.- 1. Prvo predavanje, Stuttgart, 1 ožujka 1920.
Osjećaj topline i termometar. Problem Ahila i kornjače. Atomizam. Ustroj Sunca: Materija s negativnim predznakom. Mehanička teorija topline.
Moji dragi prijatelji,
Sadašnji ciklus predavanja biti će vrsta nastavka na onaj održan kada sam zadnji puta bio ovdje. Početi ću s onim poglavljima fizike koja su od posebne važnosti za polaganje zadovoljavajućeg temelja za znanstveni pogled na svijet, naime promatranjem toplinskih odnosa u svijetu. Danas ću pokušati postaviti vrstu uvoda koji će pokazati u kojoj mjeri možemo formirati okvir smislenih fizikalnih pogleda unutar općeg pogleda na svijet. To će nadalje pokazati kako može biti osiguran temelj za pedagoški impuls primjenjiv na nastavu znanosti. Danas ćemo stoga ići koliko budemo mogli prema ocrtavanju općeg uvoda.
Takozvana, teorija topline, uobličila se tijekom 19-og stoljeća koje je dosta podupiralo materijalistički pogled na svijet. To je bilo tako jer je u toplinskim odnosima veoma lako skrenuti pogled daleko od stvarne prirode topline, od njenog bića, i usmjeriti ga na mehaničku pojavu koja se pojavljuje od topline.
Toplinu se najprije upozna kroz osjet hladnoće, toplote, mlakosti, itd. Ali čovjek uskoro nauči da izgleda da je nešto nejasno u vezi tih osjeta, nešto subjektivno. Jednostavan pokus koji može napraviti svatko pokazuje ovu činjenicu.
Zamislite da imate posudu ispunjenu vodom određene temperature, t; na desno od nje imate drugu posudu ispunjenu vodom temperature t - t1, odnosno temperaturom osjetno nižom od temperature u prvoj posudi. Kao dodatak, imate posudu ispunjenu vodom na temperaturi t + t1. Kada sada, držite vaše prste u druge dvije posude primijetiti ćete vašim osjetom toplinsko stanje u tim posudama. Zatim vaše prste koji su bili u tim posudama možete uroniti centralnu posudu i vidjeti ćete da će prst koji je bio u hladnoj vodi vodu u centralnoj posudi osjećati kao toplu, dok će prst koji je bio u toploj vodi, vodu u centralnoj posudi osjećati kao hladnu. Ista temperatura je dakle doživljena različito prema tome kakvoj je temperaturi prije bio izložen. Svatko zna da kada uđe u podrum, zimi se može osjećati različito od onog kako se osjeća ljeti. Čak iako termometar stoji na istom mjestu okolnosti mogu biti takve da se podrum zimi osjeća topao a ljeti hladan. Zaista, subjektivni doživljaj topline nije jednoličan i nužno je postaviti objektivni standard s kojim će se mjeriti toplinsko stanje nekog objekta ili lokacije. Sada, ne trebam ovdje ulaziti u elementarnu pojavu ili uzeti elementarne instrumente za mjerenje zagrijanosti. Treba pretpostaviti da ste s njima upoznati. Jednostavno ću reći da kada je temperaturno stanje mjereno s termometrom, postoji osjećaj da pošto mjerimo stupnjeve iznad i ispod nule, dobijemo objektivno mjerenje temperature. U našem mišljenju mi smatramo da postoji fundamentalna razlika između ovog objektivnog određivanja u kojem nemamo udjela i subjektivnog određivanja, gdje naša vlastita organizacija ulazi u doživljaj.
Za sve što je 19 stoljeće težilo postići može se reći da je ovaj pogled na materiju, s određenog stajališta, bio plodonosan i opravdan od svojih rezultata. Sada smo, međutim, u vremenu kada ljudi moraju obratiti pažnju na određene druge stvari ako će unaprijediti njihov način razmišljanja i njihov način života. Od same znanosti moraju doći izvjesna pitanja jednostavno previđena od zaključaka kao onaj koji sam dao. Jedno pitanje je ovo: Postoji li razlika, stvarna objektivna razlika, između određivanja temperature od mog organizma i od termometra, ili se obmanjujem zato da bih dobio korisne praktične rezultate kada takvu razliku unosim u moje ideje i koncepte? Ovaj cijeli ciklus će biti osmišljen da pokaže zašto ovakva pitanja danas moraju biti postavljena. Moj će cilj biti od glavnih pitanja nastaviti do onih razmatranja koja su previđena zbog isključive pažnje prema praktičnom životu. Vidjeti ćete kako su za nas ona bila izgubljena na račun pažnje prema tehnologiji. Želio bih vas dojmiti s činjenicom da smo potpuno izgubili naš osjećaj za pravo biće topline pod utjecajem određenih ideja koje će sada biti opisane. I, usporedo s tim gubitkom, otišla je mogućnost dovođenja tog bića topline u odnos sa samim čovjekovim organizmom, odnos koji u svakom slučaju mora biti uspostavljen u određenim aspektima našeg života. Da bi vam ukazao, na čisto preliminarni način, utjecaj tih stvari na ljudski organizam, mogu vam skrenuti pozornost da smo u mnogim slučajevima obvezni mjeriti temperaturu tog organizma, kao na primjer, kada je u stanju groznice. To će vam pokazati da odnos nepoznatog bića topline na ljudski organizam ima znatnu važnost. Onim ekstremnim stanjima kakva se susreću u kemijskim i tehničkim procesima baviti ćemo se kasnije. Ispravan stav prema odnosu bića topline i ljudskog organizma ne može se, međutim, steći na osnovu mehaničkog pogleda na toplinu. Razlog je, što se radeći tako, zanemaruje činjenica da su razni organi sasvim različiti u njihovoj osjetljivosti na ovo biće topline, da se srce, jetra, pluća uvelike razlikuju u njihovoj sposobnosti da reagiraju na biće topline. Kroz čisto fizičko gledanje na toplinu nije položen nikakav temelj za stvarno proučavanje određenih simptoma bolesti, pošto različita sposobnost više organa tijela da reagiraju na toplinu izmiče pažnji. Danas nismo u položaju primijeniti na organski svijet fizičke poglede izgrađene tijekom 19-og stoljeća o prirodi topline. To je očito za svakog tko ima oko da vidi štetu napravljenu od takozvanih, modernih fizikalnih istraživanja, u bavljenju s onim što bi se moglo označiti kao više grane znanja o ljudskom biću. Određena pitanja moraju biti postavljena, pitanja koja traže iznad svega jasne, lucidne ideje. U takozvanoj „egzaktnoj znanosti“, ništa nije nanijelo više štete od uvođenja konfuznih ideja.
Što dakle stvarno znači kada kažem, ako stavim moje prste u desnu i u lijevu posudu a zatim u posudu s tekućinom srednje temperature, dobijem različite senzacije? Postoji li stvarno nešto u konceptualnoj oblasti što je različito od takozvane objektivne determinacije s termometrom? Razmotrite sada, recimo da u te dvije posude stavite termometre umjesto vaših prstiju. Tada ćete dobiti različita očitanja zavisno da li promatrate termometar u jednoj posudi ili u drugoj. Ako potom stavite umjesto vaših prstiju dva termometra u srednju posudu, živa će se u ta dva ponašati drugačije. U jednom će rasti; u drugom padati. Vidite da se termometar ne ponaša različito od vaših senzacija. Za utvrđivanje pogleda na pojavu, nema distinkcije između dva termometra i senzacije od vaših prstiju. U oba se slučaja dolazi do iste stvari, naime pokazana je razlika od neposredno prethodnih stanja. A stvar od koje naša senzacija zavisi je da mi unutar nas nemamo bilo koju nultu ili referentnu točku. Ako bi imali takvu referentnu točku onda bi uspostavili ne samo neposrednu senzaciju već bi imali uređaj da dovedemo u vezu subjektivno percipiranu temperaturu, sa takvom referentnom točkom. Mi bi tada prikačili na pojavu, baš kao što radimo s termometrima, nešto što zaista tome nije inherentno, naime varijaciju od referentne točke. Vidite, za gradnju našeg koncepta o procesu nema razlike.
Pitanja kao što su ova, ona su pitanja koja danas moramo postaviti ako ćemo pojasniti naše ideje, ili će sve sadašnje ideje o tim stvarima biti zaista konfuzne. Nemojte ni na trenutak misliti da je to bez posljedica. Naš cijeli životni proces je povezan s ovom činjenicom da u sebi nemamo temperaturnu referentnu točku. Iako bi takvu referentnu točku mogli ustanoviti unutar nas, to bi zahtijevalo potpuno drugačije stanje svijesti, drugačiji duševni život. Upravo zato jer je referentna točka za nas skrivena mi vodimo način života kakav vodimo.
Vidite, mnoge stvari u životu, u ljudskom životu i u životinjskom organizmu, također, zavise od činjenice da mi ne percipiramo određene procese. Promislite što bi morali raditi ako bi bili obvezni da subjektivno doživljavate sve što se odvija u našem organizmu. Recimo da morate biti svjesni svih detalja procesa probave. Mnogo toga što se tiče naših uvjeta života počiva na ovoj činjenici da mi ne donosimo u našu svijest određene stvari koje se odvijaju u našem organizmu. Među tim stvarima je da u nama ne nosimo temperaturnu referentnu točku — mi nismo termometri. Subjektivno-objektivna distinkcija kakva se obično radi nije stoga adekvatna za cjelovito shvaćanje fizičkog.
To je to što je bilo nesigurna točka u ljudskom razmišljanju od vremena starih Grka. Moralo je biti tako, ali tako ne može ostati u budućnosti. Jer su stari grčki filozofi, osobito Zenon, već orijentirali ljudsko mišljenje o određenim procesima na način upadljivo suprotan vanjskoj stvarnosti. Moram skrenuti vašu pažnju na ove stvari čak i uz rizik da izgleda sitničavo. Dopustite da vas podsjetim na problem Ahila i kornjače, problem o kojem sam često govorio.
Pretpostavimo da imamo udaljenost koju je prešao Ahil u određenom vremenu (a). To predstavlja tempo kojim se može kretati. A ovdje imamo kornjaču (s), koja ima start ispred Ahila. Uzmimo trenutak kada Ahil stiže na točku označenu 1. Kornjača je ispred njega. Pošto problem kaže da Ahil mora prijeći svaku točku koju je prešla kornjača, kornjača će uvijek biti malo ispred i Ahil je nikada neće uhvatiti. Ali, način na koji će ljudi to razmatrati je ovo. Vi ćete reći, da, dobro shvaćam problem, ali Ahil će ubrzo uhvatiti kornjaču. Cijela tvar je apsurd. Ali ako razmišljamo da Ahil mora prijeći isti put kao i kornjača a kornjača je ispred, on nikad neće uhvatiti kornjaču. Premda bi ljudi rekli da je to apsurd, ipak je zaključak apsolutno nužan i ništa mu se ne može prigovoriti. Nije ludost doći do tog zaključka ali s druge strane, iznimno je pametan uzimajući u obzir samo logiku materije. To je nužan zaključak i ne može se izbjeći. Sada, o čemu sve ovo ovisi? Zavisi o ovome: da dok god mislite, ne možete misliti drugačije nego premise zahtijevaju. Zapravo, vi ne zavisite o striktnom razmišljanju, već umjesto toga gledate stvarnost i shvaćate da je očito da će Ahil ubrzo uhvatiti kornjaču. I radeći to vi čupate mišljenje pomoću stvarnosti i napuštate puki misaoni proces. Nema smisla priznati premise i zatim reći, „Svatko tko tako razmišlja je glup“. Kroz samo mišljenje od premisa nećemo dobiti ništa osim da Ahil nikada neće stići kornjaču. A zašto ne? Jer ako naše mišljenje primijenimo potpuno na stvarnost, tada naši zaključci nisu u skladu s činjenicama. Ne mogu biti. Kada našu racionalističku misao okrenemo na stvarnost uopće nam ne pomaže da uspostavimo takozvane istine koje se pokažu da nisu točne. Jer moramo zaključiti da ako Ahil slijedi kornjaču da prolazi kroz svaku točku kroz koju je prošla kornjača. Idealno je to tako; u stvarnosti on ne radi ništa takvog. Njegov korak je veći nego od kornjače. On ne prolazi svaku točku na putu kornjače. Moramo, stoga, razmotriti što Ahil stvarno radi, a ne se jednostavno ograničiti na samo mišljenje. Tada dolazimo do različitog rezultata. Ljudi ne zamaraju svoje glave ovakvim stvarima ali u stvari one su iznimno važne. Posebno danas, u našem sadašnjem znanstvenom razvoju, one su ekstremno važne. Jer samo kada razumijemo da mnoga naša razmišljanja promašuju pojave prirode ako idemo od opservacije do takozvanog objašnjenja, tek u tom slučaju imamo ispravan stav prema tim stvarima.
Ono promotrivo, međutim, nešto je što samo treba biti opisano. To da mogu na primjer napraviti slijedeće, traži jednostavno opis: ovdje imam loptu koja će proći kroz otvor. Sada ćemo loptu malo zagrijati. Sada vidite da ne prolazi. Proći će samo ako se dovoljno ohladi. Čim je ohladim prolijevajući po njoj ovu hladnu vodu, lopta opet prolazi. To je opservacija, i to je opservacija koju trebam samo opisati. Recimo, međutim, da počinjem teoretizirati. Napravit ću to skicirajući s namjerom samo da predstavim stvar. Ovdje je lopta; sastoji se od određenog broja malih dijelova — molekula, atoma, ako želite. Ovo nije opservacija, već nešto dodano opservaciji teoretski. U ovom trenutku, napustio sam promatrano i radeći to preuzimam ekstremno tragičnu ulogu. Samo oni koji su u položaju da imaju uvid u ovakve stvari mogu shvatiti tu tragediju. Jer vidite, ako istražujete da li Ahil može uhvatiti kornjaču, možete zaista početi razmišljajući „Ahil mora prijeći svaku točku pokrivenu od kornjače i ne može je nikada uhvatiti”. To može biti striktno demonstrirano. Zatim možete napraviti pokus. Možete postaviti kornjaču ispred a Ahila ili nekog drugog koji ne trči ni blizu kao Ahil, u pozadinu. I bilo kada možete pokazati da opservacija daje suprotno od onog što ste zaključili razumski. Kornjača je ubrzo uhvaćena.
Kada, međutim, teoretizirate o sferi, kao o tome kako su njeni atomi i molekule uređeni, i kada napustite mogućnost opservacije, u tom slučaju ne možete gledati u materiju i istražiti je — možete samo teoretizirati. A u ovoj oblasti nećete napraviti ništa bolje nego što ste to kada ste primijenili vaše razmišljanje na kurs Ahila. To će reći, nosite cijelu nepotpunost vaše logike u vaše razmišljanje o nečem što ne može biti predmet opservacije. To je tragedija. Mi gradimo objašnjenje na objašnjenje dok u isto vrijeme napuštamo opservaciju, i mislimo da smo objasnili stvari jednostavno zato jer smo postavili hipoteze i teorije. A posljedica ovog kursa, forsiranog oslanjanja na naše puko mišljenje je da nas to isto mišljenje iznevjeri u trenutku kada možemo promatrati. Više se ne slaže s opservacijom.
Sjetiti ćete se da sam već naglasio ovu distinkciju u prethodnom ciklusu kada sam ukazao na granicu između kinematike i mehanike. Kinematika opisuje samo pojavu kretanja ili pojavu kakva je izražena jednadžbom, ali je ograničena pri provjeri podataka opservacije.
U trenutku kada prijeđemo od kinematike na mehaniku gdje su uvedeni koncepti sile i mase, u tom trenutku, ne možemo se osloniti samo na mišljenje, već počinjemo jednostavno očitavati ono što je dano opservacijom pojave. S golom misli mi se nismo u stanju adekvatno nositi čak i s najjednostavnijim fizičkim procesima gdje masa igra ulogu. Sve teorije 19-og stoljeća, sada u većoj ili manjoj mjeri napuštene, takve su prirode da, da bi ih potvrdili bilo bi nužno raditi pokuse s atomima i molekulama. Činjenica da je pokazano da imaju praktičnu primjenu na ograničenom polju ne čini razliku. Načelo vrijedi za malo kao i za veliko. Sjetiti ćete se kako sam često na mojim predavanjima skretao pažnju na nešto što sada ulazi u naša razmatranja noseći znanstveni aspekt. Često sam govorio: Iz onog što su fizičari teoretizirali o toplinskim odnosima i sličnim stvarima došli su do određenih spoznaja o Suncu. Oni opisuju ono što zovu „fizički uvjeti” na Suncu i iznose neke tvrdnje da činjenice podupiru opis. Sada, često sam vam rekao, fizičari bi bili strahovito iznenađeni ako bi zaista mogli poduzeti izlet do Sunca i mogli vidjeti da ništa od njihova teoretiziranja temeljenog na zemaljskim uvjetima nije u skladu sa stvarnostima kakve se mogu naći na Suncu. Ove stvari sada imaju veoma praktičnu vrijednost, vrijednost za razvoj znanosti u naše vrijeme. Baš nedavno je u svijetu izašla vijest da su nakon beskonačnih poteškoća rezultati izvjesnih engleskih istraživača u vezi savijanja zvjezdane svjetlosti u kozmičkom prostoru potvrđeni i sada mogu biti predstavljeni pred učenim društvom u Berlinu. S pravom je bilo tamo navedeno „istraživanja Einsteina i drugih o teoriji relativiteta dobila su određenu količinu potvrda. Ali konačna potvrda može se osigurati jedino kada se napravi dovoljan napredak da se postigne da spektralna analiza pokazuje ponašanje svijetla u vrijeme pomrčine Sunca. Tada će biti moguće vidjeti ono što sada dostupni instrumenti ne mogu utvrditi“. To je bila informacija dana na zadnjem susretu berlinskog društva za fiziku. To je iznimno zanimljivo. Naravno slijedeći korak je da se stvarno istraži svjetlost Sunca spektralnom analizom. Metoda bi trebala biti pomoću instrumenata koji danas nisu dostupni. Tada određene stvari već zaključene iz modernih znanstvenih ideja mogu jednostavno biti potvrđene. Kao što znate tako je s mnogim stvarima koje dođu s vremena na vrijeme i kasnije budu razjašnjene fizikalnim pokusima. Ali, ljudi će naučiti prepoznati činjenicu da je jednostavno nemoguće za ljude da prenesu na uvjete na Suncu ili u kozmičkim prostorima ono što može biti izračunano iz onih toplinskih pojava dostupnih za opservaciju u zemaljskoj sferi. Biti će shvaćeno da sunčeva korona i slične pojave imaju porijeklo koje nije uključeno u opservacije napravljene pod zemaljskim uvjetima. Baš kao što nas naše špekulacije vode u stranputicu kada napustimo opservaciju i teoretiziramo naš put kroz svijet atoma i molekula, tako padamo u grešku kada idemo u makrokozmos i prenosimo na Sunce ono što smo odredili iz opservacija pod zemaljskim uvjetima. Takva metoda je vodila do vjerovanja da je Sunce vrsta blistave plinovite lopte, ali Sunce nikako nije sjajna lopta plina. Razmislite na trenutak, ovdje na Zemlji imate materiju. Sva materija na Zemlji ima određeni stupanj intenziteta u njenom djelovanju. To se može mjeriti na ovaj ili onaj način, bilo gustoćom ili slično, na koji način god želite, ima određeni intenzitet djelovanja. To može postati nula. Drugim riječima, možemo imati prazan prostor. Ali još nije gotovo. Da prazan prostor nije krajnje stanje mogu vam ilustrirati pomoću sljedećeg: Pretpostavite da imate dječaka i da kažete, „On je praznoglav momak. Predao sam mu mali imetak ali on ga je počeo trošiti. Ne može imati manje od ništa. Konačno može imati ništa, ali se tješim mišlju da ne može ići dalje jednom kada dođe na nulu“! Ali tu možete biti razočarani. Momak počinje ulaziti u dug. Tada se ne zaustavlja na nuli; stvar postaje gora od nule. Ima veoma stvarno značenje. Kao njegov otac, vi stvarno imate manje ako uđe u dug nego ako je stao kada nije imao ništa.
Ista vrsta stvari, sada, primjenjuje se na uvjete na Suncu. Obično se ne smatra praznim prostorom već se misli na najveću moguću razrijeđenost i postulira se razrijeđeni užareni plin. Ali ono što moramo napraviti je ići do stanja praznine i zatim i dalje od toga. To je u stanju negativnog materijalnog intenziteta. U točki gdje je Sunce našla bi se rupa u prostoru. Tamo je manje od praznog prostora. Stoga svi učinci koji bi se promatrali u Suncu moraju biti razmatrani kao privlačne sile a ne poput sila tlaka. O sunčevoj koroni, na primjer, ne smije se misliti kako je razmatra moderni fizičar. Treba biti razmatrana na takav način da imamo svijest ne o silama koje zrače vani kao što bi ukazivala pojavnost, već o privlačnoj sili od šupljine u prostoru, od negacije materije. Ovdje nas naša logika iznevjerava. Naše razmišljanje ovdje nije valjano, jer receptivni organ ili čulni organ preko kojeg to percipiramo naše je cijelo tijelo. U ovoj senzaciji naše cijelo tijelo odgovara oku u slučaju svjetlosti. Ne postoji izolirani organ, na toplinske uvjete odgovaramo cijelim našim tijelom. Činjenica da možemo koristiti prst da bi percipirali toplinsko stanje, na primjer, ne govori protiv ove činjenice. Prst korespondira dijelu oka. Dok je oko dakle izolirani organ i kao takav funkcionira da objektivizira svijet svjetlosti i boje, takav nije slučaj s toplinom. Mi smo toplinski organ u našoj potpunosti. Na račun toga, međutim, vanjski uvjet koji dovodi toplinu ne dolazi nam u tako izoliranom obliku kao uvjet koji dovodi svjetlost. Naše oko je objektivizirano unutar našeg organizma. Ne možemo percipirati toplinu na način analogan svjetlosti jer smo mi s toplinom jedno. Zamislite da s vašim okom niste mogli vidjeti boje već samo različite stupnjeve svjetline, i da su boje kao takve ostale potpuno subjektivne, bile samo osjećaj. Vi nikad ne biste vidjeli boje; govorili bi o svijetlu i tami, ali boje u vama ne bi evocirale odgovor a tako je i s percepcijom topline. One razlike koje percipirate u slučaju svjetlosti na račun činjenice da je vaše oko izolirani organ, takve razlike uopće ne percipirate u slučaju topline. One žive u vama. Dakle kada govorite o plavoj ili crvenoj, te boje se smatraju kao objektivne. Kada se sa analognom pojavom susretnemo u slučaju topline, ono što odgovara plavoj i crvenoj je unutar vas. To ste vi sami. Stoga to ne definirate. To od nas zahtijeva da usvojimo potpuno drugačiju metodu za opservaciju objektivnog bića topline od metode koju koristimo kod objektivnog bića svijetlosti. Ništa nije imalo tako veliki učinak zablude na promatrače 19-og stoljeća kao ova opća tendencija da se stvari unificiraju shematski. U fiziologiji možete svugdje naći „čulnu fiziologiju“. Baš kao da je postojala takva stvar! Baš kao da je postojalo nešto za što bi se moglo reći, općenito, „to vrijedi za uho kao i za oko, ili čak za čulo osjećaja ili za čulo topline“. Apsurdno je govoriti o čulnoj fiziologiji i reći da je čulna percepcija ovo ili ono. Moguće je jedino govoriti o percepciji samo oka, ili o percepciji samog uha i slično tome za naš cijeli organizam kao toplinski čulni organ, itd. To su veoma različite stvari. Jedino besmislene apstrakcije rezultiraju iz općenitog razmatranja čula. Ali svuda ćete naći tendenciju prema generaliziranju ovih stvari. Rezultirajući zaključci bi bili smiješni kada ne bi bili toliko štetni za naš cjelokupan život. Ako netko kaže — Ovdje je dječak, drugi dječak ga je istukao. Također se tada izjavljuje — Jučer ga je učitelj udario šibom; učitelj ga je istukao. U oba slučaja je istučen; nema razlike. Da li ću iz ovoga zaključiti da su loš dječak koji je podijelio danas batine i učitelj koji je to izvršio jučer pokrenuti istim unutarnjim motivima? To bi bio apsurd; bilo bi nemoguće. Ali sada, izvršen je slijedeći pokus: poznato je da kada se zrake svijetla puste da padnu na konkavno zrcalo, pod odgovarajućim okolnostima one postaju paralelne. Kada su pokupljene od drugog konkavnog zrcala udaljenog od prvog one su koncentrirane i fokusirane tako da se pojačano svijetlo javlja u fokusu. Isti pokus je napravljen s takozvanim toplinskim zrakama. Opet se može pokazati da i one isto mogu biti fokusirane — termometar će to pokazati — i postoji stvorena točka visokog toplinskog intenziteta. Ovdje imamo isti proces kao i u slučaju svjetlosti; stoga su toplina i svjetlost fundamentalno ista vrsta stvari. Jučerašnje udaranje i ono današnje su ista vrsta stvari. Ako bi osoba u praktičnom životu došla do takvog zaključka, bila bi smatrana glupanom. U znanosti, međutim, kakva se vrši danas, on nije budala, već visoko respektirani pojedinac.
Zbog takvih stvari trebamo težiti za jasnim i lucidnim konceptima, i bez njih nećemo napredovati. Bez njih fizika ne može pridonijeti općim svjetskim pogledima. Posebno je u oblasti fizike nužno doći do ovih očiglednih ideja.
Sasvim dobro znate iz onog što vam je razjašnjeno, barem u nekoj mjeri, u mom zadnjem ciklusu, da je u slučaju pojave svjetlosti, Goethe uveo nešto reda u fiziku te klase činjenica, ali nije mu dano nikakvo priznanje.
Na polju topline poteškoće s kojima se suočavamo su posebno velike. To je zato jer je od vremena Goethea cjelokupno fizikalno razmatranje topline bilo uronjeno u kaos teoretskih razmatranja. U 19 stoljeću mehanička teorija topline kako je nazvana, rezultirala je u grešci za greškom. Primijenila je koncepte provjerljive samo opservacijom na oblast nedostupnu opservaciji. Svatko tko vjeruje da je sam sposoban misliti, ali tko to u stvari nije sposoban, može predlagati teorije. Jedna takva je slijedeće: plin zatvoren u posudi sastoji se od čestica. Te čestice ne miruju već su u stanju stalnog kretanja. Pošto su ove čestice u stalnom kretanju i male su i zamišljene kao odvojene velikom udaljenošću, ne sudaraju se često već samo povremeno. Kada to naprave one se odbiju. Njihovo kretanje je promijenjeno tim uzajamnim bombardiranjem. Sada kada se zbroje svi razni blagi sudari dolazi do pritiska na stjenke posude i preko tog pritiska može se mjeriti kolika je temperatura. Zatim je izjavljeno, „čestice plina u posudi su u određenom stanju kretanja, bombardirajući jedna drugu. Cijela masa se rapidno kreće, čestice bombardiraju jedna drugu i udaraju u stjenku. To dovodi do povećanja topline“. Mogu se kretati sve brže, jače udarati u stjenku. Zatim se može upitati, što je toplina? To je kretanje tih malih čestica. Sasvim je izvjesno da su pod utjecajem činjenica ovakve ideje bile plodne, ali samo naizgled. Cjelokupna metoda razmišljanja počiva na jednom temelju. Mnogo ponosa je otišlo na ovu takozvanu „mehaničku teoriju topline“, jer izgleda da objašnjava mnoge stvari. Na primjer, objašnjava kako je kada trljam prst o površinu napor koji uložim, pritisak ili rad, transformiran u toplinu. Toplinu mogu okrenuti natrag u rad, u parnom pogonu na primjer, gdje osiguravam kretanje pomoću topline. Veoma zgodan radni koncept je izgrađen na ovoj liniji. Rečeno je da ako objektivno promatramo ove stvari koje se događaju u prostoru, one su mehanički procesi. Lokomotiva i automobili se svi kreću naprijed itd. Kada sada, preko neke vrste rada, proizvodim toplinu, ono što se stvarno dogodilo je da je vanjsko primjetno kretanje bilo transformirano u kretanje krajnjih čestica. To je zgodna teorija. Moglo se reći da je sve u svijetu zavisno od kretanja i samo imamo transformaciju od primjetnog kretanja u kretanje koje nije primjetno. Ovo potonje percipiramo kao toplinu. Ali toplina je u stvari ništa nego sudar i kolizija malih čestica plina koje udaraju jedna drugu i stjenku posude. Promjena u toplinu je kao da se ljudi u ovoj cijeloj publici počnu kretati i sudaraju jedni s drugima i sa zidovima itd. Ovo je Clausiusova teorija o tome što se zbiva u plinom ispunjenom prostoru. Ovo je teorija koja je rezultirala primjenjivanjem metoda Ahilove propozicije na nešto što nije dostupno opservaciji. Nije primijećeno da je isti nemogući temelj uzet kao i u rezoniranju o Ahilu i kornjači. To jednostavno nije kako se mislilo da jest. Unutar plinom ispunjena prostora stvari su sasvim drugačije nego ih zamišljamo da jesu kada prenosimo promotrivo u oblast nepromotrivog. Moj cilj danas je predstaviti vam ovu ideju na uvodni način. Iz ovog razmatranja možete vidjeti da temeljna metoda razmišljanja nastala tijekom 19-og stoljeća, počinje padati. Jer veliki dio metode počiva na načelu kalkulacije iz promotrenih činjenica pomoću diferencijalnog koncepta. Kada su promotrena stanja u plinom ispunjenom prostoru položena kao diferencijali u skladu s idejom da imamo posla s kretanjima krajnjih čestica, tada slijedi vjerovanje da je integrirajući razvijeno nešto stvarno. Ono što treba shvatiti je ovo: kada idemo od običnih metoda računanja na diferencijalne jednadžbe, nije moguće odmah integrirati bez gubitka sveg kontakta sa stvarnošću. Ova lažna predodžba o odnosu integrala prema diferencijalu vodila je fiziku 19-og stoljeća u pogrešne ideje o stvarnosti. Treba razjasniti da se u određenim primjerima mogu postaviti diferencijali ali za ono što se dobije kao diferencijal ne može se misliti kao da se može integrirati bez da nas to odvede u oblast idealnog nasuprot realnog. Razumijevanje ovoga je od velike važnosti u našem odnosu prema prirodi.
Jer vidite, kada ostvarim određeni transformacijski period, kažem da je rad izvršen, toplina proizvedena i od te topline, rad opet može biti osiguran preokretanjem tog procesa. Ali procesi organskog ne mogu se odmah preokrenuti. Zatim ću pokazati mjeru u kojoj se taj preokret primjenjuje na anorgansko u oblasti topline osobito. Postoje također veliki anorganski procesi koji nisu reverzibilni, kao što su procesi biljke. Ne možemo zamisliti preokretanje procesa koji se odvija u biljci od formiranja korijena, preko formiranja svijeta i ploda. Proces ima svoj put od korijena do postavljanja ploda. Ne može se preokrenuti natrag kao anorganski proces. Ova činjenica ne ulazi u naše kalkulacije. Čak i kada ostanemo u anorganskom, postoje određeni makrokozmički procesi za koje naš račun nije valjan. Recimo da ste mogli postaviti formulu za rast biljke. Bila bi veoma komplicirana, ali pretpostavimo da imate takvu formulu. Određeni izrazi u njoj nikada ne bi mogli biti negativni jer to napraviti ne bi bilo u suglasju sa stvarnošću. Pred licem velikih pojava svijeta ne mogu preokrenuti stvarnost. To ne vrijedi, međutim, za izračun. Ako danas imam pomrčinu Mjeseca mogu jednostavno izračunati kako je u prošlom vremenu u periodu Talesa, na primjer, bila pomrčina Mjeseca. Odnosno, samo u kalkulaciji mogu preokrenuti proces, ali u stvarnosti proces nije reverzibilan. Ne možemo prijeći od sadašnjeg stanja Zemlje na prethodna stanja — na pomrčinu Mjeseca u vrijeme Talesa, na primjer, jednostavno preokrećući proces u proračunu. Proračun može ići naprijed ili natrag, ali stvarnost se obično ne slaže s kalkulacijom. Ova potonja prelazi preko stvarnosti. Mora biti definirano u kojoj su mjeri naši koncepti i izračuni samo konceptualni u sadržaju. Unatoč činjenici da su reverzibilni u stvarnosti nema reverzibilnog procesa. To je važno pošto ćemo vidjeti da je cijela teorija topline izgrađena na pitanju slijedeće vrste: u kojoj su mjeri unutar prirode toplinski procesi reverzibilni a u kojoj mjeri su ireverzibilni?