Именно Шталь в 1703 году сформулировал знаменитую флогистонную теорию. Узнав, что при прокаливании многих окисей с угольным порошком получаются чистые металлы, он предположил, что в угле содержится некое горющее начало – флогистон. Соединяясь с тем или иным веществом, флогистон передает ему свои горючие свойства, а при сгорании получившегося продукта снова выделяется из него в виде огня. Пытаясь объяснить увеличение веса металлов при прокаливании на воздухе, когда флогистон должен изгоняться из них, Шталь не побоялся даже предположить, что флогистон наделен отрицательным весом.
Над это теорией впоследствии многие потешались, но отрицать тот факт, что она внесла весьма существенный вклад в развитие научных представлений, нельзя.
Со временем Б. Румфорд, Дж. Джоуль и другие физики того времени (среди которых, кстати, был и наш великий соотечественник М.В. Ломоносов) путем остроумных опытов и рассуждений опровергли «калорическую» теорию, доказав, что теплота невесома и ее можно получать в любых количествах просто за счет механического движения. Было установлено, что теплота сама по себе не является веществом – это всего лишь энергия механического движения его атомов или молекул. Именно такого понимания теплоты и придерживается современная физика. Словом, точная систематизация знаний о тепловых состояниях вещества была получена только благодаря выходу в какое-то новое «качество», только благодаря проникновению на более фундаментальный уровень строения материи. Поэтому и вновь сформированная количественная шкала объединяла собой уже не агрегатные состояния воды, но явления, принадлежащие именно этому уровню. Между тем здесь, в круге физических явлений, обнимаемых этой шкалой, различия между водой и любыми другими химическими соединениями по существу исчезают, ведь что бы ни попало в сферу нашего внимания, в контексте температуры мы будем видеть только движение неких абстрактных материальных частиц и не более того. Иными словами, частиц, которые лишены всякой химической определенности. Все качественные отличия молекул и атомов в этом контексте полностью исчезают из поля нашего зрения, точно так же, как все индивидуальные особенности новобранцев исчезают из поля зрения того ротного старшины, который начинает строить их по ранжиру.
Второе: на самом деле скачкообразный переход в иное агрегатное состояние вещества обеспечивается преобразованиями, которые происходят в совершенно иной сфере, а именно – в сфере развития материальных средств нашей познавательной и практической деятельности. (Ну, и, конечно, в совершенствовании метода познания.) Действительно, пока в нашем распоряжении имеются только такие средства температурного воздействия, которые не позволяют достичь ни нуля, ни ста градусов, ни о каких новых состояниях воды мы не узнаем; лишь появление новых практических средств делает возможным прорыв в область принципиально нового знания. Но этот прорыв происходит лишь однажды, поэтому о нем, как правило, очень скоро забывают. До тех же пор, пока этот прорыв не свершится, мы имеем дело не с качественными преобразованиями, но с круговращением в рамках одних и тех же качественных форм.
Таким образом, качественные характеристики воды определяются вовсе не особенностями теплового движения ее молекул, но чем-то иным. Ведь все ключевые ее свойства описываются вовсе не в терминах теплофизики, а в терминах совершенно иной научной дисциплины – химии. Что же касается собственно температурной шкалы, то она привносится нами лишь «задним числом», иными словами, только после того, как действительный переход в другое качество (в область более глубоких и развитых знаний о мире физической реальности) уже совершился.
Сама по себе температурная шкала не дает никакой возможности получить принципиально новое знание о природе воды, это новое знание обретается в первую очередь с помощью тех же средств познания, которые позволяют нам сформировать и само представление о полном диапазоне температуры. Температурная же шкала помогает упорядочивать, систематизировать и классифицировать полученную ранее информацию. Между тем в науке переход в иное качество – это всегда открытие, это всегда изменение сложившегося способа «форматирования» наших знаний о мире. Складывающаяся на каждом этапе познания классификация научной информации обеспечивает систематическое воспроизводство предсказываемых любой теорией результатов. Но в мире науки подлинный переход от одного «качества» к другому происходит вовсе не там, где мы получаем возможность систематически воспроизводить какой-то результат, но только там, где он совершается впервые. Различие состоит примерно в том же, чем отличается, скажем, изобретение велосипеда от его серийного производства.
Что же касается нашего примера, то впервые переход в иное агрегатное состояние, иными словами, обнаружение нового «качества» произошло тогда, когда человеком было открыто новое средство практической деятельности. Вероятно, это было открытие огня.