- 419 -
ВОЛФИАНСКАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА,
С НЕМЕЦКОГО ПОДЛИННИКА
НА ЛАТИНСКОМ ЯЗЫКЕ СОКРАЩЕННАЯ,
С КОТОРОГО НА РОССИЙСКИЙ ЯЗЫК ПЕРЕВЕЛ
МИХАЙЛО ЛОМОНОСОВ,
ИМПЕРАТОРСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ЧЛЕН
И ХИМИИ ПРОФЕССОР
- 420 -
- 421 -
Его сиятельству, милостивому государю Михайлу Ларионовичу Воронцову, Римской империи графу, российскому вицеканцлеру, действительному тайному советнику, ее императорского величества самодержицы всероссийской лейбкомпании поручику, действительному камергеру и разных орденов кавалеру.
Сиятельнейший рейхсграф,
Милостивый государь.Видит уже Россия и тое вожделенное время, в которое премудрого ее обновителя Великого Петра предсказание сбываться начинает. Прозорливый разум свыше просвещенного сего монарха предусмотрел, что и в пространном сем государстве высокие наукиа изберут себе жилище и в российском народе получат к себе любовь и усердие. Что его величество не токмо словесно предвозвещал, но и самым делом показывал, приуготовляя и строя всякие средствия и способы, к принятию, содержанию и распространению оных потребные.
Сбытие премудрого его предсказанияб приемлет уже свое начало не токмо в тех, которых должность есть в науках упражняться, но и в оных явно себя показывает, которые отягощены бременем важнейших государственных дел. Уже знатных военных, статских и придворных особ беседы редко проходят, чтобы при том о науках рассуждения с похвалою не было.
- 422 -
Ваше сиятельство довольно о том свидетельствуете, которого любовь к наукам равномерную видим прочим Вашим природным добродетелям, достойным быть пред престолом высочайшия в свете монархини. В науках труд свой полагающие получают у вашего сиятельства надежное прибежище и великодушное покровительство.
На сие уповая, приношу вашему сиятельству переведенную мною с латинского языка сокращенную экспериментальную физику, сочиненную от славнейшего в нынешнем веку автора.
Ваше сиятельство преданнейше прошу принять сиеа мое приношение за знак глубочайшего моего к вашему сиятельству почтения, и как оное, так и меня удостоить высокого вашего покровительства.
Сиятельнейший рейхсграф,
милостивый государь,
вашего сиятельства
всепокорнейший и преданнейший слуга
Михайло Ломоносов.
- 423 -
ПРЕДИСЛОВИЕ
Мы живем в такое время, в которое науки, после своего возобновления в Европе, возрастают и к совершенству приходят. Варварские веки,1 в которые купно с общим покоем рода человеческого и науки нарушались и почти совсем уничтожены были, уже прежде двухсот лет окончились. Сии наставляющие нас к благополучию предводительницы, а особливо философия, не меньше от слепого прилепления ко мнениям славного человека, нежели от тогдашних неспокойств претерпели. Все, которые в оной упражнялись, одному Аристотелю последовали и его мнения за неложные почитали. Я не презираю сего славного и в свое время отменитого от других философа, но тем не без сожаления удивляюсь, которые про смертного человека думали, будто бы он в своих мнениях не имел никакого погрешения, что было главным препятствием к приращению философии и прочих наук, которые от ней много зависят. Чрез сие отнято было благородное рвение, чтобы в науках упражняющиеся один перед другим старались о новых и полезных изобретениях. Славный и первый из новых философов Картезий осмелился Аристотелеву философию опровергнуть и учить по своему мнению и вымыслу. Мы, кроме других его заслуг, особливо за то благодарны, что тем ученых людей ободрил против Аристотеля, против себя самого и против прочих философов в правде спорить, и тем самым открыл дорогу к вольному философствованию и к вящему наук приращению. На сие взирая, коль много
- 424 -
новых изобретений искусные мужи в Европе показали и полезных книг сочинили! Лейбниц, Кларк, Лок, премудрые рода человеческого учители, предложением правил, рассуждение и нравы управляющих, Платона и Сократа превысили. Малпигий, Боил, Герик, Чирнгаузен, Штурм и другие, которые в сей книжице упоминаются, любопытным и рачительным исследованием нечаянные в натуре действия открыли и теми свет привели в удивление. Едва понятно, коль великое приращение в астрономии неусыпными наблюдениями и глубокомысленными рассуждениями Кеплер, Галилей, Гугений, де ла Гир и великий Невтон в краткое время учинили: ибо толь далече познание небесных тел открыли, что ежели бы ныне Иппарх и Птоломей читали их книги, то бы они тое же небо в них едва узнали, на которое в жизнь свою толь часто сматривали. Пифагор за изобретение одного геометрического правила Зевесу принес на жертву сто волов. Но ежели бы за найденные в нынешние времена от остроумных математиков правила по суеверной его ревности поступать, то бы едва в целом свете столько рогатого скота сыскалось. Словом, в новейшие времена науки столько возросли, что не токмо за тысячу, но и за сто лет жившие едва могли того надеяться.
Сие больше от того происходит, что ныне ученые люди, а особливо испытатели натуральных вещей, мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но больше утверждаются на достоверном искусстве. Главнейшая часть натуральной науки физика ныне уже только на одном оном свое основание имеет. Мысленные рассуждения произведены бывают из надежных и много раз повторенных опытов. Для того начинающим учиться физике наперед предлагаются ныне обыкновенно нужнейшие физические опыты, купно с рассуждениями, которые из оных непосредственно и почти очевидно следуют. Сии опыты описаны от разных авторов на разных языках, то на всю физику, то на некоторые ее части.
В числе первых почитается сия книжица, в которой все опыты, к истолкованию главных натуральных действий нужнейшие,
- 425 -
кратко описаны. Описатель оных есть господин барон Христиан Вольф, королевский прусский тайный советник, в Галлском университете канцлер и в оном старший профессор юриспруденции, здешней императорской Академии Наук, также и королевских Академий Наук Парижской и Берлинской и королевского ж Лондонского ученого собрания член, который многими изданными от себя философскими и математическими книгами в свете славен. Сочиненная им экспериментальная физика на немецком языке состоит в трех книгах в четверть дести. Профессор Тиммиг, его ученик, сократил всю его философию на латинском языке, и купно с нею, как оныя часть, экспериментальную физику, которая вся содержится в сей книжице.
Я уповаю, что склонный читатель мне сего в вину не поставит, ежели ему некоторые описания опытов не будут довольно вразумительны: ибо сия книжица почти только для того сочинена и ныне переведена на российский язык, чтобы по ней показывать и толковать физические опыты; и потому она на латинском языке весьма коротко и тесно писана, чтобы для удобнейшего употребления учащихся вместить в ней три книги немецких, как уже выше упомянуто. Притом же, сократитель сих опытов в некоторых местах писал весьма неявственно, которые в российском переводе по силе моей старался я изобразить яснее. Сверх сего принужден я был искать слов для наименования некоторых физических инструментов, действий и натуральных вещей, которые хотя сперва покажутся несколько странны, однако надеюсь, что они со временем чрез употребление знакомее будут.
Окончевая сие, от искреннего сердца желаю, чтобы по мере обширного сего государства высокие науки в нем распространились и чтобы в сынах российских к оным охота и ревность равномерно умножилась.а
- 426 -
СОКРАЩЕННАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
ФИЗИКАВСТУПЛЕНИЕ
§ 1
Экспериментальная физика есть наука о всем том, что чрез опыты познать можно.
§ 2
Сию науку употребляют для познания натуры и художеств, к постановлению новых или к исследованию старых изобретений.
§ 3
Для того должно в ней описывать опыты и, исследовав их причины, надлежит сочинять общие правила в пользу самой физики и художеств.
§ 4
Мы намерены здесь описать только те опыты, которые ныне в академиях предлагаются любопытным людям, и оттуду взять подлинные основания натуральной науки.
- 427 -
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
О ОПЫТАХ НАД ЖИДКИМИ ТЕЛАМИ
Глава 1
О РАВНОВЕСИИ ЖИДКИХ ТЕЛ
§ 5
Для исследования равновесия жидких тел употребляем мы стеклянные трубки, у которых ножки параллельны, как AB и CD [фиг. 1], или расклонились, как AB и CD [фиг. 2], или по произволению изогнуты, как EB и FD [фиг. 3]; они имеют равные или неравные диаметры (фиг. 4). При сем употребляем еще ватерпас, то есть стеклянную трубку AB [фиг. 5], наполненную крашеною двойною водкою, в которой один только пузыречек воздуху оставлен, а оба концы накрепко заплавлены.
§ 6
Сей ватерпас, приложив к вертикальной доске, так чтобы пузырек C неподвижно стоял на самой средине, должно вдоль по нем провесть линею, которая будет горизонтальна. Потом, если которую-нибудь из помянутых трубок наполнишь крашеною водою или какою ни есть другою жидкою материею, например ртутью, и одну оныя трубки ножку к горизонтальной линеи так приложишь, чтобы самая поверхность жидкой материи до оной линеи коснулась, то и в другой ножке поверхность той же жидкой материи коснется до той же линеи. Ежели по середнему колену трубки проведешь горизонтальную линею HR или оное приложишь к другой горизонтальной же линеи, по ватерпасу проведенной, то будут перпендикулярные линеи AH и DR, опущенные от поверхности жидкой материи в обеих ножках, между собою равны.
§ 7
Из сего следует, что в трубках, сообщение имеющих, одинакие жидкие тела встают до одной вышины, на разность ширины не взирая, и имеют в них равновесие, когда обе поверхности
- 428 -
стоят на одной горизонтальной линеи. Горизонтальная линея та называется, которой каждая точка от центра земного равно отстоит. Для того каждая точка жидкой материи на самой поверхности от центра земного отстоит равно.
§ 8
Воду и двойную водку2 красят сандалом,3 желтят кусками кореня куркумы.4
§ 9
Ежели в трубку налита будет ртуть [фиг. 1], пока установится в равновесии по линеи HR, потом в одну ножку налита будет вода чистая или крашеная до E, тогда ртуть опустится от H до B, а в другой ножке CD поднимется до L. По проведении горизонтальной линеи (§ 6) будет вышина EB к вышине CL почти, как 14 к 1, что есть обратная пропорция, которую имеет тягость ртути к тягости воды.
§ 10
Отсюда явствует, что жидкие материи разной пропорциональной тягости имеют равновесие, когда вышины их стоят в обратной пропорции тягостей. Подобным образом здесь видно, что чрез сей опыт определить можно пропорциональную тягость жидких тел. Также чрез сие познается, что жидкое тело, которое пропорционально легче, например вода, давит другое тело, которое пропорционально тяжеле, например ртуть, которая все жидкие тела тягостию превосходит.
Глава 2
О ДАВЛЕНИИ ЖИДКИХ ТЕЛ
§ 11
В круглый продолговатый стеклянный сосуд [фиг. 6] налей ртути по линею DE, во ртуть воткни стеклянную трубку HI и вскоре налей сверху воды до краев сосуда; ртуть в трубке поднимется выше горизонтальной линей DE до O или до горизонтальной
- 429 -
- 430 -
линеи FG. Из сего видно, что жидкая материя, которая пропорционально легче, давит и движет другую жидкую материю, которая оной пропорционально тяжеле. То же воспоследует, ежели вместо ртути вода, а вместо воды двойная водка налита будет, которых должен разделять скипидар или какое-нибудь другое масло, которое двойной водки пропорционально тяжеле; чтобы водка с водою не смешалась, масло должно тихонько прежде налить, нежели водку.
§ 12
Ежели стеклянную трубку AB [фиг. 7] воткнуть в крашеную водку по C и, палец приложив в концу B, оную вытянуть так, чтобы вода из отверстия A не вытекла, и вскоре палец приложив к тому ж концу A, обернуть и в воду, влитую в сосуд KI, воткнуть другим концом B, то вода будет в AC стоять на одном месте, ежели часть погруженная DB равна части AC; опустится к B, ежели OB меньше нежели AC; выскочит из A, ежели FB больше, нежели AC. А когда в AC будет ртуть, часть погруженная DB должна быть в первом случае к CA, как 14 к 1; во втором OB в меньшей, в третьем FB в большей пропорции.
§ 13
Нет никакого сомнения, что жидкую материю держит и из трубки концом A выгоняет налитая в сосуд жидкая материя. Откуду следует: 1) что жидкие тела тою же силою давят кверху, которою книзу (§ 7), 2) что вода или какое ни есть другое жидкое тело жмет воздухом, который содержится в части трубки BC; следовательно, всякая тяжелая жидкая материя действует посредствием всякой другой жидкой материи, которая оной легче. 3) Тело не может другого подвинуть, если само не будет в движении; следовательно, части жидких тел беспрестанно движутся. 4) С движением тел местным соединена двигающая сила, которая по Лейбницову изобретению пропорциональна квадрату скорости; следовательно, жидкие тела кроме протяжения имеют двигающую силу. 5) Сия двигающая сила есть
- 431 -
и в других тяжелых телах, для того что сила жидких тел в сем опыте зависит от действия тягости. 6) Часть жидкой материи сквозь B в трубку входит без убавления воздуха в CB, следовательно, воздух сжимает.
§ 14
Тот же опыт воспоследует, ежели вместо трубки BA взять кривую LMNа [фиг. 8]. Откуду видно, что жидкие тела тою же силою давят в сторону, которою жмут кверху и книзу (§ 13); следовательно, во все стороны равною силою действуют.
§ 15
Для того, когда сосуд, из жести сделанный, наполнен будет водою, и отверстие AE пузырем будет обвязано [фиг. 9], так чтобы между им и поверхностию воды воздуху не осталось, и только бы одна вода действовала, тогда гиря, положенная на пузырь, водою кверху поднимется, как вода в трубку CD влита будет, к которыя тягости гиря имеет ту же пропорцию, которую имеет отверстие сосуда AE к отверстию трубки D, то есть давление воды в AB в настоящем случае равно давлению воды в трубке CD.
Глава 3
О ТЯГОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В ЖИДКИХ МАТЕРИЯ
И О ДВИЖЕНИИ, КОТОРОЕ ОТТУДУ ЗАВИСИТ§ 16
Камень кубичной фигуры, величиною в один дюйм, на конском волосу, который ту же пропорциональную тягость с водою имеет, или, буде за мелочью не гоняться, на шелчинке повесив и на воздухе с гирьками в равновесие поставив, погрузи в воду, в двойную водку или в какую-нибудь другую жидкую материю, тогда увидишь, что он по разной тягости жидкой материи часть своего весу потеряет; то есть в воде больше, нежели в двойной водке, для того что сия оной легче.
- 432 -
§ 17
Ежели из жести сделан будет сосудец, в который помянутый кубичный камень точно входит, и налит будет водою или другою жидкою материею, тогда чрез вес покажется, что тягость воды, которая в сосудец входит, равно толь же велика, коль много потерял в ней кубичный камень. Из сего видно, что твердые тела в жидких столько своей тягости теряют, сколь тяжела вода им величиною равная; следовательно, то не дивно, что твердые тела, которые на воздухе или в одной жидкой материи стоят в равновесии, в разных жидких материях оное теряют. Например, ежели одно из них в воду, а другое в двойную водку погружено будет, тогда, которое погружено в водке, перевесит другое, в воде погруженное.
§ 18
Сосуд, наполненный водою, поставь в равновесии на весах с гирею и кубичный камень погрузи в оную, на ниточке повесив, тогда столько в воде весу прибудет, сколько камень в воде тягости своей теряет; итак, тягость его не совсем пропадает, но воде сообщается.
§ 19
Отсюду явствует, что жидкое тело противится твердому по его величине, и для того не дивно, что вместо кубичного камня кубичный кус свинцу или какого-нибудь другого тела, бо́льшую пропорциональную тягость имеющего, нежели жидкое тело, столько же тягости в нем теряет, ежели будет величиною равен каменному.
§ 20
Итак, понеже тягости жидких тел ту же пропорцию между собою имеют, которая есть между тягостьми, от какого-нибудь одного твердого тела в них потерянными (§ 17); для того по сему опыту делают ареометры, то есть инструменты, которыми следуют пропорциональную тягость жидких тел. Но ясно видеть
- 433 -
можно, что и кубичное твердое тело с точными весками вместо ареометра служить может.
§ 21
Ареометры показывают, что тягость жидких тел летом есть меньше, нежели зимою; откуду следует, что они от тепла расширяются, а от стужи сжимаются, которая разность хотя и мала, однако чувствительна.
§ 22
Сверх того, понеже явно есть, что вес, потерянный в жидкой материи, имеет ту же пропорцию, как тягость жидкой материи к тягости твердого тела в оной величине (§ 17), для того пропорциональные тягости твердых тел сыскать можно, свесив их в воде. Угтред сим образом нашел,5 что ежели тягость золота есть как 100, то будет тягость ртути 713/7, свинца 6010/19, серебра 5422/57, меди 471/91, железа 422/91, олова 3818/91, воды 55/19. По сему явно, что золото всех металлов тяжеле, а ртуть после него тягостию первая и все прочие металлы тою превосходит; следовательно, причину скоро показать можно, для чего только одно золото во ртути утопает, а прочие металлы все плавают.
§ 23
Ежели от разных твердых тел такие части будут пилою оттерты, что оные тела в одной жидкой материи поровну своего весу терять станут, тогда будет величина их равна (§ 19). Следовательно, и сим образом можно исследовать пропорциональную тягость твердых тел.
§ 24
Тело, которое тяжеле, меньше своего весу, рассуждая по пропорции, теряет, нежели которое легче (§ 19). Для того большею силою в той же жидкой материи погружается, нежели
- 434 -
оное. И самое искусство показывает, что шарики той же величины, но разной пропорциональной тягости, например каменный и из красного воску сделанный, разною скоростию опускаются, то есть тот, который тяжеле, скорее, нежели тот, который легче; а которые ту же тягость с водою имеют, везде останавливаются, например как шар из воску сделанный, и прибавлением железа или иного тела, которое тяжеле, с водою в одну пропорциональную тягость приведенный.
§ 25
Когда тело, которое пропорционально легче, наприклад дерево кубичной фигуры, на жидкую материю положишь, тогда увидишь, что часть его погрязнет, и целый оного же вес прирастет жидкой материи, хотя ты самое тело на нитке повесишь, или рукою держать будешь, или к весам привяжешь. Оно погружается глубже в тех жидких телах, которые пропорционально легче, нежели в других, которые пропорционально тяжеле, по разности помянутой тягости. Для сих опытов способно употребляют обыкновенный ареометр [фиг. 10], который состоит из двух стеклянных шариков A и B и из трубки C. И ежели будет в него влито ртути меньше, то представляет он тело, которое пропорционально легче; а ежели больше, то служит он вместо тела, которое тяжеле. Буде же непременного ареометра желаешь, то столько налей в него ртути, пока он в жидкой материи, которая всех следуемых материй тяжеле, погрязнет до F и, трубочку заплавив, накладывай гирки, колечками сделанные, чтобы они опирались о стеклянный обручок C, пока в другой жидкой материи, которая легче, по F погрязнет.
§ 26
Если тело, которое пропорционально легче, внешнею силою глубже затоплено будет, нежели оно собственною своею тягостию погружается, то и сия сила к весу жидкого тела присовокупляется; для того, ежели кус дерева вгрузишь в воду,
- 435 -
с гирею в равновесии поставленною, тогда равновесие потеряется, однако опять возобновится, когда на другую чашку гирка прибавлена будет, и снова потеряется, ежели дерево подле воды на чашке положишь, или на воде вольно плавать пустишь. Весьма воде много весу прибывает, если в ней надутый пузырь погрузишь, или к нему гирю привяжешь, чтобы он весь погряз. И ежели гиря будет легковата, то пузырь, отчасти погрузившись, оную в воде в плавании содержать будет.
§ 27
Из сего видна причина, для чего тяжелые тела на воде плавают, ежели они тощи, например, шар стеклянный или железный пустой; ежели жидкая материя, которая может наполнить полость, тянет больше, нежели оный шар, для того что сие равно, хотя привязан будет надутый пузырь или сделана будет полость внутрь тела. Подобным образом явствует, для чего легкие тела, соединенные с тяжелыми в жидких материях, оные поднимают, например, надутые пузыри поднимают погрязшие тела.
§ 28
Твердые тела, которые пропорционально легче, всплывают в тех, которые пропорционально тяжеле: ибо шар деревянный, будучи погружен на дно сосуда, водою наполненного, будто бы сам собою кверху поднимается. Но также через опыт знаем, что и жидкие материи, которые пропорционально легче, всплывают в тех, которые пропорционально тяжеле. Когда сткляночка [фиг. 11], наполненная тяжелою жидкою материею, погружена будет узким своим горлышком в другую жидкую материю, которая оной пропорционально легче, тогда легкая материя поднимается вверх ко дну опрокинутой сткляночки, а та, которая тяжеле, опустится вниз и горлышком из сткляночки вытечет. Восстающие и опускающиеся жидкие материи представляют очень тонкие ниточки, наподобие паутины. То же воспоследует, ежели стеклянная трубка, с одного конца залитая, к тому употреблена будет.
- 436 -
§ 29
Сим образом уведано, что двойная водка сквозь воду, вода сквозь ртуть, свежая вода сквозь соленую, теплая сквозь холодную, вино сквозь воду кверху всходит.
§ 30
Хотя воздух есть всех жидких тел легче, для того что из них кверху встает пузырями (§ 28), однако сквозь узенькое горлышко опрокинутой стклянки в жидкую материю пролезть не может. Сие показывает, что воздух не толь удобно разделен быть может, как другие жидкие тела. А понеже оные ниточки не что иное суть, как беспрерывный порядок капелек, для того сими опытами доказывается разделение жидких тел на весьма мелкие частицы, которые не больше частиц пара или дыма. Тонкости разность в разных жидких телах показывает себя, ежели тоненькие трубочки разных диаметров употреблены будут, ибо иные в узких, а иные в других, которые пошире, кверху встают. Сии тоненькие трубочки с обоих концов по́лы, для того что жидкие материи в них стоят, хотя другой конец не залит.
§ 31
Понеже теплая вода пропорционально легче холодной (§ 29), для того следует, что и мелкие водяные частицы расширяются. Тем же самым доказано, что соль разделяется на весьма мелкие частицы.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
О ОПЫТАХ НАД ВОЗДУХОМ
Глава 1
О ВОЗДУШНОМ НАСОСЕ
§ 32
К предложениюа опытов над воздухом больше всех служит воздушный насос, которым воздух из сосудов вытягивают или в оных сжимают.
- 437 -
§ 33
Сию машину изобрел Оттон де Герикк, магдебургский бургемейстер и при государственном съезде посланник бранденбургский. Сей, будучи в Регенсбурге 1654 года, в присутствии цезаря, некоторых курфирстов и других посланников государственных статов, представил совсем нечаянные опыты, которые сперва описал Каспар Шотт, езуита вирцбургский, 1657 году в прибавлении к художеству механическому идравликопневматическому,6 а потом и сам автор 1672 году под титулом Магдебургских опытов, в безвоздушном месте учиненных,7 на свет выдал. Гериккианское изобретение побудило в Англии Роберта Боила (что он в предисловии к опытам о упругости воздуха 1659,8 на аглинском языке выданном, сам признае́т), что он помощию Роберта Гокка, в натуральной науке и в механическом художестве весьма искусного человека, тому же последовал.
§ 34
Воздушный насос [фиг. 12] состоит из медной трубы AB, внутри полированной, и из поршня DE, который состоит из лосиных кружков, свиным жиром и деревянным маслом напоенных и между медными кружками сжатых винтами; и будучи прикреплен к железному пруту DC с зубами, движением во́рота ON в помянутую трубку входит и выходит, как самое употребление требует. Поршень должен в трубу входить точно и туго, чтобы воздух между ими пройти не мог. Гвоздь T в средине проверчен, чтобы воздух сквозь него из трубки FR в трубу AB выбежать мог. Тот же гвоздь проверчен с другой стороны, которая дира проведена вдоль по оному и косо в полости кончится, чтобы воздух из трубы AB поршнем DE сквозь гвоздь выгнать или внешний сквозь трубку FR в пустой сосуд снова впустить можно было. Стеклянные сосуды, колоколам подобные, прикреплены бывают к насосу, будучи поставлены на медном круге LQ, а между ими кладут мокрый лосиный круг. Сферические сосуды прикрепляются к нему
- 438 -
винтами. Трубку FR поддерживают вилки RG, щурупами ICSа утвержденные. Однако сложение сея машины способнее познать можно, ежели она перед глазами разобрана будет.
§ 35
Ежели, гвоздем заперши трубку FR, поршень DE вытянешь и, чтобы он назад не отошел, силою удержишь и по некотором времени увидишь, что по впущении поршня из трубы гвоздем воздуху нимало не пойдет, то знай, что сквозь гвоздь и между поршня и трубы воздух не проходит. А если из сосуда, на медном кругу Q поставленного, воздух вытянешь и отворив трубку FR к трубе AB, прощень вытянешь, и между тем ничего ни в трубу, ни в сосуд воздуху не войдет, то знать можно, что вся машина в добром состоянии. Сие ж больше оказать могут следующие опыты.
Глава 2
О СВОЙСТВАХ ВОЗДУХА
§ 36
Когда бараний моченый пузырь [фиг. 13], оставив несколько в его морщинах воздуху, крепко завяжешь, и под стеклянным колоколом AB на крючке повесив, около его находящийся воздух воздушным насосом вытянешь, тогда пузырь помалу надуется, так что ни одной морщины на нем не останется. Когда поршень вытянешь один раз, тогда много воздуха убудет, но потом следующими его движениями — чем дале, тем меньше. А понеже явно есть, что пузырь растягивается воздухом, в нем ставленным, для того следует, что воздух имеет силу, чем он во все стороны раздается, которая упругостию называется.б
- 439 -
- 440 -
§ 37
Воздух под колоколом имеет ту же упругость, из чего видно, каким образом он из сосудов насосом вытянут бывает (фиг. 12), то есть, когда поршень DE вытянут, и гвоздь HI ототкнут будет, тогда воздух под колоколом упругостию своею расширяется, чтобы полость самого сосуда и насоса наполнить, и таким образом густость и количество его под колоколом убывает. А ежели, гвоздь повернувши и поршень вдвинув, воздух из насосной трубы AB вон выбьешь, тогда часть его из сосуда вон выходит. Сим образом чрез многократное движение поршня воздух под колоколом отчасу убывает. И ежели полость сосуда есть равна полости трубы насосной, то густость воздуха в сосуде убывает такою пропорциею, как 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 и проч.
§ 38
Кто желает расширение воздуха ясняе понять, тот пусть привяжет пустой и сжатый пузырь к узкогорлой сткляночке, который хотя бычачий будет, однако он после того весьма туго надуется, как воздух из колокола будет вытянут.
§ 39
Что сие действие от воздуха зависит, то из сего видно, что пузырь тем скоряе и сильняе надуется, чем больше в нем воздуху оставлено будет. И сверх того ничего не надуется, ежели пузырь к горлышку стклянки не крепко будет привязан.
§ 40
Ежели медный шар [фиг. 14], внутри тощий,9 которого диаметр не мал, например одного фута, прикрепишь щурупом к воздушному насосу и, воздух из него вытянув, на весах поставишь с гирями в равновесии, а потом гвоздь сего шара Pа
- 441 -
отворишь, то внешний воздух, вшедши в него, тягость его умножит. Итак, по сему никто спорить не может, что воздух имеет тягость.
§ 41
Чрез сей опыт господин Вольф нашел, что кубичный фут воздуху тянет 585 гранов,10 то есть около 7¼ золотника, и что тягость воды против тягости воздуха есть, как 846 против 1. Боил сию пропорцию положил, как 938 против 1, де Волдер, как 970 против 1, Гомберг, как 800 против 1.
§ 42
Воздух для своей тягости, равно как и прочие жидкие материи, тем же законам последует в равновесии, которое они наблюдают (§ 7, 10). Для того, ежели трубка AB [фиг. 15], которой один конец A заплавлен, а другой B пол, длиною около трех футов, наполнена будет ртутью, а конец B во ртуть же, в сосудец CD влитую, погрузишь, тогда ртуть в трубке поднимется до E на 27 парижских дюймов.11 А ежели кто, равно как Пасхалий и Штурм,12 возьмет трубку очень долгую в 33 фута и вместо ртути нальет воды, тогда она, на 31 фут поднявшись, с воздухом в равновесии стоять будет. Итак, явно есть, что воздух своею тягостию столько же давит, сколько вода вышиною на 31 фут ренский.13 Трубка, ртутью наполненная, называется Торрицеллиева,14 для того что сей опыт изобрел Торрицеллий.
§ 43
Ежели кто сомневается, что подлинно ли воздух в Торрицеллиевой трубке ртуть держит, тот пускай оную под колоколом ABC [фиг. 16], у которого горлышко CD долго, поставит и воздушным насосом воздух вытянет. Ибо увидит, что ртуть по количеству вытянутого воздуха упадать, а по пропорции назад впущенного подниматься станет. Сим опытом узнать
- 442 -
можно, что насос в добром состоянии, ежели ртуть в трубке потоле не поднимется кверху, пока воздух в насосе гвоздем не будет впущен.
§ 44
Понеже чем больше разов поршень из насоса бывает вытянут, тем воздух реже становится, а чем он реже, тем с меньшим столбом воздуха равновесие имеет; следовательно, упругость воздуха с густостию купно убывает.
§ 45
В медный шар A, полный воздуха, силою воздушного насоса еще больше воздуху вдавить можно: ибо прежде бывший в нем воздух сжимается, меньше места занимает и гуще становится.а С густостию растет упругость, для того что большемуб сжиманию воздух противится, что довольно чувствуют те, которые сжимают.
§ 46
От сжатого воздуха шар становится тяжеле, ибо ежели шар со сжатым воздухом стоит в равновесии на весках с гирею, а после воздух гвоздем выпущен будет, так чтоб он в шаре был одной густости со внешним, тогда у шара весу убудет и гиря перетянет, чем вторично тягость воздуха доказывается.
§ 47
Ежели в изогнутую трубку ABCD [фиг. 17], у которой одна ножка CD в D заплавлена, влита будет ртуть, пока горизонтальное колено BC наполнится, чтобы воздух в меньшей был заперт, то увидишь, что воздух в ножке CD сжиматься станет по количеству ртути, в долгую ножку BA влитыя. Сим
- 443 -
опытом показывал в Англии Боил, во Франции Мариот и Амонтоний, что воздух сжимается по пропорции весу и что упругость есть пропорциональна густости, что должно разуметь об одинаком воздухе, как сами сии опыты показывают и следующие о переменах воздуха то ж подтвердят.
§ 48
Ежели бараний или свиной мокрый пузырь, воздухом немножко надутый и крепко завязанный, чтобы воздух не вышел, будешь держать над горячим угольем и между тем поворачивать, чтоб его жаром не сволокло, тогда внутри находящийся воздух помалу расширится и пузырь раздует. Но как он скоро от жару отнят будет, опять ослабеет, когда в нем воздух сожмется. А ежели очень долго на огне без повреждения останется, то уже так надуется, что и сдавить его нельзя будет, а, наконец, с немалым звуком лопнет. И для того никакого нет сомнения, что от теплоты воздух расширяется, а от стужи сжимается; и сверх того упругость его прибывает, ибо она давлению противится и от ней пузырь надувается и разрывается.
§ 49
Коль скоры те перемены, которые в воздухе от теплоты и от стужи происходят, из сего опыта явствует: возьми шар [фиг. 18] стеклянный AB с трубкою BC и, конец трубки вгрузив в воду, приложи к шару руку, от которыя приложения воздух тотчас расширится и пузырями из конца трубки C выходить будет. А когда руку отведешь, то вода по пропорции вон исшедшего воздуха поднимется в трубку BC. Но снова, как руку приложишь, вода будет вниз опускаться и тем самым показывать, что воздух шире становится.
§ 50
Ежели воздух из медного шара маленькою диркою над горячим угольем будет выгнан и дирка будет заткнута, чтобы внешний воздух не вошел, то увидишь на весах, что он прежнего легче, и оттого снова заключишь, что воздух имеет тягость.
- 444 -
Глава 3
О РАЗНЫХ ДЕЙСТВИЯХ ВОЗДУХА
§ 51
Понеже столп воды вышиною на 31 фут равен тягостию столпу воздуха вышиною до самого верху атмосферы (§ 42), для того от тягости воздуха те же действия должны воспоследовать, которые происходят от столпа воды вышиною на 31 фут.
§ 52
Упругость воздуха дает ему еще больше быть сжату (§ 45); следовательно, она равна тягости атмосферы, а упругость жмет противящиеся тела, и для того от ней те же действия следуют, которые от тягости атмосферы происходят. Но еще упругость больше действует, ежели воздух больше вдавлен или нагрет будет (§ 45, 48).
§ 53
Из сего явствует причина удивительных действий воздуха, которые чрез опыты себя оказывают и которые мы здесь опишем.
§ 54
Если шара стеклянного [фиг. 19] A с гвоздем B, из которого воздух чрез воздушный насос вытянут, горлышко C в воду погружено будет, тогда, как скоро гвоздь отвернут будет, вода в полость шара кверху взойдет и место, от воздуха оставленное, наполнит; чрез который опыт оказывается, сколько воздуху из сосуда вытянуто быть может. И ежели воздух прилежно вытянут будет, то в шаре, который имеет в диаметре полфута, не останется воздуху больше, как только с орех. Причина сего есть явна: ибо воздух, до верху атмосферы простирающийся, равен тягостию водяному столпу, который вышиною 31 фут (§ 42). Сей вышины диаметр шара
- 445 -
далече меньше, а равновесие жидких тел зависит только от одной вышины (§ 7), и для того столько воды в шар входит, сколько его полость вместить может.
§ 55
Та же причина есть следующего опыта [фиг. 18]: ежели в сосуд DE, водою наполненный, вгрузивши горлышко C шара A и все положив под колокол, воздушным насосом воздух потянешь, тогда он будет из шара выходить пузырями (§ 37). Сей опыт очевидно показывает, что от первых движений поршня больше воздуху выходит, нежели от последних. А как уже больше пузырей из шара выходить не будет и внешний воздух впущен будет, тогда вода трубкою BC всходит и шар A наполняет.
§ 56
Из сего опыта в самой вещи не разнится другой [фиг. 16 и 20]; то есть, трубку, в A залитую и другим концом B опущенную во ртуть, в сосудец CD влитую, под колоколом ABCD поставь и воздух из трубки AB, как прежде (§ 56) из шара, вытяни, тогда ртуть в трубку подымется, как только внешний воздух впущен будет. Сим образом можно жидкие тела в сосуды сквозь маленькие дирки вливать.
§ 57
Воздух теплотою выгонить можно (§ 50). Итак, явствует причина, для чего вода как бы сама собою сквозь маленькую дирку входит в шар, из которого воздух жаром горячего уголья выгнан [фиг. 18]. Также, ежели из стеклянного шарика AB пламенем свечным воздух выгнан будет, то вода или другая жидкая материя сквозь трубку CB в полость его встанет; однако должно беречись, чтобы шарик не треснул, для того что холодная жидкая материя горячие стекла разрывает.
- 446 -
§ 58
Ежели в круглый стеклянный сосуд CD [фиг. 20] вода налита будет, так чтобы несколько воздуху в CE осталось, а потом с обоих концов полая трубка AB в горлышке так укреплена будет, чтобы оным с боков воздух не проходил, а после, сие все под колоколом ABCD положив [фиг. 16], воздух вытянешь, тогда оставшийся в CE воздух, расширившись, воду трубкою AB вон выбросит. А ежели вместо воды ртуть возьмешь и в CE больше воздуху оставишь, то она для своей тягостиа (§ 40) до некоторой вышины поднявшись, от расширившегося воздуха поддерживается, чрез что его упругость определить можно (§ 41). Так же и в том случае, когда он воду из сосуда выбрасывает. То же действие бывает, ежели сосуд в теплую воду будет опущен,б чтобы упругость воздуха в CE от теплоты умножилась (§ 48).
§ 59
Кто желает количество упругости воздуха и его расширения ясно высмотреть или как бы руками выщупать, тот пускай наполнит круглый сосуд ABDE водою [фиг. 21] и щурупом H прикрепит сосудец I, которого полость против полости большого сосуда ABED равно, как 28 перед 1 или и в большей пропорции; к боку пусть будет прикреплена трубка стеклянная GE в E, так чтоб она с большим сосудом сообщение имела. Сей сосуд ежели под колокол положишь и воздух тянуть станешь, тогда малое количество воздуха, которое содержится в сосудце I, воду стеклянною трубкою EG будет выбрасывать и всю полость большого сосуда наполнит. Из сего видно, что упругость расширившегося воздуха определить можно по правилам о давлении жидких тел, предложенным в § 15.
- 447 -
§ 60
Если сосудец с Торрицеллиевою трубкою в воде погружен будет, тогда ртуть по количеству воды, на себя налегающей, кверху взойдет. Откуду следует, что вода, с воздухом совокупивши свою силу, купно действует.
§ 61
Равным образом может и ртуть, соединив силу свою с воздухом, содержать равновесие с атмосферою, ибо, ежели несколько воздуху в трубку впущено будет, часть ртути опустится потоль, пока тягость ртути и упругость расширившегося над нею воздуха сравнится с тягостию атмосферы. То же самое последует, когда вместо ртути вода употреблена будет. А понеже впущенный воздух ту же упругость имеет со внешним, для того над ртутью или водою должен он иметь меньшую.
§ 62
Из опрокинутой узкогорлой стклянки или из сосуда, коль бы велик его диаметр ни был, буде по краям сверх воды бумажный кружок положен будет, то вода не вытечет, для того что воздух оную до вышины 31 фута держать может (§ 42). Но ежели несколько воздуху над водою будет, тогда часть оныя вытечет.
§ 63
Ежели кто силу давления воздуха от пропорциональныя его тягости (§ 42) или от упругости (§ 43) рассудит, тому не будет дивно, что стеклянный колокол к медному кругу, у насоса прикрепленному, по испражнении воздуха15 так прилипает, что разве только великою тягостию оторван быть может; что бока у пузыря без воздуха так слипаются, что их разорвать нельзя; что стеклянные кружки, на краях жестяного цилиндра салом или воском прикрепленные, по извлечении воздуха ломаются; что медные полуглобусы или круглые чашки в таких же обстоятельствах
- 448 -
очень крепко стиснуты бывают, что разве только великою силою разорваны быть могут, а особливо, когда они имеют немалый диаметр. Сюда принадлежит, что полированные и салом вымазанные, боками сложенные и оными несколько потертые мраморы,16 для того чтобы из промеж них воздух вышел, весьма крепко сцепляются. Также не дивно, что сухой пузырь, которым тощего цилиндра края обтянуты, с треском разрывается; что кружок стеклянный, к краям стакана прикрепленный, от внутреннего воздуха разрывается, ежели внешний насосом вытянут будет; что стеклянные сосуды от сдавленного воздуха расскакиваются не без вреда присутствующих, ежели не поберечь, чтобы стеклянные обломки не расскочились.
§ 64
А понеже едино есть, что воздух хотя насосом или теплотою будет выгнан: того ради из прежде предложенного причина явствует, для чего стеклянный колокол, после того как под ним двойная водка сгорит, к медному кругу, на котором лосина положена, крепко пристает; также для чего стакан стеклянный в таком же случае, ко дну иготи прилипает крепко, что оную стаканом поднять можно. Между краями и дном должно положить кольцо, из теста или из мокрой лосины сделанное, однако должно бережно поступать, чтобы от мокроты стакан не треснул, когда он очень горяч будет. Подобным образом явствует, для чего над горячим угольем силою теплоты стеклянный или медный кружок ломается; в первом случае наливается несколько двойной водки или уксусу, чтобы стекло прежде не растопилось, нежели пока расшибется.
§ 65
Ежели из угловатого стеклянного сосуда воздух вытянут будет, то он расскочится на многие мелкие куски от воздуха, который давит со внешней стороны (§ 20). Круглые сосуды давлению воздуха не уступают, для того что фигурою своею оному больше противятся.
- 449 -
§ 66
Мариотт равновесие воздуха с жидкими телами, которые пропорционально тяжеле, изъясняет особливым опытом [фиг. 22]. ABCD есть стклянка, которая имеет дирку в I; трубка FG с обоих концов полая так в горлышке укреплена, что хотя кверху и книзу подвинута быть может, однако воздуху из стклянки пройти нельзя. Когда она наполнена будет водою или какою-нибудь другою жидкою материею и конец G опущен ниже дирки I, тогда вода сквозь оную дирку не вытекает, а в трубке стоит в равновесии HI, против помянутой дирки. Но ежели конец трубки G поднят будет выше дирки I, вода, которая выше оной, из стклянки вытечет, то есть в первом случае вода, которая стоит около трубки ниже дирки I, с тою, которая есть в части трубки GH, имеет равновесие (§ 7), для того что ту и другую равная атмосфера давит, то есть оную сквозь дирку I, а сию сквозь полойа трубки конец F. А прочая вода в IB содержится тягостию атмосферы, которая равно кверху и книзу давит (§ 13, 14). В другом случае тягость атмосферы, сквозь трубку FG соединив силу свою с водою, стоящею выше дирки, внутри стклянки действует, а со внешней стороны только одна атмосфера к той же дирке давит, и такб бо́льшая сила преодолевает, и вода, аки бы не имея сопротивления, от воздуха в I собственною своею тягостию вытекает. И для того в первом случае, по отнятии воздушного сопротивления способом насоса, вода из дирки так же вытекает, как бы конец трубки G был выше горизонтальной линеи HI, чрез дирку проведенной.
§ 67
Не неприятно смотреть на действие сжатого воздуха в стеклянных куклах, называемых Картезиевых бесках,17 которые внутри пусты и имеют в a или в ноге b маленькую дирку.
- 450 -
Тягость их почти равна с водою, так что немного их из воды видно, когда они в той плавают. Итак, ежели они в круглый стеклянный сосуд ABDC положены будут [фиг. 23], у которого горлышко E пузырем обвязано, так чтобы меж ним и водою воздуху не было, то когда пузырь в A пальцем прижат будет, тогда куклы ко дну осядут; кверху встанут, когда палец с пузыря снят будет; и так на всяком от верху расстоянии разным давлением остановлены быть могут. Ибо от прижимания пузыря, чрез воду продолжающегося (§ 13), сжимается в кукле находящийся воздух, и в пустое место вливается диркою a или b вода и тем умножает пропорциональную куклы тягость или для меньшего давления в ту же тягость приводит, которую вода имеет. Для того в первом случае кукла утопает, а в другом в воде стоит (§ 24). А как палец будет отнят, то перестает и причина давления; для того воздух внутрь куклы приходит в прежнее свое состояние. И так, будучи она воды пропорционально легче, встает кверху (§ 23). Ежели кто сии причины очевидно себе представить хочет, тот пусть употребит куклу [фиг. 24], у которой вместо полости привязан пустой шаричек стеклянный LM с тоненькою трубочкою.
ЧАСТЬ ТРЕТИЯ
О ОПЫТАХ И НАБЛЮДЕНИЯХ ОКОЛО ПЕРЕМЕН АТМОСФЕРЫ
Глава 1
О БАРОМЕТРЕ
§ 68
Оттон де Герикк, который изобрел воздушный насос (§ 33), первый приметил, что вышина ртути в Торрицеллиевой трубке, а, следовательно, и тягость воздуха переменяется (§ 42) беспрестанно, которую перемену с переменою погод согласну быть приметил, что показывает его письмо, которое он послал к езуите Каспару Шотту. Оно напечатано в его книге,
- 451 -
- 452 -
называемой Шоттовой Куриозной технике,18 в книге 1, гл. 22, стр. 52, с чем должно снесть самого автора новые опыты, в безвоздушном месте учиненные, кн. 3, гл. 20, лис. 100.
§ 69
И сия есть причина, для которой торрицеллиева трубка, к измерению тягости воздуха употребленная, называется барометр или бароскоп, который инструмент ныне весьма известен.
§ 70
Во Франции примечено, что ртуть вышины своей не переменяет больше 24 линей по парижскому королевскому футу.19 Дергам в Англии приметил, что лествица20 всея перемены не больше 212/100 дюйма лондонского фута.21 Во Франции нашел Амонтоний самое большее повышение барометра 28 дюймов 4 линеи, самое меньшее 26 дюймов и 4 линеи.
§ 71
Для того лествица DE [фиг. 25], которая придается торрицеллиевой трубке, чтобы ей быть барометром, немного больше бывает двух дюймов парижского фута. Вышину должно считать от поверхности ртути, налитой в сосудец B, который толь широк быть должен, чтобы в нем повышение не было чувствительно, когда ртуть чрез сию лествицу опустится, для того чтобы перемена, от разной тягости воздуха происшедшая, не меньше казалась, какова она есть в самой вещи.
§ 72
Лествица становится больше, ежели верхняя часть трубки BC будет наклонена [фиг. 26], чтобы ртуть накосо всходила и опускалась, ибо наклоненная лествица BC и прямая BD, также и части BF и BC от низу равную вышину имеют. Знатный между учеными людьми Иоанн Бернуллий обыкновенную лествицу поставил у сосудца AB [фиг. 27], а другую у горизонтальной трубки CD, в которой находящаяся ртуть до равновесия
- 453 -
с воздухом и со ртутью в сосуде AB и в трубке BC ничего не надлежит. Сим образом лествицу можно увеличить, сколько кто хочет.
§ 73
Христиан Гугений, когда старался помянутую лествицу увеличить, выдумал сложенный барометр ABCDEFG [фиг. 28], который в A залит, а в G отверстие имеет. Расстояние сосудцев BC и FE есть толь велико, сколь долог бывает простой барометр. Сосудцы до половины и трубка CDE наполнены бывают ртутью, а другая часть сосудца EF и часть FP трубки F — водою, в которой примешана шестая часть так называемой золотой крепкой водки, для того чтобы вода зимою не мерзла. Сверх воды наливают немножко мигдального масла,22 чтобы она не высыхала. Ртуть, опустившись из N в I, в сосудце из H в K поднимается и воду из P в O встать понуждает. Для того в сложенном барометре повышение воды в трубку FG легость, а понижение тягость воздуха показывает.
§ 74
Перемены тягости воздуха, которые чрез повышение и понижение ртути в барометре показываются (§ 68), с переменами погод имеют следующее согласие. Ежели ртуть выше половины лествицы взойдет, воздух бывает ясен, ежели ниже оной опустится, тогда бывают облаки и дождь. А если ртуть вдруг много опустится, тогда последует ветр, тем больше, чем она ниже опустится. Буря больше становится, когда ртуть беспрестанно понижается; помалу утихает, когда ртуть зачнет вставать кверху. А как сие с метеорологиею сходствует, что дождливый воздух бывает легок, ясный тяжел, внезапная убыль его тягости ветр производит, то в физике истолковано. Однако нечего таить, что согласие перемен в погодах с переменою повышения ртути в барометре не совсем точно определено, что чрез обстоятельнейшие наблюдения в метеорологии искусных людей, может быть, впредь определено будет.
- 454 -
Глава 2
О ТЕРМОМЕТРЕ
§ 75
Воздух в стеклянном шаре от теплоты скоро расширяется, а от стужи сжимается, и тем показывает повышение и понижение жидкой материи в трубке, с шаром соединенной (§ 49). Для того славный изобретениями оптическими и механическими голландец Корнелий Дреббель употреблял сей инструмент к показанию и определению теплоты и стужи в воздухе, погрузив конец трубки в жидкую материю, в сосудец влитую, и приложив к боку ее лествицу, по которой бы определить количества повышения и понижения жидкой материи [фиг. 29]. Сосудец BE в E имеет отверстие и соединен с трубкою CD.
§ 76
Подлинно, что и маленькие перемены теплоты и стужи весьма скоро и чувствительно в сем инструменте видеть можно; однако сожаления достойно, что оные перемены не очень верно в нем бывают показаны. Ибо когда воздух становится тяжеле, тогда в трубке жидкая материя также кверху всходит, равно как бы воздух стал холодняе; напротив того, жидкая материя опускается, когда воздух, становится легче, равно как бы воздух от теплоты распространился.
§ 77
И сия есть причина, для чего иного термометра искали флорентинские академики.23 Изобретенный от них термометр называется флорентинским, который состоит из стеклянного шара A, наполненного крашеною двойною водкою, и из трубки BDC, в C залитой [фиг. 30]. Ибо двойная водка, от теплоты расширившись, всходит, от стужи сжавшись, опускается, и тем количество теплоты и стужи показывает.
- 455 -
§ 78
Двойная водка примет на себя цвет красный, ежели коренем анхузы24 настоена будет, желтый цвет получает от кореня куркумы, голубой — от чищеной яри25 с нашатырною водкою.26
§ 79
Нашатырная водка препятствует несколько двойной водке расширяться, для того господин Вольф, оную примешивая, отведывал привести термометры в согласие, чтобы в том же воздухе водка в них равно всходила и опускалась, чего обыкновенно не бывает. Но понеже сим образом весьма трудно термометры привесть в согласие, для того взял он в помощь другой механический способ: то есть, у термометра, который скоряе и чувствительнее действует, убавлял сосудца, пока он с другим, в котором перемены тише происходят, привел в согласие, и для того советует он, чтобы у таких термометров были сосуды цилиндрической фигуры или какой-нибудь другой, которую бы мастерам легко прибавить и убавить можно было. Таких два термометра получил автор 1714 года от Фаренгейта, о которых точном согласии он чрез 10 лет довольно удостоверился. Сии термометры имеют цилиндрические сосудцы и наполнены голубою водкою, и для того он не сомневается, что Фаренгейт оные тем же способом сделал. Трубки и сосудцы упомянутых термометров очень тонки.
§ 80
Флорентинские термометры зимою не всегда верно показывают количество стужи, ибо, когда во время великого морозу двойная водка близко к шару опустится, то при умалении стужи позже всходит, так что ниже стоит тогда, когда снег и лед тает, нежели во время жестокой стужи. Сему назначил причину господин Вольф в рассуждении о зиме 1709 года27 (§ 5), что из водки, морозом сжатой, выходит воздух в верхнюю порожнюю часть трубки, который после того повышению двойной водки противится, пока с нею снова
- 456 -
не соединится, что он нарочным иныма и подобным тому наблюдением подкрепил; то есть, когда шар флорентинского термометра положил в снег, с солью смешанный, чтоб двойная водка, сжавшись, и всего шара не наполнила, а потом, из снегу выняв, поставил в теплом воздухе, тогда водка, поднявшись в средине, часть воздуху заключала, который чрез несколько дней купно с нею поднимался и опускался, пока водка, вобрав его в себя, попрежнему соединилась. То же после того само собою учинилось, когда двойная водка от жестокой стужи внутрь шара вобралась.
§ 81
По большей части жидкая материя в термометре опускается на восхождении солнца. Сие бывает для того, что в расширившемся от теплоты воздухе (§ 49) холодные пары упадают и нижний воздух прохлаждают.
Глава 3
О МАНОМЕТРЕ
§ 82
Когда воздух станет легче (§ 58), тогда нижний от верхнего меньше сжимается и, следовательно, редеет (§ 47). Ежели, напротив того, атмосфера будет тяжеле (§ 68), тогда нижний воздух, от верхнего больше сжавшись, гуще становится (§ 47). Сверх того, хотя бы тягость налегающего воздуха ничем не переменялась, однако нижний воздух от теплоты реже, а от стужи гуще становится (§ 49). И для того барометр густости и редкости воздуха показать не может, но только одну тягость определяет; того ради другой инструмент выдуман, который называется манометр.
§ 83
Сей инструмент сперва изобретен (§ 62) от Оттона де Герикка, который, невзирая на действие теплоты и стужи
- 457 -
в перемене густости воздуха, тот же инструмент употреблял вместо барометра, манометром его не называя. То есть, шар немалого диаметра воздушным насосом опорознив и внешнему воздуху не оставив в него проходу, прицепил к чувствительным вескам. Сей шар в редком воздухе был оного пропорционально тяжеле, в густом легче (§ 16). Гериккианский манометр предложил после в Англии Роберт Боил, авторова погрешения не исправив, под именем бароскопа статического.
§ 84
Господин Вольф сделал манометр [фиг. 31] из широкой трубки AD, в A заплавленной, и из другой тоненькой BCDF, по горизонту лежащей, везде равного диаметра, которого пропорцию к широкой трубке можно узнать, налив какой-нибудь жидкой материи, например ртути. Выгнав несколько воздуху теплотою, частицу ртути F сквозь отверстие E впустить должно, ибо если воздух от какой-нибудь причины гуще бывает, частица ртути к широкой трубке AB подвинется, а если реже, то от ней отдалится. Ртуть стоит в горизонтальной трубке и для того равновесию включенного в широкой трубке A воздуха со внешним тягостию своею препятствовать не может.
§ 85
Манометров при метеорологических наблюдениях по сие время физики не употребляли, хотя они великую пользу подать могут, что в догматической физике видно.
Глава 4
О ЕОЛИПИЛЕ
§ 86
Еолипилою [фиг. 32] называется шар медный AB, внутри тощий, с узенькоюа трубкою AE, диаметр горлышка величиною бывает едва с диаметр иглы.
- 458 -
§ 87
Когда сей шар, положив на горячее уголье, жаром воздух из него выгонишь (§ 50) и горлышко в воде погрузишь, тогда в полость его вода вступит (§ 57). После того, когда тот же шар снова на уголье положишь, тогда пар из горлышка быстро побежит и, равно как ветр, легкие вещи, недалече от горлышка повешенные, двигать будет.а Близ горлышка горяч, а далее от него холоден, и горячий уголь, равно как мехом, раздувает; однако, ежели в узкое горлышко стеклянного сосуда собран будет, то садится он по бокам в капли. Ежели вместо воды употребишь водку, в которой камфара распущена, то пар загорится от свечи стремительным пламенем. А будучи собран, водочный пар в сосуде снова в капли стекается, которые помянутой водки вкус и запах весь в себе имеют.
§ 88
Вода и двойная водка от жару в пары распускаются, также и упругость воздуха в шаре напрягается, чем он больше места занять понужден бывает (§ 48). А понеже сквозь узкое горлышко не скоро выгнан быть может, для того тем большею скоростию устремляется, чем горлышко у́же. И для того у сего инструмента всегда скважинка очень мала бывает.
§ 89
Понеже водяные и водочные пары в воду и в водку снова собираются и водочные загораются, как и сама водка, для того сим опытом ясно доказывается, что Аристотелевы последователи напрасно утверждают, будто бы стихии одна в другую, например, вода в воздух переменялась, и воздух — в воду.
§ 90
Ежели кто причину примечает, для чего пары с распространившимся воздухом толь быстро устремляются (§ 88), тот
- 459 -
легко усмотрит, что древние и некоторые нынешние ученые люди происхождение ветров чрез показанные в сей главе опыты напрасно толкуют, будто бы ветр произойти не может, ежели воздух парами наполнен не будет.
Глава 5
О ВЕТРЕ
§ 91
Откуду ветры происходят, ясно показывают опыты, учиненные способом воздушного насоса. Ибо, ежели воздух в трубе насоса или в медном шаре сжат будет (§ 45) [фиг. 13], отвернутым гвоздем28 с устремлением прорывается и перо или что-нибудь другое легкое, на нитке повешенное, равно как ветр бьет. То же воспоследует, ежели в стеклянном колоколе AB к крючку G перо привешено будет и внешний воздух отвернутым гвоздем в него бросится.
§ 92
Понеже с умалением редкости воздушной купно и упругость убывает (§ 44), с умножением прибывает (§ 47), из того видно, что от нарушения равновесия в упругости воздуха на разных местах ветр рождается. Барометр показывает, когда от того ветр происходит, как у нас воздух легче станет, или от того, когда в другом месте отяжелеет, ибо если ветр сильно станет веять и ртуть вдруг опустится, тому должна быть первая причина. А ежели в начале ветра ртуть на себе никакой перемены не покажет, тому ветру надлежит произойти от второй причины.
§ 93
Во время сильной бури давление воздуха умаляется, для того во всяком случае ртуть во время бури должна опуститься. Что особливым опытом доказал Гоксбей в опытах физико-механических,29 лист 115 и следующие. Сосудец барометра
- 460 -
[фиг. 33] вкладывается в кубичный ящичек FG с трубками DE и HI, с обеих сторон прикрепленными, из которых сквозь одну трубку DE воздух, сжатый из шара AB, быстро течет через поверхность ртути, находящейся в сосудце, а другою трубкою HI выходит.
§ 94
От той же причины ветр произведен бывает мехами [фиг. 34], ибо когда бока мехов разжимаются, то язычек отворяется и воздух входит, а когда бока сжимаются, тогда воздух, стеснившись, трубкою с устремлением выходит (§ 92).
§ 95
Ветр верхний по движению облаков, нижний по флюгорам познается. Часто примечено по разному облаков движению, что верхний ветр с разных сторон веет и с нижним не сходствует. Нижний ветр, твердым телом будучи воспящен, переменяет течение в противную сторону. Что должно рассуждать в познании стороны, с которой ветр веет.
Глава 6
О ПАРАХ И О ДОЖДЕ
§ 96
Когда двойная водка зажжена будет в жестяном сосудце и под колоколом стеклянным, медью по краям обложенным, поставлена так, чтобы пламень входил в его полость, а потом колоколом крепко к кругу воздушного насоса прижат, и воздух из него несколько вытянут будет, тогда весь колокол наполнится туманом, который, ходячи вкруг косами, опустится и верхняя часть колокола ясна будет. Но как скоро внешний воздух войдет, чтобы под колоколом был одной густости со внешним, туман тотчас исчезнет. А ежели воздух под колоколом снова убавится, туман, равно как прежде, возвратится
- 461 -
и опять пропадет, коль скоро внешний воздух впущен будет. Сей опыт можно повторить, сколько раз кто пожелает.
§ 97
Когда воздух реже становится, бывает пропорционально легче, а сгустившись, пропорционально тяжеле (§ 46), откуду видно, что пары двойной водки в воздухе держатся, пока он не станет редок.а И, следовательно, пары имеют с густым воздухом ту же пропорциональную тягость, а редкий воздух тягостию превосходят (§ 24).
§ 98
Сверх того явствует (§ 96), что сожженные или каким другим образом исчезающие материи в ничто не обращаются, но только по воздуху рассыпаются и что ясный воздух не совсем чист от паров и курений, ибо они в редком воздухе видны бывают, а в густом, рассыпавшись, исчезают.
§ 99
Пары состоят из весьма маленьких водяных пузырьков и ради полости по воздуху плавают (§ 27), что в темной каморке видеть можно, ежели на пары, из теплой воды встающие, в солнечном луче, сквозь дирку в каморку впущенном, посмотришь сквозь микроскоп.
§ 100
Искусство показывает, что вода и во время стужи пары испускает. Боил в примечаниях о атмосферах твердых тел30 показывает, что я́ица и самый лед в жестокую зимнюю стужу на воздухе легче становятся. Теплота, от великой стужи выходя на воздух, водяные частицы пузырьками с собою уносит.
- 462 -
§ 101
Количество дождевой воды с 1677 года чрез пятнадцать лет примечено от Товнлейя по объявлению Ловторпа в сокращении Аглинских записок,31 часть 2, лист 43 и проч. Во Франции с 1699 года по 1721 год чрез Филиппа де ла Гира, а по смерти его чрез его сына и Маралда. В Германии с 1715 года по 1720 чрез Алгевера, от которого остался опыт любопытной иетометрии.32 Сии наблюдения делают таким образом: в широкий сосуд дождь и снег в непокрытом месте сбирают, так чтобы по наклоненному дну вода в узкий сосуд сбиралась, и, в пары бы обратившись, не убывала. По прошествии месяца выкладкою определяют вышину воды в большем сосуде, ибо сосудова одной фигуры вышины сутьб в обратной пропорции, которую имеет дно одного сосуда ко дну другого. Сверх сего воду из меньшего сосуда в больший вылить можно, чтобы вышину в нем глазами определить; однако легче то учинить по выкладке.
§ 102
Мы запотребно рассудили предложить здесь в следующей таблице парижские наблюдения, где первые числа значат дюймы парижского фута, а другие оного линеи.
Годы.
Дюймы.
Линеи.
1699
18
8¼
1700
20
0
1701
21
4¼
1702
16
1/3
1703
17
4¼
1704
19
10½
1705
13
10¾
1706
15
35/8
1707
17
11½
1708
18
0
1709
18
9
1710
15
8¾
1711
25
2
1712
21
2¼
1713
20
7½
1714
14
91/8
1715
17
6½
- 463 -
- 464 -
1716
14
4¼
1717
17
8½
1718
13
1¾
1719
9
41/3
1720
17
2
1721
12
71/3
Глава 7
О ИГРОМЕТРАХ
§ 103
Чрез игрометр, или игроскоп,33 разумеется инструмент, который показывает сухость и влажность воздуха.
§ 104
Сии инструменты делают из таких материй, которые, втянув в себя влажность с воздуха, чувствительно переменяются.
§ 105
Пеньковая веревка или струна, из овечьих кишок сделанная, от сырости воздушной короче становится, а на сухом воздухе раздается. Для того самый простой игрометр [фиг. 35] составляется из пеньковой веревки или струны AB, привязанной одним концом ко крючку A и через блочок или кружок B перевешенной; к другому ее концу привязана гирька CG, которая стрелкою L или O опускаясь, — сухость, поднимаясь, — влажность воздуха на прямой или округлой лествице показывает.
§ 106
Ежели надобно, чтобы перемены были больше чувствительны, тогда веревка или струна должна быть обведена около многих кружков, чтобы она, будучи долга, в небольшом месте убраться могла.
§ 107
Для украшения расположение игрометров бывает разным образом, чего здесь пространно для краткости не предлагаем.
- 465 -
§ 108
Еще игрометры составляются из губки, в распущенном нашатыре или поташе обмоченной и к вескам у коромысла на одном конце привешенной в равновесии с гирькою [фиг. 36], ибо когда губка влажность с воздуха в себя втянет, то тяжеле будет, и стрелка D к M наклонится, а когда на сухом воздухе влажность из ней выйдет, тогда стрелка к равновесию обратится или, оное перешед, к N склонится.
§ 109
Понеже по некотором времени всякая материя мокроты меньше в себя с воздуху вбирает, для того игрометры помалу портятся и, наконец, совсем негодными бывают.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
О ОПЫТАХ НАД ЧУВСТВЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ ТЕЛ
Глава 1
О ТЕПЛОТЕ
§ 110
Когда флорентинский термометр (§ 77) повесишь под стеклянный колокол и, воздух из него вытянув со всяким прилежанием, горячие угли к оному близко поставишь, то увидишь, что водка в термометре поднимется и, после того как угли отложишь, скоро опустится. Также, ежели термометр под колоколом оставлен будет, водка в нем от теплоты также станет подниматься, а от стужи опускаться, как бы она стояла на воздухе.
§ 111
Из сего явствует, что теплота и без воздуха распространяется и, следовательно, есть материя, которая воздуха много тончае и в которой движении теплота состоит. Мы станем
- 466 -
ее называть теплотворною материею. Аристотелическим штилем можно оную назвать огненною стихиею.
§ 112
К согрению вещей без воздуха способно употребляем: цилиндрический стеклянный сосуд AB [фиг. 37], которого верхний край DEFB оправлен медью и запирается крышкою HI, прикрепленною щурупами сквозь дирки 1, 2, 3, 4, на медной полосе TBCR проверченные. Полоса к сосуду прикрепляется также щурупами в R и S, между крышкою и сосудом прокладывают мокрое лосиное кольцо, к которому крышка крепко прижимается. Один конец N трубки OP вкладывается в крышку M, другой конец P прикрепляется к насосу, чтобы оным воздух тянуть можно было. Таким образом под сосуд горячее уголье подложить можно. Полоса в L вырезана, чтобы трубке OP место было.
§ 113
Понеже теплота есть некоторая тонкая материя, весьма скоро движущаяся, для того недивно, что, проходя в скважинки тел, не токмо жидкие тела, как воздух (§ 75), двойную водку (§ 77), воду и самую ртуть, но и твердые, как, напр., металлы, растягивает. Пикард приметил, что железный прут, который зимою был в длину один фут, от жару прирос на 1/12 дюйма. Филипп де ла Гир нашел, что такой же прут, который был зимою в 6 футов, летом на солнце прибыл на 2/3 линеи. Сие объявляет Невтон в Первых основаниях математической физики,34 кн. 3, лист 386.
§ 114
Для опытов о теплоте хорошо употреблять термометр [фиг. 38], который состоит из воздуху и ртути, ABCDE. Часть шара AB наполнена воздухом, а другая его часть с частию трубки BCDF — ртутью. Ежели шар AB в кипяток поставишь, то увидишь, что кипячая вода определенный степень
- 467 -
теплоты в себя принимает, выше которого она иметь не может, для того что ртуть во все то время, когда вода кипит, стоит в G неподвижно, в котором она стала с самого начала. Вместо воды можно употребить другие жидкие материи. Откуду явно будет, что самый большой степень теплоты не во всякой материи равен, например, двойная водка скоряе вскипит, нежели вода.
§ 115
Понеже чрез искусство известно, что жидкие материи, в одно время будучи на солнце положены, неравный степень теплоты на себя принимают, для того не можно сомневаться, что и каждое твердое тело определенный степень теплоты получает, что можно исследовать в измолотых или тертых материях, напр., в разных тертых землях, в песке, или в плавленных, как в свинце, воске, или и другими способами.
§ 116
Химические опыты показывают, что чрез смешение холодных тел теплота или и пламень произведен быть может, напр., купоросная крепкая водка35 с прилитою водою или двойною водкою согревается. Также и лед теплоту производит, когда к нему помянутая купоросная водка прилита будет, которая, особливо с старым сгустелым скипидаром соединившись, немалую горячность рождает, из сосуда капли кверху скачут и далече разбрызгиваются; иногда стклянка, расскочившись от движения и жару слитых материй, обломками другие стклянки, подле себя поставленные, разбивает. Купоросная крепкая водка, водою разведенная, распускает в себе железные опилки, произведши нарочитую теплоту. Также и другие крепкие водки,36 распускаючи в себе металлы, согреваются, пенятся и дым испускают. При сем примечать надлежит, что мясо и хлеб, будучи политы купоросною крепкою водкою, нарочито теплы становятся.
- 468 -
§ 117
Сие очень известно, что твердые тела нагреваются, когда одно о другое будет терто; однако между редкими опытами сие почитается, ежели железо чрез особливое искусство так ковано будет, чтобы молоты по нем били вкось, как кремнем из огнива огонь высекают; ибо тогда железо докрасна раскаляется.
§ 118
Отсюду явно быть кажется, что в сих случаях не иным каким образом теплота рождается, как только что огненная стихия,а в телах сокровенная, в движение приведена бывает. И чрез сии опыты явствует, что во всяком теле есть некоторое количество огненныя стихии,б по оному рассыпанныя.
§ 119
Ежели химических материй близко не случится, то вместо оных известь употребить можно, ибо, ежели в оную надлежащее количество воды влито будет, то от ней стеклянный сосуд, в котором она содержится, так горяч станет, что и руками удержать нельзя. Ежели известь, только в воде обмочив, на воздух положишь, то она сама согреется и, расщелившись, потом в негодный порошок рассыплется.
Глава 2
О СТУЖЕ
§ 120
Ежели термометр в холодную воду поставишь и к тому теплой прильешь, водка в нем выше взойдет, тем показывая, что теплота с холодною водою тотчас сообщается. Ежели, напротив того, термометр в теплую воду поставишь и к тому холодной прильешь, тогда водка, опустившись, кажет, как
- 469 -
и прежде, что теплота с холодною водою соединяется и теплая вода становится холодняе. То же в обоих случаях бывает, когда горячий камень в холодную или холодный в горячую воду опущен будет. Из чего явствует, что стужа есть недостаток теплоты, о чем свидетельствует и повседневное искусство.
§ 121
Термометр показывает, что вода от распущенной в ней сели холонет, а селитра и нашатырь сильнее знобит воду, нежели простая соль, ибо соляные тела суть воды холодняе, для того теплота, по одной воде рассыпанная, распущенной соли сообщается; итак, в сем случае причина стужи есть та же, которая бывает в смешении теплой воды с холодною или в погружении холодного камня в теплую воду (§ 120).
§ 122
Из снегу или изо льду и из соли составляется знобительная материя,37 которая великую стужу производит, что и простому народу известно; то есть, когда со снегом или наскобленным мелко льдом соль простая, нашатырь или селитра смешана будет, то поставленная в сие смешение в чашке вода замерзнет, а снег, с солью смешанный, растает. Сие бывает оттого, что теплота из воды в снег переходит, от чего он тает, а вода мерзнет. Откуду следует, что жидкость воды зависит от рассыпанной по ней теплоты, а лед от недостатку оного рождается, ибо коль скоро отнята будет жидкости причина, толь скоро и жидкость перестанет.
§ 123
Когда круглый продолговатый сосудец, водою наполненный, в помянутом смешении поставишь, то вода на дне замерзнет, а потом и вся с краю в лед превратится. Вода, когда замерзает, беспрестанно встают из ней пузырьки, от чего она больше места занимает. И хотя обыкновенно стеклянные сосуды трескаются, ежели вода сверху мерзнуть начинает,
- 470 -
однако того опасаться не должно, буде она снизу мерзнуть начнет. Откуду видно, что лед меньше расширяется, когда воздуху из замерзающей воды выходить свободно. И, следовательно, сила оной от воздуху, по ее скважинам рассеянного, происходит.
§ 124
Коль велика есть сила замерзающей воды, не токмо обыкновенные искусства свидетельствуют разрыванием медных и железных сосудов, но Гугений 1667 году и после него Буот в Париже 1670, а потом Израиль Конради, доктор в Гданске, 1677 года, повторивши опыты, показали, что фузейный ствол, водою наполненный и крепко замкнутый, от сильного морозу с великим треском разорван бывает.
§ 125
Замерзлые тела, напр. яблоки, мясо, яица, будучи положены в холодную воду, льдяною скорлупою окружаются и таким образом без порчи отходят, не так, как обыкновенно положены будучи к теплой печи и от ней круто разогревшись, портятся. Сие бывает оттого, что из воды, которая замерзлого тела тепляе, теплота исподтиха в оные входит, чем замерзлая влажность распускается, и, напротив того, окружающая вода замерзает (§ 122). А понеже сие бывает потихоньку и от легкого тепла, для того тела в прежнее состояние приходят; а все, что насилу бывает, то натуре противно.
§ 126
Вода от надлежащего холодного воздуха в пары распускается, что весьма часто видеть можно, когда реки зимою равно как дым от себя пускают. Пералт уже 1720 году, учинив точный опыт, показал,38 что восемь фунтов воды чрез 18 дней четвертую часть своего весу парами потеряли, которая убыль летней едва меньше, ибо теплота, выходя из воды, прильнувшие к себе и растянутые водяные частицы с собою в холодный воздух уносит и в пары обращает.
- 471 -
Глава 3
О ОГНЕ
§ 127
Чрез повседневное искусство известно, что солнечные лучи греют. Однако они бо́льшую теплоту производят, ежели собраны будут зажигательным стеклом или зеркалом, чтобы по всей оных поверхности рассыпанные лучи соединились тесняе, где от них, как от огня, горючие материи зажигаются, плавкие растапливаются, жидкие, закипевши, в пары рассыпаются, и другие огню свойственные действия происходят. И понеже теплотворная материя, по телам рассеянная для согревания оных, в движение приведена бывает или уже движущаяся в скважины оных входит (§ 110), из того следует первое, что она солнечными лучами к движению побуждается. А понеже тела загораются пламенем от солнечных лучей, зажигательными зеркалами или стеклами стесненных, из того явствует, что когда больше материи теплотворной в движение приходит, тогда огонь рождается, так что огонь есть не что другое, как только стесненная теплота.
§ 128
Сие подтверждается следующим опытом: в зажигательной точке вогнутого зеркала, которое имеет в диаметре около 6 футов, должно положить горячее уголье, чтобы по катоптрическим правилам отвращенные лучи простирались параллельно. Таким образом возвращенную теплоту должно принять от большего в расстоянии на 20 или 24 фута меньшим вогнутым зеркалом, которого диаметр, напр., в 3 фута. Чрез что познаешь, что по втором отвращении лучей в зажигательной точке загорится трут или серяная нитка, а из сего видно, что чрез стеснение теплоты огонь рождается и своиа действия производит.
- 472 -
§ 129
Зажигательные зеркала и стекла соединяют лучи своею выпуклистою и вогнутою фигурою, что в катоптрике и диоптрике доказано бывает; и самые опыты, ежели оные со вниманием рассмотреть, показывают; для того недивно, что солнечные лучи сквозь стеклянный круглый пузырек, водою наполненный, то же действие производят, которое чрез зажигательное стекло показывают.
§ 130
Сила зажигательных стекол умножается, когда лучи, бо́льшим стеклом AB собранные [фиг. 39], в некотором от него расстоянии меньшим стеклом CD стесняются, в котором расстоянии все лучи, сквозь большее стекло прошедшие, на поверхности малого уместиться могут. Таким образом, солнечные лучи, чрез собирательное стекло вторично стеснившись, сильняе действуют. А понеже как чрез преломление, так и чрез возвращение сгущенные лучи такую же силу имеют, то можно новым некоторым способом вместо переднего большего стекла употребить зажигательное зеркало, равно как и вместо собирательного. Подобным образом вместо собирательного зажигательного стекла можно употребить зажигательное зеркало.
§ 131
Господин фон Чирнгаузен чинил опыты великими зажигательными зеркалами и стеклами. Зеркала описаны в ученых Лейпцигских записках 1687 года, лист 52, 53, а стекла там же 1697 года,39 лист 114 и проч. От жару сих зеркал и стекол твердое и водою намоченное дерево тотчас пламенем занялось, вода в небольшом сосуде кипела, металлы растопились, кирпичи, морская пенка (камень), голландский фарфор, камень асбест в стекло слились. Сера, колофония, смола и другие сим подобные материи под водою растопились, дерево, несколько раз в воде будучи, в уголь перетлело. Пепел, оставшийся
- 473 -
от сгоревших дров и от других нарастающих вещей, в стекло обратился, дорогие камни свой цвет потеряли и проч.
§ 132
Но как всем известно, что огонь долее содержится на вольном воздухе, также и опыты, чрез воздушный насос учиненные, то подтверждают, ибо под стеклянным колоколом горячие угли скоряе погасают, ежели воздух насосом вытянут, нежели когда в нем оставлен. У свечи, под тем же колоколом поставленной, по извлечении воздуха пламень к концу светильна поднимается, и продолговатую свою фигуру в круглую переменяет, ясно показывая, что сие от воздуха зависит, что она не скоро от сала отстает и для того продолговатую фигуру имеет. Чищеная сера, будучи зажжена под колоколом, долее горит, нежели свеча; для того оную в сем случае лучше употреблять, чтобы умаление пламени, с умалением воздуха соединенное, ясно познать.
§ 133
Отсюду явствует, для чего без воздуха от ударения кремня в огниво искры не выпрядывают. Микроскопы показывают, что искры суть частицы раскаленного железа и частицы кремня, в стекло обращенные. Расплавленное стекло раскаляется, а без воздуху тела раскалены не бывают. При сем опыте служит тот же инструмент, который у фузеи для произведения искр употребляется, который показывает, что порох без воздуху не так загорается от искр, как на воздухе. Но чтобы сие без вреда присутствующим учинилось, воздух из под колокола должно прилежно вытянуть. Движение в колоколе произведено бывает прутом железным CD [фиг. 40], который во дне колокола повернуть можно, с крючком DE.
§ 134
Также явствует, что порох без воздуху не загорается от зажигательного стекла или зеркала, но только расплывается,
- 474 -
ежели с такою же осторожностью, как выше помянуто, воздух вытянут будет. Последуя сему опыту, можно учинить иные для определения разности действ, от огня без воздуха и на воздухе происходящих. Здесь можно употреблять тот инструмент [фиг. 41], который мы выше сего для опытов о теплоте употреблять советовали (§ 112). Или пусть будет сделан из толстого стекла особливый колокол ACB, медным кольцом EF оправленный, для того чтобы он способно медному кругу HI мог быть приложен; горлышко затыкается гвоздем K после испражнения воздуха и колокол отнимается, чтобы при опытах насос не препятствовал.
§ 135
Понеже чрез смешение двух холодных тел теплота произведена быть может (§ 116), а огонь не что другое есть, как сгущенная теплота (§ 427), для того недивно, что селитряная крепкая, так называемая дымистая водка,40 будучи слита с гвоздичным маслом, пламень испускает.
§ 136
Так же, когда тела чрез взаимное трение согреваются (§ 117), то нечему дивиться, что дерево таким образом загорается, что при точении случается.
§ 137
Когда в густой крепкой купоросной водке, с которою четыре доли воды смешано, влитой в узкогорлую стклянку, положены будут железные опилки, тогда выходящий пар от свечного пламени загорается и пламя вниз к смешанной воде с шумом опускается. Когда горлышко пальцем запрешь, то собравшиеся пары снова загорятся. Иногда случается, что загоревшийся пар стклянку с великим треском разрывает. Для того безопаснее горлышко несколько отворенное к свече приносить, чтобы пар, вскоре вышед, на вольном воздухе загорелся и пламень бы в стклянку не входил. Понеже сей
- 475 -
пар имеет в себе упругость, то, в стклянке собравшись, палец давит, которым горлышко заткнуто. Сим образом опыт сей неоднократно повторить можно.
§ 138
Ежели чищеной или простой серы и железных опилков по равному количеству будут смешаны и водой намочены, то сие смешение на солнце или в мерной теплоте в три часа теплый пар выпускать станет. А когда сего смешения будет большее количество, напр. 30 или 40 фунтов, тогда сей пар сам загорится. Сие же смешение когда в горлышке на фут в землю зарыто будет летним временем, то по прошествии 8 или 9 часов земля вздуется и сквозь щели, которые на ней рассядутся, пар, вышед, загорится.
§ 139
Явления, бывающие от фосфора, пространно описаны в ученых Лейпцигских записках 1682 и 1684 года,41 лист 282 и 457. Фосфор в твердом виде скоро жжет, однако он, ежели в жидкой материи распущен будет, то можно им лицо и руки намазать без вреда, от чего они в темном месте светятся. Холодный он весьма вязок, и равно как из серебра сделанное стекло, от химиков называемое роговая луна; ще́пок, будучи положен в немалой стклянке, чрез несколько дней беспрестанно свет испускает и мало или и ничего темняе и легче не становится. Некоторые его части весьма горючи, так что, от себя загоревшись, стол, на котором они положены, опаляют. Фосфор, положенный в круглой глубокой стклянке, до третьей части водою наполненной, в теплую только погоду лучи испускает, которые, однако, и самых горючих тел не зажигают, следовательно, бессильный огонь в себе притворяют. Примечания достоин есть слариев опыт, который, взяв 10 или 20 гран твердого фосфора, прилил к нему воды одну драхму, чтобы он в той распустился. Воду смешал с 16 драхмами купоросной крепкой водки, которую
- 476 -
когда он потряс, то сперва материя согрелась, а потом огненные некоторые шарики поднимались и, прильнувши к бокам стклянки, как звезды горели. Фосфор обыкновенно делают из урины, однако Гомберг делал из квасцов и из калу.42 Молодший Лемерий43 показал, как из муки, из разных семян, из меду, сахару, из листов, из дерева и из кореньев разных дерев, также из разных частей животных некоторый особливый фосфор делать. О сем смотри записки королевской Парижской Академии Наук 1711 года, лист 307,а голландского издания. От сего произошел некоторый порох, который на вольном воздухе от себя загорается и которого одно зернышко, будучи примешано к простому пороху, оный зажигает.
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
О ОПТИЧЕСКИХ ОПЫТАХ
Глава 1
О СВЕТЕ
§ 140
К учреждению опытов, до света надлежащих, весьма служит так называемая темная каморка,44 то есть горница, в которую ниоткуду свет не входит, кроме маленькой дирки, едва с горошину величиною, сквозь которую одну только солнечный свет проходит. Сию дирку можно по произволению убавить и прибавить, как понадобится; для чего прилажены к ней бумажные кружки́ с дирками разной величины, которые переменять можно.
§ 141
Когда на луч, в темную каморку сквозь дирку впущенный, со вниманием смотреть будешь, то увидишь, что он простирается по прямой линеи, проведенной от солнечного центра через центр дирки. Откуду весьма явно, что свет сквозь одно
- 477 -
прозрачное тело, которое везде ту же густость имеет и оному не препятствует, например сквозь воздух, простирается по прямой линеи. Свет впущенного луча со стороны видно, для того что пылинки, по воздуху летающие, также и самого воздуха частицы оный отвращают. Пылинки очень видны, как они по сей светлой дорожке плавают, когда глаз из темного места на них смотрит.
§ 142
К сему опыту только служит свет солнечный, для того что тот, который от луны и от свеч простирается, пылинок и воздушных частиц довольно осветить не может; откуду разуметь можно, что те вещи от сгущения свету видеть можно, которых для малости не видно.
§ 143
Сверх того увидишь, что чем дирка меньше, тем и луч тоньше становится, пока наконец будет, как самая тонкая нитка и прямую линею изобразит преизрядно. Откуду видно, что толстый солнечный луч можно разделить на многие тонкие и что лучи не непристойно в оптических доказательствх прямыми линеями изображаются.
§ 144
Когда против луча AB поставлено будет зеркало HI накосо [фиг. 42], тогда он на другую сторону отвратится таким образом, что угол отвращения CBI с углом впадающего луча ABH будет равен. Ежели зеркало повернешь, тогда лучи, впадающий и отвращенный, то раздвигаются в B(a) и B(c), то друг к другу ближе приходят в BA и BC. Отвращенный луч BC светлою дорожкою простирается, пока впадет в другое непрозрачное тело LM, которое, ежели будет полированное, то луч от него возвратится в D, так что угол впадающего луча BCL будет с углом отвращения DCM равен. Ежели вместо плоского зеркала употребить круглое, выпуклистое
- 478 -
или вогнутое, отвращение таким же образом воспоследует, но от цилиндрического зеркала отвращается светлая дуга, которыя свет ради слабости бывает невидим, ежели на твердое тело отвращен не будет. Чрез что подтверждается, что по воздуху летающие пылинки видны бывают от густости отвращенного света, хотя они в другом случае для своей малости не видны. Ежели луч впадает перпендикулярно, то по той же дорожке отвращается и свет оныя умножает.
§ 145
Ежели в рюмку AIB [фиг. 43], водою наполненную, солнечный луч EF пущен будет, то он, переломившись в F, прострется из F в L и, выходя из L в N, снова переломится, то есть, входя, к перпендикулу HI, а, выходя, от перпендикула OL; буде рюмку подвинешь, то и луч изломленный подвинется столько, сколько повышение или понижение оной требует. Не неприятно смотреть на самый излом луча, когда к нему рюмка приставлена будет. Такое же преломление показать можно в треугольном стеклянном бруске, где очень ясно видеть можно светлую дорожку в самом стекле, откуду исшедший луч до самого потолоку, равно как и отвращенный, светлою дорожкою простирается. Когда луч в прозрачное тело, которое гуще, впадает перпендикулярно, тогда, не переломившись, проходит.
§ 146
Как чрез сие явствует, что свет по той же прозрачной материи простирается прямо, и, преходя из редкия в густую, к перпендикулу, выходя из густыя в редкую, от перпендикула ломается (§ 145), а густость воздуха, по показанию манометра, в день беспрестанно переменяется; так сие Гугений в Трактате о свете,45 глава 4, лист 42—43, изрядным опытом доказал, что в воздухе густости перемена толь велика, что в распростертии света, сквозь воздух проходящего, чувствительные перемены производит. Чтобы сие исследовать, навел
- 479 -
- 480 -
он поутру рано зрительную трубу на башню [фиг. 44], на полмили отстоящую, так чтобы сквозь оную видна была часть башни D. Ось трубы изображает линея AB, и хотя труба стояла неподвижно, однако пред полуднем видна была сквозь оную часть башни E, в са̀мый полдень C, пополудни снова часть E, а ввечеру D. Из чего ясно видеть можно, что лучи солнечные поутру и ввечеру больше ломаются, так что с утра до полудни преломление лучей убывает, а после полудни прибывает.
§ 147
Понеже количество преломления зависит от густости прозрачной материи, сквозь которую лучи проходят, для того не дивно, что в разных материях лучи неравно ломаются; однако до нас теперь не надлежит, чтобы сие точно исследовать, хотя господин Волф нужные к тому способы подал.
§ 148
Ежели тонким лучем, в темную каморку пущенным, освещена будет тонкая проволока или волос, то в нарочитом оттуду расстоянии отброшенная тень будет много шире, нежели диаметр проволоки или волоса: из чего видно, что свет, прикоснувшись к телу, несколько в сторону отвращается; которую перемену прежде всех Грималд приметил, а потом Невтон в Оптике,46 в кн. 3, в части 1, лист 317 и проч. пространнее оное доказал и наклонением света назвал. Сей господин Невтон, в учреждении опытов человек весьма осторожный, для сего опыта свинцовую бляшечку проткнул иглою, чтобы дирка величиною была чуть 1/24 дюйма.
§ 149
Сия перемена не происходит от преломления лучей в воздухе, как некоторые думали, ибо Невтон показал, что сей опыт тем же образом происходит, ежели волос в воде между двумя тонкими стеклянными бляшками погружен будет, где
- 481 -
ради большой густости прозрачной материи преломление должно быть больше, что, однако, с наблюдением не согласно.
§ 150
Очень изряден есть тот опыт, которым остроумный сей муж подтверждает наклонение света. Сквозь дирку, которой диаметр с ¼ дюйма, пусти солнечный свет в темную каморку и в расстоянии двух или трех футов поставь черную дощечку с четыреугольную диркою, сквозь которую свет пропущен быть должен. Позади сей доски поставь нож так, чтобы часть света на лезье его остановилась,а а другая часть мимо острея проходила. Таким образом пропущенный свет когда на бумагу возьмешь в расстоянии двух или трех футов, то увидишь по обеим сторонам прямо проходящего света слабый свет наподобие того, который бывает в хвосте комет. Ежели на бумаге такую дирку прорежешь, чтобы прямые лучи в оную проходили, тогда слабый свет, на бумаге один оставшись, кажется много явственнее и ясняе.
§ 151
Весьма известно, что чрез взаимное трение тел в темном месте свет рождается. Но как Иоган Бернуллий и молодший Кассиний сие прилежно рассмотрели,47 о чем смотри в истории королевской Парижской Академии Наук 1707 года,б лист 2 и 3, то увидели, что одна из тех материй, от которых взаимного трения свет происходит, должна быть прозрачна, чтобы во время самого действия происшедший свет был виден, и поверхности их должны быть полированы, чтобы они тесняе одна до другой дотыкались; сверх того, чтобы они были чисты, а одна тонка, чтобы могла скоро нагреться. Понеже чрез трение произведена бывает теплота, а теплотворная
- 482 -
материя, в движение приведенная, есть также причиною света, для того разуметь можно,а что помянутая материя тогда свет трением рождает, когда, будучи в движении, из нагревающегося тела выходит. В сем случае лучше всего употреблять ради твердости плоский алмаз. Господин Бернуллий сие изобрел и показал, что Роберт Боил напрасно объявил в трактате о алмазе, в темноте светящем,48 будто бы свет, который из его алмаза в темном месте исходил, был некоторое чрезвычайное натуральное явление.
§ 152
1675 года Пикард приметил, что ртуть в барометровой трубке чрез движение от себя свет подает. Но после того Иоган Бернуллий показал, как то чрез надежное искусство сделать, что прежде по случаю случилось. Сей ртутный фосфор причину подал Гоксбею, аглинскому художнику, что он сим фосфором приятные явления показывал, между которыми знатнее всех огненный дождь. Искусный лейпцигский механик Леополд показал, как оный дождь производить удобнейшим образом [фиг. 45]. К стклянке круглой ABCD с вогнутым дном EFG прикреплен бывает сосудец медный ABRE, которого дно LPM имеет завостроватую фигуру с диркою, на самом остром месте P проверченною. Горлышком G вливается ртуть, чтобы она протекала диркою P на внутрь вогнутое дно G. Воздух насосом вытянув, опустить должно вышепоказанным образом медный гвоздь H, чтобы в Q не вошел воздух. В M есть большая дирка, которою ртуть из опрокинутой стклянки назад в сосудец входит. Когда ртуть в темном месте падает из дирки P и ударяет в дно G, тогда, расскочившись в шарички, представляет светящиеся капли. Ртуть разъедает металлы, для того медный сосудец внутри лаком наводят.
- 483 -
§ 153
Также Гоксбей показал, что в стеклянном сосуде, из которого воздух вытянут, можно свет произвести, в том же сосуде блещущий, трением по его поверхности. И как сии все явления происходят от одной причины, которую мы теперь (§ 151) упомянули, по общему правилу, что ежели есть причина, то следует и действие, и обратно, то по оному без излишних инструментов предлагаем мы сей очень удобный опыт [фиг. 46]: в трубку стеклянную AB (которая есть часть барометра), залитую в B, в C с обеих сторон сжатую (для того, чтобы в часть трубки BC, как в сосудец, сквозь маленькую дирочку проход был), налей ртути, чтобы она наполнила часть BC, и, выгнав воздух из трубки, залей оную также и в A. Потом, ежели наклонив, сию трубку в темном месте потрясешь, чтобы ртуть скоро опускалась, то увидишь, будто бы свет, к верхней части ртути прильнувши, ей последовал. То же воспоследует, ежели перстами по трубке вдоль тереть станешь, ибо свет последовать будет скорому перстов движению, наподобие пламени вдоль протянувшись, и как бы упругое тело после распростертия снова вдруг сжиматься станет. А понеже чрез трение свет произведен не бывает, как только без воздуха, из того явствует, что воздух произведению света препятствует.
§ 154
Причина сего препятствования нам сия быть кажется, что воздух теплотворной материи противится, связав оную между своими частицами, ибо господин Вольф давно показал, что ежели стеклянный сосуд в гоксбейевом опыте (§ 152) скорым вертением согреется, то от трения рук или других материй свет в нем распространится, хотя и воздух не будет вытянут, равным образом как от сильного трения, от которого сильнейший жар происходит и в самом воздухе свет рождается.
- 484 -
Глава 2
О ЦВЕ́ТАХ
§ 155
Когда рюмка с водою на окне стоит, то часто не нарочно случается, что солнечный свет, в воде изломившись, в цве́ты переменяется, какие в радуге видны. Рюмка с водою, в надлежащем положении будучи, всегда показывает цве́ты во всяком солнца повышении, что повышением и понижением рюмки сыскать можно. Но цве́ты много чище выходят, ежели свет сквозь треугольный стеклянный брусок пропущен будет, а особливо ежели стекло очень чисто и опыт учинен будет в темной каморке. Пристойное положение бруска сыскать можно, поворачиваючи его кругом.а
§ 156
Цве́ты всегда те же показываются во всяком расстоянии от стеклянного бруска. В темной каморке пылинки, по воздуху летающие, получают тот же цвет, в котором луче случатся, то есть в красном свете кажутся красны, в голубом — голубые, и проч. И когда из цве́тов один сквозь щель пропущен будет, то положенные в нем того же цвету вещи лучший цвет получают, например, красные в красном свете становятся красняе, голубые в голубом — голубяе.
§ 157
В цве́ты разделенныйб свет от зеркал отвращается, в зажигательных стеклах ломается; откуду ясно видеть можно, что, хотя он и в цве́ты переменился, однако света свойства имеет. От конца конического зеркала отвращается свет в подобие радуги, но чрез преломление в зажигательном
- 485 -
стекле снова в белый свет соединен бывает в зажигательной точке, а позади оной опять в цве́ты переменяется обратным порядком. Откуду явствует, что цветной свет натурального своего состояния не теряет и что белый свет чрез разделение в цве́ты, а цве́ты чрез соединение в белый свет обращаются.
§ 158
К пременению света в цве́ты недовольно того, чтобы он только больше места занял, что показывает преломление лучей в вогнутом стекле, которым свет, расширившись, только слабее становится, а в цве́ты не переменяется. Из чего явно, что чрез смешение тени со светом цве́ты не рождаются.
§ 159
Невтон был самый первый, который доказал, что цве́ты, треугольным стеклянным бруском разделенные, суть ненарушимы и непременны. Ибо, хотя Мариот в опыте о натуре цве́тов,49 лист 128 парижского издания, противное тому сыскал, однако Невтон на то ответствовал (когда господин Дезагульер 1716 года пред Лондонским королевским собранием, в присутствии некоторых парижских академиков, опыт свой повторял), что Мариот лучи разного рода недовольно разделил. Если кто желает, чтобы сей опыт невтоновым способом сделать, который описан в его Оптике, в предложении 4, книги 1, части 1 [фиг. 47], тот должен солнечный свет пустить в темную каморку сквозь маленькую дирку F и в расстоянии 10 или 12 футов от дирки принять его зажигательным стеклом, с обеих сторон выпуклистым MN, чтобы чрез преломление вид солнца в I на белой бумаге весьма чисто изобразился. После сего, как вид солнца совсем кругол на бумаге изобразится, то должно поставить позади зажигательного стекла треугольный стеклянный брусок ABC, так чтобы радуге подобные цве́ты показались в ae, которые должно принять на белую бумагу, подвигая оную то ближе,
- 486 -
то дале, пока каждый цвет в особенные кружки a, b, c, d, e весьма кругло сберутся и с диркою равный диаметр иметь будут. Когда дирка будет у́же сделана, то и цве́ты на бумажке сожмутся. Зажигательное стекло должно обе выпуклистые стороны иметь совершенные отрезки сферы, а угол стеклянного бруска 70 градусов, чтобы преломление было больше, также чтобы в нем не было ни струек, ни песчинок. А ежели такого бруска не случится, то должно употреблять такой же брусок тощий, из трех плоских зеркальных стекол составленный, который должно налить чистой дождевой водой, в которой распущен из свинцу сделанный сахар. Таким образом разделенный свет на цве́ты не может новым преломлением в таком же бруске еще на другие цве́ты разделиться.
§ 160
Понеже красный кружок a всегда выше других изображен бывает, а прочие: b, c, d, e оному рядом следуют, для того видно, что красные лучи ломаются меньше, нежели прочие. Также без сомнения явствует, что солнечный свет состоит из разных лучей, которые неравно ломаются, что сверх сего другими опытами Невтон подтвердил.
§ 161
Когда стеклянный треугольный брусок EDF, которого угол F есть прямой, а прочие по 45 градусов, так к свету поставлен будет, чтобы он от нижней плоскости G отвращен был, тогда увидишь, что голубой цвет весь в H отвратится, когда прочие, будучи переломлены, в KI видны; однако, когда брусок повернут будет, то и прочие отвратятся один после другого, пока красный напоследи также отвращен будет [фиг. 48]. Откуду явствует, что лучи и отвращением разнятся.
§ 162
Нефритическим деревом настоенная вода ясно показывает, что цве́ты в самой материи не врождены, ибо она, когда
- 487 -
так поставлена, чтобы глаз был между нею и окном, тогда она кажется синя; но когда между глазом и окном стоит, показывает цвет красный, буде она густа, желтоватый, ежели жидка. В первом положении темна, а в другом кажется прозрачна. Но когда к отворенному окну поставлена будет, чтобы солнце на оную светило, тогда красный цвет переменяется в синий и прозрачность теряется, как только солнечный свет на отвращенную ее от солнца сторону зеркалом наведен будет. Из чего явствует, что от сей воды иные лучи отвращаются, а другие ломаются; то есть разных цве́тов.
§ 163
Когда в сию воду несколько каплей купоросной или селитряной крепкой водки примешаешь, синий цвет потеряется, и вся вода будет прозрачна. А понеже здесь не иная случается перемена, как только частицы, из нефритического дерева водою вытянутые, от едких материй разделяются на меньшие частицы и тем иную величину, иную фигуру и иное в скважинах воды положение получают. Откуду следует, что величина и фигура частиц или порядок и расположение оных суть причиною разного преломления лучей. После сего, когда вольешь сию воду в распущенный на влажном воздухе поташ, чтобы разделенные частицы снова соединились, тогда синий цвет возвратится. Который, чтобы хотя прежнего и не превосходил, однако ж чтобы оного не хуже был, к тому требуется особливое искусство, которое господин Вольф показал в Лейпцигских ученых записках 1709 года,50 лист 321.
§ 164
Много есть и других опытов, которыми то же подтверждается, напр. в воде распущенная сулема ни прозрачности, ни цвету оныя не переменяет. Но как только распущенный на влажном воздухе поташ влит будет, вода, прозрачность потеряв, померанцовый цвет на себя примет. Потом, как прильешь кислую материю, то есть купоросную или селитряную
- 488 -
крепкую водку, цвет потеряется и прозрачность возвратится и на дне ничего подонков не сядет. Таким же образом опыты происходят, ежели другие соляные тела в воде распущены будут, разве только они от распущенного поташу не желты, но белы становятся. Откуду следует, что прозрачность тел не теряется от множества странной материи, в скважинах рассыпанной, но от ее густости. Подобным образом сандалом настоенная красная вода обращается в желтую, когда в оную крепкая водка влита будет, но от распущенного поташу переменяется опять в красную. Сухим розовым цветом настоенная вода от влитой кислой материи становится красна, от распущенного поташу — зелена. И вообще известно, что цве́ты, которые от кислой материи происходят, от других кислых материй не переменяются, а которые от алкаличных51 рождаются, от кислых пропадают, равно как от кислых происшедшие, алкаличными изменяются. Для того, ежели кто от красильников знает, чем который цвет какого-нибудь состава сделан, тому можно узнать, от чего на них пятна становятся и чем оные выводить должно.
§ 165
Настоенная чернильными орешками вода тотчас в чернило обращается, как скоро влита будет в него вода, в которой купорос распущен, хотя сии жидкие материи, будучи в особливых сосудах, имеют довольную прозрачность и совсем не черны. Когда в сие чернило влита будет купоросная или селитряная крепкая водка, то черность потеряется и материя будет прозрачна. Черность возвращается, когда на влажном воздухе распущенный поташ в ту же материю влит будет. Вместо чернильных орешков употребить можно с таким же успехом розовые цветы, чай и некоторые другие вещи. От сего опыта приняли свое начало симпатические чернила, в которых составлении помянутые воды надобны, ибо водою, настоенною чернильными орешками, написанные слова на бумаге не видны, однако от распущенного в воде купоросу выступают.
- 489 -
§ 166
Другие симпатические чернила составляются из свинцовых огарков, распущенных в ренском уксусе, ибо слов, сею материею на бумаге написанных, видеть не можно. Но когда желтый самородный мышьяк, стерши с негашеною известью, в чистой воде подержишь сутки, чтобы они распустились, тогда от одного смрадного духу, который из сего состава выходит и в скважинки проницать может, написанные оные слова почернеют и явственны станут между многими листами бумаги или и меж досками.
§ 167
Ежели свет переменится, то и цве́ты иные будут, что показывает двойная водка, будучи зажжена с солью и с пенькою, ибо от того пламени и самое лице человеческое, изменившись, не знающих устрашает.
§ 168
Как из смешения разноцветных лучей произойти может смешанный цвет, от простых совсем отменный, показывают плоские разноцветные стекла, которые, будучи одно с другим сложено, вещи в разных цве́тах сквозь себя показывает.
Глава 3
О СТЕКЛАХ ОПТИЧЕСКИХ
§ 169
Ежели с обеих или с одной стороны выпуклистое стекло или шарик стеклянный близ зажженной свечки поставишь, то в некотором за оным расстоянии, на бумаге, свечной пламень весьма явственно изобразится наизворот купно со всеми его движениями. Таким же образом и оконничные стекла весьма чисто изображены бывают за выпуклистыми стеклами на белой бумаге. А когда такое зажигательное стеклышко поставить
- 490 -
в дирке у темной каморки, на ставне вырезанной, то всякие вне каморки находящиеся вещи весьма точно изобразятся на протянутом белом полотне, не токмо с фигурою, но и с цве́тами, однако притом наизворот.
§ 170
А чтобы сего удивительного действия узнать причину, надобно предложить два опыта, из которых один доказывает, что лучи света, от каждой точки исходящие, вид ее в глазе представляют, а другой изъявляет, что лучи от той же точки, в зажигательное стекло упадающие, за оным в одной же точке соединяются.
§ 171
Ежели в темную каморку свет впущен будет сквозь маленькую дирку [фиг. 49], которая не больше горошинки, тогда изображения вне находящихся вещей представляются в некотором от дирки расстоянии обратным положением. Но как дирка будет прибавлена, то изображения неявственны станут и напоследи от большого отверстия совсем исчезнут: ибо когда дирка F мала, лучи от точки B простираются только к точке b, от точки A — только к точке a, от точки C — только к точке c. Но когда дирка очень велика, тогда лучи от других точек простираются к тем же точкам a, b, c, и таким образам смешаны, от стены отвращаются. Откуду явно, что изображение a, b, c вещи A, B, C, вне каморки лежащей, потоль бывает видно, пока лучи, от разных точек вещи исходящие, на стене несмешаны представляются. А отсюду снова явствует, что каждый луч показывает сияющую точку, ежели с другими не смешан, а из смешения лучей происходит свет, который от другой вещи будучи отвращен, вид оной на себя принимает, что чрез разных родов лучи по невтоновой теории очень ясно понять можно (§ 157, 160). Луч тогда изображает в глазе сияющую точку, когда мы оную чрез него видим.
- 491 -
§ 172
Сверх сего, ежели выпуклистое стекло оклеишь дироватою бумагою и оное перед зажженною свечею поставишь, тогда пламень на поставленной за стеклом бумаге равно так же изобразится, как бы стекло оною бумагою не покрыто было, и только изображение имеет меньшую ясность. Из сего явствует, что лучи, по поверхности выпуклистого стекла рассыпанные, соединяются в том месте, где изображение представляется.
§ 173
Итак, понеже каждая точка вещи на поверхность стекла сияет, а сия от той же точки происшедшие лучи преломлением в одну ж точку соединяет (§ 172), для того соединенные лучи вид вещи представляют.
§ 174
Вещи в темной каморке простой, то есть которая без стекла с одною диркою, в большем расстоянии неявственно изображаются, а, наконец, совсем исчезают, что не от смешения, но от слабости лучей происходит; откуду ясно видеть можно, что для явственного зрения требуется не токмо, чтобы лучи от точек без смешения к глазу приходили, но чтобы притом и довольную ясность имели, то есть, чтобы свет был довольно густ.
§ 175
Мы запотребно рассуждаем здесь упомянуть некоторые обстоятельства сего опыта: 1) то же выпуклистое стекло большее изображение представляет и от себя далее, ежели оно будет ближе у самой вещи; напротив того, изображение бывает меньше и к стеклу ближе, ежели изображаемая вещь стоит от стекла дале; 2) чем выпуклистое стекло положе, тем и изображение бывает больше и от стекла далее отстоит, хотя самая вещь положена в том же отдалении от самого стекла;
- 492 -
3) изображение бывает больше и дале от стекла отстоит, ежели оно с одной стороны выпуклисто, а не с обеих, хотя бы у них была одна пологость; притом сквозь стекло, с обеих сторон выпуклистое, вещи изображаются чище, нежели в тех, которые с одной стороны выпуклисты; 4) изображение будет самое наималейшее и ближайшее, ежели вместо выпуклистого стекла употребишь целый стеклянный шарик.
§ 176
Ежели вогнутое круглое стекло поставлено будет перед светящим телом, лучи после преломления шире распространятся на бумаге, не разделившись, так что в сем случае никакого изображения не будет представлено, для того что сих стекол употребление состоит в умалении света. Ежели стекла, с одной стороны вогнутые, а с другой плоские, не имеют точной плоскости, но нечувствительно выпуклисты, изображение по преломлении лучей представляется. Сим образом исследовать можно точность помянутых стекол.
§ 177
Вместо зажигательного стекла поставленный круглый плоский хрящик, какой каждое животное в своих глазах имеет, те же явления показывает, как мы о зажигательных стеклах упомянули (§ 169). Сему дивиться не должно, для того что представление изображения зависит от преломления лучей, а преломление от фигуры и прозрачности, которые помянутый хрящик так же имеет, как зажигательное стекло.
§ 178
Когда назади у глаза отнята будет твердая и черная перепонка, а сеточка оставлена, или вместо оной положена перепонка из-под яичной скорлупы, тогда изображения вещей равно как в темной каморке представляться будут, ежели в дирку зорочек сего глаза поставишь или вне каморки перед зорочком свечу зажжешь.
- 493 -
§ 179
Вещи сквозь выпуклистое стекло больше кажутся, но тем больше, чем меньше пологость стекла. А понеже явственное зрение не токмо от величины, но и от ясности видимой вещи зависит, потому излишнее увеличение, равно как в темной каморке простой, ясность умаляет (§ 174). Для того господин Волф чрез искусство познал, что крутые выпуклистые стекла в рассматривании маленьких натуральных вещей не всегда лучше тех, которые несколько положе.
§ 180
И хотя одинакие выпуклистые стекла только употребительны бывают в смотрении близких маленьких вещей, однако он же за много лет усмотрел, что вещи, которые для дальнего отстояния почти не видны, сквозь пологие выпуклистые стекла обоими глазами в самый полдень ясно видеть можно.
§ 181
Напротив того, вещи сквозь вогнутые стекла уменьшаются и тем меньше кажутся, чем стекла круче вогнуты. Очень приятно смотреть сквозь вогнутое стекло одним глазом, другой отворив на ту же вещь, ибо оную увидишь двойную, но разной величины. Напр., мальчика подле взрослого человека, во всем ему подобного, или теленочка подле быка, с которым он во всем сходен.
§ 182
Когда вещи отстоят далече от выпуклистого стекла, тогда изображение представляется много меньше самих вещей (§ 175). Откуду удобно разуметь можно, что ежели вместо вещи поставлено будет ее изображение, то самая вещь должна быть изображением: то есть, ежели на то место, где маленькое изображение кажется, поставлена будет такая ж маленькая вещь, тогда на том месте, где прежде была самая вещь в настоящей своей величине, покажется изображение с настоящую
- 494 -
вещь величиною. Сие доказывает так называемый волшебный фонарь, где изображения, на стекле малеванные, в том месте поставлены бывают, и лучами, от зажигательного зеркала отвращенными, сильно освещаются.а И таким образом в большем отстоянии от стекла изображения очень велики на стене представляются. Сложение сих фонарей везде в оптических книгах видеть можно; здесь того довольно, что мы упомянули самое основание для показания тем, которые в математике не искусны.
§ 183
Господин Волф показал, что волшебный фонарь весьма легко можно обратить в микроскоп [фиг. 50]: AB есть стекло с обеих сторон выпуклистое, чрез которое вещь, к плоскому стеклу CD прикрепленная, освещается. EF, EF суть стекла с обеих сторон выпуклистые, каковы бывают в волшебном фонаре. GH не совсем выполированное стекло, на котором изображение вещи увеличенное представляется. В CD можно поставить и жидкие материи в тоненьких стеклянных трубочках.
§ 184
Чашечек, то есть с одной стороны вогнутых, а с другой выпуклистых стекол, суть разные роды. Ежели пологость выпуклистой стороны равна пологости вогнутой стороны, то чашечка то же действие производит, как плоское стекло. Ежели выпуклистая сторона положе вогнутой, чашечка сходна с вогнутым, а ежели оная круче, то сходна с выпуклистым стеклом.
§ 185
Зрительные трубы, которых переднее стекло выпуклисто, а заднее вогнуто, представляют вещи близко, в прямом положении. Астрономическая зрительная труба, состоящая из двух выпуклистых стекол, вещи увеличивает и ближе представляет, однако наизворот. Земная зрительная труба, сложенная из трех
- 495 -
или четырех стекол, представляет вещи в прямом положении и очень близко к глазу.
Глава 4
О ЗЕРКАЛАХ
§ 186
Явления, которые в плоских зеркалах бывают, видим повсядни. Но ежели два зеркала наподобие книги переплетены будут, чтобы они по разным углам отворены быть могли, тогда чрез многие отвращения лучей вещи, в углу поставленные, умножаются. Очень приятно смотреть, когда в углу помянутых зеркал положен будет один бастион какой-нибудь крепости, который в них покажется целою крепостью.
§ 187
В выпуклистых зеркалах изображения представляются много меньше, хотя очень явственны. Итак, сии зеркала подтверждают, что явственному зрению ясность много способствует. Изображение маленькое, но ясное, явственнее кажется, нежели великое, но тусклое. В сих зеркалах вещи тем меньше кажутся, чем самих зеркал округлости диаметр меньше.
§ 188
Те же зеркала представляют в себе вещи криво, и чем представленная вещь от такого зеркала дале отстоит, тем меньше кажется. Для того утешно смотреть, ежели выпуклистое зеркало перед брюхом поставишь: для того что в сем положении кажется, что брюхо наперед выпятилось, а голова по пропорции много меньше и назад отклонилась.
§ 189
Цилиндрические зеркала представляют вещи в ложном виде, ибо в рассуждении ширины оные сжимают, а по длине в натуральной величине показывают. Для того, ежели лицо перед
- 496 -
ним будет в таком положении, чтобы длина его по длине, а ширина по ширине зеркала свое положение имела, тогда лицо покажется долго, однако узко. Но ежели лицо будет с зеркалом в поперечном положении, тогда оно покажется коротко, но весьма широко. Вещи, положенные на плоскости, на которой стоит цилиндрическое зеркало, так чтобы к центру зеркального дна простирались, показываются в нем в перпендикулярном положении. На том же плане, на котором стоит зеркало, наподобие периферии изображенные вещи из того же центра цилиндрического дна, представляются в прямых линеях. Из сих и из других оснований, которые в таком цилиндрическом зеркале удобно приметить можно, познают и те причину, которые в математике не искусны, для чего кривые рисунки в цилиндрическом зеркале прямы кажутся.
§ 190
Подобным образом конические зеркала представленные вещи обезображают, но другим видом, то есть у конца представляются они много у́же, нежели у дна, следовательно, не равно, как в цилиндрических зеркалах, видны бывают. Для того, ежели лицо поставишь перед коническим зеркалом по его длине, то оно от подбородка до самого лба беспрестанно у́же представлено будет, а ежели ось зеркала поперек лица лежать будет, то одна сторона лица от носу к уху будет казаться доле, а другая короче. Сими опытами познаны быть могут основания, которые содержат в себе причину исправления обезображенных рисунков в конических зеркалах. Но понеже мы здесь больше о том стараемся, что служить может к истолкованию натуральных вещей, для того в описании сих зеркал не умедлим.
§ 191
Вогнутые зеркала славны весьма особливыми явлениями, которых, не видев, едва поверить можно. Из показанных выше сего явно (§ 127), что вогнутые зеркала зажигают, солнечные лучи собирают в малое место, которое от зеркала отстоит
- 497 -
на четвертую долю диаметра той сферы, которой самое зеркало есть отрезок. Оно называется зажигательною точкою, в которой поставленная вещь в самом зеркале отнюдь не видна, и человек, имея в ней свое лицо, оного не видит. А ежели вещь стоит между зажигательною точкою и зеркалом, изображается в нем велика в прямом положении, для того и лице свое видит человек очень велико, ежели оно будет между зажигательною точкою и зеркалом; итак, вогнутые зеркала можно употреблять в рассмотрении мелких вещей, на лице находящихся, где микроскопов употреблять нельзя. Ежели вещь будет поставлена между зажигательною точкою и центром сферы, по которой зеркало сделано, то изображение покажется вне зеркала обратным положением.
Глава 5
О НАБЛЮДЕНИИ ВЕЩЕЙ СКВОЗЬ МИКРОСКОПЫ
§ 192
Кто хочет на какие-нибудь вещи сквозь микроскопы смотреть, тот должен оных разные сорты иметь, ибо, которые очень увеличивают, те очень малую часть вещи вдруг представляют. Для того сперва должно на вещь смотреть сквозь микроскоп такой, который всю вдруг представляет, а потом надлежит употреблять микроскопы, которые больше увеличивают, хотя сквозь них только одну часть самой вещи видеть можно. Для сего должно оную разделять на части с осторожностию, чтобы они не повредились. Итак, ежели сперва целая вещь нарисована, какова она сквозь первый микроскоп казалась, то после можно нарисовать уже и части и частей части, больше увеличенные, и оные составить по первому рисунку, где целая вещь изображена. Притом должно стараться, чтобы союзы частей чрез микроскопы, которые много увеличивают, высмотреть, и того ради должно вырезывать частицы, которыми две части соединяются, чтобы на них сквозь микроскоп смотреть можно было.
- 498 -
§ 193
Мы здесь упомянем некоторые наблюдения, учиненные от господина Волфа сквозь микроскопы, по большей части одинакие, которые сделаны от Мушенброка, Лейтмана и Тейбера. Песчаные зернышка показались величиною, фигурою и разными свойствами между собою очень несходны. Некоторые величиною вдвое, втрое, вчетверо и вшестеро других больше были; каждое имело фигуру нерегулярную и особливую. По большей части казались они, как квасцы, прозрачны и на солнечном свете показывали цве́ты, как в радуге, ясно объявляя, что свет в них ломается (§ 155) и, следовательно, что они состоят из прозрачной материи. Между светом и микроскопом будучи поставлены, показывали, что они в себе имеют разные части, и хотя их явственно усмотреть нельзя было, однако в маленьком сем пространстве, которое песчинка занимает, по разным местам были расположены. Сверх того примечания достойно, что песчинки, будучи очень увеличены, не прозрачны уже казались и были не так явственны, как сквозь микроскопы, которые меньше увеличивают. Откуду знать надлежит, что в увеличивании вещей должно иметь меру, ежели их явственно высмотреть желаем.
§ 194
В тоненькой шелчинке, как волос, видны были 95 шелковинока весьма тонких, которые казались, как тощие трубки. Больше всего упомянуть должно, что понеже шелк тогда взят был зеленый, то крашеные части шелковинок
1 зеленые частицы в полости своей имели. Посему очень вероятно, что шелк состоит из тощих шелковинока и когда краску в себя принимает, тогда оную втягивает сквозь свои скважинки в помянутую полость, а потом жидкие части, парами улетевши, твердых в оной полости оставляют. Шерстинки и льняные и пеньковые
- 499 -
волокна таковы же кажутся, как шелковиночки, когда они, будучи довольно увеличены, особливо представляются; для того по сродству можно заключить, что из шерсти, льну и пеньки сделанные вещи таким же образом краску на себя принимают.
§ 195
Паутинные ниточки хотя толь тонки, что простым глазом едва рассмотрены быть могут, однако они состоят еще из многих других, ибо в некоторых случилось 6 распознать, когда по случаю конец паутинкиа разделился. Откуду видно, что пауки соединением разных паутинока паутину тверже делают. Смотреть было приятно, что местами одною паутинкою другие были перевиты. Откуду видно, что паук, протягиваючи другую паутинку, по первой то прямо ходит, то, переменив свою дорогу, вниз опускается, то кверху поднимается и так дале.
§ 196
Искры, кремнем из огнива над бумагою вырубленные, на бумаге кажутся стальными частицами, а инде шаричками стеклянными. Откуду видно, что искры суть раскаленные стальные частицы или растопленные кремня крупиночки, которые от удара прядают. Чирнгаузовы зажигательные стекла показывают, что кремень, растопившись, в стекло претворяется, а стекло, растопившись, купно раскалено бывает.
§ 197
Также давно уже и другие приметили, что крапива на отвращенной стороне листов имеет иголки, которыми она колет, когда жжет.
§ 198
Маковые зернышка хотя простым глазом по поверхности выпуклисты кажутся, однако перепонка их имеет многие ямочки, из чего видно, что когда семячко ссохнется, то кожица по местам сдваивается.
- 500 -
§ 199
Подобным образом на ржаном зерне местами ямки видны, которые показывают, что зернышко не везде равно высохло, хотя кожица на некоторых местах и собственные свои неравности показывает. Сверх того поверхность кажется быть несколько мохната; однако сего прилежно должно смотреть, чтобы чувства не обманули. Кожица ржи покрыта весьма тонкою перепонкою. Мучная материя состоит из великого числа шаричков или пузырьков, которые на солнце показывают цве́ты, как в радуге. Частицы муки не иной вид имеют, как мучная материя зерна; из чего явствует, что когда зерна жерновом растираются, тогда частицы муки не вновь составляются, но только в зерне действительно бывшие, от взаимного союза разделяются. По перепонке вдоль простираются трубки, которые на другом конце, где росточек закрыт, вместе соединяются. Их удобнее видеть можно, когда зерно в воде намокнет, прежде нежели кожа отстанет. Кожица разделяется на многие слойки и окружена многими пузырьками, имеет много меньшие трубочки, нежели перепонка, а от трубочек происходят многие веточки. Желтые пятна, которые на зерне примечены, были на перепонке, а особливо на пузыречках, которые между трубками лежали; откуду заключить можно, что они произошли от испорченного питательного соку. Кто о трубочках, примеченных на перепонке семени, рассуждает и кровавые жилки под скорлупою насиженного яица̀ видал, тот узнает сходство семени с яицом.
§ 200
Кожица вишневой ягоды бела и со всех сторон усыпана красными пузырьками, от которых кожа красна кажется. Ежели красный сок слюною высосешь, то и пузырьки как кожа белы станут. Из стерженька со всех сторон в вишневую ягоду проходят отросточки, которые в оную питательный сока приводят и по созрении плода на конце стерженька
- 501 -
подсыхают, чтобы плод удобнее сорвать можно было. Помянутые отросточки хотя простым глазам кажутся, как простые ниточки, однако состоят из многих меньших сосудцев и на том вершечку соединяются, где в цвете стоит пестик. Из того же стерженька отросточки некоторые в скорлупу входят и наподобие пупной связки чрез жилку, на другой стороне лежащую, простираются и в семя вросли немного пониже росткового корешка, которое место красно, как вишневый сок. Красный цвет имеет только кожица, в которой ядро, и только в пузырьках, в которые входит вишневый сок сквозь (вышепомянутую пупную) связку. Самое тело вишни состоит из бесчисленного множества пузырьков, равно как самая кожица.
§ 201
Стерженек по листам разделяется на отросточки, которые состоят из многих безмерно тонких жилочек, а меж ними содержатся бесчисленно многие пузырьки, содержащие в себе некоторую зеленую материю. Сердце стерженька купно с отросточками разделяется, и жилочки в три ряда оное окружают. Середние почти ничего не зелены, а зеленые по краям простираются. Зеленые, как артерии, питательный сок приносят, а белые относят назад сок, который питательную материю оставил. Жилочки, стерженек составляющие, происходят из ветви или стебла самой планты. Но сие в особливом рассуждении о плантах, из листов возращенных,52 и в анатомии листов в ученых Лейпцигских записках 1723 года мы показали.
§ 202
Перепонка на корке имеет много трубочек очень тонких, а прочая часть корки имеет трубочек меньше и состоит по большей части из великого множества пузырьков.
§ 203
Деревянные слои, которые простыми глазами видны, суть снопочки безмерно тонких жилочек. Скважинками дерева,
- 502 -
наподобие бумаги тонко отрезанного и слюною обмоченного, слюна весьма скоро бежала; кружок из виноградной лозы, поперечно вырезанный, показывает явственно воздушные жилочки, кругом расположенные, которые у других дерев не видны.
§ 204
Сердце дерева состоит из великого числа маленьких пузырьков, которые сквозь микроскоп, как снег, белы кажутся. А ежели микроскоп очень увеличивает, то кажутся они, как стекло прозрачны.
§ 205
Мясные жилки животных состоят из великого множества весьма тонких жилочек. Левенгук приметил, что тоненькие жилочки больших животных, как быков, китов и проч., и мелких, как мышей, также и гадов, наприклад блох, между собою равны.
§ 206
Частица легкого сквозь микроскоп кажется, как пена, и состоит из великого множества пузырьков.
§ 207
В тоненькую стеклянную трубочку втянутое семя какого-нибудь животного показывает великое число червяков, которых прежде усмотрел Левенгук, также Гартсукер и Гугений оных видели, и нам господин Волф не однажды показывал; для того напрасно в том некоторые сомневаются.
§ 208
Окруженное течение крови удобнее наблюдать у хвоста рыб, а особливо тех, на которых чешуи нет. Перед всеми прочими подробнее рассмотрел сие Левенгук, ибо не токмо по красным шаричкам, в кровавой сыворотке плавающим, приметил, что движение крови в артериях происходит от сердца,
- 503 -
а в жилах к сердцу, но и самое главное дело усмотрел, что тоненькие жилочки, которые из артерий в жилы проходят, так изогнуты, что в одной их части кровь от сердца, а в другой к сердцу движется, для того что линея движения кривизною жилочки отменяется. Отсюду весьма явно, каким образом кровь из артерий в жилы входит и для чего жилы по всему телу подле артерий простираются.
§ 209
Здесь упомянули мы малое число наблюдений микроскопических, которые употребляем в истолковании натуральных вещей. Описание микроскопов, которые господин Вольф употреблял, и как сквозь оные на разные вещи смотреть, мы оставили, ибо в сем действии служит не меньше случай, нежели осторожность. Сие для того упоминаем, чтобы те, которым может быть описанных нами вещей усмотреть не удастся, об оных не сумневались.
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ
О РАЗНЫХ СМЕШАННЫХ ОПЫТАХ
Глава 1
О МАГНИТНЫХ ОПЫТАХ
§ 210
Между удивительными свойствами камня магнита первое есть притягательная его сила, ибо игла, на нитке повешенная, к придвинутому полюсу как бы сама собою прискакивает и к магниту или к железу, которым он оправлен, прилипает. Также и рука при отнимании иглы чувствует некоторое сопротивление. Ключ или какое-нибудь другое железо нарочитой тягости пристает к сему камню весьма крепко, так что и некоторые гирьки не могут оное оторвать, что бывает по пропорции притягательной силы сего камня.
- 504 -
§ 211
Уже давно примечено, что магнит, железом оправленный, сильняе притягивает. Мерсенн имел такой магнит, который, не оправленный, три золотника, а будучи оправлен, десять фунтов притягивал.
§ 212
Притягательная сила показывает себя в двух точках, которые суть по обеим сторонам магнита и называются магнитные полюсы для управительной их силы, о чем вскоре пространнее скажем. Полюсы узнать можно, положив магнит в железные опилки, которые к полюсам прилипают наподобие бороды.
§ 213
Один полюс называется южный, а другой — северный, ибо, когда магнит на нитке повесишь, тогда он таким положением установится, что полуденным полюсом поворотится на полдень, а северным — на север, хотя не везде и не всегда одинако. Для сей причины приписывается магниту управляющая сила.
§ 214
Примечания достойно, что двух магнитов разноименные полюсы взаимно друг друга привлекают, а одноименные той силы не показывают: то есть, северный полюс одного магнита привлекает южный полюс другого, а южный южным, северный северным привлекаем не бывает; для того разноименные полюсы называются дружные, а одноименные — недружные.
§ 215
Для яснейшего познания дружества и недружества в полюсах к северному полюсу приложи иглу, чтобы она, к тому прильнувши, свободно на воздухе висела к горизонту перпендикулярно; потом придвинь к ней южный полюс другого магнита, то игла концом к нему приклонится. А когда придвинешь северный оного полюс, то игла прочь от него отклонится и от движения его будто бы прочь бегать станет.
- 505 -
§ 216
Понеже причина быть долженствует, которая движет иглу из вертикального положения, для того явствует, что в первом случае к дружному полюсу от другого магнита течет некоторая тонкая и жидкая материя и иглу с собою движет, а в другом случае из недружного полюса такая ж материя выходит и иглу в противную сторону наклоняет. Сию материю будем мы называть магнитною, которая, как видно, в обоих полюсах особлива.
§ 217
Что магнитная материя движется около магнита, сие показывает следующий опыт. Ежели середи магнита положишь иглу так, чтобы она с его осью, то есть с линеею, от одного полюса до другого проведенною, была перпендикулярна, тогда повернется она концами к полюсам и станет с осью параллельно, равно таким же образом, как палка по реке вдоль простирается. Откуду видно, что магнитная материя движется около магнита от одного полюса к другому.
§ 218
То же подтверждается другим опытом [фиг. 51]. Ежели магнит ACB к горизонту AS наклонен, и игла LM концом L к полюсу B приложена будет, так чтобы она была с осью магнита параллельна, то не переменит она своего положения в перпендикулярное положение с горизонтом LN, как тягость требует, хотя она ушми до полюса A не досягает.
§ 219
Весьма удивительно, что магнит сообщает притягательную и управляющую силу железу одним прикосновением, или только будучи близ оного положен. Игла, которая магниту прикоснулась, хотя от него скоро отнята будет, однако уже другую иглу к себе тянет. Нож одним трением о который-нибудь магнитный полюс получает притягательную силу, так что иглы и железные
- 506 -
опилки к себе тянет. Или когда острие ножа только близ магнита подержишь, то он железные опилки к себе тянуть будет. И сие есть причина, для которой сделаны магнитные иглы, которые, будучи поставлены на завостроватом шильце в равновесии, одним концом к югу, а другим к северу обращаются. И ежели из сего положения силою отвращены будут, то паки в свое возвращаются.
§ 220
Примечать должно, что конец магнитной иглы, который натерт южным магнита полюсом, обращается к северу, а который натерт северным, обращается к югу. Для того, ежели магнитной иглы северная часть приложена будет к северному ж полюсу магнита, тотчас управительная ее сила переменяется и игла обращается северною стороною к югу.
§ 221
Сообщенная магнитная сила противным трением отнимается, напр., ежели иглу по полюсу так протянешь, чтобы ее движение происходило от юга к северу, то сообщенную силу отнимешь, ежели оную протянешь назад от севера к югу. Но в сем случае иглу должно тянуть одною скоростию и силою, ибо от сильнейшего противного движения получает игла противную силу, что и от повторения того же движения последует.
§ 222
Дружество и недружество явствует и между магнитною иглою и магнитом, ибо северный полюс магнита притягивает южный полюс магнитной иглы, а южный полюс магнита тянет северный полюс иглы. Для того, ежели магнит, северным полюсом к компасу придвинув, около него вкруг водить будешь, магнитная игла в ставочке за ним вкруг ходить будет; и ежели южной полюс магнита повернешь к северному полюсу магнитной иглы, то она вскоре повернется южным концом к северу, а северным — к югу.
- 507 -
- 508 -
§ 223
Магнитная игла весьма часто употребляется в магнитных опытах. Чрез сию познаем, что магнитная материя проходит сквозь разные тела, ибо ежели между магнитною иглою и магнитом поставишь доску или магнитную иглу на столе положишь, а магнит под столом туда и сюда водить станешь, то притяжания воспоследуют таким же образом, как они без посредствия доски или стола обыкновенно бывают. Удивления достойно, что игла за магнитом движется, хотя между ставком и столом положено 24 оловянных тарелок или и больше. Итак, понеже магнитная материя в нечувствительно краткое время сквозь тела проходит, а теплота помалу сквозь оные простирается, то явствует, что магнитная материя от материи теплотворной разнится. Сверх того теплотворная и магнитная материя разнятся тем, что теплота помалу больше и меньше становится, а магнитная сила есть постоянна и ни прибывает, ни убывает. Сверх сего магнит действует сквозь стекло, воду, золото и проч.а
§ 224
Магнит действует и без воздуха, ибо под стеклянным колоколом, из которого воздух вытянут, поставленная магнитная игла от приложенного извне магнита свое положение переменяет. Откуда ясно видеть можно, что магнитная сила не от воздуха зависит, как многие думают. Под колоколом можно повесить на нитке обыкновенную иглу в таком от боков расстоянии, чтобы магнитная сила на оную действовать могла; потом, вытянув из колокола воздух, приложить к нему магнит; то игла, к внутреннему боку приклонившись, пристанет и не отпадет, пока магнита прочь не отнимешь.
§ 225
Магнитная сила имеет свои пределы, далее которых магнит к себе железа притягать не может, что компасом легко показать
- 509 -
можно. Ибо, положив оный на столе, удобно усмотришь, что магнит иглу не во всяком отстоянии к себе тянет, но в некотором определенном отдалении.
§ 226
Магнитная игла, поставленная по меридианальной линеи, показывает от севера склонение в некоторых местах к востоку, в некоторых — к западу, которое и на том же одном месте не постоянно, но часто переменяется. В Париже с 1686 по 1699 год, то есть в 13 лет, прибыло оное склонение на 3 градуса и 40 минут к западу. А с 1699 по 1722 год примечены следующие перемены:
Годы
Месяцы
Клонения
Град.
Мин.
1699
23 октября
8
10
к западу
1700
20 ноября
8
12
1702
22 сентября
8
48
1703
18 декабря
9
6
1704
30 октября
9
20
1705
31 декабря
9
35
1706
31 декабря
9
45
1707
28 декабря
10
10
1708
27 декабря
10
15
1709
24 декабря
10
30
1710
30 декабря
10
50
1711
30 декабря
10
50
1712
30 декабря
11
15
1713
29 декабря
11
12
1714
30 декабря
11
30
1715
30 декабря
11
10
1716
30 декабря
12
20
1717
29 декабря
12
40
1718
30 декабря
11
30
1719
26 декабря
12
30
1720
1 сентября
13
0
1721
16 октября
13
0
1722
4 генваря
13
0
- 510 -
§ 227
Еще примечено в магнитной игле к горизонту наклонение, то есть, ежели игла была прежде принятия магнитной силы с горизонтом параллельна, то по получении оной наклоняется к горизонту тем или другим концом. Сие наклонение есть не во всех местах равно и нигде не постоянно, подобно как склонение. В некоторых местах мореплаватели приметили иглу без всякого наклонения. При сем особливо примечания достойно, что наклонение переменяется на всяком вертикальном круге, а на самом меридиане бывает оно всех меньше.
Глава 2
О ЗВОНЕ
§ 228
Колокольчик H, молотом G без воздуха будучи ударен, не подает никакого звону, а как воздух впущен будет, то по количеству оного звон умножается. Молоток G движется ручкою EL, к пруту CD прикрепленною, по извлечении воздуха из сосуда AB. Из сего опыта видно, что звон воздухом простирается [фиг. 52].
§ 229
Сие больше тем подтверждается, что звон в густейшем воздухе бывает сильняе.
§ 230
Воздух сжимают в круглом продолговатом металловом сосуде ABDC [фиг. 53], который винтом R к воздушному насосу прикрепляется. Дно BD покрыто стеклом, с одной стороны вогнутым, а с другой выпуклистым, так чтобы выпуклистая сторона внутри была, для того чтоб оное не изломалось от упругости сдавленного воздуха. Дно в AC медное, имеет такое ж, однако меньшее стекло, которое вынимается для того, чтобы вещи в сосуд класть можно было. Прикреплено
- 511 -
бывает винтами и медными полосами, как надобно, проложив восковое или из мокрой лосины сделанное кольцо, чтобы в спой сдавленному воздуху проходу не осталось.
§ 231
Понеже звон по воздуху простирается (§ 228), для того недивно, что в воде погруженный колокол подает глухой звон.
§ 232
Сколько расстояния звон переходит в одну секунду, то многие исследовали. Что все в меру аглинского фута привел господин Дергам в Аглинских ученых записках53 № 313, стр. 3.
Имена наблюдателей
Расстояние, которое перебегает
звон в одну секундуНевтон
Сперва
968
после
1142
Робертс
„
1300
Боил
„
1200
Валкер
„
1338
Мерсен
„
1474
Фламштед
и Гелей
„
1142
Флорентинцы
„
1148
Французы
„
1172
§ 233
Тот же Дергам чрез стреляние из фузей познал, что звон простирается равномерным движением, и что звук от ударения молотом и от фузейного выстрела чрез расстояние одной аглинской мили вдруг слышны. Откуду видно, что великость звона не зависит от разной скорости, но от разного количества воздуха, в одно время в движение приведенного.
§ 234
Надутый и завязанный пузырь, чтоб воздух не вышел, когда на горячее уголье положишь, то он, разорвавшись, подаст великий звук. То же будет, ежели стеклянный шаричек AB, в B заплавленный [фиг. 54], к свечному пламени приложишь
- 512 -
или на угля положишь. В шаричке должно быть больше половины налито двойной водки или уксусу. Ежели шарики будут больше и толще, то сильнейший звук от себя дадут, ибо сии шарички упругостию воздуха, в них расширившегося, разрываются (§ 66). Воздух, вырвавшись, приводит около лежащие воздушные частицы в движение, которое звон производит.
§ 235
От той же причины зависит, что некоторые тела, загоревшись, дают широкий пламень и частицы весьма скоро в воздух бросают и рождают великий шум, как гремячее золото или порошок гремячий, которые подают великий звук, будучи в железной ложке или на ноже наднесены над горячее уголье или над свечку. Гремячий порошок делают из трех частей селитры, из двух частей соли, из винного камня сделанной, и из одной части серы горючей, стерши сии материи в иготе, пока они довольно перемешаются. Что гремячий порошок от жару расширяется, видно из того, что он горшок разрывает, когда несколько в оном положив и замазав, на горячие угли поставишь. Сей порошок бросает от себя противящиеся ему тела, ибо серебряная немалая монета с великим стремлением в потолок бьет и часто в него краем втыкается, когда сей порошок под нею от огня лопнет. Сверх того довольно есть частиц, которые от расширившегося пламени по воздуху расшибаются, ибо расширяющийся пламень от серы и от селитры происходит, а крупиночки соли, из винного камня сделанной, разделившись на мелкие частицы, от пламени разбрасываются.
§ 236
Жестяную долгую трубку, напр. длиною пятнадцати футов, а в диаметре в один дюйм, ежели одним концом к уху другого человека приложишь, а в другой шептать будешь, то услышит он твою речь явственно, как бы ему ты громко говорил. Звон большую силу получает чрез отвращение воздуха от стен трубки, от чего больше воздушных частиц в движение
- 513 -
приходит, нежели от шепчущего рта.а А великость звона от множества воздушных частиц, купно движущихся, зависит.
§ 237
Сие наблюдение подало причину к деланию тех труб, которые человеческий голос весьма увеличивают. Они от одного конца к другому помалу шире отворены [фиг. 55]. То есть часть первая DE у́же. Ибо периферия в D имеет один дюйм, в E около трех дюймов, а от сего места помалу прибывает, так что в F периферия имеет в себе около 5½ дюйма, в G — целый фут, в H — полтора фута, а в B — 2½ фута; длиною FD — больше 8½ дюйма, FG — полфута,б GH — почти той же длины, HB — 9½ дюйма; устье EAC так сделано, чтобы рот к трубе приложить удобнее было. Но хотя фигура сея трубы чрез искусство нарочито определена, однако не приведена еще в геометрическую точность. Устье для того сделано, чтоб голос мимо трубы не проходил, а чтобы он был крепок, для того труба в D узка сделана. И чтобы чрез отвращение большее число воздушных частиц пришли в звонкое движение и сами бы привели к тому еще большее число других частиц, для того ширина трубы к отвращенному концу прибывает. На самом выходе труба весьма широка и вкруте отворена.
§ 238
А понеже звон подвержен отвращению, для того бывает, что ежели рот того человека, который говорит, имеет свое
- 514 -
положение в одной точке соединения E эллиптических сводов BHA [фиг. 56], то ухо слушающего в другой точке D, принимая в себя все лучи голоса CD, GD, HD и проч., явственно услышит голос оной, хотя те, которые между оными точками стоят, ничего слышать не могут. Ибо геометрам известно, что эллиптическая плоскость так лучи света или звона отвращает, что они, выходя из одной точки соединения, в другой собираются.
Глава 3
О СКВАЖИНКАХ ТЕЛ
§ 239
В цилиндрический стеклянный сосуд, который не очень широк, налей несколько воды, водки или пива. Отвне лежащий воздух вытяни воздушным насосом (§ 34). Как только один раз поршень вытянешь, то будет кверху всходить много воздушных пузырей, которые по частом оного извлечении умножаются. Откуду весьма явствует, что в воде, в пиве и проч. содержится много воздуху, следовательно, есть в них скважинки, в которых нет собственной материи, тело составляющей, и которые воздух в себе содержат. Сии скважинки называются поры. Ежели надобно, чтобы в сем опыте перемены скоро в действо происходили, для того должно употреблять небольшой стеклянный колокол, чтобы густость воздуха скоряе умалялась (§ 37).
§ 240
И хотя кажется, что из одного жидкого тела больше воздушных пузырей выходит, нежели из другого, например, из водки много большее число оных встает, так что кажется будто она кипит и через край переходит, однако из сего заключить нельзя, что в водке больше воздуху, нежели в воде. Ибо что из одной жидкой материи чаще и больше пузыри выходят, нежели из другой, то от сего зависит, что воздух удобнее
- 515 -
из одной, нежели из другой, выйти может. От чего бывает, что ежели воду нагреешь, чтобы упругость содержимого в ней воздуха умножилась (§ 48) и самой воды густость умалилась (§ 31), то она так же закипит, как водка.
§ 241
Таким же образом кровь и урина, пока они теплы, еще больше, нежели водка, пенятся, хотя тогда, как уже простынут, ни одного пузырька не выпускают, ежели снова не будут нагреты. Холодное молоко также ни одного пузырька под колоколом не показывает, однако, нагревшись, так пенится, что почти все из сосуда выплывает.
§ 242
Не неприятно смотреть, когда яичный желток, будучи немного нагрет, без воздуху весь в пену обращается и, по впущении воздуха под колоколом, опять сжимается.
§ 243
Чрез сей же опыт познаем, что в дереве, в листах, в плодах, в коже и смоле есть скважинки, воздухом наполненные, в которые тягостию атмосферы вдавлена бывает вода по впущении оного.
§ 244
Примечания достойно, что когда вода в скважинки войдет, тогда тела на дно оседают, которые прежде по ней плавали. Откуду ясно видеть можно, что самая материя, из которой они состоят, воды пропорционально тяжеле (§ 24), и только ради скважинок, воздухом наполненных, по ней плавают (§ 27).
§ 245
Ежели сделаешь колокол из елового дерева, которое имеет широкие скважинки, и вместо стеклянного на круг воздушного насоса положив, воздух вытянешь, то он сперва несколько
- 516 -
к оному пристанет; между тем, приложив ухо, шипение услышишь, которое как только перестанет, то и колокол от круга опростается. Сие шипение происходит от воздуха, который проницает сквозь поры дерева и в колокол входит, что явствует из вышепоказанных оснований (§ 40). А отсюду следует, что воздух сквозь поры дерева движется.
§ 246
Сквозь те же поры проходит и вода, что доказывается следующим опытом: из липового дерева должно сделать сосуд BGA с широкими краями [фиг. 57], чтобы можно было салом говяжьим прилепить к стеклянному сосуду FEGH, у которого приделан такой же широкий медный край EF. Сей сосуд, ежели наполнишь водою и стеклянный сосуд щурупом H прикрепишь к воздушному насосу, то по извлечении воздуха вода сквозь скважинки дерева потечет, как сквозь сито. Трубка IK не допускает воды в насос, а воздух концом трубки I свободно выходит.
§ 247
Еще того удивительнее, что ртуть сквозь скважинки дерева проходит, ибо, ежели цилиндрический сосудец CBA [фиг. 58] соединен будет с стеклянною трубкою, длиною около трех футов, с винтом E, приделанным в D, и оный нальешь ртутью сквозь дирку, сделанную на дне сосудца, которая запирается деревянным винтом, а потом, отнявши винт E, дирку D отворишь, чтобы внешний воздух тягостию своею на ртуть действовал, тогда не без увеселения увидишь, как ртуть из скважинок дерева в GF скакать будет. Ежели давление внешнего воздуха на скважинки дерева прочь отнимешь, тогда то же воспоследует, хотя дирка трубка D заперта будет.
§ 248
Когда на кружок GF, откуду ртуть скачет, сквозь микроскоп посмотришь, то не с меньшим увеселением усмотришь круглые дирочки, по дереву порядком расположенные, как
- 517 -
горлышка узеньких трубок, которые явно показывают, что дерево имеет в себе весьма узкие, воздухом наполненные трубки.
§ 249
Те же воздушные трубки показываются, ежели вырежешь палочку из тонкой ветви и одним концом кверху, а другим ко дну сосуда в воде поставишь, а потом воздушным насосом извне належащий воздух вытянешь, ибо тогда из нижнего отрезу пойдут рядом воздушные пузырьки, из толикого же числа трубочек, сколько их из дерева в воду отворилось. А чтобы воздушные пузыри, которые обыкновенно из воды выходят, на то смотреть не мешали, для того сперва должно воздух из воды вытянуть.
§ 250
Вода проходит равно и сквозь скважинки пузыря; ибо, ежели цилиндрического сосуда, который с обеих сторон пол, одну сторону пузырем обтянешь и воздушным насосом воздух из него вытянешь, тогда внешний воздух тягостию своею пузырь вдавит, в которую яму налитая вода сквозь пузырь в сосуд, как сквозь сито, потечет. Пузырем можно обтянуть вышеписанный сосуд (§ 246), чрез что равный опыт воспоследует. Пузырь должен быть мокр, чтобы его плотно привязать можно было для удержания внешнего воздуха; притом должен он быть самого отверстия много шире, чтобы, в сосуд вдавившись, из-под веревки не выполз.
§ 251
Ежели пузырем [фиг. 9] обтянешь анатомическую трубку (§ 15), сосуд AB и трубку CE водою наполнив, то увидишь, что пузырь надуется, так что разные его перепонки удобнее разделить можно будет и на веточки разделенные их жилки яснее усмотришь. Вода сквозь пузырь пройдет, ежели он внешнею стороною к ней приложен будет.
- 518 -
§ 252
То же увидишь, когда кожу какого-нибудь животного, слой желудка или кишок анатомическою трубою исследовать будешь. И притом и прочее увидишь, что мы о перепонках пузыря упомянули.
§ 253
Сверх сего знать должно, что все тела имеют свои скважинки, хотя сквозь них ни вода, ни воздух не проходит. Когда лист сусального золота поставишь между глазом и окном или к вечеру перед свечею, то увидишь, что свет сквозь золото к глазу проходит, так что не токмо оконничные стекла, но и облаки явственно усмотришь и пламень свечной, хотя празеленого цвету, обстоятельно увидишь. А понеже цве́ты только чрез преломление лучей рождаются (§ 155), для того нет сомнения, что и в золоте свет переломлен бывает. Сверх сего явствует, что золото хотя всех тел земных гуще (§ 22), однако имеет скважинки; и для того нет никакого сомнения, что все прочие материи, которые не столь густы, скважинки имеют.
Глава 4
О ОПЫТАХ НАД ЖИВОТНЫМИ, А ОСОБЛИВО В БЕЗВОЗДУШНОМ МЕСТЕ
§ 254
В нынешние времена довольно известно, что животные без воздуха умирают. Однако мы предложим здесь некоторыеа обстоятельства. Птицы по первом извлечении поршня и по оредении воздуха сперва головою вертят, а потом, оцепеневши, голову и отворенные глаза держат неподвижно. А как воздух будет больше вытянут, то они, несколько побившись, умирают. Однако, ежели в то время, когда птица
- 519 -
под колоколом бьется, воздух впустишь, то она снова очунется. Иногда случалось, что курица, впущением воздуха от битья будучи избавлена, пришла в первое состояние и с прочими жила попрежнему здорова.
§ 255
Ежели кто желает видеть движение сердца и оттуду происходящие действия, тот по примеру господина Волфа может у голубя из шеи и из зобу перье вытеребить. Причем он увидит, что по впущении внешнего воздуха, кожа к зернам, которая к зобу, очень крепко пристанет, и самые зерна так стиснутся, что будто камень тверды будут от сильного давления внешнего воздуха.
§ 256
То же приметишь и в животных четвероногих, напр. в кроликах, кошках. Кровавые жилы в ушах у кроликов очень надуваются, что должно быть и во всех кровавых сосудах по всему телу (§ 255).
§ 257
Лягушки без воздуха весьма долго живут, как и раки, хотя оных тело очень вздувается, так что в воде не оседают, пока внешний воздух не впущен будет. Лягушки больше вздуваются, ежели они в таком сосуде положены, где без воздуха углями нагреты быть могут.
§ 258
Рыбы без воздуха также вздуваются и, со дна поднявшись, по воде плавают брюхом кверху. Их умертвить очень трудно. В сем случае должно употребить сосуд, который выше описан (§ 112).
§ 259
Когда животных, без воздуха издохших, грудь распорешь, тогда увидишь, что легкое весьма стиснулось и что правое
- 520 -
ушко сердца кровью чрез меру наполнено, так что от сего безмерного стиснения крови к сердцу движение оного воспящается, и сжимание жил и артерий от расширившейся крови (§ 256) перестает.
§ 260
Ежели в мокрую кожу положишь сосуд с горячими углями, чтобы стеклянный колокол, который для воздушных опытов употребляют, наполнился теплым и смрадным паром, тогда птичка, под колоколом положенная, побившись, умрет; чрез что господин Волф показал, что угольные пары, соединившись с влажным воздухом, животных убивают, что при некотором ужасном случае приключилось тем, которые призывали злых духов для открытия кладов и, на очень влажном воздухе при угольях сидевши, умерли.
§ 261
Ежели кто желает точнее усмотреть перемены, которые бывают в легком без воздуху, тот должен крепко перевязать воздушный канал, чтобы воздух не выходил, и легкое положить под стеклянный колокол, ибо оно без воздуху весьма вздувается, а по впущении оного опять сжимается; то же бывает и с частию легкого, ежели отросток воздушного канала, сквозь который в оную часть воздух входит, крепко перевяжешь.
§ 262
Ежели воздушный канал или оного отросток не будет перевязан, тогда легкое или часть оного по извлечении воздуха надуется, однако не так, как тогда, когда канал перевязан. По впущении воздуха он очень сжимается. Откуду явствует, что легкое, которое по микроскопическим наблюдениям состоит из пузырьков, в натуральном своем состоянии воздухом наполнено. Для того оно по извлечении воздуха, как пузырь, надувается.
- 521 -
§ 263
Господин Виллизий легкое положил в мехи, воздушный канал пропустив сквозь их трубку, и когда он бока мехов раздвинул, тогда легкое вздулось от вступившего в него воздуха сквозь воздушный канал. По сжатии боков легкое пришло в первое состояние величины, для того что воздух чрез тот же канал вон вышел. Один бок мехов имел вставленное стекло, сквозь которое перемены легкого видеть можно было.
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ
О ОПЫТАХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ИДРАВЛИЧЕСКИХ
Глава 1
О СТАТИЧЕСКИХ ОПЫТАХ, ИЛИ О РАВНОВЕСИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
§ 264
Равновесие твердых тел очевидно доказать можно на безмене, который ясно показывает, что гиря равновесие содержит, ежели она стоит в обратной пропорции расстояний, то есть тою же тягостию в разных расстояниях хранит с разными тягостьми равновесие.
§ 265
Господин Волф рассуждает, что к доказательству равновесия весьма служит юнгникелев опыт, предложенный от него в его книге, называемой Ключ махин.54 Господин Волф описывает оный в своих Первых основаниях механики55 следующими словами (§ 109): из дерева должно сделать много между собою равных брусков, которых ширина против толщины вдвое, а длина против ширины вшестеро (хотя не очень нужно, чтобы сию пропорцию точно наблюдать). Потом должно еще сделать другие бруски той же толщины и ширины, однако один длиною вдвое, третий вчетверо и так далее. Когда брусок двойной длины AB [фиг. 59, № 1] положишь на угол треугольного
- 522 -
бруска, так чтобы он тем углом разделен был на две равные части AC и BC, тогда части AC и CB будут в равновесии, ибо они равны равным гирям, к центрам тягости в D и E привешенным. Потом положи брусок тройной длины на треугольный брусок, так чтобы оный разделен был на части FH и HG [фиг. 59, № 2], которые суть в половинной пропорции;а на FH положи три бруска простой длины, тогда четыре бруска с двумя KG и KH, в один GH сложенными, станут в равновесии: ибо центр бруска GH есть в K, а бруска HF — в I по первому опыту. Для того расстояния центров тягости IH и HK суть в той же пропорции, как тягости GH и HF: то есть одно действие воспоследовать должно, ежели бы к центру I привешена была гиря двойной тягости против гири, привешенной к K, или ежели в I привешена гиря, весом равная четырем брускам, то в центрах тягости L и M по пропорции тягостей HK и KG вес будет равен. Таким же образом 9 брусков, друг на друга положенных [фиг. 59, № 3], в PN стоять будут в равновесии с одним PO, который длиною против PN втрое: ибо то же действие воспоследовать должно, хотя бы гиря, в центре тягости Q бруска PN привешенная, была весом втрое против гири R, привешенной в центре тягости бруска PO, или к центрам тягостиб равных частей TRS привешены были равные гири одному бруску, а в Q гиря весом равная девяти брускам.
Глава 2
О ОПЫТАХ, К ПРАВИЛАМ ДВИЖЕНИЯ НАДЛЕЖАЩИХ
§ 266
Правила о движении тел, от удару происходящем, по примеру Гугения, Мариотта и других, изрядно исследовать можно отвесами,в а особливо наблюдая то, что Невтон в Математических основаниях натуральной философии, стр. 19 второго
- 523 -
- 524 -
издания, показывает, ежели полную строгость наблюдать желаешь. Когда хочешь исследовать движение упругих тел, то повесить тебе должно на нитке или на тонкой проволоке шарики, сделанные из слоновой кости, а ежели рассмотреть хочешь движение тел, чувствительной упругости не имеющих, то употребляй из сырой глины сделанные шарики. Вся важность сих опытов в том состоит, чтобы шарики такой скоростью двигать можно было, которая имеет данную пропорцию к скорости другого шара. А понеже из математических доказательств известно, что гирьа [фиг. 60], которые по дугам CB и DB опускаются, скорости имеют между собою ту же пропорцию, как обращенные синусы EB и FB дуг CB и DB, для того положим, что шар D опускается по дуге DB на 10 градусов, то будет BF обращенный синус той же дуги, который по таблице синусов, вычетши косинус AF = 9 848 077 из полудиаметра AB [=] 10 000 000, будет 151 923. Который, будучи чрез 4 умножен, даст обращенный синус BE дуги BC, по которой должно опустить шар C, чтобы он опускался четверною скоростию против той, которую он получил, опустившись по дуге DB. Вычетши сей обращенный синус [=] 607 692 из полудиаметра BA, останется косинус AE [=] 392 308 дуги CB, против чего в таблице стоит 87°45′.
§ 267
Сими опытами утверждаются правила для тех тел, которые чувствительной упругости не имеют:
1) Ежели два тела весом равные, равною скоростию встретившись, прямо столкнутся, после сражения оба остановятся.
2) Ежели одно тело на другое прямо набежит и после удара движение не перестанет, то будут они после того двигаться в одну сторону равною скоростию.
3) Ежели одно тело на другое, стоящее прямо, набежит, то будет скорость после удара к скорости, которая была
- 525 -
прежде оного, как тягость ударившего тела к сумме обеих тягостей.
4) Ежели одно тело набежит на другое тело, которое в ту же сторону, однако тише движется, то скорость после удара будет равна сумме стремлений, разделенной чрез сумму тягостей.
5) Когда два тела весом равные разными скоростями прямо встретятся, после сражения побегут половиною разности их скоростей, которые были прежде сражения.
6) Ежели два тела прямо встретятся такими скоростями, которые имеют обратную пропорцию тягостей, после сражения остановятся.
7) Ежели два тела равною скоростию прямо встретятся, по сражении будет их скорость к скорости, которую имели прежде оного, как разность тягостей к оных сумме.
8) Ежели два тела какою-нибудь скоростию прямо встретятся, скорость после сражения будет равна разности стремлений, разделенной на сумму тягостей.
§ 268
Следующие правила для упругих тел с опытами сходствуют:
1) Ежели какое тело набежит прямо на другое, которое ему не уступит, и будет одно из них или оба упруги, то набежавшее тело отпрянет тою же скоростию и по той же линеи, которою набежало.
2) Ежели одно тело набежит прямо на другое стоящее тело, то после удару остановится, а другое, стоявшее, побежит тою же скоростию, которую имело ударившее тело.
3) Ежели два тела весом равные равными скоростьми прямо встретятся, то оба расскочатся тою же скоростию и по той же линеи, как сбежались.
4) Ежели два тела весом равные неравными скоростьми встретятся, после сражения расскочатся, переменявшись скоростьми.
- 526 -
5) Ежели одно тело набежит на другое ему равное, которое тише движется, после удару побежат в ту же сторону, переменявшись скоростьми.
6) Ежели одно тело ударит прямо в другое, которое стоит, то после удара будет скорость, к скорости, которая была прежде удара, как разность тягостей к оных сумме, а скорость, которую оно другому телу сообщит, будет к ней, как двойной оного вес к сумме тягостей.
7) Ежели два тела прямо встретятся такими скоростьми, которые имеют обратную пропорцию тягостей самих тел, по сражении теми же скоростьми расскочатся, которыми встретились.
Глава 3
О ДВИЖЕНИИ ЖИДКИХ ТЕЛ, КОТОРОЕ ЗАВИСИТ ОТ ТЯГОСТИ ОНЫХ
§ 269
Весьма известно, что фонтаны делают, из которых вода скачет, тут где она опускается трубами с высокого места, ибо падением своим получает она силу вскочить почти столь же высоко, сколько она трубами опустилась. А что не точно толь же высоко скачет, как опускается, сие от искусства известно, какая бы ни была тому причина.
§ 270
А что сие не от одного сопротивления воздуха зависит, то оттуду явствует, что такие фонтаны и без воздуха чуть выше вскакивают как на воздухе. Итак, довольно видеть можно, что вода и без воздуха столь высоко не скачет, как опускается.
§ 271
Ежели трубку наклонишь, чтобы вода скакала несколько к горизонту наклонившись, то увидишь, что она будет выше
- 527 -
подниматься, нежели когда перпендикулярно скачет, ибо следующие капли удерживаются от первых, на которые они набегают. Уже давно Торрицеллий приметил, что ежели трубку, несколько перстом заткнув, подержишь и после вдруг отпустишь, то капли сперва выше скочат, нежели после, когда уже вода сверху опускаться станет. И для того приятно смотреть, когда вода, встаючи перпендикулярно, иногда от падающих каплей одержавшись, опускается, а иногда, от них свободившись и силы свои собравши, до прежней вышины всходит.
§ 272
Трение, которое имеет вода в трубке, также препятствует ей скакать выше. Ибо, ежели трубка неровна, то вода много ниже всходит, нежели когда она гладка.
§ 273
Также, ежели трубка будет шире, нежели вышина опускающейся воды требует, тогда вода ниже скачет.
§ 274
Трубка должна быть тем у́же, чем жидкая материя тяжеле,а что показывает ртуть, ибо она из узких трубок скачет, из которых вода чуть каплями вытекает.
§ 275
Вода, которая без воздуха скачет, на капли не разбивается и не разделяется на части, как на воздухе бывает. Для того явствует, что разделению скачущей воды причина есть сопротивление воздуха.
§ 276
Ежели хочешь удостовериться, что скачущая вода по той линеи движется, по которой направлена трубка, и что она
- 528 -
ту же фигуру получает на себя, которую имеет трубка, для того должно трубки употреблять в разной фигуре и положении. Что господин Волф показывает в Первых основаниях гидравлики56 (§ 109 и проч.).
§ 277
А чтобы видно было, что вышина скачущей воды зависит от вышины, с которой она опускается, для того надлежит сделать фонтанец с разными трубками [фиг. 61], из которых TS и NO перпендикулярны, однако шириною разнятся; ABа и CD наклонены, но фигурою различны. Изо всех сих трубок вода будет скакать до одной горизонтальной линеи.
§ 278
Что опускающаяся вода напряжением своим сильняе действует, нежели сила тягости [фиг. 62], то показывает деревянный круг, который, в дире у дна сосуда ABCD будучи положен, не всплывает, пока вода из диры вытекает. Однако тотчас кверху всходит по своему обыкновению ради меньшей пропорциональной тягости, как скоро течение воды сквозь диру удержано будет.
§ 279
Вода тягостию своею тела сдавливает, когда из промеж оных вытиснута будет, равно как воздух, что доказывает следующий опыт [фиг. 63]. Ежели медный круг FG в боках сосудца BA так содержится, чтобы меж ними воде проступить нельзя было, и сей сосудец погрузишь в воде толь глубоко, пока давление воды будет больше, нежели тягость круга GF, тогда нитку EH, проходящую сквозь трубку CD и привязанную к кругу H, опустив, увидишь, что круг из сосудца не выпадает. Но как скоро сосудец кверху поднимешь, чтобы давление воды стало меньше тягости круга, тогда он, от сосудца оторвавшись, утонет.
- 529 -
Глава 4
О ДВИЖЕНИИ ЖИДКИХ ТЕЛ, КОТОРОЕ ОТ СИЛЫ ВОЗДУХА ПРОИСХОДИТ
§ 280
Силою тягости воздуха вода движется трубами [фиг. 64]. Ибо ежели, отверстый конец трубки A погрузив в воду, воздух концем C из трубки ABC сосать будешь, от чего он, как от воздушного насоса, реже станет (§ 37), тогда внешний воздух воду давить будет большею силою, нежели как внутренний противится, и оную чрез AB встать принудит, после чего она собственною тягостию ножкою BC опустится. Воздух отверстием A принуждает своею тягостию воду подняться в вышину на 31 фут (§ 42). A сопротивление от воды AB есть по пропорции вышины BD, которая пусть будет одного фута. Посему будет сила воды от воздуха в ножке BC равна 30 футам. Пусть будет вышина BE в два фута, то будет сила воды в C равна 32 футам (§ 6). А понеже сопротивление воздуха в C есть, как 31 фут (§ 42), для того сила воды есть больше, нежели противящегося воздуха. Посему вода течет сквозь трубку, пока ножка BC выше ножки BA, и тем скоряе движется, чем больше разность DE между вышиною EB и вышиною DB.
§ 281
А понеже трубками узкими на малой вышине вода и без воздуха течет, для того должно бы было сомневаться, чтобы сие движение от тягости воздуха происходило. Но сие сомнение отвратил господин Волф, употребив трубки больше и вместо воды ртуть.
§ 282
Упругость воздуха напрягается чрез стиснение оного (§ 47). Для того, ежели в медном сосуде [фиг. 65] цилиндрической фигуры ABCD воздух над водою, которым верхняя часть
- 530 -
наполнена, воздушным насосом сдавишь, то по отворении гвоздя IG вода из трубки EH скакать будет, которой вышина помалу убывать станет, для того что воздух в сосуде по убавлении воды расшириться должен. Вместо сего сосуда употребляют шарик, в котором воздух одним дутьем сжимается. Сей шарик называется Геронов.
§ 283а
В Героновом фонтане ACOP [фиг. 66] воздух сдавливается вытекающею водою сквозь трубку GSH в нижний сосуд MNOP, которая, в нем прибывая, выбивает из него воздух сквозь трубку DM в верхний сосуд ABCD. А воздух, в верхний сосуд входя, давит в нем налитую воду и сквозь трубку K вон выбрасывает, которая, падаючи на широкую и воткнутую верхнюю площадь, диркою G сквозь трубку GSH снова в нижний сосуд втекает и воздух в верхний сосуд прогоняет; и таким образом сей фонтан бьет, пока нижний сосуд водою не наполнится.
§ 284
Упругость воздуха напрягается силою огня (§ 48). Для того воздух, расширившись в сосуде IB зажженными свечами [фиг. 67], когда сквозь трубку KL распространяется, воду из нижнего сосуда сквозь трубку EF скакать принуждает.
Конец.
СноскиСноски к стр. 421
а В рукописи честные.
б В рукописи сбытие премудрых слов его и приуготовлений.
Сноски к стр. 422
а В рукописи сие убогое мое.
Сноски к стр. 425
а В издании 1760 г. добавлены слова писано 1746 года.
Сноски к стр. 431
а В чертеже ошибочно JMN.
Сноски к стр. 436
а В рукописи аэрометрических опытов.
Сноски к стр. 438
а S находится на месте G.
б В рукописи последняя фраза для того надлежит, чтобы воздух имел силу, чем бы ему во все стороны раздаться, которая упругостию называется.
Сноски к стр. 440
а Гвоздь и буква B находятся наверху шара, с правой стороны.
Сноски к стр. 442
а В рукописи последняя фраза Ежели в медный шар A, полный воздуха, еще силою воздушного насоса вдавить можно, то прежде бывший в нем воздух сжимается, меньше места занимает и гуще становится.
б В рукописи дальнейшему.
Сноски к стр. 446
а В рукописи то она своею тягостию.
б В издании 1746 г. — отпущен, в рукописи опущен.
Сноски к стр. 449
а В рукописи добавлено (отворенной).
б В рукописи и для того.
Сноски к стр. 456
а В рукописи оным.
Сноски к стр. 457
а В рукописи узкогорлою.
Сноски к стр. 458
а В рукописи движет.
Сноски к стр. 461
а В рукописи вместо слов не станет редок стоит пока он густ, в туман собравшись опускаются, когда он станет редок.
Сноски к стр. 462
а В рукописи сосуды.
б В рукописи состоят.
Сноски к стр. 468
а В рукописи элементарный огонь.
б В рукописи элементарного огня, по оному рассыпанного.
Сноски к стр. 471
а В рукописи те же.
Сноски к стр. 476
а В рукописи добавлено 1715 года, лист 30.
Сноски к стр. 481
а В рукописи на пласть его упала.
б В тексте ошибочно 1791 года.
Сноски к стр. 482
а В рукописи должно.
Сноски к стр. 484
а В рукописи последняя фраза Положение бруска, отведывая разными видами, определить можно.
б В рукописи обращенный.
Сноски к стр. 494
а В рукописи отвращаются.
Сноски к стр. 498
а В рукописи ниточек.
а В рукописи ниточек.
Сноски к стр. 499
а В рукописи ниточек.
а В рукописи ниточек.
Сноски к стр. 500
а В издании 1746 г. сосок, в рукописи сок.
Сноски к стр. 508
а В рукописи бумагу, стекло, воду и проч.
Сноски к стр. 513
а В рукописи вместо этой фразы имеется следующая Звон большую силу получает ни от чего другого, как только чрез отвращение большого числа воздушных частиц; от чего бывает, что больше частиц, от стен трубки отпрянувши, в одинакое движение приходят, хотя от движения рта не много оных движется.
б В рукописи отсутствуют слова длиною FD больше 8½ дюйма, FG — полфута.
Сноски к стр. 518
а В рукописи некоторые особливые обстоятельства.
Сноски к стр. 522
а В рукописи добавлено тогда часть HG перевесит.
б В рукописи или из центра ее тягости.
в В рукописи пендулами.
Сноски к стр. 524
а В рукописи тягостей.
Сноски к стр. 527
а В рукописи пропорционально тяжеле.
Сноски к стр. 528
а Верхний конец A трубки AB входит в дно ящика вместе с трубками CD, NO и TS.
Сноски к стр. 530
а В рукописи § 283 следующий Воздух сдавливается в героновом фонтане ACOP в сосуде NOPM тягостию воды, которая содержится в трубе GSH и воду из сосуда ADCB сквозь трубу MD принуждает скакать из трубки LS.