Когда мы говорим: прибавка в "2 или 3 градуса", то при обычных температурах нам это не кажется много, но при температурах, близких к абсолютному нулю, это уже огромная прибавка сравнительно с ним.
Можно было бы предположить, что переход от 12 абсолютных градусов к 8 будет так же труден, как от 8 до 4 градусов или от 4 до 0; но это далеко не так. Каждый следующий градус вниз по шкале гораздо труднее достигнуть, чем предыдущий.
Следующие два примера помогут нам пояснить это явление, хотя на первый взгляд они покажутся нелепыми.
Представим себе, что один человек взял в долг у другого полтинник и уплатил ему сначала 24 копейки, затем 12, потом 6 и так далее, каждый раз возвращая половину уплаченной перед этим суммы. Скоро будет им возвращено 49 1/2 копейки, если он будет распиливать пополам оставшуюся у него часть последней копейки долга, но как бы мал остаток ни был, он будет оставаться бесконечно, если уплата будет производиться тем же путем, хотя бы и производилась каждую секунду. И тот, кто стремится получить обратно свой полный полтинник, не получит его, как бы долго расплата ни продолжалась.
Представим себе, что тем же самым способом, как мы возвращали одолженный нам полтинник, мы будем выкачивать воздух насосом из пространства, которое хотим сделать пустым, т. е. сначала выкачиваем движением поршня половину всего воздуха, потом половину оставшегося и т. д. В скором времени наше пространство будет почти безвоздушным, но мы никогда не достигнем желанного конца, потому что каждый раз, как бы мало воздуху ни оставалось в нашем пространстве, мы выкачиваем из него только половину остатка. Это будет продолжаться бесконечно.
Приведенные примеры помогают нам выяснить, что значительно легче достигнуть температуры на двести семьдесят два градуса ниже точки замерзания воды, чем преодолеть последний градус и достигнуть самой холодной температуры, какую только возможно себе представить.
Возможно, что такой температуры никогда не будет достигнуто.
Но очень важно, что уже достигли температуры жидкого воздуха. Это открытие является очень ценным и в высшей степени полезным средством в руках химиков.
Изучение низких температур дает возможность делать важные и интересные открытия в химии, так как обычные химические процессы чрезвычайно изменяются, если протекают при низких температурах.
Значительное число химических процессов, вроде тех, какими являются горение или обмен веществ в нашем организме, могут происходить только в обычных промежутках температур.
Так, например, вещество Солнца слишком горячо для того, чтобы на нем могли совершаться те же химические процессы, как и на современной Земле, а потому атомы ни одного нашего элемента не могут соединяться там с атомами другого, и как последствие этого на Солнце есть только отдельные атомы наших элементов, но нет их химических соединений.
Аналогичные явления наблюдаются и при очень низких температурах. Так, атомы тех веществ, которые при обычной температуре соединяются друг с другом с огромной силой, сопровождающейся даже взрывами, совершенно не действуют друг на друга при очень низких температурах.
Джеймс Дьюар и знаменитый французский химик Анри Муассан показали, что существует такая низкая температура в области химических явлений, при которой ни один из известных нам элементов не действует на другой2. Эта температура имеет свои особенности и свои границы. Когда это открытие в химии будет изучено, оно будет иметь важные последствия вообще для науки.