Вечное движение. История одной навязчивой идеи - Артур Орд-Хьюм

До Стевина мысль о невозможности вечного движения высказывали Леонардо да Винчи (1452—1519) и Джироламо Кардано (1501—1576). Вот что в 1551 году писал Кардано: «Для того, чтобы имело место вечное движение, нужно, чтобы передвигавшиеся тяжелые тела, достигнув конца своего пути, могли вернуться в свое начальное положение, а это невозможно без наличия перевеса, как невозможно, чтобы в часах опустившаяся гиря поднималась сама» (Дж. Кардано. О тонких материях. — цит. по кн.: P. Duhem. Les origines de la Statique. Paris, 1905, t. 1, p. 55—56).

Известный физик и историк науки П. Дюэм считает, что именно у Кардано Стевин почерпнул веру в невозможность перпетуум мобиле.

13. Доказательство приведено в книге Стевина «Принцип равновесия» (Лейден, 1586) и получено в предположении, что вечного движения не существует.

14. Марен Мерсенн, французский физик и математик, оставил заметный след в науке. Но главная его заслуга в другом. «Подлинным центром французской науки была, вплоть до его (Мерсенна) смерти в 1648 году, келья францисканского монаха Мерсенна, который сам был незаурядным ученым. Он неустанно вел переписку, будучи своего рода главным почтамтом для всех ученых Европы, начиная с Галилея и кончая Гоббсом» (Д. Бернал. Наука в истории общества. М., 1956, с. 192).

15. Христиан Гюйгенс (правильнее — Хейгенс) — нидерландский механик, физик, математик, создатель волновой теории света. Гюйгенс открыл существование центра колебаний, основываясь на гипотезе о невозможности создания вечного двигателя. Он писал: «И если бы изобретатели новых машин, напрасно пытающиеся построить вечный двигатель, пользовались этой моей гипотезой, то они легко бы сами сознали ошибку и поняли, что такой двигатель нельзя построить механическими средствами» (X. Гюйгенс. Три мемуара по механике. М., Изд-во АН СССР, 1951).

Но, как справедливо отмечает А. Орд-Хьюм, Гюйгенс допускал, что для других «физико- механических систем, как, например, для магнитного камня, еще имеется некоторая надежда» (см.: Э. Мейерсон. Тождественность и действительность. Опыт теории естествознания как введение в метафизику. Спб., 1912, с. 216).

16. «Математические начала натуральной философии» (1688).

17. Этот принцип не что иное, как закон сохранения количеств движения. Он дается здесь в переводе академика А. Н. Крылова (Собрание трудов академика Крылова, т. VII, с. 45).

Спустя более чем полстолетия после И. Ньютона великий Ломоносов сформулировал принцип сохранения в наиболее общей форме: «Так, сколько материи прибавляется какому- либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования и т. д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому» (М. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. 2, с. 182—185).

18. Питер-Марк Роже (1779—1869) — английский врач и ученый.

19. Алессандро Вольта (1745—1827) — итальянский физик, создатель «вольтова столба» — электрической батареи из нескольких десятков поочередно наложенных друг на друга пластинок из серебра и цинка. Вольта считал, что ток возникает исключительно из соприкосновения разнородных металлов. Однако вскоре была разработана химическая теория «вольтова столба», в соответствии с которой частицы в электролите разлагаются у электродов под действием последних на положительно заряженный водород и отрицательно заряженный кислород.

20. Книга Роже «Трактат о гальванизме» вышла в свет в 1829 году.

21. Майкл Фарадей (1791—1867) — сын кузнеца, гениальный самоучка, ставший великим физиком и химиком, основоположником учения об электромагнетизме. В 1840 году Фарадей писал: «Контактная теория принимает, что сила, способная преодолеть мощные сопротивления, может возникнуть из ничего. Это могло бы быть сотворением силы, что нигде не имеет места без соответствующего исчерпания того, что питает ее. Если бы контактная теория была верна, то следовало бы отрицать равенство причины и действия. Но тогда было бы возможно и вечное движение и было бы легко непрерывно получать механические эффекты при помощи электрического тока, возникшего первоначально вследствие контакта» (цит. по кн.: М. Планк. Принцип сохранения анергии. М. — Л., 1938, с. 30).

22. Доктор медицины Юлиус Роберт Майер дал первую, еще не совершенную формулировку закона сохранения и превращения сил (понимая, в сущности, под силой энергию) в статье «О количественном и качественном определении сил», отправленной в журнал «Анналы физики» 26 июля 1841 года. Статья, однако, не была напечатана. Не встретили понимания ученых и последующие работы Майера. В отчаянии он пытался покончить с собой, выбросившись из окна (май 1850 года). Майер остался жив, но у него началось сильное нервное расстройство, и родственники поместили его в психиатрическую лечебницу. Выйдя в 1853 году из лечебницы, он возобновил научную работу, но она мало что добавила к сделанному. О трагической жизни Майера см., например: В. Варламов. Рожденные звездами. М., «Знание», 1977, с. 21—42.

23. Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821—1894) был разносторонним ученым: физиком, физиологом, математиком, психологом. Особой известностью пользуются его работы по оптике, акустике, электромагнетизму, физиологии нервной и мышечной систем.

24. Лазар Никола Карно (1753—1823), математик, государственный и военный деятель периода Великой французской революции, назвал своего сына Сади в честь поэта Саади. «Размышление о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» — единственный печатный труд Сади Карно (1796—1832), военного инженера, лейтенанта французского генштаба. В контексте книги А. Орд- Хьюма сочинение Карно интересно еще и тем, что в нем впервые применен принцип исключенного вечного двигателя для исследования немеханических явлений. Карно писал: «Могут здесь спросить: если доказана невозможность „perpetuum mobile“ для чисто механических действий, то имеет ли это место при употреблении тепла или электричества, но разве возможно для явлений тепла или электричества придумать иную причину, кроме какого-либо движения тел, и разве эти движения не должны подчиняться законам механики?» (Цит. по кн.: Второе начало термодинамики. М., Гостехтеоретиздат, 1934, с. 24).

25. Современная космология установила, что теория «тепловой смерти» Вселенной ошибочна, так как не учитывает существенные физические факторы и в первую очередь тяготения (см.: Я. Б. 3ельдович и И. Д. Новиков. Строение и эволюция Вселенной. М., «Наука», 1975).

26. А. Орд-Хьюм относит «Сиддханта Сиромани» к V веку. Однако установлено, что трактат этот написан около 1150 года индийским математиком Бхаскаром. Упоминание о вечном движении встречается в другом древнеиндийском руководстве по астрономии «Сурия Сиддханта» (ок. 1110 года). Примерно в это же время описания перпетуум мобиле появляются и у арабских ученых. Так, три варианта вечного двигателя рассматриваются в сочинении, принадлежащем перу Фахра ад дин Ридвана бен Мухаммеда (ок. 1200 года). Несколько позднее, в 1272 году, о колесе, наполненном ртутью, говорилось в астрономическом кодексе короля Кастилии Альфонса Мудрого.

Литература:

1. D. J. de Sol la Price. On the origin of clockwork, perpetual motion devices and compass. U. S. National Museum. Bulletin 218. Contributions from the museum of history and technology. 1959, pp. 82—112.

2. H. Schmeller. Beitrage zur Geschichte der Technik in der Antike und bei den Araben. Erlangen, 1922.

3. A. Wegener. Die astronomischen Werke Alfons X. Bibliotheca Mathematica, 1905, S. 129—189.

27. Альберт Великий (граф Альберт фон Больштедт, ок. 1193—1280) — немецкий философ и богослов, зачинатель перестройки и систематизации католического богословия на основе учения Аристотеля. Современники называли Альберта Великого «доктором (ученым) всеобщим», отдавая дань его энциклопедическим познаниям.

28. Многие художники-пейзажисты XVI века любили изображать на своих полотнах технические устройства. Француз Анри Бле (1490—1550) рисовал железоделательные мельницы; на картине Яна Брейгеля (1568—1625) «Венера в кузнице Вулкана» изображен весь арсенал металлургической промышленности XVI века; чрезвычайно насыщены механизмами картины братьев Луки (1530—1597) и Мартинна (1535—1622) пан Валькенборх.

29. Агрикола — это перевод на латынь настоящей фамилии немецкого врача и инженера Бауера (Bauer — земледелец), обобщившего в своей книге опыт горно-металлургического производства средневековья.

30. Корнелий Дреббель — выдающийся голландский изобретатель, большую часть жизни проживший в Англии придворным механиком королей Иакова I и Карла I. Слава Дреббеля-механика побудила императора Рудольфа II пригласить его в Прагу, где он некоторое время работал вместе с И. Кеплером и Й. Бюрги. Среди изобретений Дреббеля — термостат, подводная лодка, насосы, инкубатор; он внес важные усовершенствования в часовые механизмы, камеру-обскуру, микроскопы и телескопы, которые, кстати, с большим искусством изготовлял собственноручно. Задолго до Пристли и Шееле умел получать газ, названный позже кислородом...