Всемирная история в десяти томах. Том 5

В самом начале рассматриваемого периода стоят замечательные открытия Отто фон Герике (1602—1686) — изобретателя воздушного насоса. Работы Бойля (1626—1691) и Мариотта (1620—1684) привели к открытию основного закона теории газов — закона обратной пропорциональности между объемом и давлением газа при неизменной температуре. В учении о теплоте значительный прогресс наступил только в 20—40-е годы XVIII в., после появления термометров Фаренгейта (1714 г.), Реомюра (1730 г.) и Цельсия (1742 г.).

Техника наблюдений в области калориметрии (т. е. изучения количественной стороны тепловых явлений) развивалась довольно быстро после классических работ петербургского академика Г. В. Рихмана (1711—1753) и несколько более поздних исследований Лавуазье и Лапласа.

Работы Ломоносова отстаивали и развивали кинетическое представление о теплоте как движении частиц (кинетическая теория). В своих ранних статьях 1741—1743 гг. и затем в «Размышлениях о причине теплоты и холода» (1745 г.) Ломоносов ссылался на многочисленные факты перехода механических движений в теплоту и теплоты в видимое движение тела. По воззрениям Ломоносова, теплота — это вращение частиц. Наряду с вращательным Ломоносов знал и о беспорядочном поступательном движении частиц. Именно таким движением он объяснял упругость газов. Работы Ломоносова и других сторонников кинетического представления о теплоте были известны многим выдающимся физикам. Но во второй половине XVIII в. в науке господствовала теория теплорода, согласно которой теплота есть особый вид невесомого вещества. Теплородной теории придерживался, в частности, шотландский физик и химик Дж. Блэк (1728—1799), которому принадлежит введение понятия теплоемкости и открытие так называемой скрытой теплоты. Только открытия первой половины XIX в., завершившиеся классической работой Р. Ю. Майера о законе сохранения и превращения энергии, вытеснили из науки фикцию теплорода и привели к окончательному признанию механической теории тепла.

Учение о свете

Наиболее крупные эксперименты в области оптики, произведенные в начале рассматриваемого периода, принадлежали Ньютону. С помощью стеклянной призмы Ньютон разложил солнечный луч и установил, что он состоит из цветных лучей, преломляющихся в различной степени. Ньютон измерял преломление различных частей спектра. Это и другие открытые им оптические явления он объяснял с помощью гипотезы о мельчайших световых корпускулах (частицах), которые вылетают из источников света и дают на сетчатке глаза ощущение света, причем наиболее крупные частицы дают красный цвет, а наименьшие — фиолетовый. Корпускулярной теории Ньютона противостояла волновая теория, в создании которой особая заслуга принадлежит Гюйгенсу (1629—1695). В 1690 г. вышел его «Трактат о свете». Гюйгенс исходил из общей идеи естествознания XVII—XVIII вв., утверждая, что все явления происходят в силу движения материи. Скорость распространения света и прохождение световых лучей друг через друга являются, по мнению Гюйгенса, доказательством того, что свет не может быть объяснен перемещением частиц. Следовательно, заключает Гюйгенс, свет распространяется движениями волн в эфире, подобно тому как звук распространяется волновыми движениями воздуха. Раскрывая механизм распространения световых волн в эфире, Гюйгенс выдвинул волновой принцип, который состоит в том, что «каждая частица вещества, в котором распространяется волна, должна сообщать свое движение не только ближайшей частице, лежащей на проведенной от светящейся точки прямой, но необходимо сообщает его также и всем другим частицам, которые касаются ее и препятствуют ее движению. Таким образом, вокруг каждой частицы должна образоваться волна, центром которой является данная частица». На основе волновой теории Гюйгенс объяснял явления отражения и преломления света. Борьба сторонников корпускулярной и волновой теории продолжалась и в последующем столетии.

Для общей тенденции развития науки XVIII в. в сторону количественного исследования явлений характерно создание П. Бугером (1698—1758) и И. Г. Ламбертом (1728—1777) новой отрасли оптики — фотометрии, занимающейся измерением интенсивности света.

Учение о звуке

Учение о звуке (акустика) в рассматриваемый период характеризуется теми же чертами, что и другие отрасли физики: совершенствованием экспериментальной техники и математического анализа. К началу XVIII в. относятся работы Ж. Совера (1653—1716), экспериментально определившего число колебаний, соответствующих тонам разной высоты, и исследовавшего добавочные тоны, придающие звуку тембр (обертоны). К первой половине XVIII в. относится математическая разработка теории колебания струны в трудах Б. Тейлора, Даламбера и Эйлера. Во второй половине XVIII в. выделяются по своему значению акустические работы Э. Ф. Хладни (1756—1827), исследовавшего вибрацию пластинок и так называемые хладниевы фигуры, образуемые порошком, рассыпанным по поверхности пластинок.

Открытия в области электричества