Итак паралельно с развитием термометрии, всё научное сообщество, все сильнее подходило к пониманию, необходимости создания новой теории тепла.
Старая теория Аристотеля уже давно себя изжила. Эта теория, о которой я упоминал ранее. Суть её заключалась в двух началах "тёплого" и "холодного", существующих в теле равноправно. И под внешним воздействием, они смешиваются в теле в разных пропорциях.
Несмотря на то что в 17 веке, все так же о тепловых явлениях, практически ничего не знали, Галилей предложил новую теорию, о существовании невесомого эфира под названием - теплород. Эта гипотеза лишила необходимости в "холодном" начале Аристотеля.
Согласно его теории, степень нагретости тела, является следствием количества теплорода в нём. Чем больше теплорода в теле, тем сильнее оно нагрето, полагал Галилей. В этой гипотезе тепло представлялось как невесомое вещество.
Но через некоторое время, в спор вступил и Ф. Бэкон. В своей книге "Новый Органон", он сделал вывод на основании своих опытов и наблюдений, что тепловое состояние тела, это следствие движения малых частиц из которых оно состоит - корпускул.
Однако, я бы отметил, что обе гипотезы не имели никаких оснований и подтверждений и были пусть и не по времени гениальными, но все же догадками.
Противостояние двух научных подходов, будет жёстким и продлится почти 2 века. В ходе этого противостояния будет реализована мечта Амонтона, по окончательному разделению понятий "тепло" и "температура".
Однако, для полноты картины, нужно заметить, что корни обеих теорий и корпускул и теплорода, уходят в античную философию. Молекулярная теория тепла обсуждалась философами атомистами Демокрит и др. Особенно наглядно она была отражена в поэме Лукреция Кара "О природе вещей". Теорию теплорода, до Аристотеля, обсуждали ещё пифагорейцы.
Нужно сделать замечание, что вплоть до середины 19 века, острого противостояния между двумя гипотезами не было. Основной причиной было то, что не было необходимости в изучении преобразования тепла в другие виды энергии. Передача тепловой энергии между телами, нормально описывалась обоими гипотезами и теплородом и корпускулярной.
Первое отступление.
Понятие теплорода, ввёл в лексику Ломоносов. При переводе на русский язык, первого учебника по физике, который написал его учитель Христиан фон Вольф. В этом же учебнике впервые появились понятия - калория, калориметр и т.д.
Второе отступление.
Несмотря на достаточно интенсивное развитие науки. Техника давно ушла вперёд. Были созданы и постоянно совершенствовались паровые машины. Это происходило методом проб и ошибок, а также осуществлением прикладных исследований. Точно таким же путём развивалась и холодильная техника, но об этом позже.
Очень много было сделано в теории тепловой техники. Практически весь накопленный опыт был описан и систематизирован. Особенно в этом преуспел хороший друг Ломоносова, член петербургской академии наук Георг Рихман. Параллельно с ним Джозеф Блэк, ввёл понятия теплоемкости и теплоты фазового перехода, так нужное сейчас холодильщикам.
Таким образом, к концу 18 века, обе теории существовали параллельно, причем каждая из них, имела своих весьма уважаемых сторонников. Примечательно, что учитель Ломоносова Вольф, придерживался теории теплорода, а ученик теории корпускул. Также Ломоносов перетянул на свою сторону и своего друга по Петербургской Академии Наук Рихмана, который изначально тоже был сторонником теплорода.
Долгое время, преимущество было на стороне перетекающего из тела в тело теплорода. Эта теория отлично описывала все наблюдения и опыты. Но тем не мене теория мелких частиц набирала популярность в учёной среде. Одним из недостатков её было отсутствие математических зависимостей для количественной оценки результатов опытов. Нужно также обязательно отметить, тот факт, что Сади Карно, один из основоположников термодинамики, был негласным сторонником теплорода. Это объясняется тем, что в своей широко известной работе по анализу идеального цикла тепловой машины, он постоянно оперировал термином "теплород". Так получается, что не совсем корректная гипотеза, во многом помогла учёным в становлении термодинамики.
Казалось бы позиции теории теплорода, были незыблемыми, пока не наступил переломный 1798 год. В те годы произошло событие которое выбило основание из под теории теплорода. Опыты поставленные графом Б. Румфордом, по сверлению стволов пушек. Пушечные стволы при сверлении очень сильно нагревались, что являлось следствием выделения тепла. Но как это можно было объяснить согласно теории теплорода?
В продолжении этих опытов были написаны работы Лапласа и Лавуазье, но и те не смогли дать существенный ответ, какая из этих теорий верна.
В дальнейшем я расскажу, как именно изучение холода, позволит отказаться от одной из гипотез.