Сохранение энергии
На фоне этого действенного прогресса науки, старой и новой, два крупных теоретических обобщения выступают как главный вклад XIX века в науку. Одним из них, в области физики, была теория сохранения энергии; другим, в области биологии, — теория эволюции. Первая, как мы увидим, является плодом осознания целой плеядой ученых, от Карно до Гельмгольца, всей важности взаимопревращаемости различных форм энергии как космического закона. В действительности идея эта возникла как результат изучения превращения энергии угля в силу, что нашло свое практическое воплощение в паровой машине еще на заре промышленной революции. Постепенно эта мысль принимала все более отчетливо выраженную математическую форму и выросла в науку — термодинамику, первый закон которой — закон сохранения энергии — связан со вторым ее законом, определяющим ограниченность запасов энергии в природе. Характерно для того времени, что второй закон был открыт Сади Карно еще в 1824 году, ибо именно этот, а не первый закон определяет количество работы, которая может быть получена машиной данного типа из каждой тонны угля. Этот коэффициент полезного действия машин редко превышал в то время пять проценто.
Первый закон термодинамики устанавливает принцип унификации, показывая, что силы природы, которые прежде считались изолированными, — материальное движение, звук, теплота, свет, электричество и магнетизм — могли быть выражены в одних и тех же единицах — в единицах энергии, количество которой во вселенной никогда не увеличивается и не уменьшается. Формулировка этого закона вызывает в памяти давнишний фрагмент Гераклита о таких изменениях: «Все обменивается на огонь, и огонь — на все, подобно тому как на золото — товары и товары — на золото» — и, безусловно, представляет собой физическое выражение принципа свободной торговли, установленного на практике именно в это время. Закон сохранения энергии явился великолепным расширением закона Ньютона о сохранении движения, но, как и этот последний, не содержал в себе концепции прогрессивных изменений. Из второго закона, безусловно, вытекала необходимость каких - то изменений, однако скорее в форме дегенерации, чем прогресса, ибо закон этот гласит, что в любой замкнутой системе теплота и холод должны в конце концов объединиться в некоторую единообразную тепловатость, из которой уже не может быть получено никакой энергии.