Вот каким образом мы должны, следовательно, устанавливать принципы механики, чтобы приспособить их к точке зрения учения об энергии. Спрашивается, однако, обладает ли созданная таким образом вторая картина какими-нибудь преимуществами перед первой? Для решения этого вопроса рассмотрим ближе ее преимущества и недостатки.
На этот раз в наших интересах прежде всего заняться вопросом о целесообразности, потому что с этой точки зрения известный шаг вперед не подлежит ни малейшему сомнению. В самом деле, наша вторая картина естественных движений прежде всего значительно более ясна; она воспроизводит гораздо больше особенностей этих движений, чем первая. Когда мы хотим вывести принцип Гамильтона из общих основ механики, мы должны к этим основам присоединить некоторые предпосылки о действующих силах и о свойствах возможных неподвижных соединений. Эти предпосылки носят весьма общий характер, но именно поэтому они означают столь же много важных ограничений, выраженных в этом принципе движения. И, наоборот, из этого принципа может быть выведен целый ряд таких отношений и в особенности взаимоотношений между возможными силами всякого рода, которые в принципах первой картины отсутствовали, но во второй картине и – что важнее всего – в природе встречаются. Доказательство этого составляет существенное содержание и цель работ, обнародованных Гельмгольцем под заглавием: «О физическом значении принципа наименьшего действия». Но мы точнее изобразим действительное положение вещей, если скажем, что самый факт, который должен быть доказан, образует то открытие, которое сообщено и изложено в этой работе. Ибо в открытии нуждалось, действительно, познание того, что из столь общих предпосылок могут быть выведены столь специальные, важные и соответствующие действительности последствия. На эту же работу мы можем сослаться для иллюстрации нашего утверждения. И так как эта работа в настоящее время знаменует собой величайший прогресс физики, мы можем отклонить от себя вопрос о том, достижимо ли еще более тесное приспособление в природе – ограничением, например, форм, допустимых для потенциальной энергии. Лучше мы укажем на то, что вторая наша картина и в отношении простоты свободна от тех опасностей, которые грозили целесообразности первой картины. В самом деле, если нас спросят об истинной причине того, почему современная физика предпочитает излагать свои идеи на языке учения об энергии, то ответ будет гласить так: потому что этим путем ей легче всего избегнуть рассуждений о вещах, о которых она очень мало знает и которые не имеют никакого влияния на то существенное, что она хочет выразить. Мы заметили уже как-то, что сведение явлений к силе заставляет нас постоянно связывать наши рассуждения с рассмотрением отдельных атомов и молекул. В настоящее время мы, правда, убеждены в том, что весомая материя состоит из атомов; имеем мы также более или менее определенные представления о величине этих атомов и их движениях в известных случаях. Но форма атомов, взаимная связь между ними, движения их в большинстве случаев – все это остается совершенно скрытым от нас: число их во всех случаях необозримо велико. Поэтому само представление наше об атомах есть весьма важная интересная цель дальнейшего исследования, но всего менее им удобно пользоваться как известной и надежной основой для математических теорий. Вот почему для столь строго точного мыслителя, каким был Густав Киргофф, было почти мучительно видеть атомы и их колебания поставленными в центре теоретического рассуждения без особой принудительной необходимости. Пусть произвольно допущенные свойства атомов не оказывают никакого влияния на конечный результат, пусть этот последний и правилен, тем не менее частности самого вывода могут быть в значительной доле ложны, и самый вывод представляет собой только доказательство мнимое. Старая точка зрения физики здесь не оставляет никакого выбора, никакого исхода. Точка же зрения учения об энергии, а следовательно, и наша вторая картина механики имеет то преимущество, что в предпосылках проблем включены только признаки, непосредственно доступные опыту, параметры или произвольные координаты рассматриваемых тел, что рассуждения могут быть введены далее в конечной и законченной форме при помощи этих признаков и, наконец, что окончательный результат может быть непосредственно переведен опять в доступный проверке опыт. Кроме самой энергии в ее немногих формах, в рассуждение не введены никакие вспомогательные конструкции. Наши рассуждения могут ограничиться известными особенностями рассматриваемых систем тел, и мы не вынуждены затушевывать наше незнание подробностей произвольными и не имеющими никакого влияния гипотезами. Не только конечный результат, но и все рассуждения, при помощи которых мы к нему пришли, мы можем защищать, как правильные и нужные. Таковы преимущества, благодаря которым этот метод сделался дорогим для современной физики и которые присущи поэтому и нашей второй картине механики. В наших терминах, которые мы объяснили уже выше, мы назовем эти преимущества преимуществами простоты, а, следовательно, и целесообразности.
