«Мемуары Бенджамина Франклина. Том 2»

Когда в результате какого-либо действия искусства или природы в одном теле оказывается большая пропорция этой жидкости, чем в другом, тело, в котором ее больше, будет передавать ее тому, в котором ее меньше, до тех пор, пока пропорция не станет равной; при условии, что расстояние между ними не слишком велико; или, если оно слишком велико, до тех пор, пока не появятся надлежащие проводники для ее передачи от одного к другому.

Если передача происходит через воздух без какого-либо проводника, между телами виден яркий свет и слышен звук. В наших небольших экспериментах мы называем этот свет и звук электрической искрой и щелчком; но в великих операциях природы свет — это то, что мы называем молнией, а звук (производимый в то же время, хотя обычно достигающий наших ушей позже, чем свет доходит до наших глаз) вместе с его эхом называется громом.

Если передача этой жидкости осуществляется через проводник, она может происходить без света и звука, так как тончайшая жидкость проходит внутри субстанции проводника.

Если проводник хороший и достаточного размера, жидкость проходит через него, не повреждая его. В противном случае он повреждается или разрушается.

Все металлы и вода являются хорошими проводниками. Другие тела могут стать проводниками, если в них содержится некоторое количество воды, например, дерево и другие материалы, используемые в строительстве; но, поскольку в них мало воды, они не являются хорошими проводниками и поэтому часто повреждаются в процессе.

Стекло, воск, шелк, шерсть, волосы, перья и даже дерево, если они совершенно сухие, являются непроводниками: то есть они сопротивляются, а не способствуют прохождению этой тончайшей жидкости.

Когда у этой жидкости есть возможность пройти через два проводника, один из которых хороший и достаточный, как металл, а другой не такой хороший, она проходит по лучшему и будет следовать по нему в любом направлении.

Расстояние, на котором тело, заряженное этой жидкостью, внезапно разряжается, ударяя через воздух в другое тело, которое не заряжено или заряжено не так сильно, различается в зависимости от количества жидкости, размеров и формы самих тел и состояния воздуха между ними. Это расстояние, каким бы оно ни было, между любыми двумя телами, называется ударным расстоянием, так как, пока они не приблизятся друг к другу на это расстояние, удар не произойдет.

Облака часто имеют больше этой жидкости в пропорции, чем земля; в этом случае, как только они приближаются достаточно близко (то есть в пределах ударного расстояния) или встречают проводник, жидкость покидает их и ударяет в землю. Облако, полностью заряженное этой жидкостью, если оно находится так высоко, что выходит за пределы ударного расстояния от земли, проходит спокойно, не производя шума и не давая света, если только не встречает другие облака, в которых ее меньше.

Высокие деревья и высокие здания, такие как башни и шпили церквей, иногда становятся проводниками между облаками и землей; но, не будучи хорошими проводниками, то есть не передавая жидкость свободно, они часто повреждаются.

Здания, крыши которых покрыты свинцом или другим металлом, а металлические водостоки продолжены от крыши до земли для отвода воды, никогда не страдают от молнии, так как, когда она попадает на такое здание, она проходит по металлам, а не по стенам.

Когда другие здания оказываются в пределах ударного расстояния от таких облаков, жидкость проходит по стенам, будь то дерево, кирпич или камень, покидая стены только тогда, когда может найти поблизости лучшие проводники, такие как металлические стержни, болты и петли окон или дверей, позолота на обшивке или рамах картин, серебрение на обратной стороне зеркал, проволока для звонков и тела животных, поскольку они содержат водянистые жидкости. И, проходя через дом, она следует по направлению этих проводников, захватывая на своем пути столько, сколько может помочь ей в прохождении, будь то по прямой или изогнутой линии, перескакивая с одного на другой, если они находятся недалеко друг от друга, лишь разрушая стену в тех местах, где эти частично хорошие проводники находятся слишком далеко друг от друга.

Железный стержень, помещенный снаружи здания, от самой высокой части продолженный вниз во влажную землю в любом направлении, прямом или изогнутом, повторяя форму крыши или частей здания, примет молнию на верхнем конце, притягивая ее так, чтобы предотвратить ее удар в любую другую часть, и, обеспечив ей хороший путь в землю, предотвратит повреждение любой части здания.

Установлено, что небольшое количество металла способно проводить большое количество этой жидкости. Известно, что проволока не толще гусиного пера проводила (с безопасностью для здания, насколько проволока была продолжена) количество молнии, которое нанесло огромный ущерб как выше, так и ниже нее; и, вероятно, более крупные стержни не нужны, хотя в Америке принято делать их диаметром в полдюйма, некоторые — в три четверти или дюйм.

Стержень может быть прикреплен к стене, дымоходу и т. д. железными скобами. Молния не покинет стержень (хороший проводник) через эти скобы. Она скорее, если бы какая-то часть ее была в стенах, перешла бы из них в стержень, чтобы легче попасть по этому проводнику в землю.

Если здание очень большое и обширное, для большей безопасности можно разместить два или более стержней в разных частях.

Маленькие рваные части облаков, подвешенные в воздухе между основной массой облаков и землей (как листовое золото в электрических экспериментах), часто служат частичными проводниками для молнии, которая переходит от одного из них к другому и с их помощью оказывается в пределах ударного расстояния до земли или здания. Поэтому она ударяет через эти проводники в здание, которое в противном случае находилось бы вне ударного расстояния.

Длинные острые точки, сообщающиеся с землей и направленные на такие части облаков, бесшумно вытягивают из них жидкость, которой они заряжены, после чего они притягиваются к облаку, и это может увеличить расстояние настолько, что оно окажется вне пределов досягаемости удара.

Именно поэтому мы поднимаем верхний конец стержня на шесть или восемь футов над самой высокой частью здания, постепенно сужая его до тонкого острого кончика, который позолочен, чтобы предотвратить его ржавление.

Таким образом, заостренный стержень либо предотвращает удар от облака, либо, если удар происходит, проводит его в землю, обеспечивая безопасность здания.

Нижний конец стержня должен входить в землю достаточно глубоко, чтобы достичь влажной части, возможно, на два или три фута; и если его согнуть под поверхностью так, чтобы он шел по горизонтальной линии на шесть или восемь футов от стены, а затем снова согнуть вниз на три или четыре фута, это предотвратит повреждение любых камней фундамента.

Человеку, опасающемуся опасности от молнии, которому во время грома случилось оказаться в доме, не защищенном таким образом, будет полезно избегать сидения рядом с дымоходом, рядом с зеркалом или любыми позолоченными картинами или обшивкой; самое безопасное место — середина комнаты (при условии, что это не под металлической люстрой, подвешенной на цепи), сидя на одном стуле и положив ноги на другой. Еще безопаснее принести два или три матраса или кровати в середину комнаты и, сложив их вдвое, поставить на них стул; ибо, поскольку они не являются такими хорошими проводниками, как стены, молния не выберет прерывистый путь через воздух комнаты и постельные принадлежности, когда может пройти через непрерывный лучший проводник — стену. Но там, где это возможно, гамак или подвесная кровать, подвешенная на шелковых шнурах на равном расстоянии от стен со всех сторон, а также от потолка и пола сверху и снизу, обеспечивает самое безопасное положение, которое человек может иметь в любой комнате вообще; и что, действительно, можно считать совершенно свободным от опасности любого удара молнии.

Б. Франклин.

Париж, сентябрь 1767 г.

Питеру Коллинсону, Лондон.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗМЕЙ.

Филадельфия, 16 октября 1752 г.

Поскольку в публичных газетах из Европы часто упоминается об успехе филадельфийского эксперимента по извлечению электрического огня из облаков с помощью заостренных железных стержней, установленных на высоких зданиях и т. д., любознательным может быть приятно узнать, что тот же эксперимент удался в Филадельфии, хотя и был выполнен другим и более простым способом, который заключается в следующем:

Сделайте небольшой крест из двух легких кедровых планок, плечи которых достаточно длинны, чтобы достичь четырех углов большого тонкого шелкового платка в развернутом виде; привяжите углы платка к концам креста, так у вас получится корпус воздушного змея, который, будучи должным образом снабжен хвостом, петлей и бечевкой, поднимется в воздух, как те, что сделаны из бумаги; но этот, будучи шелковым, лучше приспособлен выдерживать влагу и ветер грозы, не разрываясь. К вершине вертикальной палки креста нужно прикрепить очень острую заостренную проволоку, поднимающуюся на фут или более над деревом. К концу бечевки рядом с рукой нужно привязать шелковую ленту, а там, где соединяются шелк и бечевка, можно прикрепить ключ. Этот змей должен быть запущен, когда кажется, что приближается гроза, и человек, который держит бечевку, должен стоять в дверях или окне, или под каким-либо укрытием, чтобы шелковая лента не намокла; и нужно следить за тем, чтобы бечевка не касалась рамы двери или окна. Как только какое-либо из грозовых облаков окажется над змеем, заостренная проволока вытянет из них электрический огонь, и змей вместе со всей бечевкой наэлектризуется, а свободные волокна бечевки будут торчать во все стороны и притягиваться приближающимся пальцем. А когда дождь намочит змея и бечевку так, что она сможет свободно проводить электрический огонь, вы обнаружите, что он обильно струится из ключа при приближении вашего сустава пальца. От этого ключа можно зарядить флакон; и из полученного таким образом электрического огня можно зажечь спирт и выполнить все другие электрические эксперименты, которые обычно делаются с помощью натертого стеклянного шара или трубки, и тем самым полностью продемонстрировать тождественность электрической материи с материей молнии.

Б. Франклин.

Физические и метеорологические наблюдения, предположения и догадки. — Прочитано в Королевском обществе 3 июня 1756 года.

Частицы воздуха удерживаются на расстоянии друг от друга благодаря их взаимному отталкиванию * * *

Любые частицы другой материи (не наделенные этой способностью к отталкиванию), поддерживаемые в воздухе, должны прилипать к частицам воздуха и поддерживаться ими; ибо в пустотах нет ничего, на чем они могли бы покоиться.

Воздух и вода взаимно притягивают друг друга. Отсюда вода будет растворяться в воздухе, как соль в воде.

Удельный вес материи не изменяется при делении материи, хотя поверхность увеличивается. Шестнадцать свинцовых пуль по одной унции каждая весят в воде столько же, сколько одна весом в фунт, чья поверхность меньше.

Следовательно, поддержание соли в воде не связано с увеличением ее поверхности.

Кусок соли, даже если его оставить в покое на дне сосуда с водой, растворится в ней, и его части будут двигаться во все стороны, пока не распределятся равномерно в воде; следовательно, существует взаимное притяжение между водой и солью. Каждая частица воды принимает столько частиц соли, сколько может к ней прилипнуть; когда добавляется больше, она выпадает в осадок и не остается во взвешенном состоянии.

Вода, таким же образом, будет растворяться в воздухе, причем каждая частица воздуха принимает одну или несколько частиц воды. Когда добавляется слишком много, она выпадает в осадок в виде дождя.

Но поскольку между частицами воздуха нет такой же непрерывности, как у воды, растворение воды в воздухе не происходит без движения воздуха, вызывающего свежий приток сухих частиц.

Часть жидкости, имеющая больше того, что она растворяет, будет передавать другим частям, у которых его меньше. Таким образом, очень соленая вода, вступая в контакт с пресной, передает свою соленость, пока все не станет равным, и тем скорее, если есть небольшое движение воды. * * *

Воздух, испытывающий постоянные изменения в степени своего тепла из-за различных причин и обстоятельств и, следовательно, изменения в своем удельном весе, должен поэтому находиться в постоянном движении.

Небольшое количество огня, смешанное с водой (или степень тепла в ней), настолько ослабляет сцепление ее частиц, что те, что находятся на поверхности, легко покидают ее и прилипают к частицам воздуха.

Умеренно нагретый воздух будет поддерживать большее количество воды невидимо, чем холодный воздух; ибо его частицы, будучи оттеснены теплом на большее расстояние друг от друга, тем самым легче удерживают частицы воды, присоединенные к ним, от слияния в коагуляты, которые препятствовали бы, преломляли или отражали свет.

Следовательно, когда мы дышим теплым воздухом, хотя из легких может забираться то же количество влаги, что и при дыхании холодным воздухом, эта влага не так заметна.

Вода, будучи сильно нагретой, т. е. до степени кипения, ее частицы, покидая ее, настолько отталкивают друг друга, что занимают гораздо больше места, чем прежде, и благодаря этому отталкиванию поддерживают себя, вытесняя воздух из пространства, которое они занимают. Когда эта степень тепла уменьшается, они снова взаимно притягиваются, и, не имея смешанных частиц воздуха, к которым они могли бы прилипнуть, благодаря чему они могли бы поддерживаться и удерживаться на расстоянии, они мгновенно падают, сливаются и снова становятся водой.

Вода, обычно рассеянная в нашей атмосфере, никогда не получает такой степени тепла от солнца или другой причины, как вода при кипении; поэтому она поддерживается не таким теплом, а прилипанием к воздуху. * * *

Частица воздуха, нагруженная прилипшей водой или любой другой материей, тяжелее, чем прежде, и должна опускаться.

Если предположить, что атмосфера находится в покое, нагруженная опускающаяся частица должна воздействовать с силой на частицы, между которыми она проходит или с которыми встречается, достаточной, чтобы в некоторой степени преодолеть их взаимное отталкивание и подтолкнуть их ближе друг к другу. * * *

Каждая частица воздуха, следовательно, выдержит любую нагрузку, уступающую силе этих отталкиваний.

Отсюда поддержка туманов, дымок, облаков.

Очень теплый, чистый воздух, хотя и поддерживающий очень большое количество влаги, станет мутным и облачным при смешивании с более холодным воздухом, так же как туманный, мутный воздух станет чистым при нагревании.

Таким образом, солнце, светящее на утренний туман, рассеивает его; облака видны тающими в солнечный день.

Но холод конденсирует и делает видимым пар: кружка или графин, наполненные холодной водой, будут конденсировать влагу теплого, чистого воздуха на своей внешней стороне, где она становится видимой в виде росы, сливается в капли и стекает маленькими струйками.

Солнце нагревает воздух нашей атмосферы больше всего вблизи поверхности земли; ибо там, помимо прямых лучей, есть много отражений. Более того, сама земля, будучи нагретой, передает свое тепло соседнему воздуху.

Высокие регионы, через которые проходят только прямые солнечные лучи, сравнительно очень холодны. Отсюда холодный воздух на вершинах гор и снег на некоторых из них круглый год, даже в жарком поясе. Отсюда град летом.

Если бы атмосфера была вся (как сверху, так и снизу) всегда одной и той же температуры в отношении холода или тепла, то верхний воздух всегда был бы более редким, чем нижний, потому что давление на него меньше; следовательно, более легким, и поэтому он сохранял бы свое место.

Но верхний воздух может быть более конденсирован холодом, чем нижний воздух давлением; нижний — более расширен теплом, чем верхний из-за отсутствия давления. В таком случае верхний воздух станет тяжелее, а нижний — легче.

Нижний слой воздуха, нагреваясь и расширяясь, приподнимает и поддерживает некоторое время более холодный, тяжелый воздух наверху и будет продолжать поддерживать его, пока сохраняется равновесие. Таким образом, вода поддерживается в перевернутом открытом стакане, пока равновесие поддерживается равным давлением вверх воздуха снизу; но если равновесие по какой-либо причине нарушается, вода опускается на более тяжелой стороне, а воздух поднимается на ее место.

Поднятый тяжелый холодный воздух над нагретой страной, становясь по какой-либо причине неравномерно поддерживаемым или неравным по своему весу, самая тяжелая часть опускается первой, а остальная следует стремительно. Отсюда порывы после жары и ураганы в жарком климате. Отсюда воздух порывов и ураганов холодный, хотя в жарком климате и сезонах; он приходит сверху.

Холодный воздух, опускающийся сверху, проникая в наш теплый регион, полный водянистых частиц, конденсирует их, делает их видимыми, образует облако, густое и темное, иногда сразу затягивающее большие и обширные пространства; иногда, если смотреть издалека, маленькое вначале, постепенно увеличивающееся; холодный край или поверхность облака конденсирует пары рядом с ним, которые образуют меньшие облака, присоединяющиеся к нему, увеличивающие его объем, оно опускается вместе с ветром и своим приобретенным весом, приближается к земле, становится плотнее с постоянными добавлениями воды и разряжается сильными ливнями.

Маленькие черные облака, появляющиеся таким образом в чистом небе в жарком климате, предвещают штормы и предупреждают моряков убрать паруса.

Земля, вращаясь вокруг своей оси примерно за двадцать четыре часа, экваториальные части должны двигаться примерно на пятнадцать миль в каждую минуту; в северных и южных широтах это движение постепенно уменьшается к полюсам, а там его нет.

Если бы на поверхности земного шара был полный штиль, это должно было бы происходить из-за того, что воздух движется в каждой части так же быстро, как земля или море, которые он покрывает. * * *

Воздух под экватором и между тропиками, постоянно нагреваемый и разрежаемый солнцем, поднимается. Его место занимает воздух из северных и южных широт, который, приходя из частей, где земля и воздух имели меньшее движение, и не приобретая внезапно более быстрого движения экваториальной земли, кажется восточным ветром, дующим на запад; земля движется с запада на восток и проскальзывает под воздухом. [37]

Таким образом, когда мы едем в штиль, кажется, что ветер дует против нас: если мы едем по ветру и быстрее, даже это будет казаться небольшим ветром против нас.

Воздух, разреженный между тропиками и поднимающийся, должен течь в верхнем регионе на север и юг. Прежде чем он поднялся, он приобрел наибольшее движение, которое могло дать ему вращение земли. Он сохраняет некоторую степень этого движения и, опускаясь в более высоких широтах, где движение земли меньше, будет казаться западным ветром, однако стремящимся к экваториальным частям, чтобы восполнить пустоту, вызванную воздухом нижних регионов, текущим туда.

Отсюда наши общие холодные ветры — северо-западные, наши летние холодные порывы — такие же.

Воздух в душную погоду, хотя и не облачный, имеет своего рода дымку, которая делает объекты на расстоянии тусклыми и нечеткими. Эта дымка вызвана большим количеством влаги, равномерно распределенной в этом воздухе. Когда из-за холодного ветра, дующего вниз среди него, она конденсируется в облака и выпадает в виде дождя, воздух становится чище и яснее. Отсюда после порывов отдаленные объекты кажутся четкими, их фигуры резко очерченными.

Экстремально холодные ветры замораживают поверхность земли, унося ее огонь. Теплые ветры, дующие впоследствии над этой замерзшей поверхностью, будут охлаждаться ею. Если бы эту замерзшую поверхность можно было перевернуть, а более теплую поднять из-под нее, те теплые ветры не охлаждались бы так сильно.

Поверхность земли также иногда сильно нагревается солнцем: и такая нагретая поверхность, не меняясь, нагревает воздух, который движется над ней.

Моря, озера и большие водоемы, взволнованные ветрами, постоянно меняют поверхности; холодная поверхность зимой переворачивается движением волн, а более теплая поднимается; летом теплая переворачивается, а более холодная поднимается. Отсюда более равная температура морской воды и воздуха над ней. Отсюда зимой ветры с моря кажутся теплыми, ветры с суши — холодными. Летом — наоборот.

Поэтому озера к северо-западу от нас, [38] поскольку они не так сильно замерзают и не так склонны к замерзанию, как земля, скорее смягчают, чем усиливают холод наших зимних ветров.

Воздух над морем, будучи теплее и, следовательно, легче зимой, чем воздух над замерзшей землей, может быть еще одной причиной наших общих северо-западных ветров, которые дуют в море под прямым углом от нашего североамериканского побережья. Теплый, легкий морской воздух поднимается, тяжелый, холодный земной воздух давит на его место.

Тяжелые жидкости, опускаясь, часто образуют вихри или водовороты, как видно в воронке, где вода приобретает круговое движение, удаляясь во все стороны от центра и оставляя пустоту посередине, наибольшую сверху и уменьшающуюся книзу, как рупор, его широкий конец вверх.

Воздух, опускающийся или поднимающийся, может образовывать тот же вид вихрей или вращений, части воздуха приобретают круговое движение и удаляются от середины круга под действием центробежной силы, оставляя там пустоту; если опускается — наибольшую сверху и уменьшающуюся книзу; если поднимается — наибольшую снизу и уменьшающуюся кверху; как рупор, стоящий своим широким концом на земле.

Когда воздух опускается с силой в одних местах, он может подниматься с равной силой в других и образовывать оба вида вихрей.

Воздух в своем вращательном движении, удаляясь во все стороны от центра или оси рупора, оставляет там вакуум, который не может быть заполнен через стороны, так как вращающийся воздух, как арка, препятствует этому; он должен тогда давить в открытые концы.

Наибольшее давление внутрь должно быть на нижнем конце, так как наибольший вес окружающей атмосферы находится там. Воздух, входя, поднимается внутри и поднимает пыль, листья и даже более тяжелые тела, которые встречаются на его пути, когда вихрь проходит над землей.

Если он проходит над водой, вес окружающей атмосферы выталкивает воду в пустоту, часть которой постепенно соединяется с вращающимся воздухом и, добавляя вес и получая ускоренное движение, удаляется дальше от центра или оси рупора по мере уменьшения давления; и, наконец, по мере расширения рупора, разбивается на мелкие частицы и таким образом соединяется с воздухом, чтобы поддерживаться им и стать черными облаками на вершине рупора.

Таким образом, эти вихри могут быть смерчами на суше, водяными смерчами на море. Тело воды, так поднятое, может быть внезапно сброшено, когда движение и т. д. не имеют силы поддерживать его, или вращающаяся арка сломана так, чтобы допустить воздух: падая в море, оно безвредно, если только корабли не окажутся под ним; и если в поступательном движении вихря он переместился с моря на сушу и затем ломается, последствиями являются внезапные, сильные и разрушительные потоки.

[37] См. статью на эту тему покойного изобретательного мистера Хэдли в «Филадельфийских трудах», где впервые появилась эта гипотеза объяснения пассатов.

[38] В Пенсильвании.

Доктору Перкинсу.

Сравнение водяных смерчей и вихрей. — Прочитано в Королевском обществе 24 июня 1753 года.

Филадельфия, 4 февраля 1753 г.

Я должен был написать вам давным-давно, в ответ на ваше письмо от 16 октября, касающееся водяного смерча; но дела отчасти, а отчасти желание получить дальнейшую информацию путем расспросов среди моих знакомых моряков побуждали меня откладывать написание время от времени, пока мне почти стыдно возвращаться к этой теме, не зная, не забыли ли вы то, что было сказано по этому поводу.

Ничто, безусловно, не может быть более полезным для исследователя природы, чем возражения, разумно сделанные против его мнения, принятого, возможно, слишком поспешно: ибо такие возражения заставляют его заново изучить вопрос, тщательно рассмотреть каждое обстоятельство, сравнить факты, провести эксперименты, взвесить аргументы и не спешить с выводами. И отсюда возникает несомненная польза; ибо он либо подтверждает истину, ранее слишком слабо подкрепленную, либо обнаруживает ошибку и получает наставление от оппонента.

В этом свете я рассматриваю возражения и замечания, которые вы мне прислали, и искренне благодарю вас за них; но как бы ни склоняли меня мои наклонности к философским изысканиям, я настолько занят делами, общественными и частными, что эти более приятные занятия часто прерываются, и цепочка мыслей, необходимая для тесного продолжения в таких дискуссиях, настолько разорвана и раздроблена, что мне с трудом удается удовлетворить себя в любом из них; и я сейчас не намного ближе к выводу в этом вопросе о смерче, чем когда впервые прочитал ваше письмо.

Тем не менее, надеясь, что мы со временем сможем вместе докопаться до истины, я пришлю вам свои нынешние мысли с некоторыми наблюдениями по поводу ваших доводов, по поводу отчетов в «Трудах» и по поводу других сведений, с которыми я сталкивался. Возможно, пока я пишу, меня осенит какой-то новый свет, ибо теперь я буду вынужден рассмотреть предмет с чуть большим вниманием.

Я согласен с вами в том, что нельзя предполагать, будто вода в больших массах поднимается в область облаков посредством вакуума в смерче; ибо давление окружающего атмосферного воздуха не могло бы поднять ее сплошной массой или столбом на высоту, значительно превышающую тридцать футов. Но если в центре или вблизи оси смерчей действительно существует вакуум, то, полагаю, вода может подниматься в таком вакууме на эту высоту или на меньшую, в зависимости от того, насколько менее совершенным является вакуум.

Я не читал отчет Стюарта в «Транзакциях» много лет до получения вашего письма и совершенно забыл о нем; но теперь, рассматривая его чертежи и изучая описания, я нахожу, что они, по-видимому, подтверждают мою гипотезу; ибо он описывает и изображает водяные столбы различной высоты, резко обрывающиеся сверху, точно так же, как вела бы себя вода, будучи вытесненной атмосферным давлением в откачанную трубку.

Однако я больше не должен называть это «моей гипотезой», поскольку обнаружил, что Стюарт пришел к той же мысли, хотя и выразил ее несколько неясно, когда сказал: «он полагает, что это явление может быть объяснено всасыванием (неправильно так называемым) или, скорее, выталкиванием, как при прикладывании медицинской банки к телу, когда воздух предварительно удаляется с помощью горящего льна».

В своей статье я предположил, что смерч и водяной смерч — это одно и то же явление, происходящее от одной и той же причины; единственная разница между ними заключается в том, что один проходит над сушей, а другой — над водой. Я также нахожу в «Транзакциях», что М. де ла Прим был того же мнения; ибо он описывает там два смерча, как он их называет, которые наблюдались в разное время в Хатфилде, в Йоркшире, чей вид в воздухе был таким же, как у морских смерчей, а последствия — такими же, как у настоящих вихрей.

Смерчи обычно имеют как поступательное, так и круговое движение; таковым был и так называемый смерч в Топшеме, описанный в «Философских трудах», который также, судя по описанным последствиям, был настоящим вихрем. Водяные смерчи также обладают поступательным движением; оно бывает иногда сильнее, иногда слабее; в одних случаях — бурным, в других — едва заметным. Вихрь в Уоррингтоне долгое время продолжался в Акрент-Клоуз.

Смерчи обычно возникают после штиля и сильной жары: то же самое наблюдается и в отношении водяных смерчей, которые поэтому наиболее часты в теплых широтах. Смерч, случившийся в холодную погоду в Даунсе, описанный мистером Гордоном в «Транзакциях», по этой причине был сочтен необычайным; но он отмечает при этом, что погода, хотя и была холодной, когда появился смерч, вскоре после этого стала гораздо холоднее: как мы обнаруживаем, что после смерча обычно становится менее тепло.

Вы согласны с тем, что ветер дует со всех сторон к смерчу из большого пространства вокруг. Один знающий китобой из Нантакета сообщил мне, что три их судна, вышедшие на промысел китов, случайно попали в штиль и находились в поле зрения друг друга на расстоянии около лиги, если я правильно помню, почти образуя треугольник: через некоторое время вблизи середины треугольника появился водяной смерч, поднялся свежий ветер, и каждое судно поставило паруса; и тогда им всем по положению парусов и курсу, которым шло каждое судно, показалось, что смерч находится с подветренной стороны от каждого из них; и все они подтвердили это, когда позже встретились и стали обсуждать это событие. Так что и в этой особенности смерчи и водяные смерчи сходны.

Но если то, что кажется водяным смерчем в море, иногда при своем поступательном движении встречает сушу и проходит над ней, производя там все явления и последствия вихря, то отсюда должно казаться еще более очевидным, что вихрь и смерч — одно и то же. Я прилагаю к сему письмо от одного изобретательного врача из моих знакомых, который приводит один пример этого, наблюдавшийся им лично.

Жидкость, движущаяся со всех точек горизонтально к центру, должна в этом центре либо подниматься, либо опускаться. Если в чане с водой открыть отверстие в середине дна, она потечет со всех сторон к центру и там опустится в воронку. Но воздух, текущий по поверхности суши или воды и вблизи нее со всех сторон к центру, должен в этом центре подниматься, так как суша или вода препятствуют его опусканию.

Если эти концентрирующиеся потоки воздуха находятся в верхнем слое, они могут, конечно, опускаться в смерче или вихре; но тогда, когда объединенный поток достиг бы земли или воды, он бы растекся и, вероятно, дул бы во все стороны от центра. Могут существовать вихри обоих видов, но, исходя из обычно наблюдаемых эффектов, я подозреваю, что восходящий является наиболее распространенным: когда верхний воздух опускается, это происходит, возможно, в виде более крупной массы, распространяющейся шире, как в наших грозовых шквалах, и без сильного вращения; и когда воздух опускается в смерче или вихре, я скорее ожидал бы, что он вдавит крышу дома внутрь или вогнет черепицу, дранку или солому, вдавит лодку в воду или кусок бревна в землю, нежели поднимет их и унесет.

Так случилось, что я не встречал никаких сообщений о смерчах, которые определенно опускались бы; подозреваю, что они нечасты. Пожалуйста, сообщите о тех, которые вы упоминаете. Кажущееся опускание трубы из облаков к земле или морю я постараюсь объяснить позже.

Увеличение облака, что, насколько мне известно, обычно, если не всегда, происходит во время смерча, по-видимому, указывает на восхождение, а не на нисхождение материи, из которой такое облако состоит; ибо от опускающегося смерча следовало бы ожидать уменьшения облака. Я признаю, однако, что холодный воздух, опускаясь, может, конденсируя пары в более низком слое, формировать и увеличивать облака; что, я думаю, обычно происходит при наших обычных грозовых шквалах, и поэтому не придаю большого значения этому аргументу.

Смерчи и водяные смерчи случаются не всегда, хотя чаще всего, в дневное время. Ужасный вихрь, повредивший значительную часть Рима 11 июня 1749 года, произошел в ночь того же дня. Предполагалось, что он сначала был водяным смерчем, ибо говорят, что вне всякого сомнения он сформировался в соседнем море, так как его путь можно было проследить от Остии до Рима. Я нахожу это в отчете отца Бошковича об этом событии, в сокращенном виде в «Мансли Ревью» за декабрь 1750 года.

В этом отчете говорится, что вихрь выглядел как очень черное, длинное и высокое облако, обнаруживаемое, несмотря на темноту ночи, по непрерывным молниям или вспышкам со всех сторон, движущееся с удивительной быстротой и на высоте трех или четырех футов от земли. Его обычными последствиями для домов были срывание крыш, сдувание дымоходов, выбивание дверей и окон, взламывание полов и снятие мостовых в комнатах (некоторые из этих эффектов, по-видимому, хорошо согласуются с предполагаемым вакуумом в центре вихря), а сами стропила домов были сломаны и разбросаны, и даже брошены в дома на значительном расстоянии и т. д.

Из выражения отца Бошковича следует, что ветер дул со всех сторон к вихрю; ибо, тщательно наблюдая за его действиями, он заключает обо всех вихрях: «что их движение круговое, а действие притягивающее».

Он отмечает в ряде историй о вихрях и т. д., «что их обычным действием является поднятие в воздух черепицы, камней и самих животных, которые оказываются на их пути, и всех видов тел без исключения, отбрасывая их на значительное расстояние с большой стремительностью».

Такие эффекты, по-видимому, указывают на восходящий поток воздуха.

Я постараюсь объяснить свои представления об этом предмете с помощью рисунков, представляющих план и вид сбоку смерча или водяного смерча.

Я хотел бы только сначала попросить позволения использовать два или три положения, упомянутые в моей предыдущей статье.

1. Что нижний слой воздуха часто более нагрет и, следовательно, более разрежен, чем верхний; а значит, удельно легче. Холод верхнего слоя проявляется в граде, который иногда выпадает из него в жаркий день.

2. Что нагретый воздух может быть очень влажным, но влага при этом настолько равномерно распределена и разрежена, что не видна, пока с ним не смешается более холодный воздух, когда она конденсируется и становится видимой. Так, наше дыхание, невидимое летом, становится видимым зимой.

Теперь предположим участок суши или моря, возможно, шестьдесят миль в квадрате, не закрытый облаками и не обдуваемый ветрами в течение большей части летнего дня, или, может быть, нескольких дней подряд, пока он не будет сильно нагрет вместе с нижним слоем воздуха, соприкасающимся с ним, так что указанный нижний воздух станет удельно легче, чем лежащий выше слой атмосферы, в котором обычно плавают облака: предположим также, что воздух, окружающий этот участок, не был так сильно нагрет в течение этих дней и поэтому остается более тяжелым. Следствием этого должно быть, как я полагаю, то, что нагретый более легкий воздух, будучи сжимаемым со всех сторон, должен подниматься, а более тяжелый — опускаться; и поскольку это поднятие не может происходить во всех частях или на всей площади участка сразу, ибо это оставило бы слишком обширный вакуум, поднятие начнется именно в том столбе, который окажется самым легким или наиболее разреженным; и теплый воздух будет течь горизонтально со всех точек к этому столбу, где, встречаясь и соединяясь для подъема, несколько потоков естественно образуют вихрь, точно так же, как вихрь образуется в чане с водой, когда опускающаяся жидкость течет со всех сторон чана к отверстию в центре.

И поскольку несколько потоков прибывают к этому центральному восходящему столбу со значительной степенью горизонтального движения, они не могут внезапно изменить его на вертикальное; поэтому, постепенно отклоняясь при приближении к вихрю от прямых кривых или круговых линий, они, соединившись с вихрем, поднимаются спиральным движением, подобно тому как вода опускается по спирали через отверстие в упомянутом чане.

Наконец, поскольку нижний воздух, ближайший к поверхности, наиболее разрежен жаром солнца, на этот воздух сильнее всего воздействует давление окружающего холодного и тяжелого воздуха, который должен занять его место; следовательно, его движение к вихрю самое быстрое, а значит, сила нижней части вихря или трубы самая большая, и центробежная сила его частиц наибольшая; и отсюда вакуум вокруг оси вихря должен быть наибольшим вблизи земли или моря и постепенно уменьшаться по мере приближения к области облаков, пока не закончится в точке, как в P, на рис. 2 на пластине, образуя длинный и острый конус.

На рисунке 1, который представляет собой план или чертеж смерча, круг V представляет центральный вакуум.

Между a a a a и b b b b я предполагаю массу воздуха, сильно сжатую давлением потоков, движущихся к ней со всех сторон снаружи, и своей центробежной силой изнутри, движущуюся вокруг с поразительной быстротой (имеющую, так сказать, полные импульсы всех потоков, объединенные в себе) и с силой, равной ее быстроте и плотности.

Именно эта вращающаяся масса воздуха между a a a a и b b b b поднимается по спирали; своей силой она разрывает здания на части, выкручивает с корнем большие деревья и т. д. и своим спиральным движением поднимает обломки так высоко, пока давление окружающих и приближающихся потоков, уменьшаясь, уже не может удерживать их в круге, или их собственная центробежная сила, увеличиваясь, не становится слишком сильной для такого давления, когда они разлетаются по касательным линиям, как камни из пращи, и падают со всех сторон на больших расстояниях.

Если это происходит в море, вода под и между a a a a и b b b b будет сильно взволнована и приведена в движение, а ее части подняты вместе со спиральным потоком и разбросаны так, что образуют кустообразный вид.

Этот круг имеет различные диаметры, иногда очень большие. Если вакуум проходит над водой, вода может подняться в нем в виде массы или столба почти на высоту тридцати двух футов. Если он проходит над домами, он может выбить их окна или стены наружу, сорвать крыши и вырвать полы из-за внезапного разрежения воздуха, содержащегося внутри таких зданий; внешнее давление атмосферы внезапно снимается; так закупоренная бутылка с воздухом лопается под откачанным колоколом воздушного насоса.

Рис. 2 должен представлять вид сбоку водяного смерча, где я предполагаю P P P — конус, сначала вакуум, пока W W, восходящий столб воды, не заполнил его значительную часть. S S S S — спиральный вихрь воздуха, окружающий вакуум и продолжающийся выше в виде плотного столба после того, как вакуум заканчивается в точке P, пока не достигнет прохладного слоя воздуха. B B — куст, описанный Стюартом, окружающий основание столба воды.

Теперь я предполагаю, что этот вихрь воздуха сначала будет таким же невидимым, как сам воздух, хотя в действительности достигает от воды до слоя прохладного воздуха, в котором обычно плавают наши низкие летние грозовые облака: но вскоре он станет видимым на своих концах. На нижнем конце — из-за волнения воды под вращающейся частью круга, между P и S, образуя «куст» Стюарта, и из-за вздутия и поднятия воды в начальном вакууме, который сначала представляет собой маленький, низкий, широкий конус, вершина которого постепенно поднимается и заостряется по мере увеличения силы вихря. На верхнем конце он становится видимым благодаря теплому воздуху, поднятому в более прохладный слой, где его влага начинает конденсироваться в густой пар от холода, и виден сначала в A, самой высокой части, которая, будучи теперь охлажденной, конденсирует то, что поднимается следом в B, которое конденсирует то, что в C, а то конденсирует то, что поднимается в D; холод действует через контакт паров быстрее по прямой линии вниз, чем пары могут подняться по спиральной линии вверх; они, однако, поднимаются, и по мере того, как от постоянного добавления они становятся плотнее, а следовательно, их центробежная сила больше, и, поднявшись выше концентрирующихся потоков, составляющих вихрь, разлетаются, распространяются и образуют облако.

Кажется легко представить, как благодаря этой последовательной конденсации сверху смерч кажется опускающимся или падающим из облака, хотя материалы, из которых он состоит, все это время поднимаются.

Конденсация влаги, содержащейся в таком большом количестве теплого воздуха, какое, можно предположить, поднимается за короткое время в этом невероятно быстром вихре, возможно, достаточна для формирования облака большой протяженности, даже если смерч находится над сушей, как те в Хатфилде; и если земля оказывается не очень пыльной, возможно, нижняя часть смерча едва ли станет видимой вообще; хотя верхняя, или то, что обычно называют опускающейся частью, будет очень отчетливо видна.

То же самое может произойти в море, в случае если вихрь недостаточно силен, чтобы создать высокий вакуум и поднять столб и т. д. В таком случае будет видна только верхняя часть A B C D, а внизу, возможно, «куст».

Но если вихрь силен, и на земле много пыли, а столб W W поднят из воды, тогда нижняя часть становится видимой и иногда даже соединяется с верхней частью. Ибо пыль может переноситься вверх в спиральном вихре, пока не достигнет слоя, где пар конденсируется, и подниматься вместе с ним даже до облаков: а трение вращающегося воздуха о стороны столба W W может отделять большие количества его воды, разбивать ее на капли и переносить их вверх в спиральном вихре, смешанном с воздухом; более тяжелые капли могут, конечно, разлетаться и падать дождем вокруг смерча; но большая часть ее будет разбита на пар, все еще видимый; и таким образом, в обоих случаях, из-за пыли на суше и воды в море, вся трубка может быть затемнена и сделана видимой.

По мере ослабления вихря трубка может (по внешнему виду) разделиться посередине; столб воды оседает, а верхняя конденсированная часть втягивается в облако. И все же трубка или вихрь воздуха может оставаться целым, только середина становится невидимой, так как не содержит видимой материи.

Доктор Стюарт говорит: «Было заметно у всех смерчей, которые он видел, но более ощутимо у большого, что к концу он начал выглядеть как полая труба, только черная по краям, но белая посередине; и хотя сначала он был совершенно черным и непрозрачным, теперь можно было очень отчетливо заметить, как морская вода взлетает вверх вдоль середины этого канала, подобно дыму в дымоходе».

А доктор Мэзер, описывая вихрь, говорит: «Густое темное маленькое облако поднялось со столбом света внутри, диаметром около восьми или десяти футов, и прошло по земле по пути не шире улицы, ужасно вырывая деревья с корнем, раздувая их в воздухе, как перья, и подбрасывая камни большого веса на значительную высоту в воздух» и т. д.

Эти описания, одно — водяных смерчей, другое — вихря, по-видимому, сходятся в этой детали; то, что один джентльмен описывает как трубку, черную по краям и белую посередине, другой называет черным облаком со столбом света внутри; последнее выражение имеет лишь немного больше «чудесного», но суть та же; и это, кажется, не очень трудно понять. Когда смерчи доктора Стюарта были полностью заряжены, то есть когда вращающаяся труба воздуха была заполнена между a a a a и b b b b, рис. 1, количествами капель и пара, оторванными от столба W W, рис. 2, все это становилось настолько темным, что сквозь него нельзя было видеть, и спиральное восходящее движение не обнаруживалось; но когда количество поднимающейся материи уменьшалось, труба становилась более прозрачной, и восходящее движение становилось видимым. Ибо при рассмотрении рисунка, приведенного на противоположной странице, касающегося сечения нашего смерча с вакуумом посередине, ясно, что если мы посмотрим на такую полую трубу в направлении стрелок и предположим, что непрозрачные частицы равномерно смешаны в пространстве между двумя круговыми линиями, то как часть между стрелками a и b, так и часть между стрелками c и d будут казаться намного темнее, чем часть между b и c, так как в линии зрения через стороны должно быть гораздо больше этих непрозрачных частиц, чем через середину. Именно так волос в микроскопе явно кажется трубкой, стороны которой выглядят темнее середины. Вихрь доктора Мэзера, вероятно, был наполнен пылью, стороны были очень темными, но вакуум внутри, делая середину более прозрачной, заставил его назвать это столбом света.

Увеличить

Именно в этой более прозрачной части, между b и c, Стюарт мог видеть спиральное движение паров, чьи линии на ближайшей и дальней стороне прозрачной части, пересекаясь, представляли дым, поднимающийся в дымоходе; ибо, поскольку количество все еще было слишком велико на линии зрения через стороны трубки, движение не могло быть обнаружено там, и поэтому они представляли твердые стороны дымохода.

Когда пары достигают в трубе от облаков до земли, неудивительно теперь для тех, кто понимает электричество, что вспышки молнии должны спускаться по смерчу, как в случае с Римом.

Но вы возражаете: если вода может таким образом переноситься в облака, почему у нас нет соленых дождей? Возражение сильное и разумное, и я не знаю, смогу ли я ответить на него к вашему удовлетворению. Я никогда не слышал ни об одном соленом дожде, кроме того случая, когда смерч прошел довольно близко от корабля; поэтому я полагаю, что это лишь капли, отброшенные от смерча центробежной силой (как птицы в Хатфилде), когда они были подняты так высоко, что оказались выше или стали слишком сильно центробежными для давления сходящихся ветров, окружающих его: и, действительно, я верю, что никакого другого вида соленого дождя быть не может; ибо благости Божьей было угодно устроить так, что частицы воздуха не притягивают частицы соли, хотя они сильно притягивают воду.

Отсюда, хотя все металлы, даже золото, могут соединяться с воздухом и становиться летучими, соль остается фиксированной в огне, и никакой жар не может заставить ее подняться на сколько-нибудь значительную высоту или заставить воздух удерживать ее. Отсюда, когда соль поднимается, как она может немного подняться в воздух вместе с водой, мгновенно происходит разделение; частицы воды прилипают к воздуху, а частицы соли падают обратно, как будто отталкиваемые и вытесняемые из воды какой-то силой в воздухе; или, как некоторые металлы, растворенные в соответствующем растворителе, покидают растворитель, когда приближается другое вещество, и прилипают к нему, так вода покидает соль и обнимает воздух; но воздух не обнимет соль и не покинет воду, иначе наши дожди действительно были бы солеными, и каждое дерево и растение на лице земли было бы уничтожено, вместе со всеми животными, которые зависят от них в своем существовании. Тот, кто соразмерил и дал надлежащие количества всему, не забыл и об этом. Давайте поклонимся Ему с хвалой и благодарением.

По некоторым сообщениям моряков, кажется, что столб воды W W иногда падает внезапно; и если он, как говорят некоторые, пятнадцать или двадцать ярдов в диаметре, он должен падать с большой силой, и они могут вполне опасаться за свои корабли. Согласно одному отчету в «Транзакциях» о смерче, который упал в Колне, в Ланкашире, можно подумать, что столб иногда поднимается с воды и переносится над сушей, а там падает в виде массы; но это, я полагаю, случается редко.

Стюарт описывает свои смерчи как выглядящие не больше мачты, а иногда и меньше; но их видели на расстоянии полутора лиг.

Думаю, я когда-то читал у Дампира или другого путешественника, что смерч при своем поступательном движении прошел над кораблем, попавшим в штиль у побережья Гвинеи, и сначала опрокинул его на один бок, унеся фок-мачту, затем внезапно подхватил его и опрокинул на другой бок, унеся бизань-мачту, и все это закончилось в одно мгновение. Я полагаю, что первый ущерб был нанесен передней стороной вихря, последний — задней, так как их движение противоположно.

Я полагаю, что вихрь или смерч может быть стационарным, когда сходящиеся ветры равны; но если они неравны, вихрь приобретает поступательное движение в направлении сильнейшего давления.

Когда ветер, придающий поступательное движение, становится сильнее внизу, чем вверху, или вверху, чем внизу, смерч будет изогнут, а когда причина исчезнет, снова выпрямится.

Ваши вопросы в конце статьи кажутся разумными и заслуживающими рассмотрения. В настоящее время я не располагаю достаточными фактами, чтобы дать на них какой-либо уместный ответ, а эта статья уже содержит достаточное количество предположений.

Ваш способ приспособления описаний к вашей гипотезе о нисходящих смерчах, признаю, остроумен, и, возможно, эта гипотеза может быть верной. Я рассмотрю ее дальше, но пока я не удовлетворен ею, хотя в будущем, возможно, буду.

Здесь вы имеете мой метод объяснения основных явлений, который я представляю на ваше беспристрастное рассмотрение.

И поскольку я теперь, кажется, почти написал книгу вместо письма, вы сочтете, что мне давно пора закончить; что я и прошу позволения сделать, уверяя вас, что я и т. д.

Б. Франклин.

Александру Смоллу, Лондон.

О СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫХ ШТОРМАХ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ.

12 мая 1760 г.

Согласно вашей просьбе, я посылаю вам свои доводы в пользу того, что наши северо-восточные штормы в Северной Америке начинаются раньше по времени в юго-западных частях; то есть воздух в Джорджии, самой дальней из наших колоний на юго-западе, начинает двигаться на юго-запад раньше, чем воздух Каролины, которая является следующей колонией к северо-востоку; воздух Каролины имеет то же движение раньше воздуха Вирджинии, которая лежит еще дальше к северо-востоку; и так далее на северо-восток через Пенсильванию, Нью-Йорк, Новую Англию и т. д., вплоть до Ньюфаундленда.

Эти северо-восточные штормы обычно очень сильны, продолжаются иногда два или три дня и часто наносят значительный ущерб в гаванях вдоль побережья. Они сопровождаются густыми облаками и дождем.

Что впервые навело меня на эту мысль, так это следующее обстоятельство. Около двадцати лет назад, плюс-минус, я не могу по памяти быть уверен, у нас должно было быть затмение луны в Филадельфии, в пятницу вечером, около девяти часов. Я намеревался наблюдать его, но мне помешал северо-восточный шторм, который начался около семи часов с густыми облаками, как обычно, которые полностью скрыли все полушарие. Однако, когда почта принесла нам бостонскую газету с отчетом о последствиях того же шторма в тех краях, я обнаружил, что начало затмения было там хорошо пронаблюдено, хотя Бостон лежит к северо-востоку от Филадельфии примерно в четырехстах милях. Это озадачило меня, потому что шторм начался у нас так рано, что помешал любому наблюдению; и, будучи северо-восточным штормом, я вообразил, что он должен был начаться несколько раньше в местах, расположенных дальше к северо-востоку, чем в Филадельфии. Поэтому я упомянул об этом в письме к моему брату, который жил в Бостоне; и он сообщил мне, что шторм начался у них только около одиннадцати часов, так что они хорошо наблюдали затмение; и, сравнив все другие сообщения, которые я получил из различных колоний о времени начала того же шторма, а с тех пор и других штормов того же рода, я обнаружил, что начало всегда было тем позже, чем дальше к северо-востоку. У меня нет с собой моих записей здесь, в Англии, и я не могу по памяти сказать соотношение времени к расстоянию, но думаю, что это около часа на каждые сто миль.

Отсюда я сформировал идею о причине этих штормов, которую я хотел бы объяснить на одном или двух знакомых примерах. Представьте длинный канал с водой, перекрытый в конце воротами. Вода находится в полном покое, пока ворота не открыты, затем она начинает двигаться через ворота; вода рядом с воротами первой приходит в движение и движется к воротам; вода рядом с этой первой водой движется следующей, и так далее последовательно, пока вода в начале канала не придет в движение, что происходит в последнюю очередь. В этом случае вся вода движется, действительно, к воротам, но последовательные времена начала движения идут в обратном направлении, а именно: от ворот назад к началу канала. Опять же, представьте воздух в комнате в покое, нет тока через комнату, пока вы не разведете огонь в дымоходе. Немедленно воздух в дымоходе, будучи разреженным огнем, поднимается; воздух рядом с дымоходом втекает, чтобы занять его место, двигаясь к дымоходу; и, как следствие, остальной воздух последовательно, вплоть до двери. Таким образом, чтобы произвести наши северо-восточные штормы, я предполагаю некоторый сильный жар и разрежение воздуха в Мексиканском заливе или около него; воздух, поднимаясь оттуда, замещается следующим более северным, более холодным, а следовательно, более плотным и тяжелым воздухом; тот, будучи в движении, сопровождается следующим более северным воздухом и т. д. в последовательном потоке, которому наше побережье и внутренняя гряда гор придают направление на северо-восток, так как они лежат на северо-восток и юго-запад.

Это я предлагаю только как гипотезу для объяснения этого конкретного факта; и, возможно, при дальнейшем рассмотрении может быть найдена лучшая и более верная. Я не предполагаю, что все штормы возникают таким же образом. Наши северо-западные грозовые шквалы в Америке, я знаю, нет; но о них я подробно изложил свое мнение в статье, которую вы видели.

Б. Франклин.

Доктору Лайнингу, в Чарльстон.

О ХОЛОДЕ, ПРОИЗВОДИМОМ ИСПАРЕНИЕМ.

Нью-Йорк, 14 апреля 1757 г.

Прошло много времени с тех пор, как я имел удовольствие получить от вас весточку; и, действительно, беды нашей страны, вместе с суетой дел, в которых я был занят по этому поводу, сделали меня таким плохим корреспондентом, что я не должен ожидать пунктуальности от других.

Но, собираясь отплыть в Англию, я не мог покинуть континент, не засвидетельствовав вам свое почтение и в то же время не взяв на себя смелость представить вашему знакомству джентльмена, обладающего знаниями и достоинствами, полковника Генри Буке, который оказывает мне любезность, вручая вам это письмо, и которым, я уверен, вы останетесь очень довольны.

Профессор Симпсон из Глазго недавно сообщил мне о некоторых любопытных экспериментах врача из его знакомых, из которых следовало, что необычайная степень холода, вплоть до замерзания, может быть произведена испарением. У меня не было досуга повторить и изучить более чем первый и самый простой из них, а именно: смочить шарик термометра пером, окунутым в винный спирт, который хранился в той же комнате и, конечно, имеет ту же степень тепла или холода. Ртуть опускается немедленно на три или четыре градуса, и быстрее, если во время испарения дуть на шарик мехом; второе смачивание и обдувание, когда ртуть опустилась, переносит ее еще ниже. Думаю, я не опустил ее ниже пяти или шести градусов от того места, где она естественно стояла, что было в то время шестьдесят. Но говорят, что сосуд с водой, помещенный в другой, несколько больший, содержащий спирт, таким образом, что сосуд с водой окружен спиртом, и оба помещены под колокол воздушного насоса; при откачивании воздуха спирт, испаряясь, оставляет такую степень холода, что вода замерзает, хотя термометр на открытом воздухе стоит на много градусов выше точки замерзания.

Я не знаю, как объяснить это явление, но оно дает мне повод упомянуть некоторые свободные понятия, касающиеся тепла и холода, которые я некоторое время вынашивал, но еще не привел в какую-либо форму. Допуская, что обычный огонь, так же как и электрический, является жидкостью, способной проникать в другие тела и искать равновесия, я воображаю, что некоторые тела лучше приспособлены природой быть проводниками этой жидкости, чем другие; и что, как правило, те, которые являются лучшими проводниками электрической жидкости, являются также лучшими проводниками этой; и наоборот.

Таким образом, тело, которое является хорошим проводником огня, охотно принимает его в свою субстанцию и проводит через все целое ко всем частям, как это делают металлы и вода; и если два тела, оба хорошие проводники, одно нагретое, другое в своем обычном состоянии, приводятся в контакт друг с другом, тело, в котором больше огня, охотно передает его тому, в котором было меньше, а то, в котором было меньше, охотно принимает его, пока не установится равновесие. Так, если вы возьмете доллар между пальцами одной рукой, а кусок дерева тех же размеров другой, и поднесете оба одновременно к пламени свечи, вы обнаружите, что вынуждены выпустить доллар раньше, чем дерево, потому что он проводит жар свечи быстрее к вашей плоти. Так, если бы серебряный чайник имел ручку из того же металла, он проводил бы жар от воды к руке и стал бы слишком горячим для использования; поэтому мы даем металлическому чайнику ручку из дерева, которое не является таким хорошим проводником, как металл. Но фарфоровый или каменный чайник, будучи в некоторой степени по природе стекла, которое не является хорошим проводником тепла, может иметь ручку из того же материала. Так, также, влажный, сырой воздух заставит человека более чувствительно ощущать холод или остудит его сильнее, чем сухой воздух, который холоднее, потому что влажный воздух более пригоден для принятия и отвода тепла его тела. Эта жидкость, входя в тела в большом количестве, сначала расширяет их, немного разделяя их части; впоследствии, еще больше разделяя их части, она делает твердые тела жидкими и, наконец, рассеивает их части в воздухе. Заберите эту жидкость из расплавленного свинца или из воды, части снова сцепятся; первое становится твердым, второе превращается в лед: и это делается быстрее с помощью хороших проводников. Так, если вы возьмете, как я это делал, квадратный брусок свинца, четыре дюйма длиной и один дюйм толщиной, вместе с тремя кусками дерева, обструганными до тех же размеров, и положите их на гладкую доску, закрепленную так, чтобы ее нельзя было легко разделить или сдвинуть, и нальете в полость, которую они образуют, столько расплавленного свинца, сколько ее заполнит, вы увидите, как расплавленный свинец остывает и становится твердым на стороне, прилегающей к свинцовому бруску, некоторое время до того, как он остынет на остальных трех сторонах, соприкасающихся с деревянными брусками, хотя до того, как свинец был налит, можно было предположить, что все они имеют одинаковую степень тепла или холода, так как они были подвергнуты воздействию одного и того же воздуха в одной и той же комнате. Вы также заметите, что свинцовый брусок, поскольку он охладил расплавленный свинец больше, чем это сделали деревянные бруски, сам сильнее нагревается расплавленным свинцом. В каждом живом человеческом теле есть определенное количество этой жидкости, называемой огнем; которая, находясь в должной пропорции, удерживает части плоти и крови на таком точном расстоянии друг от друга, что плоть и нервы эластичны, а кровь пригодна для циркуляции. Если часть этой должной пропорции огня отводится посредством контакта с другими телами, такими как воздух, вода или металлы, части нашей кожи и плоти, которые вступают в такой контакт, сначала сближаются больше, чем приятно, и дают то ощущение, которое мы называем холодом; и если слишком много отводится, тело коченеет, кровь перестает течь, и наступает смерть. С другой стороны, если слишком много этой жидкости передается плоти, части разделяются слишком далеко, и наступает боль, как когда они разделяются булавкой или ланцетом. Ощущение, которое вызывает разделение огнем, мы называем жаром или жжением. Мой письменный стол, на котором я сейчас пишу, и замок моего стола подвержены одной и той же температуре воздуха и поэтому имеют одну и ту же степень тепла или холода: однако, если я кладу руку последовательно на дерево и на металл, последний ощущается гораздо более холодным; не потому, что он действительно таков, но, будучи лучшим проводником, он более охотно, чем дерево, забирает и втягивает в себя огонь, который был в моей коже. Соответственно, если я кладу одну руку частично на замок и частично на дерево, и после того, как она полежала некоторое время, я ощущаю обе части другой рукой, я нахожу часть, которая была в контакте с замком, очень заметно более холодной на ощупь, чем часть, которая лежала на дереве. Как живое животное получает свое количество этой жидкости, называемой огнем, — любопытный вопрос. Я показал, что некоторые тела (как металлы) обладают силой притягивать ее сильнее других; и я иногда подозревал, что живое тело обладает некоторой силой притягивать из воздуха или других тел тепло, в котором оно нуждается. Так, металлы, подвергнутые ковке или многократно согнутые, нагреваются в согнутой или кованой части. Но когда я рассматриваю, что воздух, соприкасающийся с телом, охлаждает его; что окружающий воздух скорее нагревается от контакта с телом; что каждый вдох более прохладного воздуха, втягиваемый внутрь, уносит часть тепла тела, когда он выходит снова; что, следовательно, в теле должен быть фонд для его производства, иначе животное вскоре остыло бы; я скорее склонялся к мысли, что жидкий огонь, так же как и жидкий воздух, притягивается растениями в их росте и консолидируется с другими материалами, из которых они сформированы, и составляет большую часть их субстанции; что, когда они перевариваются и подвергаются в сосудах своего рода ферментации, часть огня, так же как часть воздуха, снова обретает свое жидкое, активное состояние и рассеивается в теле, переваривая и разделяя его; что огонь, так воспроизведенный пищеварением и разделением, постоянно покидая тело, замещается свежими количествами, возникающими из постоянного разделения; что все, что ускоряет движение жидкостей в животном, ускоряет разделение и воспроизводит больше огня, как упражнения; что весь огонь, испускаемый деревом и другими горючими материалами при горении, существовал в них ранее в твердом состоянии, будучи обнаруженным только при разделении; что некоторые ископаемые, как сера, каменный уголь и т. д., содержат много твердого огня; и что, короче говоря, то, что ускользает и рассеивается при горении тел, помимо воды и земли, обычно является воздухом и огнем, которые ранее составляли части твердого тела. Таким образом, я воображаю, что животное тепло возникает посредством или из своего рода ферментации в соках тела, точно так же, как тепло возникает в жидкостях, подготавливаемых для дистилляции, где происходит отделение спиртовых частей от водянистых и землистых. И примечательно, что жидкость в чане дистиллятора, когда она находится в своем лучшем и высочайшем состоянии ферментации, как мне сообщали, имеет ту же степень тепла, что и человеческое тело: то есть около 94 или 96.