Отличительные свойства учений об истечении света и о волнообразном движении. — Причины, по которым Френель решительно отвергал первое из этих двух предположений

После такого тщательного изучения светлых лучей естественно спросить, в чем состоит свет? Этот ученый вопрос, без сомнения важнейший из всех, которыми когда-либо занимались люди, подлежал самым горячим спорам. Френель принимал в них деятельное участие. Я намерен попытаться с точностью передать его мнение и потом предложить краткое обозрение любопытных опытов.

Чувства слуха и обоняния двумя совершенно различными способами открывают нам существование тел отдаленных. Всякое пахучее вещество подлежит некоторому роду испарения; от него беспрестанно отделяются тончайшие частицы, смешивающиеся с воздухом, который разносит их по всем направлениям. Гран мускуса постепенно уменьшается и, наконец, совсем уничтожается от тончайших истечений, наполняющих окружающее его пространство.

Совсем другое происходит в телах звенящих. Все знают, что отдаленный колокол, звук которого сильно действует на наше ухо, не теряет ни малейший частицы из своего вещества; он может звенеть непрерывно в продолжение сотни лет, а вес его ни мало не уменьшится. От удара молотком стенки его колеблются; колебательное их движение сперва сообщается ближайшему к ним слою воздуха, и потом мало-помалу всей атмосфере. Эти атмосферические колебания производят то ощущение, которое называем звуком.

Все наши прочие органы в сообщении с отдаленными телами могут приходить только одним из этих двух способов. Итак, солнце или подобно пахучим телам беспрестанно распространяет свои частицы со скоростью по 77 000 лье в секунду, и зрение есть не что иное, как действие его частиц на наш глаз, — или подобно колоколу возбуждает только волнообразное движение в среде в высочайшей степени упругой, наполняющей все пространство, и колебания которой потрясают сетку глаза, как звучные волны ударяют в перепонку барабана в ухе.

Из этих двух объяснений происхождения света, одно называется теорией истечений, а другое — теорией волнообразного движения. Следы первого находим у Эмпедокла; из новых ученых принимали его Кеплер, Ньютон, Лаплас. Между последователями волнообразного движения встречаем также знаменитые имена: Аристотеля, Декарта, Гука, Гюйгенса, Эйлера. Из таких авторитетов трудно сделать выбор, если бы ученые вопросы решались только авторитетами.

Впрочем, не удивляйтесь разномыслию столь великих гениев: в их время нельзя было решить спорного вопроса; для решения недоставало опытов; различные объяснения света не были логическими выводами из явлений; а происходили они — так сказать — из личного чувства истинного и ложного; непогрешимость же не принадлежит искуснейшим, когда выходят из области наблюдений, предаются воображению и оставляют строгое и верное руководство опытов, которое в наше время господствует по справедливости и сообщает наукам несомненные успехи. Прежде обозрения новейших подкопов, подведенных под теорию истечения, не бесполезно, кажется, упомянуть о сильных на нее нападениях Эйлера, Франклина и других, и показать, что последователи Ньютона, без ущерба своей славе, могли согласиться, что решение вопроса следовало отложить на долгое время. Действие пушечного ядра зависит столь прямо от его массы и скорости, что не переменяя этого действия, можно произвольно переменять или скорость или массу, но только одна из них должна переменяться обратно другой. Ядро в два килограмма разрушает стену: то же можем сделать ядром в один килограмм, сообщив ему двойную скорость. Если вес ядра уменьшится В 10, 100 раз, то для произведения того же самого действия надобно в 10, 100 раз увеличить его скорость. Но как мы знаем, что скорость ядра есть шестьсотсорокатысячная доля скорости света, то частица света, в шестьсот сорок тысяч легче ядра, также сбивала бы стены.

Это вычисление не подлежит сомнению; теперь посмотрим на явления. Частица света не только не разрушает стен, но без боли проникает в весьма чувствительный орган и не производит никакого заметного динамического действия. Этого мало: в опытах для определения впечатлений света физики употребляют не один отдельный луч, но собирают огромное количество света в фокусе широкого выпуклого стекла, и под удары его подставляют самые подвижные предметы, например, весьма легкий рычажок, повешенный горизонтально на паутине и способный качаться от слабейшего дуновения. Круговому движению такого снаряда могло противодействовать кручение паутины; но ее силу можно принимать за нуль, потому что она увеличивается с закручиванием, и один из наблюдателей не мог заметить никакого сопротивления, имея терпение поворотить рычажок 14 тысяч раз.

Итак, несмотря на чрезвычайную скорость, миллиарды лучей света не производят ощутительного удара; однако же из описанного опыта нельзя вывести законного заключения, что луч света не состоит из вещественных частиц, одаренных быстрейшим поступательным движением: правда, неподвижность рычажка, висящего на паутине и принимающего на себя огромное количество света, доказывает, что составные частицы лучей так мелки, что их нельзя даже сравнить с миллионной долей самой легчайшей вещественной частицы, но разве что-нибудь препятствует предполагать, что частицы света мельче ее в миллион, в миллиард раз? Поэтому описанный опыт, произведенный Франклином, не может привести к решительному заключению.

Из возражений Эйлера против предположения об истечении света приведу два, которые считал он неопровержимыми. «Если, — говорит великий геометр, — солнце беспрестанно выбрасывает частицы своего вещества по всем направлениям и с чрезвычайной скоростью, то оно должно истощаться, и в продолжении веков, протекших от исторического времени, уменьшение его должно сделаться заметным». Но не очевидно ли, что это уменьшение зависит от величины частиц света? А почему не можем предположить их столь мелкими, что уменьшение солнца в его объеме в миллионы лет нельзя определить наблюдениями? Даже, почему можем сказать решительно, что объем солнца не уменьшился со времени Гиппарха, потому что древние астрономы не имели средств измерять его с точностью?

Всем известно, что миллиарды лучей могут единовременно проходить через скважину, сделанную иглой в ставне темной комнаты, и составлять в ней правильные и ясные изображения наружных предметов. Вещественные частицы света должны в ней встречаться и взаимно ударяться с необыкновенной силой; отсюда разнообразное изменение их наблюдений, беспорядочное их смешение и необходимая смутность изображений. Это возражение довольно сильно, однако же не представляет затруднений непобедимых.

Возможность взаимной встречи частиц, истекающих из двух разных точек и проходящих через скважину, зависит от их диаметров и от их промежутков; следственно, уменьшая диаметры произвольно, можем дойти до невозможности удара; но промежутки между частицами света еще способнее для нашей цели. Действительно, впечатления от света продолжаются некоторое время: опыт показал, что впечатление горящего тела продолжается по крайней мере сотую долю секунды по уничтожении горения; но в сотую долю секунды луч проходит 770 лье, и потому расстояния между частицами света могут содержать 770 лье, не прерывая освещения: при таких промежутках может ли происходить столкновение, предполагаемое Эйлером и возмущающее правильное движение лучей? Нельзя не пожалеть, что гениальный геометр, основываясь на весьма слабых возражениях, предположение Ньютона назвал заблуждением, грубой ошибкой, которой следовали потому, что — по замечанию Цицерона — нет такой нелепости, которой бы не защищали философы^*.

Предположение об истечении света не имеет ныне многих последователей; но оно сокрушается не от возражений Эйлера, непреодолимые возражения почерпаются из различных явлений, которых не мог знать великий геометр. Такой великий успех сообщен науке современными нам физиками, и по большей части Френелем. Последнее обстоятельство заставляет меня взойти в подробности, даже если бы самый предмет не был столь любопытен.

Если свет есть волна, то лучи различных цветов, подобно музыкальным нотам, составляются из сотрясений различной быстроты; лучи красные, зеленые, синие, фиолетовые распространяются в пространстве, наполненном эфиром, как звуки по воздуху, с совершенно равными скоростями.

Если свет есть истечение, то лучи различных цветов состоят из частиц, различающихся и натурою, и массами, и могут иметь весьма различные скорости.

Внимательный взгляд на края теней, отбрасываемых спутниками Юпитера во время их прохождения через светлый диск планеты, или, лучше, наблюдения над переменными звездами доказали, что все цветные лучи движутся с равными скоростями. Этим поверяется отличительное свойство волнообразного движения.

В том и другом предположении о свете от первоначальной скорости луча зависит его преломление, когда он падает косвенно на поверхность прозрачного тела. Если эта скорость увеличивается, то преломление уменьшается, и обратно, уменьшение скорости обнаруживается с приращением отклонения луча. Поэтому преломление есть верное средство для сравнения скоростей всяких лучей. Исследования этого предмета, произведенные с такими средствами, с помощью которых можно определять пятидесятитысячные доли, привели к заключению, что свет от всех светил, от огня наших очагов, от восковых свечей и ламп с двойным течением воздуха, даже от светляков проходит в секунду те же 77 000 лье, которые проходит свет солнечный.

Легко поймут, что это заключение есть математическое следствие волнообразного движения, если обратят внимание на то, что музыкальные тоны распространяются по воздуху с одинаковыми скоростями, происходят ли они от певца, от стальной струны клавесина, от кишечной скрипки, от стекол гармоники или от сотрясений огромных металлических труб органа, потому что нет никакой причины, чтоб ноты света не таким же образом распространялись по эфиру. В предположении истечений то же самое явление объясняется уже не с такою простотою. Ежели свет состоит из вещественных частиц, то он подлежит действию общего тяготения: едва успеет он отделиться от раскаленного тела, как это тело начинает снова его притягивать; следовательно, нельзя сомневаться в уменьшении первоначальной скорости и надобно только подтвердить это наблюдение, — что составляет простой численный вопрос. Сделав благоразумные и вероятные предположения о физическом составе, о плотности и объеме некоторых звезд, найдено, что их притягательная сила может уничтожать скорость истекающих частиц света, и по удалении на известные расстояния, эти частицы начнут возвращаться к своему светящемуся телу. Так, некоторые светила могут блеском своим равняться солнцу до расстояния в 40 миллионов лье и потом вдруг потемнеть, потому что их лучи не могут распространяться далее 40 миллионов лье. Много перемените объемы и плотности, по которым выведены эти заключения, предположите, что звезды первой величины имеют измерения, допускаемые астрономами, — и вы не увидите в них столь странных явлений: они не будут ослеплять в одном месте и не потемнеют в небольшом отдалении; но скорость их света будет переменяться с расстоянием, и если две звезды находятся в различных расстояниях от земли, то их лучи достигают ее с различными скоростями. И так равенство скоростей, подтверждаемое наблюдениями, есть грозное возражение против теории истечения.

Весьма простым средством можно значительно переменить, если не абсолютную скорость луча, то по крайней мере его скорость относительную: надо наблюдать его годичное движение, когда земля направляется к светилу, из которого выходит луч, и когда она удаляется от другого, диаметрально противоположного. В первом случае, скорость луча увеличивается всею скоростью земли, во втором же она тем же уменьшится, потому что скорость земли не так мала, чтоб ее нельзя было сравнивать со скоростью света: первая есть десятитысячная доля второй. Когда вы будете наблюдать сперва звезду, к которой земля приближается, а потом звезду, от которой она удаляется, тогда вы будете производить свои наблюдения над лучами, скорости которых разнятся пятимиллионною долею. Такие лучи должны преломляться неравномерно; теория истечения поможет вам определить величину разности преломлений и покажет, что она гораздо больше малых погрешностей наблюдений. Но точные измерения совсем не оправдали вычисления: лучи, истекающие из всех звезд, находящихся во всех странах неба, преломляются совершенно одинаково.

Такое несогласие теории с опытами, кажется, разрушает предположение об истечении света; однако же окончательное решение вопроса было остановлено новым предположением, о котором могу отдать отчет двумя словами: оно допускает, что светящиеся тела выбрасывают лучи со всеми возможными скоростями, и для того, чтоб лучи светили, потребна особенная и определенная скорость; если уменьшение или приращение их скорости на шеститысячную долю лишает их способности светить, то равенство их отклонения есть необходимое следствие такой перемены, потому что из множества частиц, доходящих до нашего глаза, удаляющегося от звезды или к ней приближающегося, производят в нем ощущение только те, которые имеют одну и ту же относительную скорость. Но согласитесь, что этим предположением теория истечения теряет свою простоту, составляющую главное ее достоинство, и притом столкновение частиц света, принимаемое Эйлером, сделается необходимым следствием их разнообразных скоростей, и в распространении света произведет возмущения, не замеченные никакими наблюдениями.

На некоторые тела свет производит удивительное действие: он скоро переменяет их цвета; например, селитро-кислое серебро, обыкновенно называемое адским камнем, имеет эту способность в высшей степени; выставьте его на несколько секунд на свете пасмурного дня, — он потеряет свой первоначальный белый цвет и почернеет; на свете же солнечном эта перемена происходит почти мгновенно. Химики в таком обесцвечивании видят явление, сходное со многими ежедневными. По их мнению, свет есть настоящий реактив, который, соединяясь с составными частями тел, переменяет их первоначальные свойства. Действие света иногда обнаруживается еще извлечением или освобождением из тела одного или многих его элементов.

Хотя эти объяснения основываются на вероятных аналогиях, однако, кажется, их нельзя допускать с того времени, как доказано, что лучи света, интерферируясь, теряют свои химические свойства. В самом деле, можно ли понять, что вещество лучей соединяется с другими веществами, когда действует один луч отдельный, и не соединяется, когда два луча пройдут только пути, разности которых содержатся в вышеупомянутых правильных рядах чисел.

В геометрии для доказательства неверности какого-нибудь предложения, следствия из него доводят до полной нелепости: нельзя ли к тому же роду предложений отнести химическое действие лучей, светящихся и теряющих свой свет только от различия путей, проходимых предполагаемым реактивом?

Естественные явления обыкновенно представляются в весьма сложном виде, и важнейшая услуга наблюдателя состоит в отклонении от них различных побочных обстоятельств, препятствующих улавливать их законы.

Если бы, например, наблюдали тени от темных тел в открытом месте и если бы освещали их широкими источниками света, то никто бы не понял, что это обыкновенное явление, достойное особенного внимания. Но в черной комнате и в однородном свете, расходящемся или из маленькой скважины в ставне, или из фокуса выпуклого стекла, поместите какое-нибудь темное тело; то тень его будет окружена рядом соприкасающихся полос, весьма светлых и совершенно темных. Потом перемените однородный свет на красный, и одноцветные и темные полосы превратятся в радужные.

Гримальди первый заметил такие изменения света и назвал их погнутием или дифракцией. Ньютон занимался ими особенно и видел в них доказательства весьма сильного притягательного и отталкивающего действия тел на проходящие мимо их лучи. Предположив существование этого действия, должны будете допустить вещественность света. Итак, дифракция по этой одной причине заслуживала внимание физиков.

Многие изучали ее, но способами весьма неточными; наконец Френель сообщил им неожиданное совершенство, показав, что для рассматривания полос не нужно принимать их на экран, как то делали Ньютон и другие физики, и что они ясно образуются в пространстве, где можно за ними следовать астрономическим микрометром с сильным увеличением.

Если после точных опытов Френеля предположите, что явления дифракции происходят от притягательных и отталкивающих сил, действующих на вещественные элементы света, то должны будете допустить, что их действия совершенно не зависят от натуры и плотности тел, потому что паутина и платиновая проволока дают совершенно одинаковые полосы; массы также не оказывают на них влияния, потому что обух можно заменить острием бритвы, не изменяя явления. Наконец придете еще к заключению, что тело действует тем слабее, чем далее от него точка, из которой идут лучи: когда светящаяся точка отстоит от тела на сантиметр, тогда угловое погнутие равняется 12; увеличьте расстояние точки вдесятеро, — при тех же обстоятельствах погнутие превратится в 4.

Эти различные результаты, особенно последний, не могут быть соглашены с притяжением; следственно, опыты Френеля уничтожают все доказательства вещественности света, выводимые прежде из дифракции.

Важная ветвь оптики, в которой рассматривается сила света, отраженного, пропускаемого и поглощаемого телами, и известная под именем фотометрии, находится еще в детстве; она состоит из отрывочных сведений, не совсем еще доказанных; в ней почти нет общих и математических законов. Но некоторые опыты, недавно сделанные, привели к весьма простому правилу, которому подчиняются углы равных отражений от первой и второй поверхности всякого рода прозрачных середин.

В теории истечения между этими углами нет необходимой зависимости; напротив, она существует, если лучи происходят от волнообразного движения, и отношение между ними, выведенное аналитически одним из наших знаменитых товарищей, совершенно подтверждено опытами. Такое согласие между вычислением и наблюдением нужно причислить к сильнейшим доказательствам теории колебаний.

Интерференция занимает столь широкое место в этой биографии, что я не могу не упомянуть, как она связывается с обоими предположениями о свете. Если в теории истечения не допустим никакой зависимости между различными движениями частиц света (и я не знаю, какую бы зависимость можно поставить между отдельно брошенными частицами), то явление, и тем более законы интерференции, будут совершенно неизъяснимы. Прибавлю еще, что ни один последователь этой теории не пробовал уничтожить затруднений, и потому заключаю, что ими пренебрегают, но несправедливо.

Из теории же колебаний интерференция выходит столь естественно, что надобно удивляться, что опытные физики заметили это прежде теоретиков. Чтобы увериться в том, стоит только вспомнить, что волна упругой жидкости образуется из колебания частиц по двум противоположным направлениям; поэтому очевидно, что ряд волн вполне уничтожается другим рядом, когда частицы первого, движущиеся вперед, встречаются с частицами второго ряда, движущимися назад. Частицы, повинующиеся равным и противоположным силам, необходимо приходят в покой, а в одной волне колебание их происходит беспрепятственно. Движение уничтожается движением, а движение есть свет.

Не продолжаю более моего сравнения двух теорий, потому что можно уже судить, как основательны опровержения противников теории истечений. Опыты, столь многочисленные, столь разнообразные и тонкие, свидетельствуют не только о том, что последователи колебаний считали вопрос весьма важным, но видим еще, что они много уважали великого гения, употребив усиленные труды для опровержения его учения. Ньютонисты, напротив, не почтили волнообразное движение подробным рассмотрением; они удовольствовались только одним возражением, заимствуя его из распространения звука в воздухе. Если свет — говорят они, — есть колебание; то он должен распространяться по всем направлениям; звон колокола слышен, хотя он бывает скрыт от наших глаз: так и солнечный свет надобно видеть за каждым темным телом. К этому они не смели прибавить, что темные тела ослабляют свет, зная, что и звук ослабляется препятствиями. Считая, таким образом, невозможность проницания света в геометрическую тень за трудность непобедимую, Ньютон и его последователи, без сомнения, не ожидали простого и убедительного ответа. Вы желаете, чтоб светоносные колебания проникали в тень: знайте, они проникают. Вы говорите, что тени непрозрачных тел не могут быть совершенно темными: знайте, они никогда не бывают темными; в них множество лучей, производящих любопытные явления; вы это могли знать, потому что Гримальди видел их еще прежде 1633 г. Но Френель, и это неоспоримо принадлежит к числу важнейших его открытий, показал, как и в каких обстоятельствах происходит рассеяние лучей. Сперва он доказал, что в полной волне, свободно распространяющейся, лучи ощутительны только в направлениях, сходящихся в светящейся точке, и хотя в последовательных ее положениях различные части ее бывают новыми центрами колебаний, из которых исходят новые волны по всем направлениям, однако эти косвенные или второстепенные волны интерферируются одни с другими, совершенно уничтожаются и остаются только одни волны нормальные: вот объяснения прямолинейного распространения света по теории колебаний.

Когда первоначальная волна не полная, когда она пересекается темным телом, тогда также происходит интерференция, но ее участие объясняется не так просто. Лучи, выходящие из всех непересекаемых частей волны, не уничтожаются; в одном месте они соединяются с лучом нормальным и усиливают свет, в других же те же лучи взаимно уничтожаются и свет исчезает. Итак, пересеченная волна распространяется по особенным законам; экран освещает она не однообразно; здесь свет ее наполнен светлыми и темными струями, правильно расположенными. Если темное пересекающее тело не слишком широко, то косвенные волны, пересекающиеся в его тени, также производят струи, подобные, но иначе расположенные.

Следуя за теоретическими соображениями Френеля, я невольно предложил важнейшее явление дифракции, о которой упоминал уже с другою целью и которой Ньютон посвятил целую книгу в своей оптике; но Ньютон считал ее трудной для объяснения и не дал о ней удовлетворительного отчета, допустив, что луч света не может проходить мимо тела, не изгибаясь подобно угрю. По опытам Френеля, такое предположение совсем не нужно; темное тело, кажущееся первой причиной изогнутых полос света, не действует на луч ни притяжением, ни отталкиванием; оно только пересекает часть главной волны, и если широко, то останавливает большую часть косвенных лучей, которые без того смешались бы в пространстве с другими лучами и более или менее интерферировались бы между собою.

После того неудивительно, что дифракция не зависит ни от натуры, ни от массы тела. Периодичность наибольшего и наименьшего освещения вне и внутри теней из теории нашего товарища выводится с точностью, беспримерною в физических исследованиях. Хотя всегда надобно говорить с большою осторожностью о трудах наших потомков, однако осмеливаюсь утверждать, что они ничего существенного не прибавят к открытиям, которыми Френель обогатил науку.

Теории, вообще, суть более или менее счастливые формулы, приводящие к единству некоторое число известных уже явлений. Но когда все новые из них следствия согласуются с опытами, тогда они становятся весьма важными. И в этом отношении Френель имел счастливые успехи. Из его формул дифракции выходит весьма странный незамеченный им результат. Одним из наших товарищей — не имею нужды объявлять его имя, когда скажу, что он давно уже занимает место между великими современными геометрами, как по важности и множеству своих трудов в чистом анализе, так и по счастливым приложениям его к системе мира и к физике — тотчас усмотрел, что по упомянутым формулам центр тени от круглого экрана должен быть освещен как бы прямым светом. Это парадоксальное следствие подвергалось прямому опыту, и наблюдения совершенно подтвердили вычисление.

В продолжительном и трудном исследовании натуры света опытные физики исполнили все свои обязанности. Но, к сожалению, геометры еще не кончили своего дела. Если бы я имел право, то осмелился бы предложить великому геометру, которому оптика уже многим обязана, попробовать, нельзя ли из общих формул движения упругих жидкостей вывести полуэмпирические формулы Френеля, выражающие напряжение света, отражающегося под разными углами и от разных поверхностей. Здесь более всего надобно объяснить, каким образом различные сотрясения могут различно уклоняться при поверхности, разделяющей прозрачные тела.

Примечания

*. Ломоносов также не был последователем ньютонова учения. Может быть, некоторые из читателей, не имевшие случая познакомиться с его учеными рассуждениями, полюбопытствуют узнать его возражения против предположения об истечении света. В его «Слове о происхождении света» (издан. Смирдина, ч. 2, стр. 113), читанном 1 июля д. 1736 г. в торжественном собрании И.С.П. Академии Наук находим те же самые возражения, которые предположил Араго, спустя 74 года, в чем можно увериться из следующей буквальной выписки.

«Мнение, полагающее причину Света в текущем движении эфира, есть одно только произвольное положение, никаких оснований и доказательств не имеющее. Два только обстоятельства некоторой вид вероятности показывают: первое правило преломления лучей, Ньютоном изобретенное (т.е. доказанное на основании закона тяготения; изобретено же это правило Декартом); второе чувствительное время, в которое свет от солнца к нам приходит. Но правила основаны на подобном произвольном положении о притягательной тел силе, которое знатнейшие ныне физики по справедливости (вот как худо понимали тогда учение Ньютона!) отвергают, как потаенное качество, из старой Аристотелевской школы, к помешательству здравого учения возобновленное (и люди высших дарований платят дань своему веку!). Того ради, хотя они довольно показывают остроумие авторов; однако мнение его отнюдь не утверждают. Чувствительное, но весьма краткое время, в котором свет от солнца к земле простирается, еще меньше утверждает текущее движение эфира, нежели продолжение времени в простертии голоса, после ударения, в знатном расстоянии уверяет о течении воздуха. Ежели кто скажет, что свет от солнца происходит течением эфира наподобие реки; для того что есть между тем чувствительное расстояние времени, когда свет от солнца достигает нашего зрения: тот должен заключить подобным следствием, что воздух от звенящих гуслей течет на все стороны такой же скоростью, какую приходит голос к уху. Однако я представляю себе скорость сильного ветра, когда воздух в одну секунду 60 футов провевает, подымая на водах великие волны и дерева с корнями вырывая, и рассуждаю, что если бы от струн так скоро двигался проходимый течением воздух, как голос, т. е. больше тысячи футов в секунду; то бы от такой музыки и горы с мест своих сринуты были.

Однако уступим на время и положим, что свет от солнца простирается во все стороны течением эфира, посмотрим, что последует. Из механических законов довольно доказано, что, чем какое тело меньше и легче, тем меньше движущей силе противится, меньше получает стремление; также, чем большее имеет себе сопротивление, тем течение этого тела скорее прекращается. Что же можно представить себе тоньше и легче единой частицы эфира? И коль ужасно расстояние от нас до солнца? И какое течение скорее мечтать себе можно, как эфира по вышеупомянутому мнению? И какое сопротивление сильнее быть может тягости к солнцу, которая не только нашу землю, но и другие большие тела к нему понуждает, совращая с прямолинейного движения? (Здесь читатели могут подумать, что Ломоносов противоречит сам себе, отозвавшись выше невыгодно об учении Ньютона: но физики его времени не соглашались с Ньютоном в причине, а не в явлении, да и то потому, что худо понимали великого геометра: Ньютон не думал объяснять причину тяготения; он искал только закон явления и нашел его в законах Кеплера.)

Поставим на солнечное сияние через двенадцать часов малую и непрозрачную песчинку. Во все то время потекут к ней беспрестанно лучи от всего видимого солнечного полукружья (полушария), заключающиеся в конической обширности, которая вместо дна имеет круг солнца, вместо острого конца оную песчинку. Кубическое содержание показанного конического пространства содержит в себе около 720 миллионов кубических земных полудиаметров. В каждые восемь минут совершается распространение света до земли от солнца; следующие двенадцать часов перейдет от него к оной песчинке эфирной материи 8640 кубических земных полудиаметров. Взяв с солнечного сияния песчинку, положим в малую темную и холодную камеру: тотчас приобретенная от солнца теплота исчезнет; света ни малейшего не окажется. Непрозрачные материи приходящих к себе лучей ни назад не отвращают, ни сквозь себя не пропускают. Скажите мне, любители и защитники мнения о текущем движении материи, свет производящие, куда она в этом случае скрывается? Сказать иначе не можете, что собирается в песчинку и в ней вовсе остается. Но возможно ли в ней такому количеству материи вместиться? Знаю, что вы разделяете материю света на столь мелкие частицы и столь редко ее по всемирному пространству поставляете, что все это количество может сжаться и уместиться в скважинах одной песчинки. Все разделение ваше хотя никакого основания и доказательства не имеет; однако вам уступаю, чтобы и мне позволено было разделять материю на столь же мелкие части. Итак, я разделяю поверхность песчинки на многие миллионы частей, из которых каждая от солнечного полукружья освещается; к каждой из них ужасное количество эфирной материи притекает, в ней умещается, остается. Где покажете столько места? Разве еще мельче материю разделять станете? Но таким же образом и я свои частицы на поверхности песчинки разделять право имею, и на каждую столько же свету требовать. Видите, какими затруднениями отягощено произвольное ваше мнение.

Однако скажете еще, что хотя неудобности видим, не видим невозможности. Ответствую: необходимость часто живет в соседстве с невозможностью, которую больше, нежели одним путем в вашем мнении сыскать мне случилось.

Что есть тверже и прозрачнее алмаза? Твердость требует довольно материи и тесных скважин; прозрачность едва из материи составленному быть ему позволяет, ежели положим, что лучи простираются текущим движением эфирной материи. Ибо от каждого пункта его поверхности и всего внутреннего тела к каждому пункту всей поверхности и всего же внутреннего тела проходят лучи прямой линией. Следовательно, во все оные стороны прямолинейные скважины внутрь алмаза простираются. Положив это, алмаз не только должен состоять из редкой и рыхлой материи, но и весь должен быть внутри тощий. От твердости следует сложение его из частиц тесно соединенных, от прозрачности заключается не только рыхлость, но и почти одна полость, утлой скорлупой окруженная. Поскольку эти следствия противоречат друг другу, следующее произвольное положение, что свет от солнца простирается текущим движением эфира, не верно.

Еще положим, что свет простирается от солнца и от других светящих тел текущим движением эфира: новая невозможность, новые противоречивые заключения последуют. В прозрачном отовсюду алмазе от каждого пункта его поверхности и всего внутреннего тела к каждому пункту всей поверхности и всего внутреннего тела простираются прямолинейные скважины по всему алмазу; по этим скважинам проходит материя света, как выше показано. Свет сообщается с одной стороны на другую без препятствия равною силой. Поставим алмаз между двумя свечами. Лучи с обеих сторон пройдут сквозь алмаз с равной силой, и одна свеча с одной стороны в то же время так же явственно, как с другой стороны другая видна будет. Что же здесь? Уничтожить ли нам Механику? Положить ли, что когда с обеих сторон равной силой и равным количеством жидкие материи встречаются в узкой скважине, каковы сквозь алмаз быть должны, чтобы одна с другой не встретилась и ее не удержала?

Но только ли еще? Сквозь все скважины алмаза, поставленного между многими тысячами горящих свеч, сколь многим должно быть встречным и поперечным течением материи света, по несчетным наклонениям углов: но притом нет препятствия и ниже малейшего в лучах замешательства! Где справедливые логические заключения? Где ненарушимые законы движения?»