马克思和恩格斯(补遗) › 26

[各门科学的辩证内容]

作者:马克思和恩格斯(补遗) · 26

自然辩证法[各门科学的辩证内容] [166] 1 2 [170] 3 4 5 6 [if gte vml 1]><v:shapetype id="_x0000_t75" coordsize=“21600,21600” o:spt=“75” o:preferrelative=“t” path=“m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe” filled=“f” stroked=“f”> <v:stroke joinstyle=“miter”/> <v:formulas> <v:f eqn=“if lineDrawn pixelLineWidth 0”/> <v:f eqn=“sum @0 1 0”/> <v:f eqn=“sum 0 0 @1”/> <v:f eqn=“prod @2 1 2”/> <v:f eqn=“prod @3 21600 pixelWidth”/> <v:f eqn=“prod @3 21600 pixelHeight”/> <v:f eqn=“sum @0 0 1”/> <v:f eqn=“prod @6 1 2”/> <v:f eqn=“prod @7 21600 pixelWidth”/> <v:f eqn=“sum @8 21600 0”/> <v:f eqn=“prod @7 21600 pixelHeight”/> <v:f eqn=“sum @10 21600 0”/> </v:formulas> <v:path o:extrusionok=“f” gradientshapeok=“t” o:connecttype=“rect”/> <o:lock v:ext=“edit” aspectratio=“t”/> </v:shapetype><v:shape id="_x0000_s1069" type="#_x0000_t75" style=‘width:20.25pt; height:30pt’> <v:imagedata src=“016.files/image001.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 。    “我们最熟悉的和最简单的力,即重力,作为推动力而起作用……例如在一座靠重锤推动的挂钟里。这个重锤……如果不使钟的全部机械运转起来,便不能顺应重力的牵引”。而它如果不自行下落,便不能使钟的机械运转起来,而且这种下落最终一直要持续到联结它的链条完全松直为止。“到那时,钟就停了,重锤的推动能力暂时用尽了。重锤的重力既没有失去,也没有减少,它依旧被地球在同一程度上吸引着,可是这个重力引起运动的能力已经丧失了…… 但是我们可以用手臂的力量把钟再上好,重锤就又升上去。这样一来,重锤又获得了它原先的推动能力,又能使钟走起来。”(亥姆霍兹《通俗讲演集》第2册第144页)   因此,按照亥姆霍兹的说法,使钟走起来的,不是运动的主动的传导,不是重锤的提升,而是重锤的被动的重力,虽然这个重力本身只是由于被提升才脱离被动状态,而在联结重锤的链条松直以后又回到被动状态。所以,照我们刚才见到的新观点看来,   “这个力〈化学亲和力〉,我们可以想象为力…… 碳原子和氧原子间的这种吸引力所做的功,同地球以重力的形式对一个被提升的重物所做的功是一样的…… 当碳原子和氧原子互相冲撞而化合成碳酸气的时候,新形成的碳酸气粒子一定是处在极猛烈的分子运动中,即处在热运动中…… 当碳酸气后来向四周放出自身的热的时候,碳酸气中的碳和氧仍然丝毫没有减少,而两者的亲和力也和以前一样强。但是这个亲和力现在只表现在这一点上:它把碳原子和氧原子牢固地联结在一起,不让它们分开。”(上引书,第169[—170]页)   同上面刚刚说过的完全一样,亥姆霍兹坚持认为,在化学中和在力学中一样,力只存在于 7   “说磁石有〈如泰勒斯所说的〉,比说它有吸引力更好些;力是一种属性,它,可以认为是一个宾词;而灵魂则是,。”(《哲学史》第1卷第208页)   现在我们已经不像当初那样轻易地谈论各种力了。且听听亥姆霍兹的说法:    “当我们完全认识某一自然规律的时候,我们也一定会要求它毫无例外地起作用…… 这样,规律在我们面前就表现为一种客观的力量,因此,我们把它叫做。例如,我们把光的折射定律客观化,把它看做透明物体的一种折射力;把化学亲和性定律客观化,把它看做各种不同物质间的亲和力。我们同样地说金属的电接触力,说附着力、毛细作用力等等。这些名称把一些规律客观化了,这些规律起初只涵盖了一小批自然过程…… 力只是作用的客观化了的规律…… 我们所引进的力的抽象概念,只补充了这样一层意思:我们不是任意编造这个规律,它是现象的无法违抗的规律。这样,我们的旨在自然现象即发现其的要求,就采取了另外的表述形式,这就是:我们应当去探究构成现象的原因的。”(上引书,第190页。1869年在因斯布鲁克的报告)   首先,把关于   “这些名称把一些规律客观化了,这些规律起初只涵盖了一小批条件自然过程。”   正是在这里,“客观化”(实际上是主观化)有了某种意义:并不是因为我们完全认识了规律,而恰好是因为我们    “事实上,它不过是以它的各个部分彼此间的万有引力的形式获得这方面的一套极为巨大的妆奁。”   这是无可怀疑的,但是,同样无可怀疑的是,这一整套由重力或引力构成的妆奁依然完好无损地保存在现在的太阳系中,也许要除去一个微不足道的量,这个量是同可能一去不复返地抛到宇宙空间中去的物质一道丧失的。接着说:    “各种化学力必定也是既有的,已准备好起作用的;但是,各种物质只有发生最紧密的接触,这些力才能起作用,所以在它们开始起作用以前,一定要发生凝缩现象”[第120页]   如果我们像亥姆霍兹在前面所说的那样,把这些化学力看做亲和力,即看做   在太阳系中“最初的机械力现在大约只有 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1068" type="#_x0000_t75" style=‘width:20.25pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image003.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 还原样存在着”。   这怎么能和上面所说的相一致呢?引力,无论是万有引力或是化学吸引力,都依然完好地存在于太阳系中。亥姆霍兹并没有指出力的某个其他的确实来源。当然,按照亥姆霍兹的说法,这些力已经作了巨大的功。但是这些力并没有因此而增加或减少。太阳系中的每一个分子乃至整个太阳系本身的状况,都和前面的例子中的钟锤的情形相同。“重锤的重量既没有失去,也没有减少。”一切化学元素的状况都和前面说过的碳和氧的情形一样:每种元素既有的总量依然原样保存着,而“全部亲和力也和以前一样强”。那么我们失去了什么呢?是什么样的“力”做了据他计算相当于太阳系现在能做的功的453倍的巨大的功呢?到目前为止,亥姆霍兹没有给我们提供任何答案。不过他进一步又说:   “我们不知道,[原始星云球体中]是否另外还有。”[第120页]   但是,请让我说几句。热是一种排斥的“力”,因而是 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1067" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image005.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] πr3[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1066" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image005.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] πR3   “由于太阳系各天体从弥漫的星云物质发生假设的最初的凝缩而必定出现的变热现象”[第134页]。   他就这样把全部“力的蕴藏”都归结为热,归结为排斥,从而就可以把想象的“热这样一种力的蕴藏”加到“力的蕴藏”上去。于是他的计算表明:最初存在于气团中的全部能量(即排斥)的 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1065" type="#_x0000_t75" style=‘width:20.25pt;height:30pt’> <v:imagedata src=“016.files/image001.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] ,已经以热的形态放射到宇宙空间中去,或者确切地说,现在的太阳系中的一切吸引的总和,与太阳系中还存在着的一切排斥的总和之比,是454:1。但是这样一来,这些计算就和拿这些计算来作例证的讲演的本文发生矛盾了。 [札记和片断] 8 [26]    “关于物质本身就存在并且自身没有形式的观点,是很古老的,在希腊人那里我们就碰到过,他最初是以混沌这一神话形式出现的,而混沌被设想为现存世界的没有形式的基础。”(黑格尔《全书》第1部第258页。)9   我们在拉普拉斯那里又看到这种混沌,星云就近似于它,这种星云也只具有形式的 [153] [123] 10 [13] [39] 11 [3] [30]    “它〈运动〉的本质应该是空间和时间的直接统一……空间和时间都属于运动;速度作为运动的量,是与流逝的特定时间成比例的空间。”(《自然哲学》第65页)“空间和时间充满着物质……正如没有无物质的运动一样,也没有无运动的物质。”(第67页)12 [60] 13   “说磁石有〈如泰勒斯所说的〉,比说他有吸引更好些;力是一种属性,它,可以认为是一个宾词;而灵魂则是,。” [61]   “根据唯物主义的世界观,或活力,实物创造了力!这和断言力创造了实物是同样错误的,因为力和实物是不可分的。14   他是从什么地方得到他的唯物主义的呢? [38]   “强烈地倾向于相信物质的其他属性是运动的各种样式或者最终会归结为运动的各种样式“(第16页)276,   这样就把其他运动形式的特殊性抹杀了。这决不是说,每一种高级的运动形式并不总是必然与某种真正机械的(外部的或分子的)运动联系在一起的,正如高级的运动形式同时还产生其他的运动形式一样,正如化学反应不能没有温度变化和电的变化,有机生命不能没有机械的、分子的、化学的、热的、电的等等变化一样。但是,这些次要的形式的存在并不能穷尽各种主要形式的本质。终有一天我们肯定可以用实验的方法把思维“归结”为脑中的分子运动和化学运动,但是这样一来难道就穷尽了思维的本质吗? [32] 15 [169] 16 [29] [115] [37] [138] 17 [28] [31] [181] [35] [171]    “相反,直到现在我仍然发现:这个领域中的基本概念〈即“功及其不变性的基本物理概念”〉,对于那些没有研习过数理力学的人来说,不管他们多么努力,多么有才华,甚至还有相当高的自然科学造诣,都是很难理解的。不能否认,这是一种十分特别的抽象。甚至像伊·康德这样有才智的人也不是轻而易举就能领悟的,这从他和莱布尼茨在这个问题上的争论就可以得到证明。”   这段话是亥姆霍茨说的(《通俗科学讲演集》第2册序言)。   “把4磅重的物体提升1英尺和把1磅重的物体提升4英尺,需要同样的力;但是运动距离和速度的平方成正比,因为,物体下落4英尺,其速度两倍于下落1英尺。而物体下落时获得把物体提升到原有高度所需要的力;所以这两种力都和速度的平方成正比。”(苏特尔《数学史》第2卷第367页)   但是他又进一步又证明了:运动的量度mv和笛卡儿关于运动量守恒的问题是矛盾的,因为,如果这一量度真正有效,那么力(即运动量)在自然界中就会不断地增加或减少。他甚至设计了一种仪器(《学术记事》,1690年),如果mv这一量度是正确的,这种仪器就必然成为不断获得力的永动机,而这是荒谬的。近来,亥姆霍兹又常常使用这种论据。    “延续了四十多年,使欧洲的数学家分成了两个敌对的阵营,直到最后,达兰贝尔才与他的《动力学》(1743年)一书,俨然以最后裁决的形式结束了这场只能说是”(苏特尔,上引书第366页)。   但是,看来还不能把争论的问题这样完全归结为一场无益的文字争论,因为争论的问题是由莱布尼茨这样的人物针对笛卡儿这样的人物提出来的,而且康德这样的人物也探讨了这个问题,并为此写了他的第一部相当有分量的著作。的确,说运动有两种互相矛盾的量度,一会儿说它和速度成正比,一会儿又说他和速度平方成正比,怎样才能使之协调一致呢?苏特尔把事情看得很容易。他说,两种说法都对也都不对;   “‘活力’这个用语一直沿用至今;但是,而只是一度用来表示质量和速度平方的一半的乘积这一力学中很有意义的东西”[第368页]。   由此可见,mv仍是运动的量度,而活力只是 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1064" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 的另一种表达,关于这一公式,我们虽然知道它在力学中很有意义,可是现在确实不知道它意义何在。   那里说,在正文中根本没有谈这整个问题,因为“这个问题对于力学来说毫无用处”。[第XVII页]   这对    但是,由于有如此重要的人物探讨过这个问题,所以达兰贝尔也愿意在序言中简略地考察一下这个问题,他认为,人们只要头脑清醒,就会把运动物体的力仅仅理解为物体克服障碍或抵抗障碍的特性。所以,力既不能用mv去量度,也不能用mv2去量度,而只能用障碍和这些障碍的阻抗来量度。### $$$障碍有三种:(1)不可克服的障碍,这种障碍可以使运动完全消失,所以在这里用不着考察;(2)其阻抗刚好足以使运动停止,而且这是一瞬间做到的:平衡的情况;(3)只能逐渐使运动停止的障碍:减速运动的情况。[第XVII—XVIII页]“大家都会同意:当两个物体的质量与其虚速度(即物体即将开始运行运动的速度)的乘积彼此相等时,这两个物体便处于平衡状态。所以在平衡中,质量和速度的乘积,即运动量,是可以代表力的。大家也都会同意:在减速的运动的情况下,被克服的障碍的数目和速度的平方成正比,因此,如果一个物体例如在某一速度下可以压缩一根弹簧,那么在速度为两倍时就可以同时或连续压缩四根而不是两根同样的弹簧,当速度为三倍时可以压缩九根,以此类推。于是活力的拥护者〈莱布尼茨派〉便由此得出结论:运动中的物体的力,一般是同质量和速度平方的乘积成正比。其实,如果力的量度在平衡状态中和在减速运动中有所不同,这又有什么不方便呢?因为,只要用明确的概念来进行推论,他就应把力这个词仅仅理解为克服障碍或抵抗障碍时所发生的那种作用。”(法文第1版序言第XIX—XX页)   但是达兰贝尔毕竟是一位哲学家,他不会不明白用如此轻而易举的办法是摆脱不了同一个力有双重亮度这一矛盾的。因此,在他实际上只是重复了莱布尼茨已经说过的话(因为他的“平衡”和莱布尼茨的“死压力”是一回事)之后,突然又转向笛卡儿派,找到下面这样一条出路:   mv这一乘积甚至在减速运动的情况下也可以看做力的量度,“只要在这种情况下不是用障碍的绝对量去量度力,而是用这些障碍的阻抗的总和去量度力。毋庸置疑,阻抗的这个总和是与运动量〈mv〉成正比的,这是因为,如大家所公认的,物体在每一瞬间所失去的运动量同阻抗与无限小的时间段的乘积成正比,而这些乘积的总和显然表示全部阻抗”。这后一种计算方式在他看来更为合理,“因为一个障碍只有当它产生阻抗时才成其为障碍,阻抗的总和恰当的表示被克服的障碍;此外,这样的量度力还有一个好处,就是说平衡和减速运动就有了一种共同的量度”。但是究竟怎样行事,不妨各随其便。[第XX—XXI页]   这样他用一种数学上不正确的方法(这一点连苏特尔也是承认的)自认为解决了问题,随后,他在序言的末尾对他的前辈们的思想混乱做了令人不快的评述,并且断言:从以上的评述看来,这只能是一场毫无价值的形而上学的争论,甚至是一场更加不足取的纯粹文字争论。    “一个没有自转的、运动着的钢铁,其运动量或动量,与其质量和速度二者成正比,质量或速度增加一倍,运动量也增加一倍。”   紧接着又说:   “一个运动着的物体的活力或动能,与质量和速度的平方二者成正比。”   他们竟这样明显地把两种相互矛盾的运动量度并列在一起。对这个矛盾根本不想去说明,哪怕只是掩饰一下也不想去做。在这两位苏格兰人283的著作中,思维是被禁止的,只有计算才被容许。难怪他们当中至少有一个人,即泰特,被看做虔诚的苏格兰的最虔诚的基督徒了。 18 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1063" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来表示活力19[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1062" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif]〉守恒原理至今仍被应用和承认的几种情况”。其中的第二种情况是:    “只要不发生摩擦或非弹性体的碰撞,运动就可以由不可压缩的固体或流体来传递。在这些情况下,我们的一般原理通常表述为下列规则:由机械力所传递和改变的运动,其力的强度的减少与其速度的增加总是保持同一比例。因此,如果我们设想有一架机器靠某种过程而均匀地产生做功的力,重量m借助于这家机器以速度c向上升起,而重量nm借助于另一架机械装置向上升起,不过其速度为 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1061" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:27.75pt’> <v:imagedata src=“016.files/image009.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif],那么,在这两种情况下,由机器在单位时间内产生的张力的量,都可以用mgc来表示,其中g表示重力的强度。”[第21页]   这样,这里又产生一个矛盾:与速度成简单比例而增减的“力的强度”,竟不得不成为以速度平方而增减的力的强度守恒的证明。 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1060" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 被用来规定两种完全不同的过程,但是这一点我们老早就已经知道,因为mv2不可能=mv,除非v=1。问题是要弄清楚,为什么运动会有两种量度,这种情况在科学中也和在商业中一样,是不容许的。因此,我们再试一试别的解决办法。 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1059" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来量度。那么提升重物时发生了什么呢?机械运动或机械力本身消失了。但是它并没有化为乌有:按亥姆霍茨的说法,它转化为机械张力;2021 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1058" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] ,即等于12×400×400×=960 000千克米(因为24磅=12千克22 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1057" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 去量度。 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1056" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 是以机械运动转化为一定量的其他运动形式的能力来量度的机械运动。我们看到,这两种量度因为互不相同,所以并不互相矛盾。   “静止是运动的特殊情况”,   这就证明:“他不仅能计算,而且能辩证地思维。   “尽可能清楚地阐明功及其不变性的基本物理概念”23   我们在这里所学到的关于功的全部东西就是:功是可以用磅英尺或热量单位表示的东西,而这种磅英尺或热量单位的数目对于一定量的功来说是不变的;其次,除机械力和热外,化学力和电力也能做功,但是所有这些力都会随着它们实际所做的功而耗去它们做功的能力。由此可以得出结论:整个自然界中能够起作用的力的量的总和,不管自然界发生怎样的变化,总是永恒不变的。功这一概念既没有得到阐发,甚至也没有被界定。24   “摩擦和非弹性碰撞是并从而产生热的过程。”(《通俗科学讲演集》第2册第166页)   正好相反,在这里机械功并没有 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1055" type="#_x0000_t75" style=‘width:60pt;height:26.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image011.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif],它下落时又会得到同一速度,所以,mgh= [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1054" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 。于是亥姆霍兹建议   “用 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1053" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 这个量来表示活力的量,这样一来,它就和功的大小的量度同一了。就活力这个概念一向使用的情况来说……这一变动没有什么意义,不过以后会给我们带来莫大好处”。   这真是难以置信。亥姆霍兹在1847年的对活力和功的相互关系还不太清楚,以致完全没有发觉,他是怎样把活力的先前的比例量度变为它的绝对量度的;而且完全没有意识到,他由于自己的大胆的处理竟作出了多么重要的发现,而且他仅仅是出于方便的考虑,才推荐用 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1052" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来代替mv2[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1051" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 的。这个 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1050" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 只是逐渐地在数学上得到了证明:瑙曼从代数上做了阐发(《普通化学》第7页),克劳修斯从解析法上作了阐发(《力学的热理论》第2版第1卷第18页),这一阐发后来又由基尔霍夫作了另外的推导和解释(上引书第27页)。克拉克·麦克思维提供了从mv到 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1049" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 的出色的代数上的推导(上引书第88页)。可是这并不妨碍我们的两位苏格兰人汤姆生和泰特283这样说(上引书第163页):    “一个运动着的物体的活力或动能,与质量和速度的平方二者成正比。如果我们采用先前的质量[和速度]的单位〈即以单位速度运动着的质量的单位〉,那么把活力界定为质量和速度平方的乘积的一半,是的。”   可见,在这里,在这两位一流的苏格兰力学家那里,不仅思维停止了,而且计算也停止了。说这个公式特别有利、十分方便,有妙不可言地把一切都解决了。 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1048" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来量度,那么活力也一定可以用 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1047" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来量度。而这就是科学上发生的情形。理论力学得出了活力这一概念,工程师们的应用力学得出了功这一概念,并把它强加给理论家。人们只顾计算而非常不习惯于思维,以致多年来都没有认识到二者的相互联系,他们用mv2去量度其中的一个,用 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1046" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 去量度另一个,而最后才采用 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1045" type="#_x0000_t75" style=‘width:24pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image007.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 量度这二者,但这不是因为有了认识,而是为了计算的简便!25 [札记和片断] [172] [数学] 26 27 28 [18] [66] [67] [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1044" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:27.75pt’> <v:imagedata src=“016.files/image013.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 都可以用乘法 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1043" type="#_x0000_t75" style=‘width:32.25pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image014.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 来表示。至于幂运算就更进步得多。运算方法的一切固定的差异都消失了,一切都可以用相反的形式表示出来。幂可以写做方根( [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1042" type="#_x0000_t75" style=‘width:48.75pt;height:21pt’> <v:imagedata src=“016.files/image016.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] ),方根可以写做幂( [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1041" type="#_x0000_t75" style=‘width:44.25pt;height:28.5pt’> <v:imagedata src=“016.files/image018.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] ),1被幂除或方根除,可以写做分母的幂。[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1040" type="#_x0000_t75" style=‘width:44.25pt;height:30pt’> <v:imagedata src=“016.files/image020.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif],[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1039" type="#_x0000_t75" style=‘width:44.25pt;height:25.5pt’> <v:imagedata src=“016.files/image022.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif]。一个数的几个幂相乘或相除,可以化为其各个指数的相加或相减。任何一个数都可以理解为并表示为任何其他一个数的幂(对数,y=ax)。29 [120] [137] [112] [113] [116] 30 [117] 2[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1038" type="#_x0000_t75" style=‘width:17.25pt;height:24pt’> <v:imagedata src=“016.files/image024.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] ,1-2 [69] [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1037" type="#_x0000_t75" style=‘width:50.25pt;height:30.75pt’> <v:imagedata src=“016.files/image026.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif])298,否则就不成。由此可知:尽管一看起来和自身多么等同,它本身却包含着无限的多样性,因为它可以是其他任何一个数的零次幂;这种多样性决不是纯粹虚构的,凡是一被看做确定的一,被看做和某个过程相联系的该过程的可变的结果之一(被看做某一变数的暂时的数值或形式)的时候,都会得到证明。 [118] [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1036" type="#_x0000_t75" style=‘width:27.75pt;height:24pt’> <v:imagedata src=“016.files/image028.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif]31 [114] [68] [70] 显然是等同的关系 3233 [139] [119] [142] [力学和天文学] [7] [34] [74] [8] [91] [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1035" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image030.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 从天文望远镜中观测到的921颗星的自行的最小平均值是8.65″,个别的为4″。    “当然存在着这样的距离〈从那里再也没有任何光能达到我们这里〉,然而理由却完全不同。光的速度是有限的;从创世之初直到现在,消逝的是一段有限的时间,因此我们只能看到光在那段有限时间里所经过的距离以内的天体!”(第466页)   光既然与距离的平方成比例地减弱,它就必定会达到一点,在这一点上,我们的眼睛,不管它们如何敏锐和配上什么样的装备,都再也看不见光了,这是不言而喻的;这已经足以驳倒奥伯斯的见解:只有用光的吸收才能说明,为什么四面八方、远及无限距离都充满着发光星体的天空会是昏暗的。但这决不是说,并不存在这样一个距离,一到这个距离,以太便 [92]    可分辨的星云提供了连续的和普通的恒星光谱。但是本来意义上的星云“有一部分提供了连续的光谱;例如仙女座中的星云;而大多数则提供了由一条或很少几条亮线所组成的光谱;例如猎户座、人马座和天琴座中的星云;以及许许多多以行星状〈略带圆形的〉星云著称的星云”,第787页)。   (根据梅特勒的说法,第495页,仙女座中的星云是不可分辨的。——猎户座中的星云是不规则的,呈棉絮状,而且像胳膊一样伸出去!第495页——天琴座中的星云呈环状,略带椭圆形,第498页。)   哈金斯在第4374号(赫歇尔星表)星云的光谱中发现了三条亮线,“由此立即推论出:这个星云并不是由单个的星体所组成的星群,而是一个星云,是气体状态的炽热的实体”[第787页]。   这三条线中,一条属于氮,一条属于氢,第三条未知。猎户座中的星云的情况也是一样。甚至含有发光点的星云(长蛇座和人马座)也有这些亮线,因此密集中的星体的物质还不是固态或液态(第789页)。天琴座的星云只有一条氮线(第789页)。——猎户座的星云最密集的地方是1°,全部广延是4°[第790—791页]。 [93]   “11年以后〈即贝塞尔的计算11年后,梅特勒,第450页〉……不但发现了天狼星的卫星,一颗自己发光的6等星,而且还证实了它的轨道也和贝塞尔所计算的相符合。南河三星及其伴星的轨道现在已由奥沃斯确定了,但是这颗卫星本身还没有观察到。”(第793页)   赛奇:恒星。   “因为恒星除了两三个例外,都没有可觉察到的视差,所以它们离我们至少”有30多光年之远(第799页)。   据赛奇说,(赫歇尔的大望远镜还能分辨出的)16等星离我们有7 560光年之远,而罗斯的望远镜所能分辨出的,至少有20 900光年之远(第802页)。    当太阳和整个太阳系死灭的时候,“自然界中是否存在着力量能把死了的星系恢复到最初的炽热的星云状态,并使它再度获得新的生命呢?我们不知道”。### $$$ [177]    “凡像地球这样有一部分自由表面被液体覆盖着的天体,都存在来自摩擦的间接的阻抗,这种摩擦阻碍着潮汐运动。当这些天体和邻近的天体相对运动时,这些阻抗必定总是从它们的相对运动中不断吸取能量。如果我们首先单独考察月球对地球及其海洋、湖泊、河流的作用,我们就会看到,这个作用势必使地球绕自己的轴而自转的周期和这两个天体绕它们的惯性中心而旋转的周期相等;因为只要这两个周期不相同,地球表面的潮汐作用必然从这两个天体的运动中不断吸取能量。为了比较详细地考察一下这个问题,同时为了避免不必要的麻烦,我们假设月球是一个匀称的球体。月球质量和地球质量之间引力的相互作用和反作用,相当于沿某条经过月球中心的直线起作用的单独的力,而且,。因此,它必定沿着MQ这条线发生作用,因而偏离地心OQ这样一段距离;这个偏离在示意图中当然是被大大扩大了。现在,沿直线MQ实际作用于月球的力可以设想是由两股力合成的,一股是沿着指向地心的直线MO发生作用,其大小和整个力差不多相等,另一股是相对说来甚小的力,它沿着垂直于MO的直线MT起作用。后一股力极接近于和月球的轨道相切,其作用和月球的运动是的。如果这个力突然开始发生作用,它首先会使月球的运行速度加快;经过一段时间,月球就会由于加速运行而同地球拉开一段距离,这使得它(由于它是抵抗着地球的引力而运动的)正好失去它从切线加速力所得来的速度。持续不断的切线力顺着运动方向发生作用,但是它的量很小,每一瞬间只能导致和圆形轨道稍有偏离。这种切线力的作用就在于,它会逐渐拉大卫星和中心天体的距离,并且抵抗中心天体的引力做功,而它所做的功又等于运动失去的动能。如果想象这个环绕中心天体的运动是沿着极其缓慢地扩展着的螺旋形轨道运行的,问题就容易理解了。假设力和距离的平方成反比,那么重力的反运动方向的切线分力,将是顺运动方向的起干扰作用的切线力的两倍,因此,抵抗前者所做的功,有一半是由后者做的,而另一半则是从运动中吸取来的动能做的。我们现在所考察的起干扰作用的特殊原因对月球运动所发生的全部作用,很容易由动量矩原理求出。我们看到,地球的惯性中心和月球的惯性中心相对于它们共同的惯性中心而运动,由它们的运动随时得到的动量矩,等于地球绕自己的轴自转而损失的动量矩。处于现今运动状态的月球的惯性中心和地球的惯性中心的动量矩之和,约为现今地球自转的动量矩的4.45倍。前一个运动的平均平面是黄道面,所以两个动量的轴互成23°27.5′的平均倾角,如果略去太阳对月球运动动平面的影响,这个角度就可以看做两个轴现今的实际的交角。因此,合成的或总的动量矩为现今地球自转的动量矩的5.38倍,其轴和地轴成19°13′交角。所以最终导致地球和月球以这个合成的动量矩围绕这个合成的轴作简单的等速转动,就好像它们是同一个刚体的两个部分一样:在这种条件下,月球和地球间的距离会(大约)按1∶1.46的比例(即两个惯性中心现今的动量矩的平方与总的动量矩的平方之比)加大,而公转的周期则按1∶1.77的比例(即这两个动量矩的立方之比)加大。因此,距离会增大到347 100英里,而周期会延长到48.36天。假如宇宙中除了地球和月球不再有其他的天体,那么这两个天体就会沿圆形轨道围绕它们共同的惯性中心永远这样运行下去,而地球则以同一周期围绕自己的轴旋转,结果总是以同一个面朝向月球,因而地球表面的全部液体部分对于其固体部分来说处于相对的静止状态。但是太阳的存在使得这种状态不能永久保持下去。地球上会发生太阳潮——在地球相对太阳旋转的一个周期中有两次潮涨和两次潮落(也就是说,在一个太阳日内有两次,或者在一个月内也是如此)。如果不是因为,这种情况是不可能发生的。要把地球和月球运动中由这种原因所造成的干扰的整个过程描绘出来是不容易的,但是这种干扰归根到底会导致这样的结果:地球、月球和太阳像一个刚体的各个部分一样围绕它们共同的惯性中心旋转。”   1754年,康德首先提出了这样的观点:地球自转因潮汐摩擦而放慢,并且这种作用只是在这样的时候才会完结:    “那时,它〈地球〉的表面和月球将处于相对静止之中,也就是说,它围绕自己的轴旋转的周期将和月球围绕地球旋转的周期相等,结果将总是以同一个面朝向月球。”34   同时,他认为,地球自转的变慢仅仅起因于潮汐摩擦,即地球上有液体存在。    “如果地球完全是固体,没有任何液体,那么无论太阳的引力还是月球的引力,都不会改变它绕轴的自由旋转,因为这种引力对地球的东西两个部分的吸引力是相同的,因而不会引起向哪一方偏斜;所以,它一点也不妨碍地球继续完全自由地自转,就好像没有受到任何外来的影响一样。”35   对于这样的成果,康德应当感到满足。要更深入地了解月球对地球自转的影响,当时还缺少科学上的一切前提。的确,差不多过了一百年,康德的理论才得到公认;又过了一些时间,人们才发现,落潮和涨潮只是太阳和月球的引力对地球自转产生影响作用的一个 [155] [62] [140] [154] [10] [物理学] 36 37    “物体内部的以太也能够参与……有重量的原子〈最好是说分子〉的运动”(《力学的热理论》第1卷第22页)。   但是,在电和热这些现象中首先要考察的确实又是分子运动,而且也不能不是这样,因为我们对于以太知之甚少。但是,一旦我们能够创立以太力学,这种力学自然就会把现在不得不归入物理学的许多东西也包括进去。 38 39   “一种特殊的”(其本质从未得到过令人满意的解释的一种特殊的运动)。   这是托·汤姆生在力学的热理论被揭示前两年对热的描述(《热学和电学概论》1840年伦敦第2版[第281页])。但是在18世纪,下述观点越来越占上风:热和光、电、磁一样,也是一种特殊的实体;所有这些独特的实体和普通物质的区别就在于它们没有重量,不可称量。 [192] 40    “电火花就是放电,或者说,是许多电介质粒子因其中少数占有极小极有限空间的粒子的特殊作用而发生的极化感应状态减弱的现象。法拉第认为,发生放电现象的这少许粒子,不仅被互相推开,而且短暂间处于一种特殊的、十分活跃的〈highly exalted〉状态;就是说,它们周围的所有的力都相继投向它们,从而它们就进入一种强度也许和原子发生化学结合时的强度相当的状态;然后它们又以我们现在还不知道的某种方式把这种力放出来,就像上述原子放出自己的力一样,整个过程至此结束〈and so the end of the whole〉。最后的结果就像以金属粒子代替放电的粒子时所发生的情形一样,而且有朝一日可以证明这两种场合下的作用原理相同,似乎也不是不可能的。”308汤姆生又说:“我之所以用法拉第的原话来叙述他的这个解释,是因为我对此还不完全了解。”   在其他人那里也会发生这种情况,这就像他们在阅读黑格尔的著作时所遇到的情况一样。黑格尔说:在电火花中,    “有紧张关系的物体的特殊物质性还没有进入过程,而在其中只是以元素和灵魂的方式得到规定”,并且电是“物体固有的愤怒、固有的暴怒”,是“任何物体受到刺激时都会表现出来的”“愤怒的自我”,《自然哲学》第324节附释)。   的确,黑格尔和法拉第的基本思想是一样的。他们两人都反对那种认为电不是物质的一种状态而是某种特有的特殊物质的看法。因为在电火花中电似乎表现为独立的、自由的、脱离了一切异己的物质基础的东西,然而仍然是可以感知的东西,所以他们两人在当时的科学状况下,就必然会设想电火花是一种瞬间离开一切物质的“力”的转瞬即逝的现象形态。对我们来说,这个谜当然是已经解开了,因为我们知道,在电火花放电的时候,在两个金属电极之间确实发生了“金属粒子”的跳越,所以“有紧张关系的物体的特殊物质性”实际上“进入过程”。 电的单位和毫克的比值   “如果在韦伯所假定的以相反的方向流动而电量为± [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1034" type="#_x0000_t75" style=‘width:18pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image032.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 的两个电流上,再加上一个对外部不起作用的,它沿正电流方向流动,电量为 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1033" type="#_x0000_t75" style=‘width:30.75pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image034.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif],那么这个假说就可以和韦伯的假说统一起来了。”(第3册第577页)   这个论断仍然带有片面经验的特征。为了使电无论如何能成为电流,就得把电分解为正电和负电。但是用这两种物质来解释电流的一切尝试,都会碰到困难;假设电流中每次只存在一种物质也好,假设两种物质同时以相反的方向流动也好,最后,假设一种物质发生流动而另一种物质静止不动也好,结果都一样。如果我们采取最后一种假设,那么,怎样来解释下面这个无法解释的想法,在发电机和莱顿瓶中本来十分活跃的负电,在电流中却和物体的质量固结在一起。很简单。我们让正电流 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1032" type="#_x0000_t75" style=‘width:32.25pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image036.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 沿导线向右流动,让负电流[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1031" type="#_x0000_t75" style=‘width:32.25pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image037.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif]沿导线向左流动,此外再让一个中性电 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1030" type="#_x0000_t75" style=‘width:30.75pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image034.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 的电流向右流动。我们先是假设,为了使两种电无论如何能流动起来,就得把它们分离开来;而为了解释这两种分离的电在流动时发生的现象,我们又假设它们不分离也能够流动。我们先是作出一个假设去解释某一现象,而在我们一遇到困难时,又作出正好否定前一假设的第二个假设。这班先生理当抱怨的那种哲学究竟应当是怎样的呢?    “依据力的守恒定律,以任何方式为产生电流所做的[机械]功,必定等于为产生各种电流作用所做的功”]第3册第472页]。   物体运动或热转变为电41    “只有当相互接触的物体同时发生实际的化学作用,或者当化学平衡遭到破坏(即使和化学过程没有直接联系),相互接触的物体之间出现‘化学作用的倾向’的时候,才有可能发生”。   可以看出,双方都只是间接地提出电流的能量来源的问题,这在当时也几乎是别无他法的。伏打及其后继者认为下面这一点是十分自然的:不同类的物体一接触,就会产生恒定电流,所以并不需要补偿就能做一定的功。李特尔及其追随者同样也不了解,化学反应怎么竟能使电池产生电流并做功。但是就化学说而言,这一点早就由焦耳、法夫尔、拉乌尔等人阐明了,可是就接触说而言,情况却恰恰相反。它固步自封,以致在本质上还停留在原来的出发点上。所以,在今天的电学中,那些属于早已过去的时代的观念,即和能量守恒原理直接矛盾的观念还在起作用,而在过去的那个时代,人们不得不满足于把任何结果都归之于随便找到的、浮在表面上的和似是而非的原因,而不管运动是否能从无中产生。而且,即使把这些观念的最糟糕的方面加以删除、削弱、冲淡、割除、美化,也无补于事:混乱只会更加严重。   “虽然化学上呈惰性的物体(例如金属)的接触作用,像人们以前所认为的那样,,也并不因为欧姆从这个假设中推导出自己的定律(没有这个假设这个定律也可以推导出来)并且以实验证实过这个定律的费希纳也维护过这种接触说而得到证明,但是,接触便产生电,这是不可否认的,至少照现有的几个实验看来是如此,即使在量的方面能够获得的结果由于不可能使互相接触的物体的表面保持绝对清洁,而总是不可避免地带有某种不可靠性。”   可以看到,接触说已经变得非常谦逊了。它承认,它对于说明电流不是必不可少的,而且既没有由欧姆在理论上,也没有由费希纳在实验上加以证明。它甚至承认,它唯一还能依靠的所谓基本实验,在量的方面总是只能够提供一些不可靠的结果,最后,它只要求我们承认电运动总是由接触引起——即使只是   “可做考察,使两块不同类的金属板A和B彼此靠近到很小的距离,它们因附着力的作用就相互吸引。它们彼此一接触,就失去了这种吸引所给予它们的运动的活力。(如果我们假设金属的分子处于不断的振动之中,那么也发生这样的情形:如果不同类的金属一接触,不同时振动的分子就相互接触,那么分子的振动在失去活力时就会发生变化。)失去的活力变成热。而其中的就消耗在以另外的方式分配先前没有分离的电上。我们在前面已经说过,由于对两种电的引力不同,这两个碰在一起的物体就带上了等量的正电和负电。”   接触说变得越来越谦逊了。先是承认,以后要做如此巨大的功的强大的电分离力,本身并不具有任何固有的能量,而如果没有能量从外面传给它,它就无法起作用。后来给它指定了一个很小的能量来源,即由附着作用而致的活力,这个活力只在距离小得几乎无法测量的时候才起作用,使物体移动一个小得几乎无法测量的距离。然而这是无关紧要的:它无可否认地存在着,而且同样无可否认地在接触时消失。但是这一极小的来源对于我们的目的来说仍然提供了太多的能量:   “所以在列入电动序的各物体所构成的闭合电路中,要形成恒定电流是不可能的。”[第1册第45页]   维德曼还以下面这种理论上的考虑来支持这个命题:    “事实上,如果在电路中出现恒定电流,它就会在金属导体本身中产生热,这种热充其量会由于金属接触处的冷却而被抵消。无论如何,总会引起热的不均衡的分布;而且一部电磁发动机如果没有从外面供给的能量,而由电流持续地发动起来并因而做功,这是不可能的,因为当金属例如通过焊接牢牢连接在一起时,在接触处也不可能再发生足以补偿这个功的任何变化。”[第1册第44—45页]   但是,维德曼并不满足于对金属的接触电不能单独产生电流这一点作出理论上的和实验上的证明,我们将看到,他还认为必须提出一个特殊的假说,以便把接触电的作用排除在外,即使是在接触电在电流中也许起作用的场合。    “把两种金属,例如锌棒和铜棒的一端焊接在一起,而以第三种物体把这两种金属棒各空着的一端连接起来,这一物体对两种金属都不发生起电作用,而只传导聚集于金属表面的两种相反的电,结果使这两种电在它里面互相中和,于是电的分离力总是又恢复先前的电位差,从而在电路中产生一个无须任何补偿就能做功的恒定电流。但这又是不可能的。因此,只能导电而对其他物体不发生起电作用的物体是不可能有的。”[第1册第45页]   我们并没有比以前走得更远些,不可能创造运动这一事实又堵住了我们的道路。依靠化学上呈惰性的物体的接触,即依靠本来意义的接触电,我们永远不能产生出电流来。因此,我们就再转过身来,试试维德曼给我们指出的第三条道路:   “最后,如果我们把一块锌板和一块铜板浸入含有所谓化合物的液体中(这种化合物能分解为化学性质不相同的完全饱和的两种成分),例如,浸入稀盐酸(H+CI)等等中,这时,按照第27节中的说明,锌就带负电而铜则带正电。如果把这两种金属连接起来,这两种电就经过接触的地方而中和,就经过这个地方由铜流到锌。而且,因为在这两种金属接触时出现的电的分离力使正电,所以各个电的分离力的作用像在金属闭合电路中那样互相抵消。,,这个电流在闭合电路中经过铜和锌的连接处由铜流到锌,再经过液体由锌流到铜。我们很快(第34节)还要回到这样一个问题上来:存在于闭合电路中的各个电的分离力,在形成电流方面起了多少作用。——产生这种电流的导体组合,我们称之为伽伐尼电池,或者也叫做伽伐尼电池组。”(第1册第45页)   这样,奇迹就似乎告成了。在这里,仅仅由于接触时出现的电的分离力,恒定电流就产生了,而按照维德曼自己的说法,这种分离力如果没有从外面供给的能量,是不可能起作用的。而且,除了维德曼在前面所说的,他没有再向我们提供任何东西来对此作出说明,可见,这确实是一个十足的奇迹。在这里,关于这个过程我们学到了一些什么呢? 于是正 两种电合   4.“,因为在这两种金属接触时出现的电的分离力使正电,所以各个电的分离力的作用并没有像在金属闭合电路中那样互相抵消。,这里产生了一个恒定电流”,等等。   这说得有些过分了。因为我们会看到,维德曼在几页以后(第52页)就向我们证明,   在“形成恒定电流的时候……在金属接触处的电的分离力……”;   他还证明,即使这种分离力不使正电按同一方向流动,而是朝着电流相反的方向起作用,也不仅有电流发生,而且在这种情况下,这种分离力也不能由电池的分离力的一定部分得到补偿,所以又是不起作用的。因此,既然维德曼在第52页上认为电的分离力对于保持电流是不起作用的,他又怎么能够在第45页上把电的分离力当做形成电流的必要因素,并且还为此目的专门提出了一种假说呢?   5.“因此,这里产生了一个正电,这个电流在闭合电路中经过铜和锌的连接处由铜流到锌,再经过液体由锌流到铜。”   但是,要使这种恒定电流“在导体本身中产生热”,并且能够由它把“一部电磁发动机发动起来并因而做功”,不供给能量是不可能的。可是这种能量的供给是否可能,它从何而来,维德曼直到现在也没有向我们透露过半个字,所以到现在为止,恒定电流还是和在前面研究过的两种场合下的情形一样,是不可能有的东西。    “我们现在应当研究一下,电的分离力在一个由两种金属和一种液体,例如由锌、铜和盐酸所构成的闭合电路中,是怎样起作用的。### $$$,当电流通过的时候,液体中所含的二元化合物(HCI)的成分就分开了:一种成分(H)在铜上,另一种等当量的成分(CI)在锌上,,后一成分和等当量的锌化合成ZnCI。”    “这一过程证明:二元化合物在两种金属间的作用,不再像金属的情形那样,仅仅存在于它的全部质量对这种或那种电的简单的强势吸引,在这里还出现了它的两种成分的一种特殊作用。因为CI这一成分在正电流进入液体的地方分解出来,而H这一成分在负电流进入液体的地方分解出来,所以:HCI这一化合物中的每一个当量的氯都带有一定量的负电,而后者则制约着进入的正电对氯的吸引。这是化合物中带负电的成分。同样,每一当量的H都一定带有正电,所以是化合物中带正电的成分。这些电荷在H和CI化合时呈现出锌和铜接触时所呈现出的那种情形。因为HCI这一化合物本身是不带电的,所以据此:其中带正电的成分的原子和带负电的成分的原子含有的正电和负电是等量的。### $$$现在如果把一块锌板和一块铜板浸入稀盐酸中,,锌对其中带负电的成分,CI的吸引比对带正电的成分,H的吸引要强些。因此,和锌接触的盐酸分子这样配置其中带负电的成分趋向锌,带正电的成分趋向铜。因为这样排列起来的各个成分通过自己的电吸引作用于后面的HCI分子,所以锌板和铜板之间的分子的整个序列就排列如图10: 这样分布于锌:锌板上同最临近的盐酸原子**42,锌上面的正电就和最临近的CI原子所带的负电结合起来,而CI原子本身就会和锌化合。先前和这个CI原子化合在一起的带正电的H原子,就和趋向它的第二个HCI原子中的CI原子化合,同时这些原子中所含的电也互相结合起来;同样,第二个HCI原子中的H原子和第三个HCI原子中的CI原子,如此类推,直到最后,就有一个H原子在铜上游离出来,而它所带的正电就和分布在铜上的负电结合起来,因而它就在不带电的状态中逸出了。”这个过程会“持续重复下去,直到聚集在金属板上的电对于趋向它们的盐酸成分所带的电的排斥力和金属对这些成分的化学吸引力相互平衡为止。但是,如果用一个导体把两块金属板连接起来,那么金属板上的游离电就互相结合,而且上述过程又会重新发生。,一个恒定电流就产生了。——显然,因为移向金属的二元化合物的两个成分以一定的速度向金属运动,然后达到静止状态,或者形成一种化合物(ZnCI),或者以游离的形态(H)逸出,所以这里就不断地失去活力。”([维德曼的]注:因为CI和H这两种成分分开时所获得的活力又被这两种成分和最临近的原子的成分结合时所失去的活力抵消了,所以这一过程的影响可以略去不提。)“失去的活力,相当于可见的化学过程中所释放出的热量,即本质上相当于一个当量的锌溶解于稀酸时所释放出的热量。其数值必定和两种电分开时所耗费的功相等。因此,如果这两种电在电流中结合起来,那么,在一个当量的锌被分解而一个当量的氢从液体中分离出来的时候,在整个闭合电路中就一定会产生功(或者是以热的形式出现,或者是以在外部做功的形式出现),而且这个功也和上述化学过程所释放出的相应的热量相当。”[第1册第49—51页]   “我们就假设——可能——我们必须假设——我们就可以推测——会这样分布——会带电”,如此等等。全是推测和假设,在这些推测和假设中确实能拿得出来的实际的表述只有三点:第一,锌和氯的化合   “这样,在形成恒定电流时起作用的电的分离力,这种力产生于电池的激发液体中二元化合物的原子由两个金属电极所引起的不相等的吸引和极化作用;在不会发生任何机械变化的金属接触处,电的分离力。前面说过,闭合电路中的全部电的分离力(和电动力)是和前面说过的化学过程的热当量完全成正比,这证明,这个分离力,如果其液体对金属的电的激发作用方向相反(例如把锡和铅浸入氰化钾溶液的时候),那么它就不能由金属和液体的接触处的电的分离力中得到一定量的补偿。所以这个分离力必须以另外的方式被抵消掉。这一过程按以下假设是再简单不过了:在激发液体和金属接触的时候,电动力由两种方式产生,第一种方式,是由于液体和金属的整个对这种或那种电的强度不相等的吸引而产生的;第二种方式,是由于金属对液体的带相反电荷的两种成分的不相等的吸引而产生的……由于第一种方式中质量[对这种或那种电的]不相等的吸引,液体完全服从于金属电动序定律,而在闭合电路中,电的分离力(和电动力)完全抵消为零;第二种方式中的作用则相反,提供形成电流所必需的电的分离力以及与之相应的电动力。”(第1册第52、53页)   这样,接触说的最后残余就被顺利地排除在电流形成过程之外了,同时维德曼在第45页上提出的关于电流形成的第一个解释的最后残余也被排除了。最后毫无保留地承认:伽伐尼电池不过是把释放出来的化学能变为电的运动,变为所谓电的分离力和电动力的一种装置,正如蒸汽机是把热能变为机械运动的一种装置一样。在这两种场合下,装置只能为能量的释放和形式转化提供条件,但是本身并不提供任何能量。确定了这一点之后,我们现在还要较详细地研究一下维德曼对电流的解释的第三个方案。在这里,他是怎样描述电池的闭合电路中的能量转变的呢?    他说,显然,在电池中,“因为移向金属的二元化合物的两个成分以一定的速度向金属运动,然后达到静止状态,或者形成一种化合物(ZnCI),或者以游离的形态(H)逸出,所以这里就不断地失去活力。失去的活力,相当于可见的化学过程中所释放出的热量,即本质上相当于一个当量的锌溶解于稀酸时所释出的热量”。[第1册第51页]   首先,如果过程是 43 44   “如果用一根导线把两块金属板连接起来,就会产生电流…… ,在铜板上从含有稀硫酸的里分离出一个当量的氢,成为气泡逸出。在锌板上则生成一个当量的氧,它把锌氧化为氧化锌,而氧化锌又溶于周围的酸中成为硫酸氧化锌。”(第1册第[592—]593页)   为了把氢和氧从水中分离出来,每一个水分子需要相当于68 924个热量单位的能量。在上述电池中从哪里得到这个能量呢?“通过电解过程”。可是,电解过程从哪里得到这个能量呢:没有任何回答。   “除了把离子分开的、过程外,由于被电流所分开的离子的作用,还发生一些、同电解过程完全无关的的过程。离子的这种作用会发生在电极物质上和被分解的物体上,在溶液中也会发生在溶剂上。”(第1册第481页)   现在让我们回到先前谈到的由锌和铜浸在稀硫酸中形成的电池上去。在这里,用维德曼自己的话来说,被分开的离子就是水中的H2和O。因此,按照他的说法,锌的氧化和ZnSO4的形成是第二位的、同电解过程无关的纯粹化学的过程,虽然只有通过这个过程,第一位的过程才成为可能。现在我们要稍微详细地考察一下这种由于颠倒真实的过程而必然造成的混乱。 45   1.溶于水中的硫酸钠(Na2SO4)的电解。它“分解为……一个当量的SO3+O……和一个当量的Na……但是后者和溶液中的水起反应,从水中分离出一个当量的H,同时形成一个当量的苛性钠[NaOH],苛性钠又溶解于周围的水中”。   方程式是:   2.“如果把五水硫酸铜[CuSO4+5H2O]溶液置于正铜极和负铂极之间电解,那么,在同一电路中,在硫酸溶液被分解的同时,每有一个当量的水被分解,就有一个当量的铜在负铂极上分离出来;在正极上则应当有一个当量的SO4出现,但是它和电极上的铜化合成一个当量的CuSO4,并溶解于被电解的溶液的水中。”[第1册第481页]   因此,如果用现代化学的说法来描述,我们可以把这个过程设想如下:Cu在铂上沉积下来;释放出来的SO4因为本身不能独立存在,便分解为SO3+O,而O则以游离的形态逸出;SO3从溶剂中获得H2O而形成H2SO4,H2SO4又重新和电极上的铜化合而成CuSO4,H2则被释放出去。严格说来,在这里有三个过程:(1)Cu和SO4的分离;(2)SO3+O+H2O=H2SO4+O;(3)H2SO4+Cu=H2+CuSO4。显然可以把第一个过程看做第一位的。而把其余两个看做第二位的。但是,如果我们提出能量转变的问题,我们便会看到,第一个过程完全被第三个过程的一部分补偿了;铜和SO4的分离被两者在另一个电极上的重新结合所补偿了。如果我们撇开把铜从一个电极推向另一个电极所必需的能量不算,又撇开电池中由于能转变为热所无法避免的能量损失不算,那么,我们在这里便发现了这样一个情况:所谓第一位的过程并不从电流中取得任何能量。电流供给的能量仅仅使H2和O的分离(而且还是间接的)成为可能,这个分离是整个过程的真正的化学的结果——这就是说,仅仅实现某种   3.“如果盐酸[HCI+8H2O]……同时在两个U形管中被电解……在一只管中用的是正锌极,另一只管中用的是正铜极,那么,在第一只管中有32.53的锌溶解,而在第二只管中则有2×31.7的铜溶解。”[第1册第482页]   我们暂时撇开铜不谈,单来看锌。按照维德曼的说法,在这里,HCI的分解是第一位的过程,Zn的溶解是第二位的过程。   “分离出来的物质对于电极的化学亲和性,对电解过程本身不发生任何影响”(第1册第471页)。   这个以如此绝对的形式表达出来的命题,正如我们所看到的,是完全错误的。所以,他关于电流形成的三重理论就是:第一,以纯粹的接触为中介的陈旧的传统的理论;第二,以理解得更加抽象的电的分离力为中介的理论,这种分离力以一种无法说明的方式供给自身或“电解过程”以能量,使电池中的H和CI互相分开,并且还产生电流;最后,是现代的化学—电的理论,这个理论证明,上述能量的来源是电池中一切化学反应的代数和。他没有注意到第二种解释推翻了第一种解释,同样,他也没有觉察到第三种解释又推翻了第二种解释。相反,能量守恒定律纯粹是从外部加到从惯常经验中沿袭下来的旧理论之上的,这就像把一个新的几何定理加到以前的定理上去一样。他不知道,这个定律使得自然科学的这一领域以及其他一切领域的全部传统观点都不得不加以修正。因此,维德曼只是在解释电流时简单地确认这个定律,然后就悄悄地把它放在一边,只是在书的最末尾,在说明电流做功的那一章中才又找了出来。甚至在接触生电理论中(第1册第781页及以下几页),能量守恒在论述主要问题时也根本没有派上用场,只是在说明次要问题时偶尔提到;能量守恒始终是“第二位的过程”。   “可是,”——维德曼继续往下说——“这并不能证明这两个值相当。它们只是在电流很弱的情况下,当一方面……形成了氯化锌,而另一方面……形成了氯化铜的时候,才被观察到的。当电流较强时,在形成的氯化物的量不断大的情况下,溶解的铜的量可能……降到31.7,而这时溶解的锌的量不变。”   大家知道,锌只能形成一种氯化物——氯化锌ZnCI2,铜则可以形成两种:氯化铜CuCI2和氯化亚铜Cu2CI2。过程是这样的:弱电流给每两个氯原子从电极上夺下两个铜原子,这两个铜原子仍然以自己的两个化学键之中的 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1029" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image038.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 个当量的金溶解于盐酸中。这个事实只有在下述情况下才会显得奇怪,即像维德曼那样,死守旧的当量,用ZnCI来表示氯化锌,从而使氯和锌一样,在氯化物中只显示出[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1028" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image038.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 个当量的金变为氯化金。绝对会是这样的,除非用通电的办法也能制取AuCI这种化合物;在这种情况下每溶解一个当量的锌,甚至应当有两个当量的金溶解,而且视电流强度的情况,还可能发生和前面所说的铜和氯的例子里类似的变化。雷诺的实验的价值就在于:它们显示出,法拉第定律怎样被一些似乎和它相矛盾的事实所证明。但是,这些实验对于解释电解时的第二位过程会有什么意义,却看不出来。 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1027" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image030.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 。这里以电的形式表现出来的能量来源于哪里呢?“第一位的”过程是锌从氯化物中置换钠。可是,在通常的化学中,不是锌从氯化物或其他化合物中置换钠,而相反是钠置换锌。“第一位的”过程决不可能供给电流以上述能量,恰恰相反,这个过程本身还需要从外面输入能量才能发生。可见,仅仅有“第一位的”过程,我们仍然不能前进一步。那就让我们来看看实际的过程。这时我们发现,这里所发生的转变不是 Zn+2NaCI=ZnCI2+2Na,   而是 Zn+2NaCI+2H2O=ZnCI2+2NaOH+H2。   换句话说,钠并不是以游离的形式在负极上分离出来,而是被氧化,正如上面例一中的情形一样(第[481]页)。46   (Zn,CI2)=97 210 )=15 630 )=223 620热量单位 2(Na,CI,水)=193 020热量单位 )=136 720热量单位 [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1026" type="#_x0000_t75" style=‘width:9pt;height:29.25pt’> <v:imagedata src=“016.files/image038.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 是以局部热的形式消耗掉了;格罗夫电池却正好相反,在线路闭合以后明显冷却,因而还要通过吸收热量从外面供给电路以能量。于是,我们看到,这些第二位的过程也反作用于第一位的过程。我们尽可以任意处置,但第一位的过程和第二位的过程的区分始终是纯粹相对的,并总是在二者的相互作用中又被消除。316如果忘记这一点,如果把这种相对的对立看成绝对的,那么,最后就会像我们在前面已经看到的那样,陷入矛盾而无法自拔。 以臭氧化的状态 47 48   “电动力和化学反应的强度成比例的说法,是毫无根据的。”(第1册第791页)   这种比例性的确不是在一切场合都存在。但是,在不存在这种比例性的地方,只能证明电池设计得很差,其中浪费了能。因此,同一位维德曼做得非常正确:他在理论推断中完全不考虑那些会破坏过程的纯粹性的附带情况,而直截了当地断言,一个电池的电动力等于电池中在单位时间内和单位电流强度下所发生的化学反应的机械当量。   “还有,在由酸和碱构成的电池中,酸和碱的化合并不是产生电流的原因,这是根据第61节〈柏克勒尔和费希纳〉、第260节〈杜布瓦—雷蒙〉和第261节〈沃姆—弥勒〉的实验得出来的,这些实验证明,在某些情况下,当酸和碱各以等当量存在时,不会出现任何电流,而且这也是根据第62节引证的实验〈亨利齐〉得出来的,这个实验证明,在苛性钾溶液和硝酸之间加入或不加入硝酸钾溶液,电动力出现的情况都是一样的。”(第1册第791页)   酸和碱化合是不是产生电流的原因这个问题,使得我们的作者认真思考。以这样的形式提出问题,回答可以是很简单的。酸和碱的化合首先是形成49    “但是,应当注意,不能直接把出现在不同类物体接触之处的全部化学反应的功当量当做闭合电路的电动力的量度。例如,在由酸和碱组成的柏克勒尔电池中〈又是克里斯平319!〉,这两种物质化合起来;在由铂、熔融的硝酸钾、碳组成的电池中,碳烧尽了;在由铜、不纯的锌、稀硫酸组成的普通电池中,在形成局部电流的情况下锌很快地溶解了。在这些化学过程中所产生的功〈应当说,释放出来的能〉有很大一部分转换为热,从而对整个电路来说是损耗掉了。”(第1册第798页)   所有这些过程都归结为电池中能量的损耗;它们并没有牵涉到电运动产生于转换了的化学能这一事实,而只是牵涉到转换了的能的数量。 50   “不能否认,我们还远不能在一切情况下都观察到电池中的化学吸引”。   因此,从越来越重要的化学方面来看,所有这些实验,只要它们还不能在上述过程受控制的情况下重复进行,都是没有价值的。   “可惜,没有列出各次实验结果的数据”[第1册第104页]。   第二,维德曼本人不止一次地承认,从量方面测定金属相接触、特别是金属和液体相接触时所发生的电的激发的一切实验,由于存在着许多无法避免的误差源,至少是很不可靠的。尽管如此,他仍然多次运用柯尔劳施的数字进行计算,在这方面我们最好不效仿他,何况还存在着另一种不致受到这类非议的测定方法。    “电流计磁针的最初偏转度,在化学变化还未变更电的激发强度之前,是闭合电路中电动力总和的量度”[第1册第62页]。   于是,不同强度的电池显示出不同的最初偏转度,而这些最初偏转度的数值是和相关电池的电流强度成正比的。    “现在,锌和铂与铂和铜的电动力的总和代替了锌和铜在液体中的电动力。因为插进铂板并没有明显地改变电路,所以,从电流计在两种情况下示数相等这个事实中,我们可以得出结论:锌和铜在液体中的电动力,等于同一液体中锌和铂的电动力加上铂和铜的电动力。这和伏打提出的金属之间自己激发生电的理论相符合。这一结果适用于任何液体和金属,可以表述如下:### $$$金属当其被液体电动激发的时候,遵循电动序定律。这个定律也叫电动力定律。”(维德曼,第1册第62页)   如果人们说,铂在这一组合中根本不起激发生电的作用,那么,这是说出了简单的事实。如果人们说,铂的确起激发生电的作用,但是按两个相反的方向以同样的强度起作用,以致其作用抵消掉了,那么,这仅仅是为了给“电动力”留点面子而把事实变为假说。在这两种情况下,铂都不过是扮演了稻草人的角色。 51   “是闭合电路中电动力总和的量度”。   迄今为止,我们知道所谓电动力是一种能的形式,在我们的这个场合,它从化学能中以等当量产生出来,而在进一步的过程中又转变为等当量的热、物体运动等等。现在,我们突然得知,“闭合电路中电动力的总和”在化学变化释放出这种能量 [札记和片断] 52 [73] [if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_s1025" type="#_x0000_t75" style=‘width:20.25pt;height:30pt’> <v:imagedata src=“016.files/image001.png” o:title="" chromakey=“white”/> </v:shape><![endif][if !vml][endif] 。323因此,结论是运动终归要耗尽和停止。只有证明辐射到宇宙空间的热怎样变得可以重新 [79] [88] [167] [5] [4] [141] [175] [78] [54]    “在理想气体中……分子和分子间的距离很远,以致可以把它们的相互作用忽略过去。”(克劳修斯,第6页) [58] [71] 53 [84] 54   菲克55的那种运动形式,在一切本质的方面都是等同的。”克拉克·麦克斯韦56**   因此,存在着57 [130] 58被压缩了管中空气的突然稀薄   “要产生热电效应,并不需要使用热。凡是可以变更电池组中某一部分的……都能引起磁针偏转的变化”。例如,用冰或蒸发醚使一种金属冷却下来!(第419页)   “每个原子都必定自然而然地被同样的电量所包围,!”[第454页] [131] 59 [135] [158] [133] 60 [168] [化学] 61 [128] 62 [148] [134] [184] [生物学] [65] [22] [59] [64]    “我们只可以假定:生命正像物质本身那样古老,那样永恒,而关于生命起源的一切争端,在我看来已由这个简单的假定解决了。事实上,为什么不应当设想有机生命正像碳和〈!〉一样,或者正像不可创造和不可消灭的所有物质一样,像永远和宇宙空间中的物质运动联结在一起的力一样,是原来就有的呢?”   此外,李比希还说(瓦格纳确信,是在1868年11月):   他也认为,我们行星上的有机生命可能由宇宙空间“输入”的这种假说是“可以接受的”。   亥姆霍兹(为汤姆生《理论物理学手册》德文版第2部所写的序言):   “,那么依我看来,一个完全正确的办法就是我们问一问:生命究竟曾经发生过没有,它是否和物质一样古老,它的胚种是否从一个天体被移植到另一个天体,并且在有适宜土壤的一切地方发展起来?”336   瓦格纳:   “物质是不灭的和永恒的……无论什么力量都不能把它化为乌有,这个事实……但是,根据现在流行的观点〈?〉,生命仅仅被看做构成最低等有机体的某些简单元素所固有的一种属性,这种属性自然应当和这些基本物质〈!!〉本身一样地古老,就是说,一样地是本来就有的。”从这个意义来说,也可以像李比希(《化学通信》第4版[第1卷第349、372—373])那样说有一种生命力,“就是说,它是‘一种在物理力中并且借物理力起作用的造形本原’,所以不是在物质之外起作用的。但是,这个生命力,作为物质的一种属性……只有在适当的条件之下才显现出来,这些条件从太初以来就存在于无限宇宙空间中的无数点上,但是在各个不同时期又必然常常改变自己的空间位置。”因此,在以前的液态的地球上或现在的太阳上,不可能有生命,但是炽热的天体覆盖有一层非常广袤的大气,根据最新的见解,这种大气是由极稀薄地充满宇宙空间并且被各个天体吸引着的同一些物质所组成。发展出太阳系并延伸到海王星轨道以外的旋转星云,也包含着“散布在大气中的一切蒸汽状态的水分〈!〉,这层大气直到不可测度的高度都为碳气〈!〉所饱和,因此也就包含着使最低等的有机胚种得以存在〈?〉的基本物质”;在旋转星云中,“在各个极不相同的区域中有极不相同的温度,所以假定:有机生命所必需的各种条件,总可以在其中的某个地方找到。因此,我们可以把天体的和旋转的宇宙星云的大气看做有生命形式的永久储藏所,看做有机胚种的永恒栽培地”。——在赤道附近科迪勒拉山脉的高达16000英尺的大气中,还大量地存在着最小的有生命的原生生物和它们的不可见的胚种。佩尔蒂说它们“几乎到处都存在”。只是在炽热把它们烧死的地方,它们才不存在。“因此,在天体的大气中”,它们(弧菌等等)的存在都是可以想象的,“那里总会找到适当的条件”。63****64、极其简单的〈!!〉、在动物和植物之间摇摆不定的中性的原始生物中……在个体的变异性和新获得特性遗传给后代的能力的基础上,在天体的物理条件发生变化以及正在产生的个体变种在空间上被隔离的情况下,经过一段很长的时间,而且发展出动植物界中多种多样的有高级组织的生物,——这是一个颇有道理的假定,一直到现在还没有人对它提出过有力的反驳。”   值得指明的是,李比希在和化学相比邻的科学即生物学方面完全是一个一知半解的人。   他在1861年才读过达尔文的著作**65的事。“因此,在那些对有机体化石进行较深入的比较研究的研究者的观点中,种源学说早已不声不响地扎下了根。莱·冯·布赫早在1832年就在他的著作《关于菊石及其分科》中,以及1848年在柏林科学院宣读的论文中,把拉马克关于有机形态的典型的亲缘关系是有机形态的共同种源的标志这一观念,十分明确地引入化石学〈!〉”他在1848年根据他的菊石研究提出了这样一个论断:“旧形态的消失和新形态的出现,并不是有机生物全部灭亡的结果,,”。66** 67 [49] 68 69 707172 [75] [94] [50] [53] [51] [52] 73 [72] [110] 74 [147] [45] 75 [146] 76 [136] 77 [83] [85] 78︒的路径,即走大约36公里长的路途(然而,如果在这一切情况下都用同一的时间,那么后者就成问题了)。但是不管怎样,在一切实际的情况下,和上升相联系的还有向前的运动,并且在按直线计算时向前的运动也相当大,而这个向前的运动作为生理学的功是不能认定为等于零的。看来有些人在有的地方甚至恨不得把热力学的功这个范畴也搬回到经济学中去,就像某些达尔文主义者把生存斗争搬到经济学中去一样,但是结果无非是一场闹剧而已。让他们把随便某种熟练劳动转换成千克米,并试试以此规定工资吧!从生理学观点看来,人体包含着各个器官, 走的是同一条道路****公布了我自己的研究
(Zn,CI2)=97 210 )=15 630 )=223 620热量单位
2(Na,CI,水)=193 020热量单位 )=136 720热量单位

  1. 参看本卷第603—606页。——编者注 ↩︎

  2. 参看本卷第600—602页。——编者注 ↩︎

  3. 参看鲁·克劳修斯《论力学的热理论的第二定律》1867年不伦瑞克版第15页上对海·亥姆霍兹《论力的守恒》中的有关论点的评论。——编者注 ↩︎

  4. 恩格斯在此处页边上写着:“康德在第22页上说:三维空间的条件是,吸引或排斥和距离的平方成反比。”见伊·康德《关于活力的正确评价的思想》第10节(《康德全集》1867年莱比锡版第1卷)。——编者注 ↩︎

  5. 参看伊·康德《自然通史和天体论》1755年柯尼斯堡版。——编者注 ↩︎

  6. 原文为gegenseitige Durchdringung,这里的意思是相互抵消或中和。——编者注 ↩︎

  7. 亥姆霍兹在他的《通俗科学讲演集》第2册第113页上表示,在自然科学 证明笛卡儿关于运动在量上不变的原理方面,除迈尔、焦耳和柯尔丁外,似乎他自己也有一份功劳。“我自己对迈尔和柯尔丁毫无所知,而且只是在我自己的研究完成时才知道焦耳的实验,但我和他们 ↩︎

  8. 参看黑格尔《逻辑学》第2编《本质论》(《黑格尔全集》第4卷)1841年柏林第2版第231—235页。——编者注 ↩︎

  9. 见黑格尔《哲学全书纲要》第1部(即《小逻辑》)第128节附释。——编者注 ↩︎

  10. 参看黑格尔《自然哲学讲演录》1842年柏林版第262节第67—68页。——编者注 ↩︎

  11. 恩格斯援引札记《气体动力学》(见本卷第731页),在《自然辩证法》手稿中,这篇札记写在第5张对折页稿页的第3页的末尾。——编者注 ↩︎

  12. 见黑格尔《自然哲学讲演录》1842年柏林版第261节附释。——编者注 ↩︎

  13. 恩格斯在《运动的基本形式》中利用过这篇札记(见本卷第600页)。——编者注 ↩︎

  14. 参看恩·海克尔《人类起源学或人类发展史》1874年莱比锡版第707—708页。——编者注 ↩︎

  15. 恩格斯在此处页边上写着:“平衡=吸引胜过排斥”。——编者注 ↩︎

  16. 根据行文,在句末还应当有个“或者是”。可以推测,恩格斯还想指出:或者是排斥转化为吸引。——编者注 ↩︎

  17. 见本卷第598页。——编者注 ↩︎

  18. 古·基尔霍夫《数学物理学讲义。力学》1877年莱比锡第2版。——编者注 ↩︎

  19. 见海·亥姆霍茨《论力的守恒》1847年柏林版第9页。——编者注 ↩︎

  20. 海·亥姆霍茨《论力的守恒》1847年柏林版第13—14页。——编者注 ↩︎

  21. 鲁·克劳修斯《力学的热理论》1876年不伦瑞克版第1卷第2页。——编者注 ↩︎

  22. 这里指的是德国磅,1磅=500克。——编者注 ↩︎

  23. 海·亥姆霍兹《通俗科学讲演集》1871年不伦瑞克版第2册第VI页。——编者注 ↩︎

  24. 我们就教于克拉克·麦克斯韦,也没有进展。此人说(《热的理论》1875年伦敦第4版),“阻抗被克服,就是做功”(第87页);又说:“某一物体的能量,就是它做功的能力”(第185页)。这就是我们关于功所领教的一切。 ↩︎

  25. “功“[Arbeit]这个词及其相应的观念来自英国工程师。在英语中,实际工作叫做work,经济学上所说的劳动叫labour。288所以,物理学上的功也用work来表示,这样就可以完全避免和经济学上所说的劳动相混淆。在德文中情况却不是这样,于是,在现代伪科学文献中就出现各种稀奇古怪的用法:把物理学上的功用于经济学上的劳动关系,或者反过来。不过我们也有Werk这个词,它像英语中的work一样,完全可用于表示物理学上的功。但是,因为经济学对我们的自然科学家来说是离得太远了,所以他们难以下决心采用Werk来代替Arbeit这个已经通行的词,——也许到了要这样做的时候已经太晚了。只有克劳修斯曾尝试保留Werk这个用语,至少和Arbeit这个词并用。289 ↩︎

  26. 见本卷第37—39页。——编者注 ↩︎

  27. 指恩格斯《反杜林论》。——编者注 ↩︎

  28. 见本卷第41页。——编者注 ↩︎

  29. 恩格斯在此处页边上写着:“数学中的转折点是笛卡儿的 ↩︎

  30. 参看本卷第557页。——编者注 ↩︎

  31. 关于 QUOTE 的论述,参看本卷第128页。——编者注 ↩︎

  32. 沙·波绪对极坐标系中的曲线的称呼。——编者注 ↩︎

  33. 恩格斯在此处页边上写着:“当直线和曲线的数学可以说已经山穷水尽的时候,一条新的几乎无穷无尽的道路,由那种 ↩︎

  34. 伊·康德《对地球从生成的最初起在其引起日夜更替的自转中是否发生过某种变化和怎样才能证实这种变化的问题的研究》1754年版。这里引自《康德全集》1867年莱比锡版第1卷第185页。——编者注 ↩︎

  35. 见《康德全集》1867年莱比锡版第1卷第182—183页。——编者注 ↩︎

  36. 见《运动的基本形式》(本卷第589—606页)。——编者注 ↩︎

  37. 见本卷第60、71、537、589页。——编者注 ↩︎

  38. 参看《旧约全书·约书亚记》第5章第2、3节和《旧约全书·出埃及记》第4章第25节。——编者注 ↩︎

  39. 哥·威·莱布尼茨和克·惠更斯《同帕潘的通信集》,1881年由恩·盖兰德在柏林出版。——编者注 ↩︎

  40. 本章中的事实材料,我们主要是依据维德曼的《流电说和电磁说》,两卷三册本,1874年不伦瑞克第2版。296 ↩︎

  41. 我是在电的运动这一意义上使用“电”这个名称的,正如“热”这个普通名称可以用来表示使我们感官感到热的那种运动形式。这是不应当引起任何异议的,因为和 ↩︎

  42. 古·维德曼在这里和后面所说的“盐酸原子”是指盐酸分子。——编者注 ↩︎

  43. 不久以前,弗·柯尔劳施(《维德曼年鉴》312第6卷[1879年莱比锡版],第206页)计算出,需要“巨大的力”才能使离子在水溶液中移动。使1毫克移动1毫米所需要的拉力,H是32 500千克,CI是5 200千克,这就是说,HCI是37 700千克。——即使这些数值绝对正确,也不影响上述见解。可是,这个计算包含着电学领域中至今一直无法避免的假说因素,因此还需要通过实验来验证。这种验证看来是可能的。首先,这些“巨大的力”在被消耗掉的地方,在上述场合,就是在电池中,必然以一定的热量的形式再现出来。其次,这些“巨大的力”所消耗的能量必然小于电池中化学过程所产生的能量,并且保持一定的差额。第三,这个差额必然在闭合电路的其余部分中消耗掉,并且在那里也同样可以在数量上加以证实。上述数值只有通过这种检验而被证实之后,才彻底有效。在电解槽中证实这些数值更为可行。 ↩︎

  44. 原文为:deux ex machina,直译是:“从机器里出来的神”(在古代的剧院中,扮演神的演员是借助于特别的机械装置而出现在舞台上的);转义是:突然出现的挽救危局的人。——编者注 ↩︎

  45. 在这里我总括地说明一下,维德曼所用的全是旧的化学当量值,所以写出HO,ZnCI等。在我的方程式中,所用的全是现代的原子量:所以我写成H2O,ZnCI2等。 ↩︎

  46. 古·维德曼《流电说和电磁说》1874年不伦瑞克增订第2版第481页。参看本卷第700—701页。——编者注 ↩︎

  47. 指枪筒的内直径和枪弹直径之间的差数。——编者注 ↩︎

  48. 见本卷第677页。——编者注 ↩︎

  49. 以下各处都以丹聂耳电池的电流强度为100。 ↩︎

  50. 由柯尔劳施所制备的最纯的水所构成的长度为一毫米的水柱,其电阻同直径一样而长度大致等于月球轨道的铜质导线的电阻相同(瑙曼《普通化学》第729页)。 ↩︎

  51. 指“圆形的方”、“木制的铁”这类荒唐说法。——编者注 ↩︎

  52. 参看弗·培根《新工具》后篇第20则格言。该书1620年在伦敦出版。——编者注 ↩︎

  53. 见本卷第660页。——编者注 ↩︎

  54. 参看《新约全书·约翰福音》第1章第5、9—11节以及第3章第19节。——编者注 ↩︎

  55. 阿·菲克《自然力间的相互关系》1869年维尔茨堡版。——编者注 ↩︎

  56. 詹·克·麦克斯韦《热的理论》1875年伦敦第4版。——编者注 ↩︎

  57. 即紫外线。恩格斯在1882年再次谈到视觉范围的差异以及所谓的化学射线,见本卷第559—560页。——编者注 ↩︎

  58. 见本卷第676页。——编者注 ↩︎

  59. 黑格尔《自然哲学讲演录》1842年柏林版第324节附释,参看本卷第676页。——编者注 ↩︎

  60. 古·维德曼《流电说和电磁说》1874年不伦瑞克第2版第2卷第2篇第418页。——编者注 ↩︎

  61. 海·柯普《近代化学的发展》1871年慕尼黑版第1编第105页。——编者注 ↩︎

  62. 指约·道尔顿的著作《化学哲学的新体系》(两卷集)1808—1827年曼彻斯特版。——编者注 ↩︎

  63. 莫·瓦格纳引自马·佩尔蒂《有关显微镜和望远镜现今所能观察到的可显现的造物的界限》1874年柏林版。——编者注 ↩︎

  64. 莫·瓦格纳引自斐·科恩《论细菌这种最小的生物》1872年柏林版。——编者注 ↩︎

  65. 指《根据自然选择即生存斗争中适者保存的物种起源》。——编者注 ↩︎

  66. 莫·瓦格纳引自莱·冯·布赫《关于齿菊石》,载于《1848年柏林皇家科学院论文集。物理学论文》1850年版第19页。——编者注 ↩︎

  67. 在无机体内也可以发生这种新陈代谢,而且到处不断地发生,因为到处都有化学作用即使这种作用发生得很慢。而差别在于:在无机体的场合,新陈代谢破坏它们而在有机体的场合新陈代谢是它们存在的必要条件。 ↩︎

  68. 恩格斯在此处页边上写着,“个体化的程度很小,它们分成几部分,也融合在一起。” ——编者注 ↩︎

  69. 见亨·阿·尼科尔森《动物学手册》1870年伦敦版第1卷第42—45页。——编者注 ↩︎

  70. 恩格斯在此处页边上写着:“开始走向更高的分化”。——编者注 ↩︎

  71. 见亨·阿·尼科尔森《动物学手册》1870年伦敦版第1卷第59—65页。——编者注 ↩︎

  72. 见亨·阿·尼科尔森《动物学手册》1870年伦敦版第1卷第62—63页。——编者注 ↩︎

  73. 参看恩·海克尔《自然创造史。关于一般进化学说,特别是达尔文、歌德、拉马克的进化学说的通俗学术讲演》1873年柏林修订第4版第333—363页,《人类起源学或人类发展史。关于人类胚胎史和人类氏族史的基本特征的通俗学术报告》1874年莱比锡版第340—368页。——编者注 ↩︎

  74. 参看黑格尔《逻辑学》第3编《概念论》第3部分第1章。——编者注 ↩︎

  75. 参看亨·阿·尼科尔森《动物学手册》1870年伦敦版第1卷第24、59—69页。——编者注 ↩︎

  76. 参看黑格尔《逻辑学》第3编《概念论》,《黑格尔全集》第5卷,1841年柏林第2版第236—254页。另参看本卷第549—553页。——编者注 ↩︎

  77. 这是查·达尔文《根据自然选择即在生存斗争中适者保存的物种起源》第4章的标题。——编者注 ↩︎

  78. 原文是“Arbeit”,在经济学中通常译“劳动”。——编者注 ↩︎