Собрание сочинений, том 20 - Маркс Карл Генрих (читать книги бесплатно полностью TXT) 📗
Если бы контактная теория ограничивалась только этим, то против нее нельзя было бы возразить ни слова. Действительно, приходится безусловно признать, что при контакте двух металлов имеют место электрические явления, при помощи которых можно заставить вздрагивать препарированную ножку лягушки, зарядить электроскоп и вызвать другие движения. Вопрос прежде всего только в том, откуда получается потребная для этого энергия.
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны, по Видеману (кн. I, стр. 14),
«прибегнуть примерло к следующим соображениям. Если разнородные металлические пластинки А и В сблизить между собой до незначительного расстояния, то они начинают притягивать друг друга благодаря силам сцепления. При своем соприкосновении они теряют живую силу движения, сообщенную им этим притяжением. (При допущении того, что молекулы металлов находятся в непрерывном колебании, здесь могло бы иметь место также и изменение их колебаний с потерей живой силы, если при контакте разнородных металлов прикасаются друг к другу разновременно колеблющиеся молекулы.) Утрачиваемая живая сила в значительной своей части превращается в теплоту. Незначительная же часть ее уходит на то, чтобы перераспределить иным образом неразделенные до этого электричества. Как уже выше было упомянуто, сближенные между собой тела заряжаются равными количествами положительного и отрицательного электричеств в силу, быть может , неодинакового для обоих электричеств притяжения».
Скромность контактной теории становится все больше. Сперва она признаёт, что огромная электрическая разъединительная сила, которая призвана совершить впоследствии такую колоссальную работу, не обладает сама по себе никакой собственной энергией и что она не может функционировать, пока ей не будет сообщена энергия извне. А затем для нее указывается какой-то карликовый источник энергии — живая сила сцепления, которая действует только на ничтожно малых, едва доступных измерению расстояниях и которая заставляет тела проходить столь же малый, едва измеримый путь. Но это неважно: она бесспорно существует и столь же бесспорно исчезает при контакте. Однако и этот минимальный источник дает еще слишком много энергии для нашей цели: значительная часть доставляемой им энергии превращается в теплоту и лишь незначительная доля ее служит для того, чтобы вызвать к жизни электрическую разъединительную силу. Хотя, как известно, в природе немало примеров того, что крайне ничтожные импульсы вызывают колоссальнейшие действия, но, по-видимому, и сам Видеман чувствует, что его едва сочащийся капельками источник энергии здесь совершенно недостаточен, и вот он пытается отыскать второй возможный источник ее в гипотетической интерференции молекулярных колебаний обоих металлов на поверхностях их соприкосновения. Но, не говоря уже о прочих встречающихся нам здесь трудностях, Гров и Гассиот, как об этом страницей выше рассказывает нам сам Видеман, доказали, что для возбуждения электричества вовсе не необходим реальный контакт. Словом, чем больше мы вглядываемся в источник энергии для электрической разъединительной силы, тем больше он иссякает.
И все же до сих пор мы почти не знаем другого источника для возбуждения электричества при контакте металлов. По Науману («Общая и физическая химия», Гейдельберг, 1877, стр. 675), «контактно-электродвижущие силы превращают теплоту в электричество»; он находит «естественным допущение, что способность этих сил вызывать электрическое движение основывается на наличном количестве теплоты, или является, иными словами, функцией температуры», что доказано, дескать, также и экспериментально работами Леру. Также и здесь нашим уделом остается полная неопределенность. Закон вольтова ряда металлов запрещает нам сводить вопрос к химическим процессам, в незначительной мере непрерывно происходящим на поверхностях соприкосновения, всегда покрытых тонким, почти неустранимым нашими средствами слоем воздуха и нечистой воды, т. е. он запрещает нам объяснять возбуждение электричества из наличия невидимого активного электролита между поверхностями соприкосновения. Электролит должен был бы породить в замкнутой цепи длительный ток; электричество же простого контакта металлов исчезает, лишь только цепь замкнута. Здесь именно мы приходим к самому существенному пункту: способна ли объяснить образование длительного тока путем контакта химически индифферентных тел та «электрическая разъединительная сила», которую сам Видеман сперва ограничил металлами и признал неработоспособной без притока энергии извне, а затем отнес исключительно только на счет совершенно микроскопического источника энергии, и если она способна объяснить это, то каким образом?
В вольтовом ряде металлы расположены таким образом, что каждый из них электроотрицателен по отношению к предыдущему и электроположителен по отношению к последующему. Поэтому, если мы расположим в этом порядке ряд прикасающихся друг к другу металлических кусков — скажем, цинк, олово, железо, медь, платину, — то мы сможем поддерживать на обоих концах электрические напряжения. Но если мы соединим этот ряд металлов в замкнутую цепь, так что в соприкосновение придут также и цинк с платиной, то напряжение немедленно выравняется и исчезнет. «Таким образом, в замкнутом круге тел, принадлежащих к вольтову ряду, невозможно образование длительного тока электричества» [кн. I, стр. 45].
Видеман подкрепляет это положение еще следующим теоретическим соображением:
«Действительно, если бы в круге возник длительный ток электричества, то в самих металлических проводниках он порождал бы теплоту, которая уничтожалась бы разве только охлаждением в местах соприкосновения металлов. Во всяком случае получилось бы неравномерное распределение теплоты; и точно так же ток мог бы, без притока энергии извне, непрерывно приводить в действие электромагнитный двигатель и производить таким образом работу, что невозможно, так как при неподвижном соединении металлов — например, путем спайки их — и в местах контакта не могло бы уже быть никаких таких изменений, которые компенсировали бы эту работу» [кн. I, стр. 44—45].
Но не довольствуясь теоретическим и экспериментальным доказательством того, что само по себе контактное электричество металлов не способно породить ток, Видеман, как мы увидим, считает себя вынужденным выдвинуть особую гипотезу, чтобы устранить действенность его даже там, где оно могло бы, пожалуй, заявить о себе в форме тока.
Поищем поэтому другого пути, чтобы добраться от контактного электричества до тока. Вообразим себе вместе с Видеманом
«два металла — скажем, цинковый и медный стержни, — спаянные между собой в одном конце; вообразим далее, что их свободные концы соединены при посредстве третьего тела, которое не действует электродвижущим образом по отношению к обоим металлам, а только проводит скопившиеся на их поверхностях противоположные электричества, так что они в нем нейтрализуют друг друга. В таком случае электрическая разъединительная сила непрерывно восстанавливала бы прежнюю разность напряжений, создавая таким образом в цепи длительный ток электричества, который мог бы совершать без всякого возмещения работу, что опять-таки невозможно. Поэтому не может быть никакого тела, которое только проводило бы электричество, не обнаруживая электродвижущего действия по отношению к другим телам» [кн. I, стр. 45].
Мы, таким образом, оказываемся на старом месте: невозможность творить движение закрывает нам снова путь. Мы никогда не создадим тока при помощи контакта химически индифферентных тел, т. е. при помощи собственно контактного электричества. Вернемся же еще раз назад и попробуем пойти по третьему указываемому нам Видеманом пути.
«Погрузим, наконец, цинковую и медную пластинки в жидкость, которая содержит так называемое бинарное соединение и которая, следовательно, может распасться на две химически различные составные части, вполне насыщающие друг друга, — например, в разбавленную соляную кислоту (H + Cl) и т. п. В таком случае, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь — положительным. При соединении металлов эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно, течет ток положительного электричества от меди к цинку. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении, то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом, здесь возникает длительный ток положительного электричества, который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему, а от цинка через жидкость к меди. Вскоре (§ 34 и сл.) мы вернемся к вопросу о том, в какой мере действительно участвуют в образовании этого тока имеющиеся в цепи отдельные электрические разъединительные силы. — Комбинацию из проводников, дающую подобный гальванический ток, мы называем гальваническим элементом, или гальванической цепью» (кн. I, стр. 45).
