У камина.
На дворѣ зима. Декабрь уже покрылъ землю снѣжнымъ покровомъ. Наступилъ вечеръ, и въ каминѣ разведенъ веселый огонь. Удалившись отъ шума толпы и презирая суетныя удовольствія сезона, вы спокойно развалились въ креслѣ и, положа ноги на каминную рѣшетку, смотрите на синеватое пламя, поднимающееся съ дровъ, и прислушиваетесь къ тихому треску дерева.
Уединившись въ комнатѣ, освѣщенной лампой и каминомъ, вы слышите отъ времени до времени шумъ проѣзжающей кареты, или ускоренные шаги запоздавшаго прохожаго. На дворѣ холодно, и вы самодовольно ощущаете всю прелесть вашего покойнаго положенія. Вы машинально смотрите, какъ блестящія искры внезапно вылетаютъ изъ горящихъ угольевъ и мгновенно потухаютъ, и размышляете....
Такъ какъ время неблагопріятно для выхода изъ дому, и какъ сверхъ того, у огня очень хорошо, то останемтесь и побесѣдуемъ о предметахъ, подходящихъ къ вашему положенію.
Посмотрите на горящій въ каминѣ уголь, который доставляетъ пріятную теплоту, проникающую во все наше существо, согрѣвающую наши члены и сообщающую намъ веселое и живое расположеніе духа. Быть можетъ вы ни когда не задавали себѣ вопроса -- откуда происходитъ эт теплота, гдѣ ея источникъ?
Вольтеръ, никогда не успокоивавшійся и чувствовавшій ненасытную жажду знанія, сдѣлалъ себѣ этотъ вопросъ. Въ своемъ философскомъ словарѣ онъ говоритъ: "Могъ ли кто нибудь и когда нибудь объяснить -- какимъ образомъ полѣно превращается въ очагѣ въ горящій уголь?" На подобный вопросъ Вольтеръ, какъ и всѣ ученые его времени, не могъ дать отвѣта.
Болѣе счастливые, чѣмъ великій писатель, мы можемъ удовлетворить наше любопытство въ этомъ отношеніи, если только оно вообще имѣло мѣсто. Быть можетъ я приписываю его вамъ любезный читатель неосновательно? Быть можетъ вы, подобно многимъ другимъ, часто пользуясь теплотою, находите явленіе горѣнія очень простымъ, нисколько не удивительнымъ и не стараетесь проникнуть въ его тайну? Такъ уже сотворены мы, что, встрѣчая что-либо неожиданное, необыкновенное, мы страстно желаемъ узнать причину его и задаемъ наукѣ множество вопросовъ; но когда фактъ повторяется часто, когда онъ, такъ сказать, непрерывно находится передъ нашими глазами, любопытство наше исчезаетъ.
И такъ я сообщу вамъ удивительный и неожиданный для васъ фактъ, который, быть можетъ, вы примете за шутку съ моей стороны; но я предупреждаю, что буду говорить серьезно.
Эта столь пріятная теплота, отъ которой вы такъ хорошо себя чувствуете, имѣетъ своимъ источникомъ... вы думаете уголь?... нѣтъ -- солнце, и что еще любопытнѣе, позаимствована у него нѣсколько милліоновъ лѣтъ тому назадъ, во время образованіи каменноугольныхъ массъ. Это на первый взглядъ столь удивительное обстоятельство, въ сущности очень просто. Прослѣдите мои соображенія и вы признаете ихъ истину.
Прежде всего -- почему уголь горитъ въ каминѣ? Потому что притекающій въ очагъ воздухъ, содержитъ въ себѣ, между прочимъ, газъ, извѣстный подъ именемъ кислорода. Химики говорятъ, что уголь горитъ потому, что соединяется съ кислородомъ, образуя углекислый газъ, улетучивающійся въ атмосферу.
Припомнивъ то, что было сказано въ главѣ о соединеніяхъ угля, вы легко поймете мою мысль.
Для соединенія кислорода съ углеродомъ требуется очень высокая температура. Вы знаете, что кусочекъ угля не загорится въ воздухѣ, если не будетъ предварительно на каленъ; но какъ только частица его будетъ воспламенена, тотчасъ начнется процессъ соединенія съ кислородомъ; затѣмъ мало по малу освобождается такое большое количество теплоты, что горѣніе поддерживается само собою, если только притокъ воздуха достаточенъ.
Теплота развивается при всѣхъ вообще соединеніяхъ, по только въ различной степени; въ нѣкоторыхъ случаяхъ количество ея такъ незначительно, что оно недоступно для нашихъ чувствъ, хотя все-таки существуетъ. Это общій фактъ, объясняющій и доказывающій сказанное выше.
Можно бы было думать, что для произведенія соединеній всѣхъ вообще тѣлъ, какъ и угля, температура ихъ должна быть предварительно возвышена. Но это условіе не всегда необходимо. Возьмите, напр., два весьма извѣстныя тѣла: іодъ и фосфоръ; положите ихъ рядомъ на блюдечко такъ, чтобы они не прикасались другъ къ другу, и въ нихъ не произойдетъ никакого измѣненія; но приведите ихъ быстро въ соприкосновеніе, и тотчасъ изъ обоихъ тѣлъ поднимается фіолетовое пламя; теплота разовьется въ такомъ количествѣ, что воспламененные кусочки горящаго фосфора будутъ отскакивать во всѣ стороны, а іодъ начнетъ улетучиваться, сообщая при этомъ, пламени прекрасный фіолетовый цвѣтъ. Затѣмъ блескъ пламени мало по малу уменьшится; сила реакціи ослабѣетъ, и, когда опытъ окончится, на блюдечкѣ, вмѣсто двухъ положенныхъ туда тѣлъ, окажется темное вещество, совершенно не похожее, какъ по виду такъ и по свойствамъ, ни на іодъ, ни на фосфоръ. Это будетъ ихъ соединеніе, и этотъ ясный и легко воспроизводимый при мѣръ такъ неопровержимо доказываетъ фактъ освобожденія теплоты при образованіи соединенія, что я считаю излишнимъ приводить дальнѣйшіе подобные же примѣры и обращусь къ прерванному изложенію.
И такъ, вы убѣждаетесь, что когда уголь соединяется съ кислородомъ, иди и вообще съ какимъ бы то ни было тѣломъ, освобождается теплота.
Предположите теперь, что, по какой нибудь причинѣ, тѣла эти должны разъединиться. Что произойдетъ при этомъ? Очень простое явленіе: оба тѣла примутъ въ себя такое же относительное количество теплоты, какое были выдѣлено ими при соединеніи. Выводъ вполнѣ логическій.
Точно также, если васъ по условію приглашаютъ на какую нибудь должность и въ обезпеченіе берутъ извѣстную сумму, то, въ случаѣ лишенія мѣста, справедливость требуетъ, чтобы вы получили обратно уплоченныя деньги.
То же самое явленіе обмѣна, которое происходитъ здѣсь въ сферѣ нравственной, имѣетъ мѣсто и въ сферѣ физической, между кислородомъ и углеродомъ; чтобы расторгнуть соединеніе, чтобы разрушить то, что было сдѣлано, необходимо возвратить каждому элементу утраченную имъ первоначально теплоту.
Мы увидимъ впослѣдствіи, что листья растеній имѣютъ назначеніе поглощать находящуюся въ атмосферѣ въ готовомъ видѣ углекислоту, которая разлагается затѣмъ внутри ихъ зеленыхъ клѣточекъ, и что это разложеніе можетъ происходить только подъ вліяніемъ свѣта и теплоты солнца. Мы увидимъ еще, что составныя части углекислоты -- кислородъ и углеродъ, совершенно разъединяются, что кислородъ возвращается въ воздухъ, а углеродъ остается въ растеніи и превращается имъ въ собственныя ткани. Углеродъ составляетъ главнѣйшую составную часть всѣхъ растительныхъ тканей, соковъ и органовъ; онъ образуетъ остовъ растенія, точно также, какъ углекислая известь образуетъ скелетъ человѣка.
Если вы внимательно слѣдили за мной; то вамъ должно быть совершенно ясно, почему растенія могутъ разлагать углекислоту только днемъ. Это потому, что для этого, какъ мы сказали выше, необходима теплота, которая можетъ доставлена единственнымъ естественнымъ источникомъ на поверхности земли -- солнцемъ. Но этотъ фактъ точно также былъ вѣренъ въ каменноугольную эпоху, какъ и въ наше время. Растенія этого періода дышали, также какъ и современныя растенія, и даже съ большею энергіею, такъ какъ въ то время въ атмосферѣ находилось гораздо большее количество углекислоты, чѣмъ теперь. Поэтому ихъ ткани содержали въ себѣ большую массу углерода, и слѣдовательно заимствовали отъ солнца огромное количество теплоты, необходимое для возстановленія углерода.
Что же произошло съ тѣхъ поръ? Мы знаемъ теперь, что растенія, погребенныя въ почвѣ, вслѣдствіе внезапныхъ переворотовъ или медленныхъ преобразованій, мало по малу разложились, что всѣ составныя ихъ вещества, за исключеніемъ углерода, съ теченіемъ времени образовали новыя соединенія, и только онъ одинъ остался, превратившись въ массы разработываемаго нами каменнаго угля. Теперь вы снова сжигаете уголь, снова соединяете его съ кислородомъ, а потому онъ и освобождаетъ теплоту, и притомъ ту самую, которую онъ милліоны лѣтъ назадъ заимствовалъ у солнца.
Если прибавить къ сказанному, что уголь, старая и возвращая землѣ теплоту солнца, тѣмъ самымъ приводитъ въ движеніе наши паровыя машины, распространяетъ свѣтъ въ нашихъ городахъ, поддерживаетъ существованіе животныхъ и растеній, употребляемыхъ нами въ пищу, то станетъ понятна забавная аллегорія о Прометеѣ, который, чтобы оживить свою статую землю, похитилъ у солнца одинъ изъ его лучей.
Наконецъ, новѣйшіе физики доказали, что всякое движеніе есть только преобразованіе теплоты, что вполнѣ подтверждаетъ ту недавно возникшую мысль, что солнце есть источникъ всякой жизни на земной поверхности, и что въ то же время оправдываетъ пророческія слова Стефенсона, который, смотря на проходящій локомотивъ съ вагонами, воскликнулъ: "Это солнце двигаетъ этотъ поѣздъ".