第一章热的问题
1.关于热的成因的新旧观点
几乎没有任何一门科学学科像热学那样引起了如此多的研究。正是由于他们，热力学和由此而来的能量理论才成为精确而丰富的科学。
但是，如果我们简单地问问自己，这些研究揭示了热量产生的原因，我们必然会承认，我们并不比一个世纪前更先进。一百多年前，著名的汉普里·戴维写下了以下几句话，对此我们没有什么可补充的地方:
“由于所有物质都可以通过冷却来填满一个更小的体积，很明显，物质粒子之间必须有空间;既然每一个物体都能把膨胀的力量传递给一个温度较低的物体，也就是说，都能给它的粒子以膨胀的运动，那么就可以推断出它自己的粒子也有运动;但是，由于只要它的温度是均匀的，它的各部分的位置就没有变化，因此，如果它存在的话，它的运动一定是振动的或波动的运动，或者是粒子围绕它们的轴的运动，或者是粒子之间围绕彼此的运动。
“似乎可以解释所有的热现象，如果假设在固体中粒子处于恒定的振动运动状态，最热的物体的粒子以最大的速度运动，并通过最大的空间;在流体和弹性流体中，除了振动运动(振动运动必须被认为是最后一种运动)之外，粒子还绕着它们的轴以不同的速度运动，弹性流体中的粒子运动得最快;在虚无的物质中，粒子绕着它们自己的轴运动，彼此分离，以正确的路线穿过空间。温度可以认为取决于振动的速度;在更大的空间中进行的运动的容量增加;在固体转化为流体或气体的过程中，温度的降低可以解释为，当物体变成流体或无形的时候，粒子围绕它们的轴旋转，或者由于粒子在更大的空间中运动而失去了振动的速度。”
在今天，就像在戴维时代一样，我们认为热量一定是物质粒子的振动、旋转等运动的结果。所有关于原子结构的研究都证明了运动的存在。现在每个原子都被比作一个太阳系。当然，我们从来没有观察过这些运动，仅凭机械上的考虑，我们就认为它们与围绕太阳的行星的运动是一样的。
这些原子的每一个组成粒子都必须通过两种运动来运动:(1)粒子自身的旋转;(2)绕中心旋转。这些运动可能不同，平移的速度也可能不同，经过的轨道的直径也可能不同。通过迫使分子彼此靠近或远离，他们解释了物体因热而膨胀，因冷而收缩的原因。
这些运动元素的平衡变化会产生磁、电和热，但我们完全不知道这些力是如何产生的。
我们可以在不了解热量本质的情况下测量它。“一定量的热量”这一表述构成了一种任意的概念，表示对一种原因未知的效应的测量。“它不是别的东西，”M. Duhem写道，“只是量热计给出的测量，没有别的定义。根据定义，在改性过程中释放的热量是与水的重量成正比的量，这种改性将使水的温度从0上升到一度。”这种设想的不足是显而易见的。
然而，物理学家们最终搁置了热的成因这个问题，他们没有探究运动是如何转化为热的，他们只致力于确定运动的性质。尽管克劳修斯和亥姆霍兹等物理学家已经着手解决这个问题，但他们的努力并没有取得任何成功。为了简化问题，他们把物体的元素归纳为运动中的物质点，承认这种运动的平均力与温度成正比，并努力从它推导出热力学定律，特别是用力学定理推导出卡诺原理。如今，人们几乎普遍承认，这种尝试完全失败了。此外，它没有提供任何关于物体粒子所描述的轨迹变化的线索，根据它们的固体、液体或气体状态，而不是关于它们相互作用的结果。
早期的物理学家用一种简单得多的方法来研究这个问题。对他们来说，它是一种浸透了所有身体的液体，并通过燃烧自行分离。当拉瓦锡证明人体不但不能通过燃烧来减轻体重，相反还会增加体重时，这一被称为炎症的理论受到了很大的动摇。然而，在卡诺时代，热仍然被认为是一种液体，人体可以分离或吸收，与旧的燃素的区别仅仅在于它的不可计量性。
从长远来看，物理学家放弃了热流的概念;但是，在花了50多年的时间，用运动产生热的力学理论来代替流体概念的力学理论之后，他们现在似乎——以一种相当迂回的方式——又要回到后者。正如de Heen教授所非常正确地指出的那样，“将炎症液与物质混合的旧想法与目前所接受的想法是相同的，即与物质混合的是电微粒”。想象热原子的理由和想象电原子的理由一样多。
热是一种流体的古老观念一直很有说服力。如果没有它，萨迪·卡诺也许永远不会想到将热的流动与液体的流动进行比较，毫无疑问，他也永远不会发现以他的名字命名的原理，这个原理深刻地改变了物理和化学科学的发展方向。
此外，必须充分认识到，如果物理学家和化学家拒绝把热吸收到流体中去，他们几乎总是把它当作一种流体来对待。化学家常说热是被物体吸收或释放出来的。根据他们的说法，当一种组合形成时，它应该无限期地保持这种热量，直到它被摧毁。然后它释放的量正好等于吸收的量。物理学家告诉我们，当一个物体被加热时，它会吸收热量，并在冷却时恢复热量。如果热真的是一种流体，我们就没有别的说法了。
数学家们自己也经常使用类似的语言。他们所有的公式都被框定得好像热是由流体构成的。拉普拉斯、泊松、拉姆等人把热量同化为膨胀的流体，把粒子的温度同化为其中流体的张力。热量的变化是由这些粒子之间的热量变化与它们各自的温差成正比来解释的。在今天，当热被认为是物质粒子的振动运动时，我们仍然经常继续把它当作流体来争论，事实上，它具有流体的许多性质。
M.布西内斯克在他的《热分析理论》中写道:“热在无热体中的传播与流体在多孔物质中的过滤之间的相似之处是如此的接近，以至于如果存在热流，我们就可以从中得到关于传导性的力学理论。”
此外，我们还不能确定这种流体是否存在。电子开始在热量现象中起重要作用。在把我们带回到古老的电液之后，他们也许会让热液复活。目前我们对这一点完全一无所知。
2.热作用下物体状态的变化及由此产生的能量变化
热对物质的影响每天都能观察到。简单地检查一下体温计柱的运动，就会发现人体热胀冷缩。物质的灵敏度是如此之高，以至于温度的百万分之一度的变化就足以使其电阻发生实验可察觉的变化。以太中最轻微的振荡会引起它的振动和辐射。因此，物质和以太之间存在着持续的能量交换。
现在已经不可能把物质脱离其周围环境来考虑了。后者的变化调节它的平衡和它的形式，使它成为固体，液体，或气体。物质对应于其内部能量和围绕它的外部能量之间的平衡状态。
原子元素的旋转运动和公转运动在热的作用下不断变化。它不仅改变了它们的旋转速度，还改变了轨道的直径。当这些物质增加时，物体的粒子之间的距离就越来越远，构成聚合力的分子引力就被克服了，物质首先变成液体，然后变成气态。在这些变化过程中，物体吸收一定比例的热量，当它们回到初始状态时，这些热量会以绝对相等的数量恢复。物质所吸收的能量恰好又被归还，因此我们有理由相信，物质既没有创造它，也没有毁灭它。
从物理学的观点来看，热可以被定义为一种能引起物体体积变化从而引起物体膨胀的能量形式。这种膨胀是一种很好的测量方法，但是基于这种性质的温度计只能显示提供给一个物体的一小部分热量。例如，当我们加热物质以改变它的状态，即使它液化时，我们产生了三种效果，其中只有一种效果是由温度计显示出来的:(1)我们提高了它的温度;(2)我们改变了分子的内部结构，也就是说，我们影响了一种内部功，而这种内部功是温度计所不能显示的;(3)我们改变了它的体积，也就是说，我们对外界的压力作了一个外部的功，这个外部的压力也不能用温度计来显示。因此，只有一部分产生的热量是用来改变身体温度的。
另一方面，我们可以使一个物体的温度发生变化，而不向它提供或吸收热量。这可以在绝热的操作中观察到，例如，当气体被压缩在一个不透热的容器中。温度由于受影响的功转化为热而升高。
迫使物体改变其状态所必需的热量是相当大的。要将0°C的冰在相同温度下转化为水，必须给予它使水的重量升高1度所需要的热量，即80卡路里。如果水再次结冰，它会恢复吸收的热量。要把100℃的水转变成同样温度的蒸汽，所需要的功就更大了，因为这种转变所需要的热量是使等量的水升高一度所需要的537倍。和以前一样，当分子聚集在一起再次变成液体状态时，这537卡路里很容易恢复-也就是说，当100°C的蒸汽在100°C冷凝成水时也是如此。
廷德尔举了几个例子来说明这样所转移的能量的大小:1公斤氢和8公斤氧结合所产生的热量将使34000公斤水的温度升高1摄氏度，相当于1400多万公斤水。这种组合所形成的9公斤蒸汽在水中凝结，这是一项超过200万公斤的工作。如果按照这个比例继续下去，我们通过降低温度把水变成固态，它仍然会产生70多万公斤。
用我们通常的能量单位来判断，这些表示改变分子状态所必需的力的数字显然是相当大的，但与我们在其他地方所研究的原子内力的量级相比，它们是极其微弱的。
我们必须牢记，在物质状态的不同变化中，所取代的热量的数字是恒定的。它从一种状态到另一种状态所吸收的能量，在它回到第一种状态时，总是被严格地归还。那么，就有简单的能量位移，没有破坏或创造。
这个事实，经过不断的观察，似乎是一个非常有力的论据，不仅支持能量守恒，而且支持这样一个重要的概念:物质和能量是两种截然不同的东西，前者是后者的支持，但从来没有创造过后者。
我的读者知道这些原则已经被推翻了。然而，实际上，这些古老的观念保留了它们所有的价值。因为，如果物质是一个巨大的能量宝库，并且能够通过将自身转化为能量而消失，那么我们还不知道如何从它中提取出少量的能量。
3.热可以作为所有形式能量的尺度吗?
在物体状态的一切变化中，我们只谈到吸收的热和释放的热，而没有考虑其他形式的能量。以前这些都被忽略了，但是对电解规律的深入研究表明，大多数化学变化都伴随着每个反应产生严格恒定的电量，因此这些反应既可以用热的单位表示，也可以用电的单位表示。目前的趋势是用排开的电量而不是用产生的热量来衡量反应。热的产生和电的产生几乎是平行的，因此我们可以问自己，这些力是不是我们只能感知到转化的未知能量的次要表现。例如，化学能可能与它产生的电和热不同，因为后者是由摩擦产生的，摩擦也能产生电和热。
由于热很早就为人所知，而且一切力似乎都能转化为热，自然就以热为计量单位了。当允许辐射落在吸水性表面时，我们考虑那些产生相同热量的等效辐射。用这种方法研究了发光光谱中能量的分配。但是现在看来，有些非常活跃的能量可以在热以外的条件下表现出来，因此不能用热来测量。当我们向太阳光谱中的极紫外线前进时，温度变得越来越小，最后变得非常微小，只有灵敏度过高的仪器才能察觉到。如果我们将自己局限于热量测量，那么可以说在这个范围的一端，能量几乎为零。现在，相反，它异常活跃，因为它解离最抵抗的物体，并将它们转化为阴极射线家族的粒子洪流。
因此，有些形式的能量不能归结为热，因而热也不能帮助我们测量它们。这非常重要的一点一定有一天会引起物理学家的注意。
4.绝对零度的概念
受热物体的粒子运动传递给与其接触的物质，并使它们的体积发生变化。温度计就是以这个事实为基础的。把它放入一个或多或少加热的介质中，它表示在仪器的刻度过程中，这种介质与冰融化的温度之间的温差，该温差被取为零。
这个0显然是任意的，因为我们可以把任何物体的聚变点作为结束的起点。我们所有的零点——例如，电张力的零点——都是同样传统的起点。
然而，物理学家在很长一段时间内被引导为热设想了一个零度，这个零度确实配得上人们给予它的绝对之名，因为当物体达到这个温度时，将不再保留任何热量。这个概念形成于热被认为是一种流体的时代。身体排出所有这种液体的温度构成了绝对零度。
理论上的讨论使其得以固定。拉普拉斯和拉瓦锡将绝对零度设定在融化的冰之下1500摄氏度到3000摄氏度之间。道尔顿把温度定在1500℃。然而，得出这些不同结论的原因是很没有说服力的。
热的物质性理论虽然已被抛弃，但它继续在物理学家的思想中发挥着重要作用。从热力学研究中得出的结论使开尔文勋爵采用-273°C作为绝对零度，这一结论已经从以下的考虑中推导出来:当气体每摄氏度体积收缩1/273时，在低于正常零度273°时，它们就不能再收缩了。
根据绝对零度的概念，在-173°C时，物体不会有更多的热量。如果象人们普遍承认的那样，热只是物质粒子运动的结果，那么这些运动在绝对零度时就会停止。随着这种停止也会消失，毫无疑问，其他力量，如凝聚力。这样，人们就不能很清楚地看到物质会变成什么样子。然而，目前一些物理学家认为绝对零度只是一个理论上的、无法达到的极限，只是一个计算的基准。
这一理论比发现原子能存在的日期要早得多。严格地说，我们可以设想，分子内相对较弱的能量在一定温度下可以消失，但原子内能量的消失是不可想象的。事实上，它们是如此巨大，以至于要废除它们将需要比我们所拥有的任何力量都要强大得多的力量。如果通过任何手段，比如降低温度，我们成功地深刻地扰乱了元素的内部平衡，总是在振动和旋转中，一个物质碎片的原子，它们就会分解，回到以太中。
在这一章中，我们专门研究热，我们不必为这个术语所指定的感觉而烦恼。洛克说:“对我们的感觉来说是热的东西，客观上只是运动。”物理学家研究这些运动，但还没有成功地解释它们。热是物理学的一个章节，其中有一些片段是精确的，但主要是由不确定性组成的。当我们研究由热产生的物质运动与由热产生的物质运动所产生的虚无运动之间的关系时，我们将看到这些运动的数量在增加。
第二章-物质在乙醚振动中的运动转换-辐射热
1.辐射热的性质——物质对以太振动的吸收和转化
辐射热的经典术语是物理学中最错误的术语之一，尽管它表面上是准确的。如果我们靠近火，它会温暖我们;因此它放射出某种东西。如果不是热量，这个东西会是什么?
人们花了很长时间才发现，受热的物体不辐射任何类似热的东西。现在我们知道，它会产生以太的振动，而以太本身是没有温度的，它会在远处使我们变暖，因为以太的振动受到空气分子或它前面的物体的影响，产生了热量。这些振动不是热，而只是热的原因，就像任何运动一样。
教科书中仍然存在的辐射热与物体热的混淆，在很长一段时间里使我们无法认识到辐射热和光的同一性，而它们以前被认为是两种不同的东西。
我们用辐射热这个非常不恰当的名字来称呼的东西，其唯一的起源是以太的振动。当它们的运动被破坏时，它们会产生热量，就像石头被撞击时产生热量一样，但我再说一遍，它们本身不具有任何温度。这很容易证明，只要在辐射热的路径上插入一个冰透镜。无论铅笔的强度有多大，透镜都不会融化，而一块放在焦点上的金属就会变成白炽灯。以太没有温度，而冰对它的振动是透明的，它们穿过了冰而没有融化它。另一方面，当金属停止这些振动时，它通过吸收这些振动并立即在其他振动的形式下恢复它们而变成白炽的，反过来成为没有温度的辐射热的来源，这种影响已经指出过了。
由于以太的振动被称为辐射热，只有在被物体吸收后才能产生热量，很明显，在天体空间中，不存在像地球周围那样的大气，在白炽星(如太阳)的附近，一定会有绝对的寒冷。然而，把温度计伸到这些空间里，就会显示出很高的温度，因为它会拦截以太的振动。它所记录的温度不是环境介质的温度，而是它自身的温度。冰不会融化，因为它允许以太的振动通过而不阻止它们。金属会变成白炽灯，因为它吸收了同样的振动。
生命之所以能在地球上存在，是因为大气和地球吸收了以太的振动;如果最后的这些对他们来说是透明的，一种非常强烈的寒冷将统治我们的星球表面。
蔬菜内部发生的所有化学反应，特别是碳酸转化为碳的过程，都源于这种吸收。
乙醚被物体吸收时的振动可能被它保留下来，并成为各种化学转化的起源。它们因此是固定的，直到有一天，通过分解尸体——也就是说，通过把它带回它原来的状态——我们使它们以热的形式重新出现。在这里，我们更能证明以太与物质的密切关系，以及以太所处的能量交换。
如果物质吸收的乙醚振动没有被用于化学转化，它们只是提高了物体的温度，并通过辐射消失，其速度取决于这些物体的结构或覆盖它们的物质的结构。由抛光金属制成的容器散热缓慢，这就是为什么我们用它来保持液体在高温下。另一方面，同样的金属，如果涂上漆，受热就会迅速断裂。这些事实早已为人所知，李斯特曾用装满开水的立方体作为证据，立方体的表面由不同的金属组成。每张脸散发出不同数量的热量。
所有这些事实都可以在声共振现象中找到一个基本的解释。音叉对最猛烈的噪音没有感觉，如果受到适当周期的声波的撞击，它就会振动。它甚至能够从非常不同的声音混合中挑选出这些声波。因此，它对一些人敏感，对另一些人不敏感。被辐射热击中的身体也是如此。它们只吸收某些振动，而让其他振动通过。我将在下一章回到这一点。
2.物质辐射的持久性
在达到绝对零度之前，物质会不断向以太中发出振动。因此，一块冰可以被认为是一种热源，出于同样的原因，一块发光的煤也可以被认为是一种热源。它们之间唯一的区别是辐射量。极地冰冻的平原是辐射热的来源，就像赤道燃烧的平原一样，如果感光板的灵敏度不是那么有限的话，在最黑暗的夜晚，当暗箱的镜头折射时，就有可能通过物体自身的辐射再现物体的图像。
自然地，所有物体不断发出的这些辐射，只有当温度计陷入比它自身更冷的介质中时，才会对它起作用。如果仪器首先被放置在能够将液体柱降低到-50°C的制冷混合物中，然后放在0°C的冰块前面，冰块辐射的热量将提高50°-也就是说，将使仪器的温度恢复到零。但如果最后一项已经标记为零——显然，液体柱的任何运动都无法显示出辐射。冰会继续辐射到温度计上，然后辐射到冰面上，但它们只是交换辐射。因此，辐射仍然会继续，尽管以这种交换为标志。当我们说一个物体由于辐射而变冷时，我们必然是在暗示这个物体被扔进了一个比它自身温度更低的介质中。从后者得到的热量比它给它的热量少，它的温度就会降低，直到两个物体的温度相等。
当我们不得不把一个物体置于温度较高的介质中，使其保持低温时，我们就用不受辐射的物质包围它，因此就称为不热的物质。羊毛和毛皮具有这种特性。皮克特已经证明，在温度低于-70℃时，大多数无热体会失去它们的特性而变成透热体。我们只能将空气封闭在双层壁的容器中，在两壁之间形成真空，内表面镀银[杜瓦瓶]。这些容器也可以用来保持液体非常热，因为它们阻止了辐射的吸收和发射。
3.伴随热量的电辐射
我们刚才已经看到，物质总是在吸收和辐射。它和以太之间的交换从未停止。被物质所拦截的以太的振动，在物质的作用下，经受着一种我们所不知道的各种机制的变化，对于这种变化，我们只能看到极端的情况。
我从未停止过坚持这一点，以及我以前关于以太与物质关系的工作。当我们检查伴随物体热量变化的电现象时，它们再次出现。
长期以来，物理学家们对热与电之间的亲缘关系有了一点认识，并且越来越认识到，前者的产生是伴随着后者的同时表现的。受到摩擦的物体既产生热又产生电。通过简单地扭曲导线本身而通过导线传播的热量就产生了电。一种物质与另一种物质结合时放出热，同时也放出电。
我们还知道，所有金属的电导率和热传导率明显是相同的。热的良导体是电的良导体，反之亦然。主要的区别在于传播速度。在电的情况下，这是巨大的，相反，在热的情况下，这是非常缓慢的。
如果说热容易转化为电，那么电也同样容易转化为热。只要让电流穿过金属丝，就能看到金属丝根据电阻的不同或多或少地变成红热。如果电流通过一根一半是铂金，另一半是银的导线，铂金就会变成白热的，而银导线的导体好十倍，也就是说，对电流的通过阻力更小，仍然是黑暗的。
我在上一本书中提到的最近的研究使我们有可能进一步了解这一分析的过程。我们现在知道，当一个物体通过某种方法变成白炽灯时，它不仅发出辐射热和光(这两者是完全一样的东西)，而且还发出电粒子的激流。我们甚至已经承认——塞曼的实验似乎证实了这一假设——火焰只是由振动中的电粒子组成的。这些电子的运动，在以太中传播，将产生辐射热和光。然而，伴随白炽和许多其他化学反应而来的电粒子的释放，很可能在许多情况下只是一种次要现象，是用来改变物质平衡的未利用的过剩能量的一种。
分子内能量和原子内能量之间应该存在常数关系。原子是构成分子大厦的基石。在普通化学的所有操作中，我们只是简单地把这些石头移开，这无疑就是为什么那时所产生的热或电的量总是会再次出现的原因。当我们用各种迄今还很不充分的方法去触摸大厦的石头结构，也就是说，原子的结构时，我们就以热或电的形式释放出原子内的许多力，这些力的大小将根据所产生的平衡的扰动而变化，并且可能与这种变化的原因无关。
如果把这一切和前一章看作解释，显然是不够的。尽管有各种公式使它恼火，但这一物理领域是极其晦涩的。热的问题是最困难的问题之一，因为它的解决需要知识，而这些知识目前还很难获得。
第三章物质转化为光
1.物质的光发射
光是由物质的振动在以太中以波的形式传播而产生的。当这些波具有一定的长度，足以使人眼产生印象时，我们就称它们为可见光。当视网膜只对整个太阳光谱的一小部分产生印象，对它们的活动不敏感时，我们就称它们为不可见的。
无论是产生蓝色或红色感觉的振动，还是那些对眼睛没有作用的振动，如红外线或紫外线，它们都属于同一种类，只是频率不同，它们都配得上光的名字。从这个一般的定义可以引出第一个结论。我们应该把物质在绝对零度以下所有温度下所发出的可见或不可见的辐射称为光，正如我们在研究辐射热时所看到的那样。
因此，在任何温度下，物质都在不断地转化为光。一个视网膜足够灵敏的眼睛，在黑暗中看到所有的物体，就好像被一圈明亮的光晕包围着一样，而黑暗对它来说是一无所知的。这样的眼睛也许并不存在，但是我们可以用不同的仪器来代替它。
让我们考察一下物质转化为光的一些条件。
当我们加热一个物体时，它的粒子振动变得更快，它发射的虚无波也会增加。这些波一开始太长，难以察觉，当它们接近500°C时，就足够短，可以看到，并给人一种红色的感觉。从800°C到1000°C，出现更短的波，发出的辐射构成了整个光谱的长度。仅仅是它们微弱的振幅就使我们无法感知它们。温度的作用主要体现在增加发射波的振幅，从而使它们可见。
在不同的温度下，受热的物体发出的波根据其性质长短不同。火焰的亮度在相同温度下取决于白炽体发出的长波和短波的比例，那些发出第二波比第一波多的光源会更明亮。奥尔地幔的亮度是由于它在红色和红外波段的发射功率较弱，相比于它在可见光谱中的发射功率。在这种情况下，温度(约1650°至1700°C)与简单燃气燃烧器的温度没有显著差异。
至于光的亮度，提高一个物体的温度并没有什么好处，因为我们会产生看不见的紫外线，就像使用电弧一样。事实上，光源的温度升高得越多，它发出的辐射就向紫外线方向偏移得越多。
物体因加热而产生的辐射是由所有能够增加其振动的行为产生的，特别是那些提供了早期照明模式的化学反应。作为一种类型，我们可以引用普通气体的燃烧。它由氢和氢碳化物的混合物形成，点燃时与空气中的氧猛烈结合。碳化物中的碳粒子被释放出来并产生白炽，使火焰具有纯氢所不具备的光辉。因此，气体之所以明亮，是因为这些悬浮的白炽粒子。任何固体——比如铂——都可能取代碳粒子。
实际上，在任何一种火焰中发生的现象，例如一支简单的蜡烛，都是相当复杂的。在这种情况下，我们可以把一个燃烧的物体，如点燃的蜡烛，看作是物理学中最难以解释的现象之一，并且涉及到物质解离问题的解决，而我们几乎还没有看到。事实上，所有的白炽都伴随着与阴极射线或镭辐射相当的电粒子流的释放。这种解放必然意味着原子解体的开始，这是以前被忽视的，因为物质中所含的能量是如此巨大，以至于在燃烧过程中所损失的能量都没有被察觉。
火焰中原子的这种离解，不仅是由于这种离解产生了电粒子，而且同样是由于火焰中的电子在磁场作用下的偏离;如果火焰受到磁场作用，其结果就是光谱射线加倍。
2.波长和振幅对光作用的影响
抛入水中的物体在其表面产生一系列同心圆波，类似于被山谷隔开的平行小山丘。从一个山顶到另一个山顶的距离就是所谓的波长;从山谷底部到每座山的高度代表了波的振幅。光也是一样，唯一的区别是波动发生在以太中，而不是在液体中产生。
波的长度和它的高度构成了两种完全不同的东西，如果我们希望理解光的某些作用，就必须把它们区分开来。
无论是声音的问题，还是光的问题，或者是任何流体的任何周期性扰动的问题，波长在整个振动周期中是一个不变的因素，而它的振幅可能在很大的范围内变化。波在传播过程中失去了振幅，但它们的长度和每秒振动的次数保持不变。这与钟摆的摆动是完全相似的。将钟摆从垂直线移动多一点或少一点，它在摆动轨迹上移动的距离可能很短，也可能很长，但它所花费的时间是不变的，只取决于钟摆的长度。
波长和振幅这两个元素所起的作用是什么?在摆的情况下，它的波的动能随着它振动的振幅而增加。就声音而言，是波长决定了一个给定音符的音高，而振幅决定了这个音符的强度。
在光的作用下，以太的波动根据它们的长度，产生我们称之为蓝、红、绿等的音符。它们的长度对于每个音符来说都是严格不变的;但是它们的强度可能会随着发射波的振幅而有很大的变化——例如，根据勒卡特列先生的测量，红色辐射在600°C到1800°C之间从100万到100万不等。辐射的强度会使它在黑暗和眩目的闪光之间振荡，而波长不会发生任何变化。
除了温度之外，还有不同的方法来增加或减少空灵波的振幅，从而增加或减少一束光的强度。要做到这一点，用合适形式的透镜将其集中或分散就足够了。一个音符或一种颜色的强度变化很大，但在整个振动周期内，产生这种音符或颜色的波的长度是绝对不变的。
眼睛和耳朵的构造不是为了积累印象。一种特定强度的颜色或音符，无论它们的作用持续多久，都会产生相同的效果。对于某些试剂，例如照相底片，则不然，它能够积累印痕。因此，我们可以用非常轻微而持久的强度，在很短的时间内，产生与非常强烈的强度所获得的效果相同的效果。正是这种聚集的可能性使我们能够拍摄到具有肉眼看不见的磷光的物体，这仅仅是因为发出的光振动的振幅太小，无法在视网膜上留下深刻印象。
感光板能看到发射出来的辐射，因为它能把辐射积累起来，也能拍下眼睛因为振幅太小而看不见的星星，尽管视网膜的灵敏度远远高于感光板。眼之于光，犹如耳之于声。暗光和无声的声音是肉眼和耳朵无法察觉的，但适当的试剂可以显示出来。
根据那些处于能见度边缘的恒星需要曝光一个小时才能拍摄的事实，德兰德雷斯评论说:“眼睛的灵敏度和感光板的灵敏度之间的关系应该是1/10秒和1小时的比率，或者(比如说)1/ 40000”。
无论使用什么试剂——视网膜、感光板还是化合物——每种物质都有一个最小的振幅变量，低于这个值光就没有作用。例如，贝特洛指出，碳的二硫化化物的氧化在阳光下几小时内就能发生，但在漫射光下却永远不会发生，甚至一年也不会发生。另一方面，对于其他反应，例如氯和氢的结合，光的强度可能非常小。这些现象并不总是被考虑在内，但为了理解光的作用，必须了解这些现象。正如我们将要看到的，正是因为他们被误解了，在光谱的不同区域中，某些植物功能的变化导致了如此多相互矛盾的解释。
3.看不见的光谱
近年来的研究证明，太阳不可见光谱比可见光谱要广泛得多。根据兰利(他使用辐射热计)的说法，虽然最后一种光谱只能达到0.4到0.8微米，但不可见光谱的长度略高于5微米——也就是说，它大约是另一种光谱的12倍。人造光源的不可见光谱更广，根据鲁本斯的说法，它可以延伸到60微米。
教科书上公布的太阳光谱图给出了一个非常错误的概念，它们不仅只再现可见区域，而且颜色在可见区域的分布也非常不准确，因为用作模型的棱镜光谱将红色的范围缩小到实际大小的四分之一或五分之一，而将紫色的范围夸大了许多。
颜色的分布只有用光栅得到的衍射光谱才准确。射线之间的距离与波长成正比，红色所占的范围比用棱镜获得的光谱大得多。
事实上，正是使用棱镜来产生光谱，导致我们不准确地解释了最大热量的位置。它以前被放置在红外线中。我们现在知道它存在于光谱的发光部分。但是，由于可见光区域的总长度与可见光区域的总长度相比很小，因此可见的红外区域的总热量要大得多。根据兰利天文台最近的测量，可见的太阳光谱只包含了红外区域能量的五分之一。因此，光谱中不可见的部分构成了光的最重要部分。只是人类眼睛的灵敏度造成了光谱中可见部分和不可见部分的区分。毫无疑问，并非所有动物都是如此。
光谱中这个巨大的看不见的区域是能量的主要来源，它在植物生活现象和气象学中起着非常重要的作用，尽管这一点几乎不值得怀疑。除了热量作用，我们还不知道它的性质。它的变化可能对季节的变化有相当大的影响。兰利已经认识到，太阳光谱在一年中的不同时期都会发生变化，而且其能量在不同季节的分布也不相同。
以可见光形式出现的太阳辐射的五分之一，初看起来只是整个太阳辐射的很小一部分。如果我们把它与人造光相比，它在现实中是非常伟大的。根据维丁的最新研究(1905年)，所有人造光源，包括电弧，都仅利用了其辐射的1%。
99%的辐射都是看不见的。
尽管这些数字因观察者而异，但没有人发现损失低于90%。那么，如果我们估计像英国这样的大国每年在人造光源上的开支为400万英镑，我们就会看到，如果发现了一种将不可见的热量转化为可见光的方法，仅对一个国家来说，每年就可以节省近300万英镑。
这个问题似乎一点也不是不能解决的，因为大自然已经找到了解决它的办法。磷光动物的光几乎完全由光谱中可见区域的射线组成。所有的磷光体在没有加热的情况下也能发光。在这种情况下，很可能起作用的是原子的能量，而不是分子的扰动——就像白炽的情况一样。在以后的章节中，我们将在研究气体的磷光时回到这一点。
4.能量在光谱中的分布
能量在光谱各个区域的分布一直是许多研究的对象。然而，这些实验并没有得出任何非常有用的结果，原因很简单，在温度相同的情况下，各种辐射的强度会因光源的不同而有很大的差别。例如，我们已经看到，燃气燃烧器和奥尔地幔的光谱分布是非常不同的，尽管它们的温度几乎相同。
从已发表的关于太阳光谱中能量分布的研究中也得不到任何好处，因为红外光谱根据日、小时、姿态以及大气中水蒸气数量的多少所吸收的等因素而发生很大的变化。
此外，所有早期的光谱能量测量都受到了由于使用棱镜分离各种辐射而产生的误差的影响。当棱镜把红外线辐射聚集在一起，并把它们在光谱的另一端大量地分散开来时，在辐射最密集的地方，热量自然会非常大。因此，我们假定在红外光谱中可以找到太阳光谱中最热的部分。这个误差和代表它的曲线仍然出现在大多数基本的物理学论文中。
当我们利用光栅成功地产生了光谱，其中辐射的偏差与波长成正比时，很明显，不是在不可见的红外光谱中，而是在光谱中最明亮的部分，即从A到D，我们可以找到太阳光中最大的热量作用。
正如物理学家长期以来所认为的那样，光谱中没有哪一部分是真正没有热量作用的。只要给予任何辐射足够的强度，使它产生人们想要的任何热量作用，就足够了。
撇开刚才列举的错误原因不谈，还有一个更为严重的原因，这与所用材料的原理有关。
物理学家仅仅通过对光谱不同部分的热量概念的评估来测量光谱的能量。贾敏(M. Jamin，《体质》，第4版，第3期，第160页)在以下段落中说明了这个概念所涉及的心理过程
“从前人们认为太阳放射出三种不同的物质——热、光和化学射线——每一种都产生一种部分叠加在另两种上的光谱，但在性质和性质上都是不同的。但是，由于种种事件的力量，我们拒绝接受这一复杂的假设，因为所有的实验都证明无法在实践中实现理论上假定可能实现的分离。现在每个人都承认太阳给我们发出振动，这些振动的性质都是一样的，彼此之间的区别只是波长不同。这些不同的作用(发光的、化学的和热量的)都是以振动的能量为代价的，但是热量的作用提供了对它们的唯一合理的测量。
这种测量方式不仅适用于光，而且适用于所有形式的能量。我们可以从这样一种思想中推演出来，即所有能的模态都可以转化为热，它们的热量效应可以用卡路里或千克来衡量，因此这些热量效应就是它们的等价物。
由于在光谱中只考虑热，我们很自然地把所观察到的一切作用都归结于热。这正是最后一位被引用的作者所做的。他说:“这是以牺牲辐射所能消耗的热量为代价的”，“在眼睛上产生的光的印象和在感光板上产生的光的印象是一样的。”如果真是这样的话，能产生最大热量的光线，应该是最能作用于照相底片和眼睛的光线。现在，事实正好相反。不仅仅是在摄影动作中，我们注意到热量强度和观察到的效果之间缺乏平行性。在几乎为零的紫外线中，以非常高能的方式产生的某些影响，如物质的解离，而在光谱的较热部分，这些影响是微不足道的，这确实令人震惊。
我们应该由此得出这样的结论:谱系的不同区域所具有的作用是没有共同尺度的。根据所使用的试剂——眼睛、感光板、温度计、静电计——能量的分布会有很大的不同。受到某种辐射强烈影响的试剂对另一种辐射是沉默的。
在现实中，每一个都需要一条曲线，并且不能像迄今为止所做的那样，声称光谱的能量可以由单一的曲线确定。
5.物质对光的吸收
物质除了能发射光能外，还能吸收光能或让光能穿过它。因此，正如我已经指出的，物质和以太之间存在着一种永久的交换。
当一个物体允许光通过它自己时，它被称为透明的。相反，它被称为不透明的。
在过去几年中，我们对透明度和不透明度的看法有了很大的改变。目前我们知道，没有一种物体对所有的辐射都完全透明。一块十分之一毫米厚的玻璃，对眼睛来说是完全透明的，但对整个紫外光谱和大部分红外光谱来说却是绝对不透明的。
透明度总是有选择性的，因此，永远不会是完全的。如果存在一个完全透明的物体，它即使暴露在最强烈的热源下也不会变暖，因为它不吸收任何辐射。事实上，受到辐射的物体的温度升高只是由于它吸收了那些本身没有温度的辐射。
物体的不透明程度越高，它吸收的能量就越多，它受热的程度也就越大。当然，有些情况是例外的，由于物体表面的抛光，物体将到达它的以太振动发回太空。
如前所述，我们现在试图用一种类似声共振的现象来解释物体的透明和不透明。只要对现有的理论稍加修改，就足以证明这些现象都是同一定律的结果。物质可以被认为是由小分子音叉组成的，像普通音叉一样，能振动到某些音符，但不能振动到其他音符。当受到以太的振动时，它们会根据自己的结构振动，与某些振动保持一致，而不会受到其他振动的影响。使它们振动的辐射从透明物体发出时，仍然与它进入时完全相同，在其他变化的情况下，只是速度减慢了，因此，毫无疑问，增加原子振动所需的时间。
相反，不透明的物体一定是由不能与撞击它们的振动一致振动的元素构成的。因此，它们只能发出不规则的振动，这些振动通过将自己传递给邻近的分子而立即消失。这些运动必然导致被光照射的物体发热。吸收将是以太运动的绝对转移到投入其中的物体。
当一种物质对一种辐射透明而对另一种辐射不透明时——这是一般情况——分子就会与穿过它们并吸收其他辐射的振动一致地振动。红色或蓝色玻璃之所以具有颜色，是因为它只能允许与蓝色或红色对应的光谱辐射通过，而可以阻挡其他光谱辐射。
这个共振理论只有在我们假设物体的分子已经被快速运动所激发，而以太的振动只是赋予方向。否则，就完全不可能设想以太的振动能给原子以使它们以光速振动所必需的巨大总能量。
根据这一理论，透明物体和不透明物体之间的唯一区别在于它们各自发出的振动的性质。落在它们身上的振动会穿过透明物体，并在通过过程中导致物质原子随入射光线振动。它们同样会引起不透明物体的原子振动，但会在整个质量中扩散。在这两种情况下，光能击中不透明或透明板的表面后，必然会在另一侧重新出现。在透明的情况下，光线发出时与进入时相同;在不透明的情况下，感光板被加热，然后向各个方向——不再是一个方向——发射波长与照射在另一侧的波长大不相同的辐射。虽然光不会改变透明物体的温度，但相反，它会提高不透明物体的温度。
如果照射在一个不透明物体上的光波的振幅足够大，这个物体的分子就可能被充分地分开，使它变成液体或气体状态。
物质对光的吸收与光的结构密切相关。其变化所产生的变化使物体的组成得以确定。把需要检查的物质插在光源和分光镜的棱镜之间，它们很容易被发现。许多对眼睛非常透明的液体呈现出吸收带，其成分稍有变化，吸收带就会发生变化。因此，杂质的痕迹很容易辨认。例如，可以在氨中检测到5万分之一的吡啶。
气体对某些辐射的吸收能力很强，而对其他辐射的吸收能力则很小。大气中的气体完全吸收了0.295微米以下的所有紫外线，以及5微米以上的所有红外。大气中的臭氧对紫外线的吸收能力也很强，在我的实验中观察到，从M线开始，这一区域的偶然消失，也许是由于这种物质在瞬间过量。
在上述共振透明理论中，要理解同一物体如何对位于光谱两端的区域透明或不透明，有些困难。窗户玻璃非常不透明，不仅对紫外线不透明，而且对2到3微米以外的所有红外区域也不透明，因此对加热到100摄氏度或更低的物体发出的热量辐射也不透明。
物质对以太光振动的这种部分透明，应该与它对前面指出的电力线或磁力线的完全透明相比较，电力线或磁力线也是由以太组成的，但以一种我们未知的形式。它们是唯一无法阻止进步的因素。为什么它允许以太以一种形式通过而不是以另一种形式?我无法回答这个问题。
6.光的化学和照相作用
当物质加热产生的乙醚振动遇到物体时，它们会产生不同的效应，我们可以把它们分为三类。
- 机械作用~这是辐射能施加的压力。由于它非常微小，只能通过非常灵敏的仪器才能发现。然而，对于非常轻的物体，它的强度可能足以使重力失效。彗星的变形归因于它的影响。
- 物质原子的解离作用——这一点已在我以前的著作中提出的研究中得到证实，我将在后面的一章中返回。
- 化学作用~包括摄影中使用的非常不同的反应(氧化，还原等)。
在这些不同的行为中，我现在只研究在我的研究过程中观察到的与摄影有关的某些特殊影响。
如果承认阴极射线和放射性物体的电粒子会在照相底片上留下印痕，我们可能会把潜象的形成归因于银的明胶溴化物的电离作用。我原先想维持这一假设，但有以下两个事实与之相反:(1)感光底片在曝晒过程中不可能观察到任何放射性;(2)主要作用于照相底片上的蓝光决不是使物质解离的最活跃的因素。
最后一点的说明使我去探究哪些辐射对照相印象的作用最大。
为了证明这一点，我把一张照相底片放在分光镜后面，观察印痕是从哪个区域开始的。它总是从蓝色开始，而不是从紫色或紫外线开始。
虽然我的分光镜里的耶拿玻璃棱镜几乎可以让太阳紫外线全部通过，但它们也吸收了一部分，上面的实验可能会有人反对说，紫色和紫外线的微弱作用是吸收的结果。因此，我请德·瓦特维尔先生用他的仪器重复我的实验，他有一台大的石英棱镜分光镜，对紫外线非常透明。他们给出了与上述相同的结果。这种印象总是从蓝色开始，过了一段时间才传播到紫外线。由此可以推断，使用石英或对紫外线非常透明的玻璃物镜在瞬时摄影中绝对没有任何优势。
这将是更有趣的增加灵敏度板的所有区域的光谱。用于摄影的部分几乎不超过太阳光谱的20部分，从5微米到0.295微米，包括可见光和不可见光。可见部分仅延伸0.4至0.8微米。即使我们只注意可见光谱，也会发现感光板只利用了其中很小的一部分。
毫无疑问，通过各种方法，我们可以使感光板对红色相当敏感;但这种灵敏度是非常虚幻的，因为要获得蓝色、绿色和红色光的图像，总是需要巨大的曝光差异。被称为单色的感光板的唯一真正优点是它们对蓝色的敏感度低于普通感光板。在物镜前放置一个黄色的玻璃也能得到同样的效果。无论用什么底片，只要充分延长曝光时间，我们就能得到理想的强烈印痕。通过红色的玻璃可以很好地拍摄风景。
正是这种不同发光辐射作用速度的差异，改变了风景摄影复制中的所有数值。我们通过延长曝光时间，使微弱的光化射线有时间发挥作用，在某种程度上消除了这些差别，但很快就出现了辐照现象，即照射的每一个部分都在邻近区域上充当一个发光中心，不仅直接地，而且通过它在玻璃背面的反射。关于这个问题，我做过不少实验，并且观察到，只要曝光时间足够长，印痕就可以传播到光照射区域的半厘米以内。正是由于这个原因，非常精细的线条的摄影是非常困难的。因此，通过摄影再现某些工艺中使用的钻石切割光栅的尝试是徒劳的。
我将为我的摄影读者们总结一下我所做的实验——用另一章中描述过的分光镜——根据曝光时间的长短、所用底片的性质以及物镜前的有色眼镜的不同，对照相底片产生影响的光谱区域进行检查。
根据普通和正色片曝光时间长短，在摄影中使用的部分太阳光谱(参见图16)。
(1)普通快速版:瞬间曝光——印模从F延伸到H和G之间的中间;2秒曝光——图像一边延伸到K，另一边接近E;曝光15秒——紫外线一侧的印痕超过L，几乎延伸到红色一侧的D。
因此，它足以使一个普通的板暴露足够长的时间，使它受到最少的光化射线的影响。随着曝光时间的延长，H到E之间的印版强度会相应增加，而E到a之间的印版强度增加的速度则要慢得多。这时，蓝色的印版曝光过了，而其他颜色的印版曝光过了。
彩色玻璃的影响-蓝色玻璃在瞬间曝光时，即使是在紫外线区域，也会非常微弱地降低图像。黄色玻璃不会降低红色一侧的图像强度，但会降低蓝色一侧的图像强度，即从H到紫外线。如果不是1秒的曝光时间，而是30秒，所有的颜色都能在底片上留下深刻的印象，而且，随着蓝色的作用时间大大延长，印象的不均匀性也会减少。因此，在摄影中，一旦需要延长曝光时间，就应该在物镜前面放一块深黄色的玻璃。最好的正色板是带有黄色玻璃的普通板。绿色玻璃会进一步减少蓝色一侧的印象，但只有在曝光时间过长的情况下才会有好处。
所谓的正色板:覆盖在这些板上的物质使它们对蓝光的敏感度比普通板低得多。他们的灵敏度从红色的一侧延伸到D之外，但没有以任何方式达到射线a的夸张曝光。实际上，这些盘子的表现就像一个普通的盘子，在它前面放一个黄色的玻璃，但它比普通的盘子差得多。
它们在绿色区域(E和F之间)非常不敏感，也就是说，正是在最需要敏感的区域。此外，如果它们在红色一侧的灵敏度比普通感光板大，那么在紫色一侧的灵敏度就小得多。如果有人把它们和黄玻璃一起使用，就像已经提出的那样，效果是灾难性的。E和F之间的印象，即在绿色区域内，由于不足而被完全阻止。正色版——至少是那些法国制造的，只有我一个人研究过——除了上述缺陷外，还有一个缺陷就是有雾。即使在完全黑暗的环境下冲洗，也能得到灰色和平坦的图像。
第四章光作用下物质的非物质化
1.太阳光谱不同辐射影响下的物质解离
在《物质的进化》一书中，我详细地研究了所有物体在发光辐射的影响下所经历的解离，并证明了被光击中的物体会发出阴极射线族的流出物，其数量随着辐射的性质而有很大的变化。如果我回到这个问题，那是因为我在这项工作中被引导去研究光的主要作用。我在这个问题上的实验最近得到了当时最杰出的学者之一威廉·拉姆齐爵士的证实。
(1)威廉·拉姆齐爵士写道:“这项工作的目的是重复勒邦的一些实验，这些实验在《Comptes Rendus》的几篇论文中有描述，后来在他的论文《物质的进化》中有更详细的描述。我们应该记得，乐邦通过让紫外线落在干净的金属表面上，使其上升到高电位，使它们放弃电荷。”——《哲学杂志》，1906年10月，第401页
他出版了关于光作用下物质的解离的回忆录，这是一本非常了不起的回忆录，不仅因为实验的精确性，而且因为其中包含的理论考虑。他得到的结果和我的完全一致，他完全承认物质的解离理论。他的结论比我的更大胆。
他说:“如果这是真的，就像索迪声称的那样，一个分解的元素与射线或电子分离时，留下的物质不带正电荷;如果这种“分解”也确实意味着嬗变为另一种形式的“基本物质”，那么，下文所描述的现象可能就是嬗变的例子。例如，当锌被紫外光照射到带有微粒的部分时，残留的物质——锌减去电子——可能不再是锌，而是其他形式的基本物质。”此外，拉姆齐认为紫外线的作用是一种能使物质元素解体的雷管。
我很高兴看到如此杰出的学者证实了我的实验的正确性，并得出了我长期以来坚持的结论。简要地说明最后这些的起源是不无兴趣的。
我通过实验证明，光作用于物体会产生类似于铀(当时已知的唯一放射性物体)的排放物，这并不新鲜，因为这些实验大约在10年前首次发表。它们是我关于物质普遍解离论的理论的起点，我在几本回忆录中反复提到过它们。
在证明了太阳光在不同程度上对所有物体都具有解离作用之后，我开始研究紫外线辐射，关于紫外线辐射的研究已经产生了许多作品。我的发言表明:-
(1)所谓的消极放电同样是积极的，与当时所教的相反。
(2)带电物体的放电，根据所使用的物体而有很大的不同，这一点拉姆塞也同样证实了，并且与当时所教导的相反。
(3)放电完全不是由金属被光击碎而产生的，正如莱纳德以前所认为的那样，而是由金属原子的解离产生的。这一最重要的观点，虽然在当时几乎没有争议，而且拉姆齐也同样承认，但在那个时代，这是非常新颖和不可预见的，当时没有人想过在光的作用所产生的流出物与阴极和铀射线之间建立某种亲缘关系。
所有这些实验，在书本上读起来似乎很简单，但实际上却充满了巨大的困难，最重要的是，存在着解释观察者提出的错误观点的错误原因。此外，他们在研究光对物体的作用时，从未想到有一天会从这项研究中提出物质解离理论。
其他人将继续进行这些研究，因为这一课题远未穷尽。我将通过指出使我耽搁了很长时间，并最终使我建立了所有金属的自发放射性的错误的原因来帮助他们。在思想的进化史上，没有什么比叙述那些从事研究的人所经历的、他们最后的作品自然没有任何痕迹的不确定性更有指导意义的了。
在我的第一个实验中，确实证实了物体在光的作用下所发出的流出物，正如拉姆齐所认识到的那样，通过了薄金属屏。但是，由于它们有时似乎能穿透一些较厚的东西，我不得不寻找这种异常现象的原因。我吸收这些流出物的阴极射线，实际上只能穿过极薄的板。
我首先观察到，这些气体以一种最奇特的方式绕过障碍物，就好像它们在障碍物表面滚动。补救办法似乎很简单，因为问题只是把所谓的筛子装成一个封闭的圆筒，把验电器的球体包裹起来。但是我没有简化这个问题，而是制造了新的问题，我花了好几个月的时间来解释这个问题。
这个被保护圆筒包围着的验电器，在阳光下曝晒几分钟就放电到几度，然后就不再放电了，即使把金属清洗干净了。如果圆柱体被另一种相同物质所取代，放电又会重新开始，过了一段时间后又会停止。由于什么原因，一个具有某些属性的物体在几分钟后失去了它们?
我不会在这里列举所有为分离可能起作用的因素和研究每个因素的作用而进行的研究。经过一次又一次的淘汰，只剩下热的影响。这确实是主动原因，因为用一个加热但不是白炽灯的物体代替太阳，并把它放在靠近验电器周围圆筒的黑暗处，放电就发生了;但是，就像太阳一样，它很快停止了。热在这一现象中起了什么作用?
显然，仅仅能使金属表面升高几度的热量就可能使金属内部的空气成为导电体。此外，热不可能是唯一的干扰因素，因为受到热作用的金属圆筒很快就对验电器失去了影响。再多的清洁也恢复不了它们的特性。然而，他们中的大多数人在几天内就自动恢复了。
我又一次进行了连续的排除，最后我成功地验证了金属在热的影响下失去的东西，在冷却后通过休息恢复。这种物质只是在所有人体中自发形成的少量放射性粒子。作为这些研究的最后结果，我得出了以下两个结论:(1)光，特别是紫外线，正如我们所知，只是进行一种微不足道的热量作用，它使物质解离，并将其转化为类似镭或铀所发射的产物;(2)在光的作用之外，独立于光，发光或暗热会在物体中引起它们所含的极微量放射性的损失，这些放射性可以自发地再生。因此，所有的物体都有轻微的放射性，物质的解离确实是一种普遍现象。
拉姆齐在他熟练的实验中非常透彻地观察到了金属的这种“疲劳”，金属在一定时间后或多或少地失去了它们的性能。他把这种现象归因于原子在其表面的平衡状态的改变，然而，这种理论与我的理论并无明显区别。
2.现象的起源归因于镭的存在
既然我讲的是放射性问题，那么就英国公众热切关注的一场大讨论说几句也不是没有兴趣的，最杰出的学者——开尔文勋爵、奥利弗·洛奇爵士、威廉·克鲁克斯爵士等人都参加了这场大讨论。它已经从科学期刊转移到了像《泰晤士报》这样的政治报纸上。虽然交战很激烈，但结论仍然非常不确定。
它的出发点是这个理论的延伸，这个理论仍然很一般，但却很错误，从上面的陈述可以看出，一切放射性都是由于镭或镭科的某种物质的存在。
由于现在到处都能发现放射性现象，那些还不承认物质普遍解离理论的物理学家确实不得不假设到处都有镭。它曾经是自然界中最稀有的物体，现在应该是最丰富的。
从这个想法出发，一位物理学家在英国协会面前坚持认为，地球内部的热量很可能是由于镭的作用，而地球应该是充满镭的。
没有深入研究过这种物质的人可能会认为它是一种明确的物质，如钠或金，因此很容易通过某些试剂来确定它的存在;现在，这不是那种事。在光谱中，有些射线的解释颇有争议，而这些射线只有在极浓的镭盐溶液中才能观察到。让我们来看看这个机构非常普遍的论断是基于什么。
它仅仅是这个基本特征——粒子的发射，这些粒子携带一定数量的电，因此能够放电静电计。没有其他实际的研究方法，正是以这种方法为指导，镭才最终从与它混合的各种物质中分离出来。
此外，如果只有镭或同一家族的物质存在于这种特征中，这种特征将是一个极好的试金石。但是，正如我所指出的，自然界中的一切物体，或自发地，或在各种各样的原因，如光、热、化学反应等的影响下，都具有这种能力。由此可见，镭的性质可能属于完全不同的物体。如果我们执意要承认放射性是地球内部温度的原因，就没有必要援引所谓的镭的存在。所有物体在高温下，比如我们星球内部的那些物体，都会释放出类似镭产生的电粒子流。我不知道它们是否起到了保持地球热量的作用，但似乎更有理由相信它们在地震的产生中起了作用。
关于光对物质的作用，可以用这样一句话来概括:一个物体所吸收的光，根据这个物体和作用在它上面的射线的不同，会把自己转化成各种不同的效果——光、热、化学平衡、物质的解离等等。在解离的情况下，由解离体以不同粒子的形式发出的能量可能远远优于引起其解离的能量。于是，光就像一团火药上的火花。因此，我们可以笼统地说，一个吸收了光的物体的一切物理或化学性质，都或多或少地由于吸收光这一事实而改变了。
