Собрание сочинений, том 20

Энгельс Фридрих

Вслед за этим положительное электричество в цинке соединилось бы с отрицательным электричеством ближайшего атома хлора, а последний сам соединился бы с цинком [образовав ненаэлектризованный хлористый цинк (ZnCl)] [У Энгельса слова, заключенные в квадратные скобки, опущены. Ред.]. Электроположительный атом Н, который прежде был соединен с вышеуказанным атомом хлора, соединился бы с обращенным к нему атомом Cl второго атома HCl при одновременном соединении друг с другом заключенных в этих атомах электричеств. Точно так же H второго атома HCl соединился бы с Cl третьего атома и т. д., пока, наконец, на меди не освободился бы атом H, положительное электричество которого соединилось бы с индуцированным отрицательным электричеством меди, так что он улетучился бы в нейтральном, ненаэлектризованном состоянии». Этот процесс «стал бы повторяться до тех пор, пока отталкивательное действие накопленных в металлических пластинках электричеств на электричества обращенных к ним составных частей соляной кислоты как раз не уравновесило бы действия химического притяжения последних металлами. Но если металлические пластинки будут соединены друг с другом при помощи какого-нибудь проводника, то свободные электричества металлических пластинок соединятся между собой, и вышеупомянутые процессы могут начаться снова. Таким

образом возникло бы постоянное течение электричества. — Ясно, что при этом происходит постоянная потеря живой силы, ибо направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним с известной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение (ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (H)», (Примечание: «Так как выигрыш в живой силе при отделении составных частей Cl и H... компенсируется потерей живой силы при соединении их с составными частями ближайших атомов, то влиянием этого процесса можно пренебречь».) «Эта потеря в живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, т. е. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте. Работа, потраченная на распределение электричеств, должна равняться этой величине. Поэтому, если эти электричества соединяются в токе, то, во время растворения эквивалента цинка и выделения из жидкости эквивалента водорода, во всей цепи должна обнаружиться работа (в форме ли теплоты или в форме произведенных вовне действий), которая также эквивалентна количеству теплоты, соответствующему вышеуказанному химическому процессу» [кн. I, стр. 49—51].

«Допустим — могли бы — мы должны допустить — мы можем предположить — распределилось бы — зарядились бы» — и т. д. и т. д. Перед нами сплошные догадки и сослагательные наклонения, из которых можно выудить с определенностью лишь три фактических изъявительных наклонения: во-первых, что соединение цинка с хлором признается теперь условием выделения водорода; во-вторых, как мы узнаём теперь в самом конце и, так сказать, мимоходом, что освобождающаяся при этом энергия является источником — и притом единственным источником — всей потребной для образования тока энергии, и, в-третьих, что это объяснение образования тока так же резко противоречит приведенным выше двум другим объяснениям его, как эти последние противоречат друг другу.

Далее у Видемана говорится:

«Таким образом, при образовании длительного тока действует единственно только та электрическая разъединительная сила, которая происходит от неравного притяжения и поляризации металлическими электродами атомов бинарного соединения в возбуждающей жидкости цепи; электрическая же разъединительная сила в месте контакта металлов, в котором теперь уже не могут происходить никакие механические изменения, должна быть недеятельной. Вышеупомянутая полная пропорциональность всей электрической разъединительной силы (и электродвижущей силы) в замкнутой цепи упомянутому тепловому эквиваленту химических процессов доказывает, что разъединительная сила контакта, если она, скажем, действует в направлении, противоположном электродвижущему возбуждению металлов жидкостью (как в случае погружения олова и свинца в раствор цианистого калия), не компенсируется определенной долей разъединительной силы в местах соприкосновения металлов с жидкостью. Поэтому она должна быть нейтрализована иным способом. Это могло бы произойти проще всего при допущении, что при контакте возбуждающей жидкости с металлами электродвижущая сила порождается двояким образом: во-первых, благодаря неодинаковому притяжению масс жидкости, взятой в целом, по отношению к тому или другому электричеству; во-вторых, благодаря неодинаковому притяжению металлов по отношению к составным частям жидкости, заряженным противоположными электричествами... В результате первого, неодинакового, притяжения масс по отношению к тому или другому электричеству жидкости должны были бы вести себя согласно закону вольтова ряда металлов, и в замкнутой цепи наступила бы полная, до нуля, нейтрализация электрических разъединительных сил (и электродвижущих сил); второе же, химическое , действие... дало бы одно всю необходимую для образования тока электрическую разъединительную силу и соответствующую ей электродвижущую силу» (кн. I, стр. 52, 53).

Тем самым из объяснения образования тока был бы благополучно устранен последний остаток контактной теории, а одновременно также и последний остаток первого данного Видеманом на стр. 45 объяснения тока. Под конец без оговорок признается, что гальваническая цепь есть просто аппарат для превращения освобождающейся химической энергии в электрическое движение, в так называемую электрическую разъединительную силу и электродвижущую силу, подобно тому как паровая машина есть аппарат для превращения тепловой энергии в механическое движение. И в том и в другом случае аппарат дает только условия для освобождения и дальнейших превращений энергии, не доставляя от самого себя никакой энергии. После того как мы это установили, нам еще остается теперь более детально рассмотреть третий вариант видемановского объяснения тока: как изображаются здесь превращения энергии в замкнутой цепи?

Ясно, — говорит он, — что в цепи «происходит постоянная потеря живой силы, ибо направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним с известной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение (ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (H). Эта потеря в живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, т. е. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте».

Во-первых, если процесс совершается в чистом виде, то в цепи при растворении цинка никакой теплоты не освобождается; ибо освобождающаяся энергия превращается прямо в электричество и лишь из этого последнего, благодаря сопротивлению всей замкнутой цепи, превращается далее в теплоту.

Во-вторых, живая сила есть полупроизведение массы на квадрат скорости. Поэтому вышеприведенное положение должно было бы гласить так: энергия, освобождающаяся при растворении эквивалента цинка в разбавленной соляной кислоте и равняющаяся такому-то и такому-то количеству калорий, вместе с тем равна полупроизведению массы ионов на квадрат скорости, с которой они направляются к металлам. Формулированное таким образом, это положение явно ложно: появляющаяся при движении ионов живая сила далеко не равна освобождающейся благодаря химическому процессу энергии [Недавно Ф. Кольрауш (видемановские «Annalen» [347] , т. VI, стр. 206) вычислил, что необходимы «колоссальные силы», чтобы переместить ионы в водном растворе. Чтобы 1 мг мог проделать путь в 1 мм, необходима движущая сила, равная для Н — 32500 кг, для Cl — 5200 кг, значит для HCl — 37700 кг. — Даже если эти цифры безусловно правильны, они нисколько не опровергают вышесказанного. Но само это вычисление содержит в себе еще неизбежные в учении об электричестве гипотетические факторы и поэтому нуждается в опытной проверке. Последняя, по-видимому, возможна. Во-первых, эти «колоссальные силы» должны снова появиться в форме определенного количества теплоты там, где они потребляются, т. е. в вышеуказанном случае — в цепи. Во-вторых, потребленная ими энергия должна быть меньше энергии, произведенной химическими процессами цепи, и притом на определенную величину. В-третьих, эта величина должна быть потреблена в остальной части замкнутой

цепи, и она может быть там тоже количественно установлена. Вышеуказанные вычисления Кольрауша можно будет считать окончательными только после такой опытной проверки. Еще более осуществимым представляется установление этих величин в электролитической ванне.]. А если бы она была ей равна, то не был бы возможен никакой ток, так как для тока в остальной части замкнутой цепи не оставалось бы никакой энергии. Поэтому у Видемана находит себе место еще и то замечание, что ионы приходят в состояние покоя, «либо образуя некоторое химическое соединение, либо улетучиваясь в свободном виде». Но если потеря живой силы должна включать в себя также и те превращения энергии, которые имеют место в обоих этих процессах, то получается, что мы уже окончательно запутались: ведь как раз этим двум процессам, взятым вместе, мы обязаны всей освобождающейся энергией, так что здесь абсолютно не может быть речи о потере живой силы, а разве только о выигрыше ее.

347

«Annalen der Physik und Chemie» («Анналы физики и химии») — немецкий научный журнал, под данным названием издавался в Лейпциге с 1824 по 1899 г. под редакцией И. Х. Поггендорфа (до 1877 г.) и Г. Г. Видемана (с 1877 г.); периодичность — три тома в год.

Ясно, таким образом, что Видеман, высказывая это положение, не связывал с ним ничего определенного и что «потеря живой силы» — это лишь своего рода deus ex machina [буквально; «бог из машины» (в античном театре актеры, изображавшие богов, появлялись на сцене с помощью особых механизмов); в переносном смысле: неожиданно появляющееся лицо, которое спасает положение, или неожиданная, не вытекающая из хода событий развязка. Ред.], долженствующий сделать для него возможным неприятный прыжок из старой контактной теории в химическую теорию объяснения тока. Действительно, теперь потеря живой силы сделала свое дело, и ей дают отставку; отныне единственным источником энергии при образовании тока неоспоримо признается химический процесс в цепи, и наш автор теперь озабочен только тем, чтобы каким-нибудь приличным образом избавиться от последнего остатка возбуждения электричества при контакте химически индифферентных тел, т. е. от разъединительной, силы, действующей в месте контакта обоих металлов.

Когда читаешь вышеприведенное видемановское объяснение образования тока, то кажется, что имеешь перед собой образец той апологетики, с которой лет сорок тому назад правоверные и полуправоверные теологи выступали против филологически-исторической критики библии, предпринятой Штраусом, Вильке, Бруно Бауэром и другими. В обоих случаях пользуются одинаковым методом. И это неизбежно, ибо в обоих случаях дело идет о том, чтобы спасти старую традицию от натиска научного мышления. Исключительная эмпирия, позволяющая себе мышление в лучшем случае разве лишь в форме математических вычислений, воображает, будто она оперирует только бесспорными фактами. В действительности же она оперирует преимущественно традиционными представлениями, по большей части устаревшими продуктами мышления своих предшественников, такими, например, как положительное и отрицательное электричество, электрическая разъединительная сила, контактная теория. Последние служат ей основой для бесконечных математических выкладок, в которых из-за строгости математических формул легко забывается гипотетическая природа предпосылок. Насколько скептически подобного рода эмпирия относится к результатам современной ей научной мысли, настолько же слепо она доверяет результатам мышления своих предшественников. Даже экспериментально установленные факты мало-помалу неразрывно связываются у нее с соответствующими традиционными толкованиями их; в трактовку даже самого простого электрического явления вносится фальсификация при помощи, например, контрабандного протаскивания теории о двух электричествах. Эта эмпирия уже не в состоянии правильно изображать факты, ибо в изображение их у нее прокрадывается традиционное толкование этих фактов. Одним словом, здесь, в области учения об электричестве, мы имеем столь же развитую традицию, как и в области теологии. А так как в обеих этих областях результаты новейшего исследования, установление неизвестных до того или же оспаривавшихся фактов и неизбежно вытекающие отсюда теоретические выводы безжалостно бьют по старой традиции, то защитники этой традиции попадают в затруднительнейшее положение. Они должны искать спасения во всякого рода уловках, в жалких увертках, в затушевывании непримиримых противоречий и тем самым сами попадают в конце концов в такой лабиринт противоречий, из которого для них нет никакого выхода; Вот эта-то вера в старую теорию электричества и запутывает Видемана в самые безысходные противоречия с самим собой, когда он делает безнадежную попытку рационалистически примирить старое объяснение тока, исходящее из «контактной силы», с новой теорией, основывающейся на освобождении химической энергии.

Нам, может быть, возразят, что данная выше критика видемановского объяснения тока основывается на придирках к словам и что если Видеман и выражается вначале несколько небрежно и неточно, то в конце концов он все же дает правильное, согласующееся с принципом сохранения энергии объяснение; что, значит, все у него кончается благополучно. В ответ на это мы приведем здесь другой пример, его трактовку процесса в цепи: цинк, разбавленная серная кислота, медь.

«Если соединить проволокой обе пластинки, то возникает гальванический ток... Благодаря электролитическому процессуиз воды разбавленной серной кислоты выделяется на меди один эквивалент водорода, улетучивающийся в виде пузырьков. На цинке образуется один эквивалент кислорода, окисляющий цинк в окись цинка, которая растворяется в окружающей кислоте в сернокислую окись цинка» (кн. i, стр. 593).

Чтобы из воды выделить газообразный водород и газообразный кислород, для каждой молекулы воды требуется энергия, равная 68924 единицам теплоты. Откуда же получается в вышеуказанной цепи эта энергия? «Благодаря электролитическому процессу». А где же берет ее электролитический процесс? На это мы не получаем никакого ответа.

Однако далее Видеман рассказывает нам — и не один раз, а по крайней мере два раза (кн. I, стр. 472 и 614), — что вообще «согласно новейшим опытам [при электролизе] разлагается не сама вода», а, в данном случае, серная кислота H₂SO₄, которая распадается, с одной стороны, на Н₂, с другой — на SO₃+ О, причем H₂ и О могут при известных обстоятельствах улетучиваться в виде газов. Но это совершенно меняет природу всего процесса. H₂ в H₂SO₄ прямо заменяется двухвалентным цинком, образуя сернокислый цинк ZnSO₄. На одной стороне остается H₂, а на другой SO₃+О. Оба газа улетучиваются в той пропорции, в которой они образуют воду; SO₃ соединяется с водой раствора H₂O снова в H₂SO₄ , т. е. в серную. кислоту. Но при образовании ZnSO₄ развивается количество энергии, не только достаточное для вытеснения и освобождения водорода серной кислоты, но и дающее еще значительный избыток, который расходуется в нашем случае на образование тока. Таким образом, цинк не ждет, пока электролитический процесс доставит в его распоряжение свободный кислород, чтобы благодаря этому сначала окислиться, а потом раствориться в кислоте. Наоборот: он прямо вступает в процесс, который вообще осуществляется только благодаря этому вступлению цинка.