и холодильника (конденсатора) к температуре нагревателя. При этом, конечно, температуру нужно измерять от абсолютного нуля (по шкале Кельвина).
Все это еще оставалось неизвестным при жизни Карно. Но принцип, установленный Карно на основе рассмотрения работы идеальной циклической тепловой машины, уже при его жизни Начал работать на будущее. Карно исследовал идеал, несуществующую машину, потому что при своем рассмотрении отвлекался от всех потерь, от трения, от утечек пара и тепла, а также считал, что машина действовала обратимо, то есть ее можно было заставить описывать цикл в обратном направлении, превращая работу внешнего двигателя в тепло. Такой машины не может быть, но, рассматривая ее работу, Карно пришел к пониманию принципа превращения тепла в механическую работу. Этот принцип оказался универсальным. Ему подчиняются превращения тепловой энергии в любые другие виды энергии. Он остается справедливым и при работе холодильных машин, способных охлаждать нагретые тела ниже окружающей температуры, расходуя механическую работу, электрическую или другие формы энергии. Существенно, что принцип Карно, как и вся термодинамика, справедлив не только для циклических, но для любых тепловых процессов.
Идеальная циклическая машина выполнила свою работу. И она навсегда останется в истории науки. Пусть читателей, знакомых с идеальной машиной Карно по другим книгам не смущает новое упоминание о ней. Еще не раз в этой книге мы вернемся к уже знакомым нам предметам, чтобы взглянуть на них под новым углом зрения, в новом освещении.
Истины, добытые наукой, подобны бриллиантам — при благоприятных условиях они способны засиять новыми гранями. И ученые постоянно возвращаются к твердо установленным фактам, чтобы опереться на них и шагнуть дальше и выше.
ДЬЯВОЛ МАКСВЕЛЛА
Верования вместо знаний
В этой книге мы поставили себе целью проследить, как складывалась современная система научного мышления. Ведь только способность к познанию помогла человеку подняться из пропасти невежества на уровень сегодняшней цивилизации. Читатель может возразить — стремление к познанию не есть привилегия человека. Это стремление мы унаследовали от животных. Да, высшие животные способны упорядочивать свои впечатления о внешнем мире и, по мере накопления опыта, видоизменять свое поведение, первоначально основанное на инстинктах и безусловных рефлексах. Условный рефлекс — первая стадия познания. Человек прошел длинный путь через постепенное удлинение и усложнение цепочек условных рефлексов к мышлению. Членораздельная речь и труд, несомненно, сыграли решающую роль в этом процессе. Знакомясь с внешним миром и соизмеряя с ним свои возможности, осмысливая окружающее и самого себя, человек благодаря речи мог передавать свое знание потомкам, делиться им с окружающими. Именно поэтому человечество сумело так быстро, относительно быстро, обогнать в своем развитии животных, занять особое место в подлунном мире.
Не будучи в состоянии понять причины явлений природы, особенности поведения животных, а зачастую и мотивы поступков других людей, даже близких, человек относил все это за счет действия высших сил. Так возникли многочисленные духи и боги, добрые и злые. Обычно это были похожие на людей существа. В этом проявлялся конкретный характер мышления людей, еще не научившихся мыслить абстрактно. Об этом свидетельствуют многочисленные источники, начиная от наскальных изображений, разбросанных в различных местах Европы и Азии, Африки и Америки.
Начальные этапы развития всех человеческих племен протекали, по-видимому, сходными путями. Но скорости продвижения были различными. Здесь сказались, прежде всего, условия жизни, трудности в добывании пищи, темп увеличения численности племени. Для малых племен неблагоприятные условия, ведущие к смерти отдельных людей, зачастую переходили границу, за которой начиналась гибель всего племени с утратой знаний, приобретенных многими поколениями. Малые племена или племена, территориально раздробленные и лишенные обмена опытом, отставали в своем развитии от тех, где каждое достижение отдельного индивидуума быстро становилось достоянием многих.
Общение положило начало организации, общественной организации, усилившей возможности племени охотиться на крупных животных, бороться с соседними племенами за угодья, пригодные для сбора съедобных растений и охоты. Открытия — освоение огня, создание различных орудий, приручение животных, освоение земледелия, общественное разделение труда — происходили независимо во многих местах земного шара. Но племена, внутри которых эти знания и умения распространялись быстро, охватывая большие массы людей, развивались значительно быстрее, чем изолированные группы, в которых гораздо большую роль играла случайность. Свидетельства тому — возникновение древних цивилизаций Среднего Востока и Восточного Средиземноморья, а также Индии и Китая в тех местах, где плотность населения стала относительно большой, и оставшаяся примитивной культура аборигенов Австралии и Океании, жителей Северной Америки, Сибири и большей части Африки, где малые племена оказались разбросанными и разобщенными в просторах океана, джунглей, тайги или тундры.
Во всех древних цивилизациях и примитивных культурах недостаток знаний дополнялся верой в неведомые высшие силы. Так возникли религиозные верования, от тормозящего влияния которых не освободились и многие наши современники, даже имеющие университетские дипломы. Конечно, тут значительную роль играет воспитание, активность и организованность служителей культа, использующих бессистемность просветительского воздействия, главным образом, на подрастающее поколение. Так уж сложилось, что просвещению уделяется значительно меньше внимания и времени, чем обучению.
Первый из известных нам греческих философов Фалес из города Милеты обладал достаточными познаниями для того, чтобы предсказать затмение Солнца. Он не был мистиком. Однако, как свидетельствует Аристотель, хотя Фалес был знаком со свойствами магнита, для их объяснения он приписывал магниту душу. Фалес и его ученики видели мир, возникшим из первичного вещества в результате его превращений. При этом Фалес считал началом всех вещей воду, из которой все происходит и к которой все возвращается.
Человеку свойственно сомневаться. Ученик Фалеса Анаксимандр не мог понять, как и почему все происходит из воды, и счел первичное вещество качественно неопределенным. Не заменил ли он непонятное еще более непонятным? Его преемник Анаксимен вернулся к мысли об определенности первичного вещества, приняв за него воздух. Таким образом, все они придерживались в той или иной, хотя и примитивной, форме идеи материальности развивающегося мира, признавая при этом зависимость мира и людей от воли многочисленных богов.
Однако Пифагор, тоже принадлежавший к ученикам Фалеса, не удовлетворился подобными воззрениями и развил собственное мистическое учение, в основе которого лежали числа, управляющие миром: в центре мира находится огонь, а вокруг него на гармонических расстояниях вращаются Земля и противоземля, Луна, Солнце и пять планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Вокруг — сфера неподвижных звезд. Обитаемая сторона Земли обращена в противоположную сторону от центрального огня, поэтому огонь и противоземля никогда не видны. Противоземля была придумана им для того, чтобы число небесных тел, включая центральный огонь, равнялось десяти, одному из мистических чисел его системы. Наряду с этой мистикой
