Сборник № 2. Борьба за физическое мировоззрение - [28]

Впрочем, и в данном случае, «конструкт» еще довольно близок к «данному». Перейдем, однако, ко второму элементу, содержащемуся в нашем законе. Что означают слова: температура в 44 градуса? Что такое градус? – У нас есть представление о температуре; мы понимаем без всяких комментарий, что значат слова: эта вещь горяча, эта – холодна. Мы хорошо понимаем друг друга даже и в том случае, когда, сравнивая несколько впечатлений, говорим, например, что здесь теплее, чем там, а сегодня теплее, чем вчера. Но все это отличается от понятая, которым пользуется физик, а именно от понятия о точной мере температуры.

В самом деле, если довериться одним нашим ощущениям, то что можно было бы разуметь под словами: температура вдвое или втрое высшая другой? – Физик нам скажет, что для того, чтобы придать смысл этим оборотам речи, он ставит на место наших неопределенных и смутных ощущений некоторое явление, доступное не только наблюдению, но и точному измерению, а именно: расширение столбика ртути, заключенного в стеклянную трубку; ставя свой прибор сначала в тающий лед, затем – в пары кипящей воды, он намечает на трубке число 0 и 100 в тех точках, которых при этих условиях будет касаться уровень ртути; затем он делит на сто равных частей расстояние между этими двумя точками и, наконец, перенумеровывает эти деления, отмечая их цифрами 1, 2, 3… и т. д. вплоть до 99 и 100. Если при известных условиях уровень установится на 44-ом делении, надо будет сказать, что температура достигла 44 градусов.

На этот раз трудно не заметить, сколько произвольного содержится в построении физика; понятие градуса, в том виде, в каком оно получается при помощи вышеописанной процедуры, является чистейшим творением ума. В самом деле, ученый самовольно решает: во-первых, что температура будет измеряться расширением некоторого тела; во-вторых, что этим телом будет столбик ртути, находящейся в стеклянной трубке; в-третьих, что равным изменениям температуры будут соответствовать равные перемещения уровня ртути.

Возможно, что расширение тел наиболее распространенное и наиболее легко уловимое из явлений, сопровождающих изменение температуры; возможно, что именно ртуть представляет такие практические гарантии однородности и чистоты, которые едва ли могли бы быть обнаружены у какого-либо иного тела; возможно, наконец, что пропорциональность – наиболее простое, наиболее естественное из всех отношений, которыми мы могли бы пытаться выразить функциональную связь между изменением температуры и изменением объема; все это возможно, но ведь все это – соображения, оправдывающие конструкцию физика, но отнюдь не принуждающие к ней. Можно ли в самом деле утверждать, что понятие градуса, выработанное указанным способом, имеет своим точным и необходимым коррелятом некоторую постоянную природную сущность? Правда, физик говорит о коэффициенте расширения тел, об удельной теплоемкости и т. д., указывая этими терминами на известные постоянные количества (количества объема, количества теплоты и т. д.), которые выдвигаются на сцену при изменении температуры на 1 градус и остаются одинаковыми при переход от 5 градусов к 6-ти и от 90 градусов к 91-му. Значит ли это однако, что свободно сконструировав в своем уме понятие градуса температуры, ученый и впрямь случайно напал на некоторую природную сущность, на некоторую содержащуюся в самом данном функцию, которая господствует над необозримым множеством отношений между вещами? Достаточно развернуть любой учебник физики, чтобы понять, что дело обстоит не так. Эти постоянные коэффициенты прежде всего введены ученым инстинктивно: и теперь, как во времена эллинов, мы склонны считать основным законом изменений, так сказать, самым естественным законом – тот, который выражается в виде прямой пропорциональности. После того, например, как градусы уже конструированы, представляется, что при подъем температуры на 50 градусов прирост объема любого вещества должен удвоиться в сравнении с приростом, получавшимся при подъеме температуры на 25 градусов; другими словами, представляется, что для любого вещества можно установить постоянный коэффициент, указывающий прирост объема при повышении температуры на один градус. Однако, тщательное наблюдение весьма скоро обнаруживает, что это не более как иллюзия; что в известных пределах можно считать расширение твердых тел прямо пропорциональным температуре, но что это совершенно неверно в отношении жидкостей. С теми же соображениями встретилась бы и попытка установить коэффициент удельной теплоемкости для любого вещества. Понятие градуса, в том виде как оно создано физиком, отнюдь не связано некоторым абсолютным отношением с явлениями природы. И поэтому каждый раз, как в формулу физического закона войдет термометрическая температура, мы вспомним, что форма этого закона отчасти является свободным созданием ученого и что форма эта была бы иною, если бы в основу ее было положено иное соглашение относительно измерения температуры. Пусть, например, на место ртути будет поставлена вода; расширение твердых тел, выражавшееся доселе, по крайней мере в известных пределах, простой формулой kt, теперь будет определяться другой формулой: