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论冷和热的原因(2)

但是,也有些物体看上去并没有在动,却也能发热。例如,炭在燃烧的时候,这些热又是从哪儿来的呢?难道这也是由于运动的结果而产生的吗?

罗蒙诺索夫的回答是—同样是由于运动而产生的,物体能够按照两种方式来运动:一种是一般的方式,这时候整个物体不断地改变自己的位置,物体内部的粒子却是相对静止的;另一种是内部运动的方式,就是物质内的、感觉不到的粒子的位置在不断地改变。又因为在最激烈的一般运动的时候,常常不会产生大量的热,而在没有这种运动时却会产生大量的热,可见热的产生主要是由于物质内部的运动。

罗蒙诺索夫最后总结道:“十分明显,热的主要原因在于运动。既然运动不能脱离物质来进行,那么,热的根本原因必定是某种物质在运动。”

按照现代物理学的观点来看,罗蒙诺索夫的论断是正确的:所谓“感觉不到的粒子”,实际上就是分子。热,就是物质内部分子所做的不规则的运动。物质越热,它内部分子的运动就越厉害。一块铁,在平常是固体,内部的铁分子只是在作微小的振动,就好像一个不倒翁似的左右摆动。如果把铁加热到1000℃以上,铁分子的运动就会大大加剧,它不再作微小的振动,而是离开了原先的位置,到处“乱撞瞎逛”—铁就这样变成了液体。要是再加热,铁分子的运动会变得更加厉害—铁液沸腾,以至变成铁的蒸气。

在最冷的温度—绝对零度时,物质内部的分子,几乎停止了振动,安静得像摇篮里睡熟了的婴孩。

罗蒙诺索夫的论文,引起了科学界的争论。《论冷和热的原因》这篇论文,用拉丁文印在科学院的刊物上,送到各国科学院、大学和图书馆。许多国家的杂志,也都纷纷翻译和转载了这篇不寻常的论文。

但是,罗蒙诺索夫这种大胆的见解,也受到了许多守旧派科学家的讥笑和反对。在1745年1月25日彼得堡科学院的会议记录上,便记载着这样的话:这位副研究员钻研关于冷和热的原理的目的和努力是值得赞许的,但是他似乎过于急躁地从事于看来是超过他能力的工作,尤其是当他企图对各种物质运动的原理进行探讨的时候,他根本没有足够的证据。接着,这份记录还指责罗蒙诺索夫不应该攻击光荣的波义耳。尤其是当时掌握彼得堡科学院大权的德国科学家们,更是看不起这位俄罗斯科学家的工作,认为罗蒙诺索夫是“完全错误的”。

其实,这不足为奇,有哪一种新的理论,当它诞生时,不受到守旧派的攻击呢?有哪一种新的理论,不是在和守旧派激烈的斗争中成长起来的呢?

真理是多助的,真理走遍天下都不怕。过了50多年,罗蒙诺索夫的见解,得到了两位科学家有力的支持。

一位科学家叫本杰明·汤普森,他是美国人,移居到德国工作。1797年,汤普森在慕尼黑造大炮时发现,用钻头往圆钢中钻孔,制造炮筒,没钻多久,钻头热了,炮筒也热了,热得烫手。

汤普森感到奇怪:为什么会发热呢?热量是从哪儿来的呢?

热素学者们说:大抵是钻头与圆钢发生化学反应,产生了热。

汤普森不相信热素学说那一套,他认为:热可由运动产生,它绝不是一种物质。本杰明·汤普森仔细检查了钻头和圆钢,果然,它们并没有发生化学变化。

热素学者们说:也许是钻头把金属中的“潜热”—潜藏着的热素,给钻出来了。

汤普森驳斥道:“潜热”是什么东西?从哪儿钻出来?我不停地钻,钻头就不停地发热,哪来那么多的“潜热”?

热素学者们说:大约是周围物体的热素跑了进来。

对这种说法,另一位著名的英国科学家汉弗里·戴维在1799年进行了一个新的试验,给了热素学说的维护者们当头一棒。

戴维把两块冰放在真空中摩擦,周围的温度低于0℃。照理,周围物体的“热素”是不可能跑到冰中去的。然而,这两块冰经过互相摩擦,居然都融化成水了!

戴维认为,热是“一种特殊的运动,可能是各个物体的许多粒子的一种振动”。

然而,热素学说仍顽固地盘踞在科学界,为当时的大多数科学家所接受。一直到19世纪50年代,人们还多半相信热素学说—真理与谬论之间的斗争,是何等尖锐,而真理要战胜谬论,又是何等艰难哪!“世人皆醉我独醒,世人皆浊我独清。”真理最初总是掌握在少数人手中。真理为大多数人所认识,需要时间。