Таким образом, кратко изложив свое понятие о текучем теле, я перехожу к рассмотрению того, что такое конгруэнтность; и это, как я сказал ранее, будучи относительным свойством текучей среды, благодаря которому можно сказать, что она подобна или неподобна тому или иному другому телу, благодаря чему она смешивается или не смешивается с тем или иным телом. Мы снова прибегнем к нашему прежнему эксперименту, хотя и грубому; и здесь, если мы смешаем в блюде несколько видов песка, некоторые более крупные, другие более мелкие и тонкие, мы обнаружим, что под воздействием движения мелкий песок будет выбрасывать и выталкивать из себя все эти более крупные массы мелких камней и тому подобного, и они будут собираться вместе в одном месте; и если в нем будут другие тела другой природы, они также будут отделены в место сами по себе и объединены или свалены вместе. И хотя это не доходит до высшего свойства конгруэнтности, которое есть сцепление частей текучей среды вместе, или своего рода притяжение и цепкость, все же это как бы оттеняет его и несколько напоминает; ибо точно таким же образом, я полагаю, импульс теплоты приводит в движение мелкие частицы материи, и те, которые одинаковы по величине, форме и веществу, будут держаться или танцевать вместе, а те, которые иного рода, будут вытеснены или вытолкнуты из промежутков между ними; ибо частицы, которые подобны, будут, подобно стольким же равным музыкальным струнам, одинаково натянутым, вибрировать вместе в своего рода гармонии или унисоне; тогда как другие, которые несходны, по какой бы то ни было причине, если только несоразмерность не уравновешена иным образом, будут, подобно стольким же струнам, расстроенным по отношению к этим унисонам, хотя они имеют тот же возбуждающий импульс, все же производить совершенно иные виды вибраций и отзвуков, так что, хотя они могут быть оба приведены в движение, их вибрации настолько различны и настолько, так сказать, расстроены по отношению друг к другу, что они пересекаются и дребезжат друг о друга, и, следовательно, не могут согласоваться, но отлетают друг от друга к своим подобным частицам. Теперь, чтобы привести вам пример того, как несоразмерность некоторых тел в одном отношении может быть уравновешена противоположной несоразмерностью того же тела в другом отношении, откуда мы находим, что тонкий винный спирт конгруэнтен или легко смешивается с водой, которая во многих свойствах имеет совершенно иную природу, мы можем рассмотреть, что унисон может быть создан либо двумя струнами одинаковой величины, длины и натяжения, либо двумя струнами одинаковой величины, но разной длины и противоположного разного натяжения, или, в-третьих, двумя струнами неравной длины и величины, и разного натяжения, или равной длины, и разной величины и натяжения, и многими другими подобными разновидностями. Этим трем свойствам струн будут соответствовать три свойства также в песке или частицах тел: их материя или субстанция, их фигура или форма и их тело или объем. И из разнообразия этих трех могут возникнуть бесконечные разновидности в текучих телах, хотя все они приводятся в движение одним и тем же импульсом или вибрационным движением. И может быть столько же способов создания гармоний и диссонансов с ними, сколько может быть с музыкальными струнами. Увидев, таким образом, что является причиной конгруэнтности или неконгруэнтности, этих относительных свойств текучих сред, мы можем из сказанного очень легко заключить, в чем причина этих относительных свойств также между текучими и твердыми телами; ибо поскольку все тела состоят из частиц такой субстанции, фигуры и объема; но в некоторых они соединены вместе более прочно, чем могут быть разрыхлены друг от друга любым вибрационным движением (хотя я полагаю, что в мире нет такого тела, которое при некоторой степени движения не могло бы, как я намекал ранее, разрыхлить частицы настолько, чтобы сделать их текучими), эти сцепляющиеся частицы могут вибрировать почти таким же образом, как те, что свободны, и становиться унисонами или диссонансами, если можно так выразиться, по отношению к ним. Теперь, что части всех тел, как бы тверды они ни были, все же вибрируют, я думаю, нам не нужно искать доказательств дальше того, что все тела имеют в себе некоторые степени теплоты и что еще не было найдено ничего совершенно холодного: и я действительно не могу поверить, что в природе существует такое тело, частицы которого находятся в покое, или ленивы и неактивны на великом театре мира, ибо это совершенно противоречит великой экономии Вселенной. Мы видим, таким образом, в чем причина симпатии или объединения одних тел вместе и антипатии или бегства других друг от друга: ибо конгруэнтность кажется не чем иным, как симпатией, а неконгруэнтность — антипатией тел; отсюда подобные тела, однажды объединившись, нелегко расстанутся, а несходные тела, однажды разъединенные, нелегко соединятся снова; отсюда можно очень легко вывести причину суспензии воды и ртути выше их обычного уровня, как я более подробно покажу вскоре.
Эти свойства (всегда сопутствующие текучим телам) производят следующие видимые эффекты:
Во-первых, они объединяют части текучей среды с подобным ей твердым телом или держат их отдельно от несходного. Отсюда ртуть будет (как мы отмечали ранее) прилипать к золоту, серебру, олову, свинцу и т. д. и соединяться с ними: но скатываться с дерева, камня, стекла и т. д., если они хоть немного отклонены от горизонтального уровня; и вода, которая будет смачивать соль и растворять ее, будет соскальзывать с сала или тому подобного, вовсе не прилипая; как можно заметить, это происходит и на пыльной поверхности. И далее, они заставляют части гомогенных текучих тел легко сцепляться вместе и смешиваться, а гетерогенных — быть чрезвычайно к этому несклонными. Отсюда мы находим, что две маленькие капли воды на любой поверхности, по которой они могут катиться, если они случайно коснутся друг друга, легко соединятся и смешаются в одну третью каплю: то же самое можно наблюдать с двумя маленькими шариками ртути на столе или стекле, при условии, что их поверхности не пыльные; и с двумя каплями масла на чистой воде и т. д. И далее, вода, добавленная к вину, соленой воде, уксусу, винному спирту или тому подобному, немедленно (особенно если их взболтать вместе) рассеивается по ним всем. Отсюда, напротив, мы также находим, что масло тартара, налитое на ртуть, и винный спирт на это масло, и скипидарное масло на этот спирт, и воздух на это масло, хотя они будут плотно закрыты в бутылке и как угодно сильно взболтаны, ни в коем случае долго не позволят ни одной из своих более крупных частей соединиться или включиться в любую из других жидкостей (которыми перечисленными жидкостями могут быть достаточно ясно представлены четыре перипатетических элемента и более тонкий эфир превыше всего). Из этого свойства происходит то, что капля воды не смешивается с воздухом и не исчезает в нем, но гонима (этой текучей средой, одинаково выталкивающей ее со всех сторон) и принуждена в как можно меньшее пространство, в котором она может быть заключена, а именно в круглый глобул. Так же и немного воздуха, вдутого под воду, объединяется или выталкивается в пузырек окружающей водой. А порция ртути, заключенная воздухом, водой или почти любой другой жидкостью, формируется в круглый шар.
Теперь причина, по которой все эти включенные жидкости, только что упомянутые, или столько же других, которые полностью включены в гетерогенную текучую среду, не являются точно сферической формы (видя, что если бы это было вызвано только этими принципами, она не могла бы быть никакой другой), должна происходить от какого-то иного рода давления на две противоположные сплющенные стороны. Это привходящее или случайное давление может происходить от различных причин и, соответственно, должно разнообразить фигуру включенной гетерогенной жидкости: ибо, видя, что тело может быть включено либо только текучей средой, либо только твердым телом, либо частично текучей средой, а частично твердым телом, либо частично одной текучей средой, а частично другой; обнаружится очень большое разнообразие ограничивающих поверхностей, сильно отличающихся от сферической, в соответствии с различным сопротивлением или давлением, которое принадлежит каждому из этих охватывающих тел.
Которые свойства могут быть в общем выведены из двух начал, а именно: движения и покоя. Ибо либо эта шарообразная фигура изменяется естественным движением, таким как гравитация, либо насильственным, таким как любое случайное движение текучих сред, как мы видим в ветре, взъерошивающем воду, и журчании потоков, и пене водопадов, и тому подобном. Или, в-третьих, покоем, твердостью и устойчивостью окружающего твердого тела. Ибо если включающее твердое тело имеет угловатую или любую другую неправильную форму, включенная жидкость будет почти такой же, как пинта воды или пузырь, полный воздуха. И далее, если включающая или включенная жидкость имеет большую гравитацию одна по сравнению с другой, то шарообразная форма будет вдавлена в эллиптически-сферическую: как если, например, мы предположим, что круг ABCD на четвертом рисунке представляет каплю воды, ртути или тому подобного, включенную воздухом или тому подобным, что, если предположить, что в обеих жидкостях нет никакой гравитации, или что содержащее и содержащееся были одного веса, было бы одинаково сжато в точно сферическое тело (окружающая жидкость давит одинаково на каждую его сторону). Но предполагая либо большую гравитацию во включенном теле, из-за чего его части вдавливаются от A к B, и тем самым все тело приводится в движение, и это движение затрудняется сопротивлением нижележащих частей окружающей среды, шарообразная фигура ADBC будет вдавлена в эллиптически-сферическую EGFH. Ибо сторона A оттесняется к E гравитацией, а B к F сопротивлением нижележащей среды: и поэтому C неизбежно должно быть вытолкнуто к G, а D к H. Или же, предполагая большую гравитацию в окружающей среде, из-за чьего более чем обычного давления на нижнюю сторону включенного глобула B будет вытолкнуто к F, и из-за его сопротивления движению вверх сторона A будет вдавлена к E, и поэтому C, будучи вытолкнуто к G, а D к H; шарообразная фигура таким образом также будет сделана эллиптически-сферической. Далее, если жидкость включена частично одной, а частично другой жидкостью, она окажется сформированной по-разному, в соответствии с пропорцией гравитации и неконгруэнтности трех жидкостей друг к другу: как на втором рисунке, пусть верхнее MMM будет воздухом, среднее LMNO — обычным маслом, нижнее OOO — водой, масло будет сформировано не в сферическую фигуру, такую как представлена пунктирной линией, а в такую фигуру, как LMNO, чья сторона LMN будет более плоской эллиптической фигуры из-за большой несоразмерности между гравитацией масла и воздуха, а сторона LOM — более круглой из-за меньшей разницы между весом масла и воды. Наконец, шарообразная фигура будет изменена, если окружающая среда частично текучая, а частично твердая. И здесь окончание охваченной жидкости по направлению к охватывающей формируется в соответствии с пропорцией конгруэнтности или неконгруэнтности жидкостей к твердым телам, и гравитации и неконгруэнтности жидкостей друг к другу. Как предположим, что нижележащая среда, которая препятствует спуску включенной жидкости, является твердым телом, как пусть KI на четвертом рисунке представляет гладкую поверхность стола; EGFH — порцию бегущей ртути; сторона GFH будет более сплющенной в соответствии с пропорцией неконгруэнтности ртути и воздуха к дереву и гравитации ртути и воздуха друг к другу; сторона GEH также будет немного более вдавлена из-за того, что нижележащие части теперь находятся в покое, тогда как раньше они были в движении.
Или далее на третьем рисунке пусть AILD представляет включающую твердую среду цилиндрической формы (как предположим небольшой стеклянный сосуд). Пусть FGEMM представляет содержащуюся жидкость, как воду; она по направлению к дну и бокам сформирована в соответствии с вогнутостью стекла: но ее верхняя поверхность (которая из-за своей гравитации (не учитывая вовсе воздух над ней, а значит, ни конгруэнтность, ни неконгруэнтность любого из них к стеклу) должна была бы заканчиваться частью сферы, чей диаметр был бы таким же, как у земли, что на наш взгляд казалось бы прямой линией, как FGE, или которая из-за того, что имеет большую конгруэнтность к стеклу, чем воздух (не учитывая ее гравитацию), была бы вытолкнута в вогнутую сферу, как CHB, чей диаметр был бы таким же, как у вогнутости сосуда): ее верхняя поверхность, говорю я, из-за того, что она имеет большую гравитацию, чем воздух, и имеет также большую конгруэнтность к стеклу, чем воздух, заканчивается вогнутой эллиптически-сферической фигурой, как CKB. Ибо благодаря своей конгруэнтности она легко приспосабливается и прилипает к стеклу, и составляет как бы одно вмещающее тело с ним, и поэтому должна была бы вытолкнуть содержащийся воздух на той стороне, которой она его касается, в сферическую фигуру, как BHC, но движение гравитации, немного вдавливая углы B и C, сводит ее к вышеупомянутой фигуре CKB. Теперь то, что именно большая конгруэнтность одной из двух соприкасающихся жидкостей, чем другой, к содержащему твердому телу вызывает разделяющие поверхности быть так или иначе фигурированными: и что это не потому, что та или иная фигурированная поверхность более свойственна, естественна или характерна для одного из этих текучих тел, чем для другого, станет ясно из того, что одни и те же жидкости, будучи помещены в разные твердые тела, изменят свои поверхности. Ибо та же вода, которая в стеклянном или деревянном сосуде будет иметь вогнутую поверхность вверх и будет подниматься выше в меньшей, чем в большей трубке, та же вода, говорю я, в тех же трубках, смазанных или промасленных, произведет совершенно противоположные эффекты; ибо она будет иметь выпуклую и выпуклую поверхность вверх и не будет подниматься так высоко в маленьких, как в больших трубках: более того, в одном и том же твердом сосуде вы можете заставить одни и те же две соприкасающиеся жидкости изменить свои поверхности; ибо взяв маленький винный бокал или подобный сосуд и осторожно наливая воду в него, вы заметите поверхность воды на всем пути вогнутой, пока она не поднимется вровень с верхом, когда вы обнаружите ее (если вы осторожно и внимательно нальете еще) становящейся очень выпуклой и выпуклой; причина чего ясна, ибо твердые стороны содержащего тела больше не расширены, к которым вода прилипает более охотно, чем воздух; но она отныне должна быть включена воздухом, который свел бы ее в полусферу, но из-за ее гравитации она сплющена в овал. Ртуть также, которая к стеклу более неконгруэнтна, чем воздух (и тем самым, будучи помещена в стеклянную трубку, не будет прилипать к нему, но более конгруэнтным воздухом будет принуждена иметь очень выпуклую поверхность и подниматься выше в большей, чем в меньшей трубке), эта ртуть к чистому металлу, особенно к золоту, серебру, олову, свинцу и т. д., за исключением железа, более конгруэнтна, чем воздух, и будет не только прилипать к нему, но иметь вогнутую поверхность, как вода, и подниматься выше в меньшей, чем в большей трубке.
Во всех этих примерах очевидно, что существует необычайная и привходящая сила, которой изменяется шарообразная фигура содержащейся гетерогенной жидкости; и нельзя представить, как она могла бы иначе быть какой-либо другой фигуры, кроме шарообразной: ибо, будучи гетерогенной жидкостью одинаково выталкиваемой во все стороны, любая часть, которая является выпуклой, будет тем самым вдавлена. От этой причины происходит то, что в своих эффектах она очень напоминает круглую пружину (такую как обруч). Ибо как в круглой пружине требуется дополнительное давление на две противоположные стороны, чтобы свести ее в овальную форму, или чтобы вдавить ее между сторонами отверстия, чей диаметр меньше, чем у пружины, должна быть значительная сила или выталкивание на вогнутую или внутреннюю сторону пружины; так и чтобы изменить это сферическое устройство включенного текучего тела, требуется большее давление на противоположные стороны, чтобы свести его в овал; и, чтобы вдавить его в отверстие меньшего диаметра, чем оно само, требуется большее выталкивание на все остальные стороны. Какие степени силы необходимы, чтобы свести их во все более длинные овалы, или чтобы вдавить их во все меньшие отверстия, я еще экспериментально не вычислил; но вот что я нахожу экспериментально в общем, что всегда требуется большее давление, чтобы закрыть их в более длинные овалы или вытолкнуть их в меньшие отверстия. Необходимость и причину этого, если бы это было нужно, я мог бы легко объяснить: но будучи не столь необходимой и требующей больше места и времени, чем у меня есть сейчас для этого, я здесь опущу это; и перейду к тому, чтобы показать, что это может быть немедленно найдено верным, если эксперимент будет сделан с круглой пружиной (способ проведения которых достаточно очевиден). А с текучими телами ртути, воздуха и т. д., способ испытания которых будет несколько более трудным; и поэтому я кратко опишу его. Тот, следовательно, кто хотел бы испытать с воздухом, должен сначала быть обеспечен стеклянной трубкой, сделанной по форме той, что на пятом рисунке, где сторона AB представляет прямую трубку длиной около трех футов, C представляет другую ее часть, которая состоит из круглого пузыря; так устроенного, что оставлен проход или отверстие сверху, в которое могут быть закреплены цементом несколько маленьких трубок с определенными цилиндрическими полостями: как пусть полость
F.
¼
G.
⅙
H.
⅛
I. be ¹⁄₁₂ of an inch.
K.
¹⁄₁₆
L.
¹⁄₂₄
M.
¹⁄₃₂
&c.——
Может быть добавлено столько еще, сколько экспериментатор сочтет нужным, с отверстиями, постоянно уменьшающимися на известные величины, насколько его чувства способны помочь ему; я говорю, насколько, потому что могут быть сделаны трубки настолько маленькие, что будет невозможно заметить перфорацию невооруженным глазом, хотя с помощью микроскопа ее можно довольно легко заметить: более того, я сделал трубку, перфорированную от конца до конца, настолько маленькую, что невооруженным глазом я мог очень с трудом видеть ее тело, до такой степени, что я был способен завязать ее в узел, не сломав: и более точно исследуя одну с помощью моего микроскопа, я обнаружил, что она не такая большая, как шестнадцатая часть одного из меньших волос моей головы, который был из меньшего и более тонкого сорта волос, так что шестнадцать этих трубок, связанных пучком вместе, лишь сравнялись бы с одним единственным волосом; насколько же мала должна быть ее перфорация? Она кажется мне через микроскоп пропорционально толстостенной трубкой.