Мысли к истолкованию природы - [8]

XXXVI. Пятая группа догадок.

1. Известно, что натянутая струна музыкального инструмента разделена на две неравные части какой-нибудь легкой преградой, но так, что связь колебаний обеих частей не нарушена; известно, что эта преграда вызывает деление большей части на вибрирующие доли; они таковы, что две части струны звучат в унисон и вибрирующие доли большей части ограничены каждая двумя неподвижными точками.

Так как резонанс тела не является причиной деления большей части струны, а унисон обеих частей лишь результат этого деления, я предположил, что если заменить музыкальную струну металлическим прутом и если сильно бить по нему, то на нем образуются выпуклости и узлы; так же будет обстоять дело со всяким эластичным телом, издающим звук или беззвучным; явление, которое относят только к вибрирующим струнам, будет в той или иной мере встречаться при любом сотрясении; оно зависит от общих законов передачи движения. При этом естественно предположить, что в телах, подвергшихся толчку, имеются бесконечно малые колеблющиеся части, а также бесконечно приближенные друг к другу узлы, или неподвижные точки; что эти колеблющиеся части и узлы являются причиной той вибрации, которую мы ощущаем, дотронувшись до тела после удара по нему, либо вообще без пространственной передачи, либо когда пространственная передача уже прекратилась. Это предположение соответствует природе колебания: ведь колебание охватывает не всю осязаемую поверхность и ощущается не всей поверхностью осязающей части, но относится к бесчисленному множеству точек, рассеянных на поверхности тела, до которого дотрагиваются, причем они беспорядочно вибрируют среди бесчисленного множества неподвижных точек. По-видимому, в сплошных упругих телах сила инерции, распределенная равномерно по всей массе, в какой-то точке играет роль легкой преграды по отношению к другой точке. Если при этом предположить, что ударяемая часть вибрирующей струны бесконечно мала, и если соответственно выпуклости будут бесконечно малыми, а узлы — бесконечно приближенными друг к другу, то мы будем иметь в одном направлении и, так сказать, на одной линии изображения того, что во всех направлениях происходит в твердом теле, ударяемом другим. При данной длине отграниченной части вибрирующей струны нет никакой причины, которая могла бы на другой части увеличить число неподвижных точек;

поскольку это число постоянно, какова бы ни была сила удара, и поскольку меняется лишь скорость колебаний при толчке, постольку дрожание будет более или менее сильным, но численное соотношение вибрирующих и неподвижных точек, количество неподвижной материи в этих телах будут постоянными, каковы бы ни были сила толчка, плотность тела и связь частей. Таким образом, геометру остается только распространить вычисления, относящиеся к вибрирующей струне, на призму, шар, цилиндр, чтобы выявить общий закон распределения движения в теле, подвергшемся толчку; доныне этот закон и не пытались открыть, ибо даже не предполагалось, что существует само это явление; наоборот, думали, что движение распределяется равномерно по всей массе, хотя при толчке ощущаемое колебание указывало на существование колеблющихся точек, рассеянных между неподвижными точками; я говорю "при толчке", ибо вполне вероятно, что при передаче движения иным путем тело перемещается подобно самой маленькой молекуле и движение равномерно распространяется по всей массе. Поэтому во всех таких случаях нет никакого колебания; колебание в конечном счете и отличает случай толчка.

2. Согласно принципу разложения сил, все силы, действующие на тело, можно всегда свести к одной: если даны количество и направление действующей на тело силы и надо определить вызываемое движение, то находит, что тело движется вперед, как если бы сила проходила через центр тяжести, и что, кроме того, тело вращается вокруг центра тяжести, как если бы центр был неподвижным, а сила действовала вокруг этого центра, как вокруг точки опоры. Следовательно, если две молекулы взаимно притягиваются, они расположатся по отношению друг к другу согласно законам их притяжения, их фигурам и так далее. Если данная система из двух молекул притягивает третью молекулу, притягивающую, в свою очередь, первые две, то эти три молекулы расположатся по отношению друг к другу согласно законам их притяжения, их фигурам и так далее. Так же обстоит дело с другими системами и другими молекулами. В совокупности они образуют систему А, в которой они будут противостоять силе, стремящейся поколебать их связь, независимо от того, будут ли они соприкасаться или нет, будут ли они двигаться или находиться в состоянии покоя; эти молекулы или будут стремиться восстановить свой первоначальный порядок, если возмущающая сила перестанет действовать, или согласуют свое движение в соответствии с законами их притяжения, с их фигурами и так далее, с действием возмущающей силы, если она будет продолжать действовать. Эта система А есть то, что я называю упругим телом. В таком общем и абстрактном смысле планетная система, вселенная, есть лишь упругое тело;