Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия (история холода)

Две руки природы в трудах Фрэнсиса Бэкона

Очень серьезно занимался проблемами низких температур знаменитый философ, естествоиспытатель и политический деятель Фрэнсис Бэкон (1561-1626 гг.) — основоположник современной эмпирической науки. При всем разнообразии занятий этот удивительно разносторонний гений эпохи Возрождения постоянно обращался к теме о холоде. Он часто и в разных сочинениях обсуждал с различных сторон природу холода и несовершенство известных методов его получения. Так, в «Естественной истории», в разделе, называвшемся «Эксперименты, касающиеся производства холода», он писал: «Тепло и холод — две руки природы, посредством которых она творит; тепло мы имеет уже готовым в виде огня; что касается холода, то мы должны ждать его прихода, либо искать его в глубоких пещерах или высоких горах; и когда мы сделаем все, что в наших силах, мы все же не можем получить его в желаемой степени, ибо огонь очага греет сильнее, чем летнее солнце, но погреба и вершины гор не холоднее, чем зимние морозы».

Этот знаменитый отрывок, который многократно впоследствии цитировался и более или менее удачно комментировался не единственное место в работах Бэкона, посвященное холоду. Всю жизнь он не расставался надолго с этой темой. Особое внимание он отдавал охлаждающим смесям и их использованию. В той же «Естественной истории» назван целый ряд различных охлаждающих смесей. Даже в последние дни жизни он проводил эксперименты по замораживанию мяса курицы, собственноручно обкладывая ее снегом. Простудное заболевание, полученное при этом, способствовало его смерти.

Ф. Бэкон подвел итоги всему, что было достигнуто к его времени в области получения холода и попыток осмыслить его природу. Вместе с тем он показал направление, в котором должен быть проложен дальнейший путь исследований в этой области.

Отметим, прежде всего, что Бэкон впервые четко отметил еще необъясненную асимметрию обеих «рук природы» — «теплой» и «холодной», придав ей фундаментальное значение. Тепло, причем сильное, получается легко, а холод, даже небольшой, — получить непросто: природа «с трудом дает его нам». Ведь по теории Аристотеля, которая еще господствовала в его время, тепловое состояние тел описывалось «температурой», определяемой как мера соотношения двух равноправных начал, перемешанных в теле, — теплого и холодного. С этих позиций трудно объяснить, почему в одну сторону — теплую, можно двигаться далеко и легко, а в другую — холодную, удается продвинуться очень мало и с колоссальными трудностями.

Подчеркивая этот факт, Бэкон, по существу, нанес первый удар по объяснению Аристотеля. Поиски после этого пошли в направлении нахождения единой причины тепла и холода, а не двух начал (несмотря на то, что природа, по образному выражению Бэкона, «действует двумя руками»). Более того, Бэкон четко высказал и свой взгляд на природу тепла: «тепло есть движение малых частиц тела». Это было первое в новое время постулирование основ корпускулярной теории тепловых явлений.

Поиски теории, позволяющей объяснить все множество тепловых явлений, продолжались еще три века после Бэкона. Они шли по очень извилистому и трудному пути. Естественно, что они были связаны с изучением как нагревания, так и охлаждения; теория должна была тем самым выявить их общность. Непременным предварительным условием для этого было уточнение понятий «температура», «тепло» и «холод» и связей между ними. Для этого прежде всего нужно было научиться их измерять.

Следующая страница: 1.3. Термометрия и тепло