Человеколюбие Роберта Майера

Мы уже говорили о безуспешных попытках изгнать силу из механики. Однако, хотя в классической механике сила была сохранена, тем не менее развитие физики в целом показало, что далеко не всякое взаимодействие можно полностью характеризовать механическими силами.

Поначалу трудно было предполагать, что силе угрожает какая-либо опасность. Созданная Ньютоном механика продолжала развиваться. Наряду с силой был введен ряд других понятий: количество движения, энергия и т. д. Постепенно энергия *) начала приобретать все большее значение. Как и сила, энергия могла количественно характеризовать взаимодействие тел, причем не только взаимодействие, но и состояние их движения. В механике энергия определяется как скоростями тел, так и характером взаимного действия этих тел друг на друга (последнее для нас особо важно). Более того, оказалось, что все основные положения механики Ньютона могут быть целиком переложены, так сказать, на энергетический язык. Оба описания движения, как силовое, так и энергетическое, являются равноправными **): работа силы равна изменению энергии. Саму же энергию системы тел можно рассматривать как запас той работы, которую может совершить эта система. Количество механической энергии для изолированной системы не остается, вообще говоря, постоянным: при наличии трения оно убывает.

Положение коренным образом изменилось, когда в середине XIX века был точно сформулирован фундаментальный закон современного естествознания — закон сохранения энергии.

*) Надо заметить, что само слово «энергия» первоначально не употреблялось.

**) Если не рассматривать сил, зависящих от скорости, например трения.

Один из творцов этого закона, Роберт Майер, так оценивал его значение: «Теперь, чтобы получить доступ в науку о движении, нам не надо подниматься сперва на высоты математики; наоборот, природа сама предстает в своей простой красоте перед изумленным взором, и даже человек с небольшими способностями может увидеть множество вещей, которые до сих пор оставались скрытыми от величайших ученых*.

Закон сохранения утверждает, что энергия, с которой имели дело в механике, ни при каких условиях не исчезает бесследно. Она может только превращаться из одной формы в другую. При исчезновении энергии в механической форме возникает точно такое же количество энергии другого вида. Может, например, происходить нагревание тел.