Поворотный пункт в этом отношении представляла уже работа Вильгельми от 1851 г. «Versuch einer mathematisch-physikalischen Wärmetheorie» («Опыт математико-физической теории теплоты»). Вильгельми сохранил допущение, что притягательные и отталкивательные силы сосредоточены на двух различных материях, но в большей степени, чем динамические атомисты, настаивал на влиянии структуры телесных частиц и на влиянии всех соседних частиц на характер действия силы. «Под материей мы понимаем, — говорит он в своем сочинении, — совокупность всего существующего в пространстве. Но материя существует только, поскольку она производит некоторое действие, причем это действие может быть только взаимным между ее частями... Так как материя не может быть количественно ни увеличена, ни уменьшена, то между ее частями возможно только такое взаимодействие, которое вызывает перемещение... Так как, далее, относительное перемещение точек может быть только двоякого рода, а именно, такое, при котором их взаимное расстояние увеличивается или уменьшается, то возможны только два класса элементов материи: взаимно отталкивающиеся и взаимно притягивающиеся. Следовательно, должны быть допущены двоякого рода точки сил, образующие материю: отталкивательные (эфирные атомы) и притягательные (атомы масс)... Но материя существует не в своей абстракции, а только как определенная материя... Элементы этой качественно, т. е. химически, определенной материи называются молекулами. Различною степенью способности к действию они обязаны различию своего строения; именно, атомы масс соединены с атомами эфира в молекулы; как таковые они и образуют качественно (химически) определенное целое путем сочетания в различных отношениях притягательных и отталкивательных силовых точек. Эти молекулы распределены в среде, эфире, который состоит только из отталкивательных силовых точек, поэтому мы можем рассматривать молекулы как окруженное и пронизанное эфиром созвездие атомов масс... Полное действие сил такой системы атомов, т. е. молекулы, можно рассматривать как исходящее из центра действующих в ней сил; следовательно, молекулярные центры можно рассматривать как центры сил, которым присущи в одно и то же время притягательное и отталкивательное действия... Величина результирующего действия молекулы зависит: 1) от сочетания в различных отношениях входящих в ее состав силовых точек, т. е. от химического качества... и 2) от распределения и расположения силовых точек... Равнодействующая сил одной молекулы действует на соседнюю молекулу не только как на целое, но и на составляющие ее атомы; таким образом, молекулы индуцируют друг друга, т. е. они взаимно обусловливают расстояния входящих в их состав атомов от центра сил в молекуле... Величина индуктивного действия зависит от качества и расстояния окружающих молекул. Если индуцирующее действие одинаково по всем направлениям, то и распределение силовых точек в молекуле однородно, а, следовательно, и исходящее из нее результирующее действие по всем радиусам одинаково; в этом случае молекула находится в состоянии электрического равновесия. Но если однородность окружения каким-либо образом нарушается, то распределение силовых точек в молекуле становится неоднородным, молекула неоднородно индуцируется или поляризуется и оба электричества, как обычно выражаются, становятся в ней свободными. Молекула может быть поляризована трояким образом: 1) механически: когда по одному и тому же направлению против одной молекулы расположены однородные, но не равноотстоящие молекулы; 2) химически: когда по одному и тому же направлению против одной молекулы расположены качественно различные молекулы; 3) электрически: когда против нее по одному и тому же направлению расположены электрически разнородные молекулы... Благодаря силам, с которыми они действуют взаимно друг на друга, молекулы находятся в постоянном движении, колеблясь около положения покоя. При более глубоком исследовании следовало бы принимать во внимание и движения внутри самой молекулы, т. е. колебания атомов, которые должны происходить вследствие изменения индукции; однако до сих пор довольствовались первым приближением и принимали во внимание только изменение места центров молекул. Тела существуют в пространстве только благодаря движению своих молекул. Момент творения наступил тогда, когда на созданную без сомнения этим актом материю (так как материя немыслима без силы) была перенесена эквивалентная ее движению сумма силы, которая в вечном круговороте, проявляясь то в той, то в другой форме, распространяется во всем материальном мире». После этих общих рассуждений Вильгельми переходит к их применению к теории теплоты, в основание которого он кладет следующие определения. «Под теплотою понимают эффект, зависящий от скорости колебания молекул. Абсолютная теплота молекулы пропорциональна квадрату скорости, с которой она проходит через положение равновесия. Температура тела пропорциональна или равна живой силе его колеблющихся молекул... Повышение температуры происходит, когда вследствие передачи живой силы увеличивается та живая сила, которая уже действует в молекулах тела». Мы не будем, однако, здесь вдаваться в изложение математического вывода эмпирических законов из предыдущих общих положений, так как оно не имело никаких прямых последствий и едва ли принесло какие-либо плоды. Во всяком случае, за Вильгельми остается та заслуга, что он уже в начале пятидесятых годов, по меньшей мере, поставил наряду с влиянием молекулярных сил действие молекулярных движений и построил материю, по крайней мере, в идеале, не на, силах, а на движении. Что это было сделано не бессознательно, а, наоборот, с ясным пониманием направления научного развития, в этом можно убедиться из слов, которыми Вильгельми заканчивает введение к своему сочинению: «Если бы мне удалось выявить основную мысль, которая здесь заключается, то этим был бы сделан еще шаг вперед к конечной цели естествознания, к которой мы, хотя и медленно, но в новейшее время непрерывно и очень заметно приближаемся, а именно, к решению задачи — свести все процессы в природе к движению и все причинное в явлениях к передаче и сохранению живой силы». Но Вильгельми, по-видимому, не предчувствовал, что дальнейший значительный шаг по направлению к этой цели лежал довольно близко. В самом деле, если тепловое движение есть колебательное состояние частиц, которое с повышением температуры может беспредельно усиливаться, то неизбежно мыслима и такая температура, а вместе с нею и такое состояние вещества, при котором молекулы под влиянием тепловых движений совершенно выводятся из сфер взаимного их действия, вследствие чего молекулярные силы перестают действовать. Но различные свойства газов, в особенности одинаковый коэффициент расширения, одинаковая объемная теплота и т. д., позволяли думать, что в газах это состояние уже наступило, что их молекулы уже перестали колебаться около некоторого определенного положения равновесия и что, будучи свободны от всякого притяжения и отталкивания соседних молекул, они движутся в пространстве прямолинейно, — по крайней мере, до тех пор, пока непосредственное столкновение с другими частицами не отклонит их от этого направления. Джоуль, как мы раньше указали, в 1851 г. пришел к такому заключению и даже вычислил для водорода скорость поступательного движения его молекул. Но теоретически последовательно эта гипотеза свободного прямолинейного движения газовых молекул, механическая или кинетическая теория газов, была разработана немцами, А. Кренигом и Р. Клаузиусом.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ТЕОРИЯ МАТЕРИИ ВИЛЬГЕЛЬМИ» з дисципліни «Історія фізики»
