Физика

центральная научная дисциплина в естественнонаучном творчестве Л., определяющая его мировоззрение. Впервые с физикой как составной частью философии Аристотеля Л. мог познакомиться в Славяно-греко-латинской академии, но тогда у него были иные жизненные цели и физика в то время не произвели на Л. практически никакого впечатления. Позднее он, с ранних лет устремившийся на поиск ―истины, которую сначала предполагал найти в религии, благодаря свойственному ему страстному стремлению к знаниям и прирожденной любознательности, а также, что немаловажно, наступившему в послепетровской России новому взгляду на образованность и, наконец, благодаря счастливому стечению обстоятельств, стал учиться в Марбургском университете. Здесь, где он впервые столкнулся с современной экспериментальной и теоретической физикой, основанной на материалистическом механицизме и атомизме, Л. понял, что истину следует искать в науке. Слушая лекции Хр. Вольфа, читая рекомендованные им книги, Л. усвоил такие основополагающие идеи, как то, что весь материальный мир состоит из частиц, которым различные ученые приписывали разнообразные свойства, в том числе, скажем, и душу и волю (Г. В. Лейбниц), что эти частицы постоянно перемещаются в пространстве, что передача движения осуществляется только механическим взаимодействием (ударом или толчком), что, наконец, Бог, создав этот мир, вложил в него определенное количество материи и сообщил ей столь же определенное количество движения. Бог дал природе непреложные законы и предоставил ей возможность развиваться по этим законам, сохраняя неизменным общее количество материи и движения. Ученый, занимающийся физикой, познает творение Бога. Еще одной, показавшейся Л. очень привлекательной, была высказанная Вольфом идея, что можно на основе нескольких очевидных положений (аксиом) построить систему всей физики (физическую картину мира). Все эти новые знания настолько захватили Л., что он выбрал темы для своих ―специменов (сочинений, которые полагалось ему посылать в Петербург в качестве свидетельств успехов в учебе) не из какойлибо другой из изучаемых им дисциплин, а из физики (“Работа по ф и з и к е о превращении твердого тела в жидкое...” и “Ф и з и ч е с к а я диссертация о различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул”), попытавшись в них привести в систему полученные им знания. По возвращении в Россию, (особенно в период домашнего ареста) Л. начинает грандиозную работу по созданию собственной ―системы всей физики, используя полученные им знания и внося в работу много нового. При этом он руководствуется своим методом, согласно которому: 1. Гипотеза является единственным путем к истине, а теория создается только осмыслением ―надежных и много раз повторенных опытов (невоспроизводимые опыты Л. считал ненадежными); 2 Не следует выдумывать много причин там, где достаточно одной, причем одни и те же следствия происходят от одних и тех же причин. С возрастанием причины растет ее следствие и наоборот; 3. Ничего не бывает без достаточного основания к тому, чтобы скорее быть, чем не быть. Последний принцип Л. воспринял у Г. В. Лейбница, который писал: ―эта аксиома, что ничто не бывает без д о с т а т о ч н о г о о с н о в а н и она (разр. Лейбница) должна считаться одной из самых важных и плодотворных аксиом во всем человеческой познании. Л. был убежден, что в природе действуют по крайней мере два непреложных закона: закон ―Согласия всех причин и ―Всеобщий естественный закон сохранения материи и движения. Физика Л. основывается на том, что мир состоит из отдельных неделимых частиц материи, которые он называл ―нечувствительными ф и з и ч е с к и м и частицами, просто частицами или иногда атомами. Поскольку они настолько малы, что не могут быть обнаружены никаким иным способом, кроме рассуждения, то, используя известные свойства физических тел, Л. конструирует их форму и свойства. Эти частицы имеет сферическую форму, состоят из бесструктурной материи, абсолютно твердой, неупругой и имеющей столь же абсолютно гладкую поверхность. Каждое ―начало (что-то подобное нынешнему химическому элементу) имеет частицы своего диаметра, а поскольку мир един, то материя частиц любого ―начала одна и та же. ―Материя есть то, из чего состоит тело, а мерой количества материи является инерция ―то, чем одно тело сопротивляется другому. Частицы, из которых состоит тело, могут объединяться в ―корпускулы, причем соотношение атомов различных ―начал в корпускуле точно такое же, как и во всем составленном из этих корпускул физическом теле. Движение является атрибутом материи, поэтому все частицы движутся: поступательно, колеблясь или вращаясь. Причем наибольшими возможностями для объяснения множества физических явлений обладает вращательное (―центральное) движение. Именно оно и есть теплота, а скорость вращения является мерой нагретости тела, то есть температуры. Чем скорость вращения больше, тем выше температура. Верхнего ее предела нет, поскольку материя, из которой состоят частицы, абсолютно прочна и никакие центробежные силы не в состоянии ее разрушить. Вместе с тем можно представить себе ситуацию, когда вращение полностью прекратится, тогда мы имеем дело с абсолютным нулем температуры. Правда, на Земле такой случай невозможен. При движении частиц они сталкиваются друг с другом и передают часть своего движения ударом или толчком, а для объяснения причин передачи вращательного движения Л. понадобилось ввести новое их свойство. Дело в том, что при контакте двух частиц с абсолютно гладкой поверхностью, вращающаяся частица никак не может передать вращения другой. Чтобы обойти это препятствие Л. выдвигает гипотезу ad hoc (к данному случаю): он приписывает бесструктурной материи частиц совершенно беспричинную способность иметь на своей поверхности выступы и впадины, расположенные наподобие зубчатых колес. Это свойство частиц позволило Л. объяснить механизм теплопередачи, нагревание тела при ударах по нему молотом или при трении двух тел, изменение агрегатного состояния (см. ―Размышления о причине теплоты и холода”), кинетику газов (см. ―Опыт упругости воздуха), передачу в пространстве света и различных цветов ( см. ―Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее), метеорологические электрические явления (см. ―Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих”). Для объяснения передачи через мировой эфир трех основных цветов (к ним Л. относил красный, желтый, голубой) Л. ввел еще одну гипотезу ad hoc: так называемый ―принцип совмещения. Согласно этому принципу вращательное движение может передаваться между частицами, имеющими одинаковое расположение выступов и впадин. Ахиллесовой пятой физики Л. была проблема сцепления частиц в корпускуле и корпускул в твердом теле. Не признавая притяжения между материальными телами, он вынужден был придумывать другие, механические причины не только этого явления, но и всемирного тяготения. Собственно поэтому, начиная многие физические работы, в которых он пытался привести в систему свои физические взгляды, Л. останавливался на этой проблеме и оставлял работу неоконченной (см. ―Элементы математической химии”,” О нечувствительных частицах тел” и др.). Не признавая притяжения между материальными телами, он вынужден был придумывать другие, механические причины не только этого явления, но и всемирного тяготения. Что же касается всемирного тяготения, то для его объяснения Л. предложил вслед за своим учителем Хр. Вольфом идею тяготительной материи, тончайшие материальные частицы которой движутся из космоса по непонятной причине к центру тяжести Земли, механически воздействуют на п о в е р х н о с т ь физических частиц и тел, обращенную навстречу движения тяготительной материи. Поэтому Л. был убежден, что вес тела не пропорционален его массе (см. “Об отношении количества материи и веса”): вес определяется площадью, на которую воздействует отяготительная материя, а масса является мерой инерции тела. Проблему соотношения материи и веса Л. неоднократно предлагал в виде «Задач на премию», выдвигаемых Петербургской АН. Вслед за Р. Бойлем Л. считал, что и химические явления могут быть объяснены с помощью физики, поэтому попытался изложить свои взгляды на этот счет во ―Введении в физическую химию”. По своим физическим взглядам Л. был больше картезианцем (сторонником Р. Декарта): как и Декарт Л. был уверен, что все явления природы могут быть объяснены на основе нескольких простых исходных положений, и, как уже сказано, создавал по ходу такого объяснения, подобно Декарту, гипотезы к данному случаю. С картезианской традицией роднит Л. стремление к построению своей физической картины мира, сходство и в том, что он не разрабатывал сколько-нибудь подробно математический аппарат своих частных физических теорий. Его физическая картина мира была качественной. Однако, в отличие от Декарта и. Ньютонa, у которых атомная гипотеза не играла существенной роли, Л. понял ее фундаментальное значение. Он был одним из немногих ученых мира и первым в России, кто в Новое время способствовал превращению атомистики из натурфилософской в естественнонаучную гипотезу.