дать физическое объяснение природы теплоты. От популярных «калорических» теорий, представляющих теплоту субстанцией, способной вытекать из тел или втекать в них, постепенно отказывались. Но чтобы пересмотреть эти теории, необходимы были точные эксперименты, в которых можно было бы систематически оценивать, насколько предметы горячи или холодны. Для таких экспериментов требовалось и средство измерения «теплоты», чем бы она ни была, и шкала, на которой можно было бы сравнивать результаты. Поэтому и началось состязание – кто быстрее разработает надежный термометр и температурную шкалу. Но как проверять надежность термометра, если нет откалиброванной шкалы? И как разрабатывать шкалу, если нет надежного термометра?
Первым шагом к решению этой задачи было найти точку отсчета – некий эталон, обладающий неизменной температурой. Даже это оказалось нелегко. Перспективные кандидатуры (например, температура кипения воды) зависели от сторонних факторов, таких как давление, которое менялось в зависимости от высоты и погоды, и даже от таких нюансов, как гладкость поверхности стеклянного сосуда. И тогда на фоне всех этих неудач парижский подвал – с его вроде бы постоянным ровным холодом – какое-то время представлялся разумной фиксированной точкой температурного отсчета. (Это было не единственное необычное предложение. Самое, пожалуй, странное поступило от некоего Жоашена Далансе{33} – принять за отправную точку температуру плавления сливочного масла.)
В конце концов надежный и точный ртутный термометр все-таки был разработан, и тогда на смену калорическим теориям пришла новая наука термодинамика – этот переворот связан с такими легендарными фигурами, как Людвиг Больцман и лорд Кельвин. В термодинамике температура – это крупномасштабное свойство движения молекул внутри вещества, точнее, средняя кинетическая энергия молекул. Чем быстрее движение, тем выше температура. Под «теплотой» стали понимать энергию, передающуюся в процессе теплообмена между двумя системами, имеющими разную температуру. Важно отметить, что термодинамика не просто установила корреляцию средней кинетической энергии с температурой, а предположила, что именно это и есть температура. Теперь вооруженные новой теорией ученые могли говорить о температуре на поверхности Солнца и даже определить «абсолютный ноль», при котором теоретически прекращается всякое молекулярное движение. Первые температурные шкалы, созданные на основе измерения характеристик определенных веществ (шкалы Цельсия и Фаренгейта), заменили шкалой, базирующейся на основополагающих физических свойствах (шкалой Кельвина, по имени лорда, открывшего законы термодинамики). Физическая основа температуры и теплоты перестала быть загадкой.
Обо всем этом я узнал из книги «Изобретение температуры» (Inventing Temperature: Measurement and Scientific Progress), написанной преподавателем Университетского колледжа Лондона историком Хасок Чаном{34}. До тех пор я не представлял в полной мере,
. www.encyclopedia.com/science/dictionaries-thesauruses-pictures-and-press-releases/dalence-joachim.
H. Chang (2004).
