Бытие и сознание

Исследование передачи давления в жидкостях (в широком смысле, т. е. в жидкостях и газах), приводящее к закону Паскаля, как и исследование сил, действующих в жидкости на находящееся в ней тело, которое приводит к закону Архимеда, исходит из предположения, что плотность жидкости не зависит от давления. Законы Паскаля и Архимеда выводятся, таким образом, как строгие законы путем абстракции от сжимаемости «жидкости» в результате давления. Затем эта аналитически выделенная зависимость подвергается особому исследованию. Сжимаемость газов – зависимость их объема от давления – выражается законом Бойля – Мариотта, согласно которому произведение давления данной массы газа на его объем при постоянной температуре есть величина постоянная. Закон Бойля – Мариотта есть закон «изотермического» сжатия: он предполагает, что изменение давления происходит при неизменной температуре; при постоянной температуре для данной массы давление газа меняется обратно пропорционально его объему. Таким образом, с одной стороны, влияние температуры выключается посредством ее уравнивания, являющегося объективным эквивалентом абстракции, с другой, – поскольку, согласно закону Бойля – Мариотта, для данной массы газа при неизменной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная, открывается возможность особо исследовать его зависимость от изменения температуры. Для того чтобы это положение приобрело точный научный смысл, нужно, таким образом, еще определить понятие температуры и способы ее измерения (см. об этом дальше).

Закон Бойля – Мариотта оставляет открытым вопрос о том, как зависит объем и давление газов от их температуры. Ответ на этот вопрос и дает закон Гей-Люссака. Согласно этому закону, давление данной массы газа при постоянном объеме и ее объем при постоянном давлении меняются линейно с температурой. Соотнесение законов Бойля – Мариотта и Гей-Люссака отчетливо показывает, как научный анализ расчленяет перекрещивающиеся зависимости и, абстрагируясь от одной из них, возводит другую, выявляя ее в чистом виде, до уровня закона. Таким образом, в результате анализа хаотической картины, выступающей на поверхности явлений, где перекрещиваются различные взаимодействия, одна за другой выступают закономерности, определяющие ход событий. Однако сначала они еще далеки от того, чтобы дать возможность закономерно объяснить действительность во всей ее конкретности.

Закон Гей-Люссака вскрывает зависимость объема и давления газа только от температуры. Между тем факты свидетельствуют о том, что произведение давления на объем меняется с изменением давления и при одной и той же температуре, при изотермическом изменении давления. (Закон Бойля – Мариотта абстрагируется от этой зависимости.) В свою очередь, зависимость этого произведения от давления для разных температур оказывается различной; она к тому же различна для разных газов. Для воздуха произведение pv(сжатия на объем) при низких температурах сначала убывает с ростом d (давления), т. е. объем воздуха сначала при сжатии уменьшается быстрее, чем по закону Бойля – Мариотта, и затем начинает возрастать. При высоких температурах произведение pv

растет с ростом d: объем при сжатии уменьшается слабее, чем по закону Бойля – Мариотта. Для многих других газов, в частности для СО2, зависимость произведения давления на объем от давления выражена еще резче. В силу этого представляется, что в действительности ни один газ не подчиняется закону Бойля – Мариотта[146]. На самом деле при определенных условиях, а именно, когда газ достаточно разрежен, этот закон сохраняет силу для любого газа. Газ, отвечающий закону Бойля – Мариотта, обычно называют «идеальным газом». Говоря об

идеальном газе, его как бы противопоставляют реальным газам; следуя этой установке, приходят к выводу, что «такого газа в действительности не существует», что он является «воображаемым веществом» [[147]. «Несуществование» идеального газа означает только то, что понятие не совпадает с непосредственно наблюдаемыми явлениями, поскольку оно плод анализа этих явлений, связанного с многократной абстракцией от привходящих обстоятельств. Вместе с тем всякий газ в определенном состоянии – при достаточной разреженности – выступает непосредственно как идеальный газ. Все газы подчиняются закону Бойля – Мариотта, но подчиняются, непосредственно не совпадая с ним. То, что идеальный газ – это газ, отвечающий закону Бойля – Мариотта, означает, по существу, что понятие

газ определяется основным законом, которому подчиняется соответствующее явление.

Как и закон Бойля – Мариотта, закон Гей-Люссака относится, строго говоря, к идеальным газам (идеальный газ – это газ, подчиняющийся законам Бойля – Мариотта и Гей-Люссака). Это значит, что закон Гей-Люссака предполагает тот же уровень анализа и абстракции, что и закон Бойля – Мариотта, и непосредственно выступает на поверхности явления в тех же условиях – достаточно значительной разреженности, как и этот последний.