Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к некоторым фактам, хорошо известным из нашей повседневной практики.

Представим себе, что нужно остановить мяч, движущийся по наклонной плоскости навстречу нам. Ясно, что для этого потребуется сделать известное усилие, но мы очень легко справимся с этой задачей. Даже у ребенка хватит силы на то, чтобы остановить движение мяча. Однако, если вместо мяча на нас катится, например, большой снежный ком, его остановить уже значительно труднее, даже если он движется с такой же скоростью, как и мяч. И, наконец, когда мы попытаемся остановить солидных размеров камень, скатывающийся с той же скоростью, как мяч и снежный ком, то скорее всего нам это не удастся сделать, и во всяком случае мы можем получить серьезные ушибы. Подобные наблюдения говорят о том, что движущиеся тела сопротивляются попыткам остановить их, причем это сопротивление у одних тел меньше, у других — больше.

Правда, известно, что тело рано или поздно останавливается и в том случае, если мы не препятствуем его движению. Но и здесь сказывается действие внешних причин. Дело в том, что при движении тела происходит его трение о поверхность, по которой оно движется, или, если тело летит,— о воздух. Это трение постепенно замедляет движение тела и в конце концов останавливает его. Если бы не было трения и других внешних препятствий, движущееся тело не остановилось бы никогда.

Но только ли движущиеся тела стремятся сохранить свое состояние? Нет. Известно, что если тело покоится, то для приведения его в движение тоже нужно прилагать усилия. И покоящиеся тела оказывают сопротивление изменению их состояния, причем и в этом случае сопротивление одних тел больше, других — меньше: очень легко сдвинуть с места мяч; большой снежный ком — значительно труднее и еще труднее — большой камень.

Такое стремление тел сохранить свое состояние — покоя или движения — было названо инерцией. Применительно к нашему примеру можно сказать, что мяч обладает меньшей инерцией, чем снежный ком, а инерция кома меньше инерции камня.

От чего же зависит величина инерции тела?

Согласно учению основоположников механики она зависит от количества содержащейся в теле материи, то есть от его массы: чем больше масса тела, тем больше его инерция, и наоборот. Но если инерция изменяется в зависимости от массы, то отсюда следует, что по изменению инерции тела можно судить о его массе. Иначе говоря, масса является мерой инерции.

Идеи атомизма развивались и в России, где их горячим сторонником был М. В. Ломоносов. Ему принадлежит попытка определить размер атома. Ломоносов исходил из того, что золото можно раскатать до очень тонкого слоя, а именно до 1/15552 линии (линия — старинная мера длины, равная приблизительно 2,5 миллиметра). Если предположить, что толщина такого слоя равна диаметру атома, то, по подсчетам Ломоносова, в одной кубической песчинке золота, сторона которой равна 0,1 линии, должно содержаться 3 761 479 876 атомов. Меньше одного атома толщина слоя, конечно, быть не может, поскольку атом, по представлениям ученых того времени, неделим. Но она может быть большей, например, равной двум или трем атомам. Тогда число атомов в одной крохотной песчинке оказалось бы еще в несколько раз больше. Отсюда нетрудно себе представить, сколь мал по величине атом.

Атомистическую теорию М. В. Ломоносов использовал для объяснения одного из наиболее важных для нашей жизни явлений — явления нагревания тел.