Дорфман Я.Г. Закон сохранения массы при химических реакциях и физические воззрения Ломоносова (1124012), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Ударная теория тяготения выдвигалась английским физиком Н. Фатио еще в 1693 г. и немецким врачом Ф. Редекером в 1736 г, Она пропагандировалась в трудах учителя Ломоносова Хр. Вольфа зе. Ломоносов попытался развить и углубить эту теорию. Ударная теория тяготения, однако, неизбежно приводила к выводу, что вес тела в одном и том же географическом пункте должен зависеть от поверхности, подвергаемой ударам тяготительной материи тт. Следовательно, приходилось заключить, что вес данного тела не только связан с «количеством матерки», но и с характером взаимного расположетл ПСС, т. 1. стр.

109. зе В. А. Ф а б р н н а н т. Исаак Ньютон, Иоганн Бернулли н закон сохранения налнчества двнження. Успехи фавн«соках науа, 1960, т. Е.ХХ, вын. 3, стр. 575 — 580. т' ПСС, т. 2, стр. 197; см. также П. С. Куя рв в цен. Ломоносов н Ньютон. Труды Ин-та нсторнн естествознания н техннкн. М., Изд-во АН СССР, 1955, т. 5, стр. 33. На зто указывает саы Ломоносов (ПСС, т. 1~, стр. 50 — 57).

т' ПСС, т. 1, стр. 5б — 57. 190 Я. Г. ДОРФМАН ния его частиц. Таким образом, оказывалось, что истинная масса тела не может быть определена по весу тела. В работе «Об отношении количеств1 материи га веса» (175О) Ломоносов писал: «Спорным представляется вопрос, дает ли отношение тяжести тел правильную меру количества их материи. Хотя многие считают это доказанным, а большинство ученых пользуетсж как аКсиомой положением: количества материи тел относятся как веса нх, однако есть много обстоятельств, говорящих против этого н настолько сушсствениых, что они заслуживают впимании ученого мира.

Действительно, это положение бесспорно для однородных тел, но мы нигде не находим достаточмьго доказательства того, что оно имеет силу для тел разнородных. и если принять его на веру, то окажется, что оно не только недостаточно для объяснения явлений природьг, но даже во многом ему препятствует... Мы изъявляем,— продолжает Ломоносов,— полное согласие, когда читаем у Ньютона, что воздух удвоенной плотности в удвоенном пространств ° делается четверным, в утроенном — шестерным; и то же мы предполагаемдля снега илм порошков, уплотненных сжатием или приведением в жидкое состояние. Но мы не считаем возможным безоговорочно согласиться с высказываемым там общим положением, что масса познается по весу каждого тела, так как от частного к общему нельзя делать выводов...

Хотя... у Ньютона приводится доказательство теоремы о том, что количества материи относятся друг к другу как веса, однако все доказательство зависит от гипотезы Ньютона, что эфирная жидкость или не существует, или настолько редка, что в отношении сопротивления может считаться за ничто. Таким образом, он в самом начале доказательства смешивает материю движущегося тела и его сопротивление; это, однако, отнюдь не имес| места при противоположном допущении» ~~.

Значит, Ломоносов полагает, что «допустив плотный эфир, окружающий все тела и иаимекьшие частицы тел, никоим образом нельзя решить и точно определить, сколько сопротивления надо приписать собственной материи движущегося тела и сколько сопротивляющемуся эфиру» ~а, Инымн словами, согласно Ломоносову, инертность тела определяется не только атомами движущегося тела, но и инертностью увлекаемого им плотного эфира. Ломоносов подчеркивает, что ньютоновская гипотеза «может быть применена без опасения ошибки в обыкновенной механике, которая занимается большими, доступными чувствам телами, для которых заметным образом не нарушается отношение сопротивляемости (инертиостн.—.

Я. Д.) и веса в пространстве (в объеме.— Я. Д.), не слишком большом По-видимому, однако, не следует неосмотрительно вводить ее при объяснении явлений, зависящих от мельчайпгих частиц природных тел» ае. Таким образом, Ломоносов противопоставляет физику микромира физике макро- мира. " ПСС, т. 3, етр.

351 — 353. м Там же, етр. 353. м Там же. сто. 355. ВАКОи сохрлиения мАссы и Физические В033Рения лОмОнОсОВА 19т Рассматривая далее действие «тяготительной материи», Ломоносов указывает: «у весомогом тела весомы н все мельчайшие частицы, откуда очевидно, что тяготительная материя воздействует и на мельчайшие частицы, свободно проникает в самые узкие поры и повтому должна быть весьма текучей. Для того чтобы проявлять свою силу по отношению к весомым телам, она должна ударять в нх мельчайшие частицы; но ударять она может в частицы протяженные и непроницаемые для нее.

Отсюда следует, что весомые тела состоят из мельчайших частиц, непрон<щаемых для тяготнтельной материи, которая действует только на поверхности их» аз. Ломоносов приходмт к выводу, что вес тела определяется общей поверхностью всех молекул или атомов данного тела. Он показывает далее путем <еометрического расчета, что даже если мы имеем дъа тела А и В, одинаковых по объему и по плотности материи (т. е. по массе, приходящейся на единицу объема), то тем не менее эти тела могут обладать различными весами, если диаметры их частиц различны. Если молекулы тела А больше частиц тела В, то «сумма поверхностей корпускул тела А меньше суммы поверхностей тела В,... и, следовательно, тело В удельно будет тяжелее тела А».

Но в обоих плотность материи одинакова (по условию); следовательно, количество материи не будет пропорционально тяжести... то же выводится и в том случае, если приписать корпускулам различных тел и различную фигуру. Итак, если мы хотим признать, что тяжесть тел всюду пропорциональна плотности их материи, то мы должны или положить, что частицы всех тел, непроницаемых для тяготительной жидкости, вообп<е имеют одни и, те же величину и фигуру, или мы должны отвергнуть эту жидкость.

Первому противоречит поразительное разнообразие тел природы, которое настоятельно требует, чтобы частицы различных тел различались по фигуре или, по крайней мере, по величине; второе противоречит столь большой вероятности существования тяготительной материи и ведет к признанию таинственных качеств...

На основании этих соображений примем, что удельный вес тел изменяется пропорционально поверхностям, противопоставляемым тяготительной жидкости непроницаемыми для нее корпускулами» ~~. Отсюда, продолжает Ломоносов, «по-видимому, открывается широкий путь как для лучшего объяснения весьма многих явлений, так и для исследования природы мельчайших корпускул» ~~. Принципиально отрицая «чистое притяжение» тел как таинственное качество, Ломоносов пришел к безусловному отрицанию пропорциональности между массой и весом, т. е.

между плотностью и удельным весом. <' В русском переводе »той работы латинское слово «В<а«<я» переведено как «тяже,май». Лчы я«монн»и его словом «несомый», что я данном случае более точно. '< ПСС, т. 3, стр. 365. '< Там же, стр 365 — 367. <4 Тан же, стр. 367 — 369. я. г. дорфмлн П92 Выражая в математической форме приведенные рассуждения Ломоносова, мы получаем, очевидно, т; — + СОП51 Р т; и — + соп51 при я = соп51. т Но поскольку инертная масса тел, согласно мнению как Ньютона, так и Ломоносова, есть мера.неизменного в данном случае количества материн (т.

е. ш1 = сопзг,), значит, согласно Ломоносову, Ш + СОП51, " ПСС, т. 3, стр. 369. " Там же. т. е. гравитационная масса непостоянна, она должна меняться в зависимости от взаимного расположения корпускул. Эту свою физическую теорию Ломоносов приложил к описанным выше двум химическим опытам. По его словам, «При помощи этой теории, совершенно отвергается известное мнение об огне, остающемся в кальцинированных телах» 5'. Упомянув о том, что частицы воздуха, непрерывно обтекающего кальцинируемое тело, смешиваются с ним и увеличивают его вес, Ломоносов далее пишет (1758 г.): «Однако если учесть не допускающие сомнения опыты, сделанные в замкнутом сосуде, прн которых также увеличивается вес кальцннируемого тела, то можно будет ответить, что вследствие уничтожения сцепления частиц кальцинированием их поверхности, ранее закрытые взаимным соприкосновением, оказываются уже свободно подверженными тяготительной жидкости; поэтому сами тела сильнее пригнетаются к центру Земли» ~~. Таким образом, по мнению Ломоносова, кальцинируемый в запаянном сосуде металл сам увеличивает свой вес исключительно потому, что благодаря расторжению частиц металла нагреванием последний противопоставляет тяготительной материи большую поверхность.

Резюмируя изложенное, приходим к выводу, что гениально намеченные Ломоносовым химические опыты могли бы привести его почти за 30 лет до Лавуазье к открытию кислорода и его роли в окислении и горении. Однако он не пришел к этому открытию по следующим причинам. Низкий уровень .тогдашней вакуумной техники помешал ему обнаружить отсутствие окисления металлов в вакууме. Обнаружив химически почти одинаковое дейст.вие нагревания металлов в воздухе и в предполагаемой пустоте, Ломоносов увидел в этом подтверждение распространенной в то время в физике ударной теории тяготения, в основе которой лежала зависимость гравитационной массы от формы тела, т.

е. непостоянство гравитационной массы. Успех, которого достиг впоследствии Лавуазье прн постановке аналогичных опытов, объясняется тем, что ои, во-первых, нагревал металлы посредством зажигательного стекла, так что стенки сосуда оставались ЭАкОн сОхРАнения мАссы и Физические ВО33Рения лОмОнОсОВА 193 холодными и не выделяли газов; во-вторых, он пользовался гораздо более совершенным насосом (дававшим остаточное давление 3 мм рт. ст.). Наконец, в-третьих, твердо опираясь на ньютоновскую теорию тяготения, Лавуазье считал вес абсолютно неизменным свойством тела. «Никакая материя,— писал он в 1789 г.,— ни в одном вксперименте не может сама.

Характеристики

Список файлов учебной работы