17. Усматривая в законе интенсивности категорию причинности, мы замечаем также, чем эта последняя отличается от категории субстанции и что они обе имеют общим, как отношение. Общее у них то, что они являются условием полагания как вещи, условием физической данности, неизбежной реальности явлений природы, образуя вместе некоторый род синтеза, которым многообразное в связи с временем закономерно обусловливается, физически дается как единство. Но в то время как в случае категории субстанции полагание единства есть условие этой действительности, в случае причинности фактическое полагание основывается на полагании многообразия. Причинность есть отношение, в котором различное является условием того, чтобы оно существовало как единство, между тем как в субстанции единство есть условие того, чтобы различие могло быть воспринято как таковое. Отношение субстанции к акциденции, выраженное в категорическом суждении А есть В, основано на том, что логическое единство рассматривается как условие связанности В с А. Отношение же действия к причине, выраженное в гипотетическом суждении: «если есть А, то есть В» предполагает, что различность В и А есть условие синтеза, которым В связывается с А как необходимое его следствие. Принцип сохранения энергии и положение о разности интенсивности ясно показывают разницу между обоими понятиями отношения. В первом единство, именно, сохранение энергии, связывает все изменения и полагает во времени как действительное содержание, во втором же разность, многообразие, полагает изменение как определенный временной порядок. Когда два различных состояния А и В должны образовать единство не тем, что это единство будет условием их связанности, а это единство должно создаться только полаганием различности, то между ними может быть только одно отношение – отношение причины и следствия. Отношение тогда только становится логически необходимым, когда одно полагается через другое, и это называется причинностью. Можно, следовательно, сказать, что субстанция есть условие пространственно-временного явления, которое заключается в единстве, а причинность – такое же условие, которое заключается в многообразии полагания. Отношение, подобно всякому синтезу, требует единства и многообразия; если осуществление синтеза мыслится полагаемым в единстве, то мы имеем субстанцию; если же оно мыслится полагаемым в многообразном, то мы имеем причинность. Должно ли какое-нибудь отношение мыслиться акцидентальным или каузальным, зависит в непосредственном опыте большей частью от того, преобладает ли в нем элемент продолжительности времени или элемент временного порядка. Но так как в данной действительности всегда одновременно полагаются – как мы сейчас увидим – оба отношения, то разложение закономерного содержания времени по его акцидентальным и каузальным отношениям не бывает дано прямо, а есть задача и историческая работа научного сознания.
18. Определенное изменение состояния в природе бывает всегда обусловлено как всем содержанием энергии данного образования, так и разностью интенсивности его частей; субстанциальный и казуальный элемент необходимо между собою связаны. Камень падает вниз, нагретый воздух расширяется, электрический ток нагревает проводник – в каждом из этих случаев мы говорим об изменениях чего-то сохраняющегося и рассматриваем эти изменения как действия этого сохраняющегося в связи с другими изменениями. Для того, чтобы комплекс таких изменений был однозначно определен, одних условий закона сохранения и закона разности интенсивности не достаточно, а должно быть известно все состояние образования, т. е. должны быть даны отношения между постоянными и изменяющимися элементами процесса природы. Рассмотрим, как энергетика формулирует это третье условие всех (однозначных и необходимых) процессов природы.
Закон интенсивности в связи с законом сохранения определяет направление и величину процесса выравнивания энергии только в случае однородной некомпенсированной энергии. Тогда равновесие не устанавливается до тех пор, пока интенсивность не становится одной и тою же во всех частях образования. Но когда предстоит выравнивание различных форм энергии, то остается еще неопределенным, в какие формы должна перейти энергия в случае отсутствия компенсации и ка-кая величина ее должна перейти в другие формы. Закон энергии говорит нам только о том, что образовавшиеся и исчезнувшие формы энергии должны быть равновелики, но не говорит нам о том, какого рода и какой величины они должны быть. Это зависит от распределения форм энергии и их взаимных компенсаций в каждом данном случае. Чтобы можно было определить род и величину происходящих в данное время и в данном месте превращения, не только должны быть даны по роду и по величине все существующие здесь и соприкасающиеся между собою формы энергии – это есть, разумеется, первое условие (задания), – но должны быть также известны законы, по которым происходит превращение отдельных видов энергии данного случая.
Таковыми в настоящее время являются в энергетике
1 – функциональные отношения факторов энергии,
2 – уравнения машины, и
3 – общие принципы энергетики.
Все три рода отношений выражают условия, при которых происходит превращение различных форм энергии какого-нибудь образования; они должны быть таковы, чтобы ими однозначно определялся весь ход явления природы, т. е. все изменение состояний образования в его частях и пределах.
19. Совокупность всех тех условий, которыми превращение энергии образования в данное время однозначно определяется по форме и величине, я называю строением (das Gefüge) образования. В строении образования можно различить два рода условий превращения энергии: общие и специальные условия. К общим условиям принадлежат те условия, которые вытекают из внутренних отношений факторов энергии и, может быть, еще из общих принципов энергетики и являются общими для всех образований. К специальным принадлежат те условия, которые полагаются специальной конфигурацией, конструктивным устройством образования; они дают отношения между факторами энергии, вытекающие из распределения и расположения форм энергии в данном отдельном случае, и выражаются в уравнениях машины. Первые условия можно назвать также общим, универсальным или космическим строением, а вторые – индивидуальным или техническим строением образования.
20. Космическое (универсальное) строение образований, определяющее общеобязательные функции отношений факторов энергии, охватывает собою те законы, которые в прежней физике частью относились к общим свойствам материи, частью просто назывались законами природы. Они составляют существенное содержание эмпирического и математического естествознания. Ознакомление с ним есть задача бесконечная. Поскольку она до сих пор решена, установлен ряд свойств факторов энергии, которые мы попытаемся здесь охарактеризовать кратко в главных чертах. (См. Ostwald, Allg. Chemie II, S. 17. 44 ff., 485 ff., 500 ff. и др.).
Между известными нам факторами энергии существует закономерная зависимость такого рода, что изменение одного фактора образования, например, объема, скорости, давления, температуры и т. д. влечет за собою изменение и других факторов.
В частности существует известная пропорциональность между целым рядом важных факторов энергии. Так, некоторые из них, как объем, вес, теплоемкость, соединительный вес пропорциональны массе. Если, например, масса какого-нибудь тела удваивается, если вместо одного грамма воды берутся два грамма, то и объем, вес, теплоемкость и химический эквивалент – при прочих равных условиях – тоже удваиваются.
Эти пропорциональные факторы, и в связи с ними еще и другие, никогда не встречаются в природе в отдельности, а всякое тело обладает всегда не одной только, а целым рядом закономерно между собой связанных форм энергии, благодаря чему тела являются веществами с постоянными свойствами (см. §36).
Некоторые факторы емкости следуют особому закону сохранения, и среди них прежде всего масса. Другие, как энтропия, не имеют такого закона, некоторые формы энергии бывают равновелики для химически сравнимых количеств различных веществ, как теплоемкость для атомных весов, электрохимическая емкость для эквивалентных количеств, между тем как для массы этот закон не существует.
Некоторые факторы энергии суть величины с определенным направлением, – такова скорость и – как следствие этого – количество и энергия движения. Но в то время как первые два фактора могут получать и отрицательные величины, последний остается, подобно массе, всегда положительным. Энергия с определенным направлением никогда не может изменить этого направления, кроме тех случаев, когда этому содействует другая какая-нибудь форма энергии.
Фактор энергии как масса никоим образом не может быть заново создан; общая сумма ее остается всегда постоянной и положительной. Другие факторы как количество электричества могут быть созданы вновь, но всегда только как две величины, равные и противоположно направленные, так что общая сумма всегда равна нулю. В отличие от всех других форм энергии, взаимно компенсирующихся, лучистая энергия не может компенсироваться другими формами энергии; здесь всякая разность интенсивности приводит к переходу энергии.
