В обоих случаях климатическое влияние значительно усиливается тем фактом, что все поглощенное таким образом тепло непосредственно эффективно повышает температуру воздуха. Действие поглощенного тепла в отношении образования облаков прямо противоположно действию проходящего солнечного тепла, поскольку последнее, достигая поверхности Земли, испаряет поверхностную воду и тем самым создает материал для облаков. С другой стороны, тепло, поглощаемое воздухом, увеличивает его способность удерживать пары и тем самым предотвращает образование облаков или даже вызывает растворение уже сформировавшихся облаков.
ФИЛОСОФИЯ РАДИОМЕТРА И ЕГО КОСМИЧЕСКИЕ ОТКРОВЕНИЯ.
Столько спекуляций, и немало экстравагантных, было посвящено динамике радиометра, что я чувствую некоторое угрызение совести, добавляя еще один камень в эту кучу; мое единственное оправдание и обоснование для этого состоит в том, что я предлагаю взглянуть на предмет с очень неискушенной точки зрения и с несколько еретической прямотой видения — т. е. совершенно независимо от атомов, молекул, эфира или любых других специфических предубеждений относительно существенной кинетики лучистых сил, помимо того, чтобы рассматривать такие силы как состояния или условия материи, которые передаются радиально в постоянном количестве и, следовательно, подчиняются необходимому закону радиальной диффузии или обратных квадратов.
Первичная трудность, которая, по-видимому, в целом была вызвана движениями радиометра, заключается в случае, который он, кажется, представляет: механическое действие без какой-либо видимой основы соответствующего противодействия: видимый осязаемый объект, толкаемый вперед без какого-либо видимого толкающего агента или сопротивляющейся точки опоры, против которой реагирует движущееся тело.
Эта трудность была встречена призывом послушных и живых молекул остаточного атмосферного вещества, которых призвали прыгать и отскакивать между лопастями и внутренними поверхностями стеклянной оболочки прибора.
Как же это сторонники этих активностей не попытались проверить свои предположения, изменив форму и размеры откачанной стеклянной колбы или приемника? Если движение радиометра обусловлено такими экскурсиями и столкновениями, то длина экскурсии и углы столкновения должны изменять его движения; и такая модификация при заданных условиях составила бы прекрасный предмет для упражнения изобретательности молекулярных математиков. Если их гипотетические данные верны, они должны быть в состоянии предсказать относительные скорости или силу кручения серии радиометров, подобных по конструкции во всех других отношениях, но с переменными формами и диаметрами заключающих их сосудов.
Если мы отбросим от нашего ума все видения гипотетических атомов, молекул, эфиров и т. д. и просто посмотрим на факты излучения с той же скромностью интеллекта, с какой мы обычно относимся к гравитации, эта первичная трудность радиометра сразу исчезает. Сила гравитации — это лучистая сила, действующая как-то между, или на, или посредством удаленных тел; и эти тела, как бы далеко они ни находились, действуют и реагируют друг на друга с взаимными силами, точно равными и в точности противоположными. Мы представляем себе Солнце, тянущее Землю в определенном направлении и получающее от Земли равную тягу в точно противоположном направлении, и мы до сих пор не требовали никакой эфирной или молекулярной связи для передачи этих взаимно притягивающих сил. Почему же тогда нам не рассматривать лучистую отталкивающую энергию таким же простым образом?
Если мы сделаем это, то не возникнет трудностей с поиском конечной точки опоры противодействия лопастей радиометра. Это просто излучающее тело, спичка, свеча, лампа, Солнце или что угодно другое, что может быть источником движущих излучений. Согласно этому взгляду, лучистый источник должен отталкиваться с точно такой же энергией, как и плечи или маятник радиометра; и он двигался бы назад или в противоположном направлении, если бы был одинаково свободен в движении. Если мы каким-либо образом заставим стеклянную оболочку радиометра стать лучистым источником, она должна отталкиваться и может даже вращаться в направлении, противоположном лопастям, или наоборот. Это было проделано с плавающими радиометрами.
Рассматриваемый таким образом как простой факт, независимо от какой-либо предвзятой кинетики промежуточных сред, чистый результат исследований г-на Крукса становится не чем иным, как открытием нового закона природы огромной величины и самой широкой возможной общности, а именно: что Солнце и все другие лучистые тела — т. е. все материалы Вселенной — оказывают механическую силу отталкивания в дополнение к калорическим, световым, актиническим и электрическим силам, с которыми их до сих пор связывали. Он показал, что эта сила преломляема и диспергируема, что она распространена по спектру, но наиболее сконцентрирована или активна в области ультракрасных лучей и постепенно слабеет в фиолетовых; или, иначе говоря, она существует в более тесном соседстве с теплом, чем со светом, и в более тесном со светом, чем с актинизмом.
Согласно доктрине обменов, которая теперь перешла из области теории в область доказанного закона, все тела, независимо от их температуры, постоянно излучают тепловую силу, величина которой варьируется, при прочих равных условиях, в зависимости от их температуры. Если мы теперь добавим к этому обобщению, что все тела аналогичным образом излучают механическую силу и испытывают соответствующее механическое противодействие, теоретические трудности радиометра исчезают. Что должно произойти в случае свободно подвешенного тела, неравномерно нагретого с противоположных сторон?
Оно должно отталкиваться в направлении, перпендикулярном поверхности его самой горячей стороны. Если бы две ракеты были прикреплены к противоположным сторонам подвешенного тела и оказывали бы неравные выбрасывающие силы, противодействие более сильной ракеты оттолкнуло бы тело в направлении, противоположном ее преобладающему выбросу. Это представляет собой лопасть радиометра с одной черной и другой яркой стороной. При воздействии световых лучей черная сторона становится теплее яркой стороны благодаря активному поглощению и преобразованию света в тепло, и таким образом черная сторона излучает в избытке и отступает.
Мы можем рассматривать это как действие посредством собственных излучений или, иначе, как действие со стороны более мощного излучателя, чьи лучи дифференциально воспринимаются черной и яркой сторонами. Эти различные способы рассмотрения действия совершенно согласуются друг с другом и аналогичны двум различным способам рассмотрения гравитации, когда мы описываем Солнце как притягивающее Землю или, иначе, Землю как тяготеющую к Солнцу. Строго говоря, ни одно из этих описаний не является правильным, так как гравитация взаимна, и общее количество, действующее между Солнцем и Землей, равно сумме их энергий, но иногда удобно рассматривать действие с солнечной точки зрения, а иногда — с земной. Так же и с радиометром и строго взаимными отталкиваниями между ним и преобладающим излучателем.
Мне кажется, что эта неискушенная концепция лучистой механической силы отталкивания и ее необходимого механического противодействия на лучистое тело отвечает на все факты, выявленные в настоящее время экспериментами г-на Крукса и других.
Притяжение, которое происходит, когда диск радиометра окружен значительным количеством атмосферного вещества, вероятно, обусловлено неравенством атмосферного давления. Поглощающая грань диска нагревается выше температуры противоположной грани, слой воздуха, контактирующий с более теплой гранью, поднимается, оставляя относительно вакуумное пространство спереди. Это вызывает поток воздуха сзади вперед, который увлекает за собой лопасть радиометра. Когда откачка радиометра доходит до того, что остаточный воздух лишь достаточно плотен, чтобы нейтрализовать прямое отталкивание излучения, достигается нейтральная точка. Когда откачка продолжается дальше, преобладает отталкивание.
Принимая оценку г-на Крукса механической энергии солнечного излучения в 32 грана на квадратный фут, 2 центнера на акр, 57 тонн на квадратную милю и т. д. и принимая их такими, как они предложены, т. е. лишь как предварительные и приблизительные оценки, мы приходим к космическому выводу величайшей важности, который должен существенно изменить наши интерпретации некоторых из величайших явлений Вселенной. Хотя оцененное давление солнечного света на Землю, три тысячи миллионов тонн, является слишком малой долей общего веса Земли, чтобы вызвать легко измеримое увеличение продолжительности нашего года, дело обстоит совершенно иначе с астероидами и зонами метеорного вещества, вращающимися вокруг Солнца.
Механическое отталкивание излучения — это поверхностное действие, и поэтому оно должно варьироваться в зависимости от величины открытой поверхности, в то время как гравитация варьируется в зависимости от массы. Таким образом, отношение лучистого отталкивания к притяжению гравитации продолжает увеличиваться с дроблением масс и становится важной долей в случае меньших тел Солнечной системы. Зона метеоритов, движущаяся вокруг Солнца, была бы разбита, просеяна и отсортирована по разным орбитам в соответствии с их диаметрами, если бы это поверхностное отталкивание действовало против гравитации без какого-либо компенсирующего агента. Гравитации противодействовали бы в разной степени, ее нейтрализовали бы, а в случае космической пыли даже обращали бы вспять. Кометы, представляющие столь большую поверхность по отношению к своей массе, либо были бы отброшены совсем, либо вынуждены были бы двигаться по орбитам, совершенно не подчиняющимся нынешним расчетам. Это произошло бы, если бы межпланетные пространства были почти такими же вакуумными, как торсионный прибор, с помощью которого г-н Крукс проводил свои измерения.
Рассматривая свойства нашей атмосферы только в свете экспериментальных данных, независимо от воображаемых молекул и их предполагаемых вращений или колебаний, мы сразу видим, что межпланетный или межзвездный вакуум должен действовать как насос Шпренгеля на нашу атмосферу, на атмосферу других планет и на атмосферы Солнца и звезд, и продолжал бы такое действие до тех пор, пока не установилось бы равновесие между отталкивающей энергией газа и гравитацией твердых небесных тел. Атмосферное вещество таким образом было бы повсеместно рассеяно, с особыми накоплениями вокруг твердых небесных тел, варьирующимися по количеству в зависимости от их гравитационной энергии. Такая универсальная атмосфера ускоряла бы орбитальное движение, и это ускорение варьировалось бы в зависимости от поверхности тел. Поскольку ее действие таким образом в точности противоположно действию лучистого отталкивания, при определенной плотности оно должно в точности нейтрализовать его. Что это так, очевидно из подчинения всех элементов Солнечной системы рассчитанному действию гравитации; и таким образом исследования г-на Крукса не только подтверждают идею универсальной атмосферной диффузии, но и дают средство, с помощью которого мы можем в конечном итоге измерить фактическую плотность универсальной атмосферы. Если, как я пытался показать в своем эссе «Топливо Солнца», начальная лучистая энергия каждой звезды зависит от ее массы и ее последующей конденсации атмосферного вещества, плотность межпланетной атмосферы, достаточная для нейтрализации лучистой механической энергии нашего Солнца, может быть той же, что требуется для выполнения той же функции для всех звезд Вселенной и всех их сопровождающих миров, комет и метеоров.
Чтобы предотвратить неправильное понимание вышеизложенного, я должен добавить, что я старательно занял в нем отрицательную позицию по отношению ко всем гипотетическим концепциям природы тепла, света и т. д. и их способов передачи, просто потому, что я чувствую удовлетворение тем, что предмет до сих пор был затемнен и усложнен чрезмерными усилиями подогнать явления под чрезмерно определенные гипотезы современных молекулярных математиков. Атомы, изобретенные Дальтоном с целью объяснения доказанных законов химического соединения, выполняли эту функцию восхитительно и имели большую образовательную ценность, пока их чисто воображаемое происхождение держалось в поле зрения; но когда такие атомы рассматриваются как факты и физические догмы основываются на предположении об их фактическом существовании, они становятся опасными физическими суевериями. Рассматривая материю как непрерывную, т. е. предполагая, что она просто такова, какой кажется, и соразмерна Вселенной, в соответствии с экспериментальными доказательствами неограниченной расширяемости газообразной материи, нам нужно лишь предположить, что наши ощущения тепла, света и т. д. производятся активными состояниями такой материи, аналогичными тем, которые, как доказано, производят наши ощущения звука. На этой основе нетрудно представить себе обоснование противодействия, которое вызывает отталкивание радиометра. Я могу даже пойти дальше и утверждать, что невозможно рационально представить себе излучение, производящее какие-либо механические эффекты без механического противодействия. Если тепло — это движение, и фактическое движение фактической материи, то для его производства должна быть приложена механическая сила, и тело, которое теплее с одной стороны, чем с другой, т. е. которое оказывает больше внешнего движения, производящего силу с одной стороны, чем с другой, должно быть подвержено пропорционально неравному противодействию и, следовательно, если оно свободно двигаться, должно отступать в направлении, противоположном направлению его большей активности. Рассматриваемый таким образом, остаточный воздух радиометра действует не путем столкновений частиц между лопастью и внутренней частью стеклянного сосуда, а путем прямого противодействия лучистой энергии, которая действовала бы независимо от сосудов, т. е. на обнаженные лопасти радиометра, если бы их вынесли на полпути к Луне или иным образом освободили от избытка атмосферного стеснения.
Недавние эксперименты г-на Крукса, показывающие замедление радиометра при экстремальном разрежении, по-видимому, указывают на то, что тепловые лучи, подобно электрическому разряду, требуют определенного количества атмосферного вещества в качестве своего носителя.
Я не могу закончить эти поспешные и несовершенные заметки, написанные лишь с целью наведения на размышления, не процитировав отрывок из предисловия к «Корреляции физических сил», который, хотя и был написан так давно, кажется мне заслуживающим глубочайшего нынешнего рассмотрения.
«Мне кажется, что тепло и свет можно рассматривать как аффекты; или, согласно волновой теории, вибрации самой материи, а не отдельной эфирной жидкости, пронизывающей ее: эти вибрации распространялись бы так же, как звук распространяется вибрациями дерева или волны водой. На мой взгляд, все следствия волновой теории вытекают из этого так же легко, как из гипотезы специфического эфира; чтобы предположить который, а именно, чтобы предположить жидкость sui generis и чрезвычайной тонкости, проникающую в твердые тела, мы должны предположить, во-первых, существование самой жидкости; во-вторых, что тела без исключения пористы; в-третьих, что эти поры сообщаются; в-четвертых, что материя ограничена в расширяемости. Ни одна из этих трудностей не относится к модификации этой теории, которую я осмеливаюсь предложить: и никакая другая трудность не относится к ней, которая не относилась бы в равной степени к принятой гипотезе».
О СОЦИАЛЬНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВАХ ПАРАФИНА.
Для жителей Юпитера, у которых всегда одна, две или три из четырех лун находятся в активном и эффективном излучении, или Сатурна, демонстрирующего широкие светящиеся океаны своих могучих колец в дополнение к малым лампам своих восьми вечно изменчивых спутников, относительные достоинства лучин, свечей, ламп и газовых фонарей могут быть вопросом безразличия; но для нас, жителей планеты, у которой есть только одна маленькая луна, показывающая свое почти полное лицо лишь в течение нескольких ночей каждого месяца, предмет искусственного света по важности стоит лишь на втором месте после пищи и искусственного тепла, и каждый шаг, который делается в улучшении нашего снабжения этим первичным необходимым, должен иметь огромное влияние на физический комфорт, а также на интеллектуальный и моральный прогресс человеческих обитателей этого мира.
Если бы кокни Рип Ван Винкль посетил свои старые места, изменения, вызванные введением газа, вероятно, удивили бы его больше всего из того, что он увидел бы. Он был бы поражен, обнаружив респектабельных людей и даже беззащитных женщин, ходящих в одиночку, без оружия и без страха ночью по переулкам, которые в его дни считались такими опасными, и он вскоре понял бы, что яркие газовые фонари сделали больше, чем все законы, магистраты и полиция, чтобы изгнать те преступления, которые могут процветать только в темноте. Тесная связь между физическим светом и моральным и интеллектуальным светом и прогрессом — это тема, вполне заслуживающая исчерпывающего трактата.
Мы должны, однако, оставить общую тему и перейти к нашей конкретной парафиновой лампе. Во-первых, это самый дешевый свет, который когда-либо был изобретен — дешевле любого вида масляной лампы — дешевле самых дешевых и отвратительных свечей и, для бытовых целей, дешевле газа. Для больших складов, магазинов, улиц, общественных зданий и т. д. он не так дешев, как должен был бы быть газ, но значительно дешевле, чем газ на самом деле по цене, вымогаемой деспотизмом коммерческой монополии.
Причина, по которой он особенно дешев для бытовых целей, заключается, во-первых, в том, что мелкий потребитель газа платит более высокую цену, чем крупный потребитель; и, во-вторых, в том, что лампу можно поставить на стол или в любое другое место, где требуется ее свет, и поэтому маленькое пламя лампы выполнит работу гораздо большего газового пламени. Мы должны помнить, что интенсивность света изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от источника света; таким образом, количество света, получаемого этой страницей от источника света на расстоянии одного фута, в четыре раза больше, чем если бы он был на расстоянии двух футов, в девять раз больше, чем на трех футах, в шестнадцать раз больше, чем на четырех футах, в сто раз больше, чем на десяти футах, и так далее. Отсюда необходимость двух или трех больших пламен в газовой люстре, подвешенной к потолку комнаты среднего размера.