Еще в начале XIX века основными источниками энергии, использовавшимися обществом, были мускульная сила человека и животных и в гораздо меньшей степени энергия топлива, механическая сила ветра и воды. В 1850 году в общем мировом энергетическом балансе мускульная энергия человека составляла 15 процентов, а животных — 79 процентов. В нашу же эпоху мускульная сила человека и животных составляет всего около 1 процента мирового производства энергии, которое основывается теперь на использовании энергетических источников неживой природы (топливо, гидроэнергия и т. д.). Это и позволило создать современное высокоразвитое производство материальных и культурных благ, резко увеличить масштабы переделки природной среды. Использование огромных (по сравнению с мускульной силой человека и животного) запасов энергии неорганической природы дает возможность приводить в движение миллионы машин и механизмов, преобразовывать ежегодно сотни миллионов тонн (целые горы!) вещества, перемещать тысячи кубических километров почвы, осадочных и горных пород, осваивать огромные территории, где до того не ступала нога человека, и т. д. и т. п.
Использование человеком энергии природы неопровержимо доказывает способность человека познавать энергию и убедительно показывает несостоятельность богословского учения о том, что постижение энергии «выше человека и всякой разумной природы». Человек создает различные технические устройства для использования энергии именно на основании того, что он познает свойства явлений природы.
Рассмотрим, например, процесс познания свойств электричества и создания на этой основе такого технического устройства, как электромотор. С древнейших времен люди замечали, что некоторые тела имеют свойство притягивать к себе другие тела — свойство магнетизма. Долгое время люди не могли понять сущности магнетизма и только в начале XIX века начали познавать его особенности. Обнаружилось, что магнетизм имеет прямую связь с другим природным явлением, также практически замеченным еще в древние времена, но вплоть до XIX века неизвестным, — с электричеством. Магнетизм и электричество находятся в таком взаимодействии, что если по проводнику (проволоке) пропускать электрический ток, то проводник будет вращаться вокруг магнитного полюса, а полюс — вокруг проводника. На основе этого познанного свойства электромагнетизма люди создали электромотор, где якорь с проводниками вращается в магнитном поле. Миллионы больших и малых электродвигателей, с которыми почти каждый день имеет дело человек в своей жизни, убедительно доказывают способности людей познавать энергию природы и опровергают религиозное учение о божественной сущности энергии. Всякое достижение в области практического использования энергии, в свою очередь, является средством дальнейшего познания энергии и создания технических устройств, посредством которых человек подчиняет себе силы природы. Это можно проследить на примере создания паровой машины — универсального двигателя в промышленности XIX века.
После изобретения машин человек и животное оказались довольно слабыми источниками движения, чтобы приводить в работу огромные механизмы. Более подходящим двигателем могла служить сила воды, но этот двигатель был неудобен тем, что имел местное значение. Поэтому люди начали вести исследования, чтобы найти новые источники движения. Делались попытки использовать пружины, которые по принципу часового механизма могли бы двигать рабочие машины. Это давало малый эффект, но при этом были получены очень ценные знания — изучены и разработаны почти все кинематические схемы узлов и звеньев передаточного механизма.
Делались также попытки использовать силу, которая действует в артиллерийском орудии. Здесь ствол орудия является своего рода цилиндром, а снаряд — поршнем, который вылетает из цилиндра и больше не возвращается. Этот принцип был использован учеными и инженерами для создания так называемой пороховой машины. Так был изучен принцип действия поршня в цилиндре.
В конце XVII века было создано много двигателей, использующих силу водяного пара, — его способность производить работу была известна еще в древности. (Герон Александрийский в первом веке новой эры изобрел машину, которая приводилась во вращательное движение выходящим из нее водяным паром.) Наиболее известна паросиловая насосная установка для подъема воды из рудников. Этот насос работал так: пар из медного котла шел в соседний сосуд, выдавливая оттуда воду вверх. Когда сосуд наполнялся паром, его стенки снаружи окатывали холодной водой. Давление пара мгновенно падало, и вода из рудника поднималась в сосуд по трубе через открытый в это время кран. Значение этой установки состоит в том, что были получены данные о практической возможности использования водяного пара как рабочего тела. Это же значение пара было теоретически обосновано французским ученым Папеном.
В 1763 году русский инженер Иван Ползунов разработал проекты паровой машины, в основу которой были положены те же принципы, что и в современных паровых машинах. Однако в условиях царской России эти планы осуществить не удалось. Позже, в 1784 году, такую машину разработал английский инженер Д. Уатт. Так была создана паровая машина, которая в принципе не изменилась до настоящего времени и работает на многих промышленных предприятиях. Нетрудно видеть, что это изобретение появилось не как некое «божественное озарение или выступление бога во вне», а как результат множества научных и практических сведений, полученных человеком при строительстве и использовании других технических устройств. Паровая машина была построена по принципу движения поршня в цилиндре, что было изучено на пороховых машинах; рабочее тело здесь — водяной пар, известный с древних времен и изученный в новое время на насосах для подъема воды; механизм, передающий движение от паровой машины на рабочие машины, был принципиально разработан и изучен на пружинных (часовых) двигателях.
Люди, таким образом, не могут сразу использовать все имеющиеся в природе виды энергии. Какой вид энергии берет себе на службу человечество и в какой степени оно его использует, зависит от уровня развития производства, техники, науки. Между тем прогресс производительных сил постоянно создает потребность во все больших количествах энергии. Поэтому в определенные периоды возникает противоречие между энергетическими запросами производства и фактическим использованием природных энергетических ресурсов. Разрешается это противоречие путем усовершенствования эксплуатации старых и открытия новых источников энергии и строительства для этого соответствующих технических средств, как мы это видели на примере паровой машины.
В настоящее время начинают играть все большую роль разработка и осуществление проектов электростанций, использующих энергию ветра, морских приливов и отливов, прибоя, тепловую энергию земных недр и т. п. Большое будущее принадлежит гелиоэнергетике. Ведь на нашу планету всего лишь за 10 дней падает столько солнечной энергии, сколько имеется во всем мире запасов угля. И, наконец, полное решение проблемы несет с собой ядерная энергетика, начало которой было положено в нашей стране.
Открытие способов мирного использования ядерной энергии знаменует собой качественно новый этап в истории общественных производительных сил, является революцией в энергетике. Овладение ядерными процессами, совершающимися не только на Земле, но и в бесконечных просторах Вселенной, означает, что человек впервые приступил к подчинению космических сил. До возникновения атомной энергетики все энергетические источники, использовавшиеся людьми, были так или иначе связаны с деятельностью Солнца. Ныне общество ставит себе на службу такую силу, которая позволит человеку не зависеть от этого светила, создать в случае надобности искусственные солнца и, наконец, выйти за пределы солнечной системы.
Пока атомная энергетика развивается на основе промышленного применения цепных ядерных реакций деления. В этих реакциях тяжелые ядра урана «раскалываются» под воздействием нейтронов на более легкие ядра, что сопровождается освобождением огромных количеств энергии. При полном использовании только 1 грамма уранового «горючего» можно получить 20 миллионов килокалорий тепла. Иными словами, теплотворная способность урана примерно в 2,7 млн. раз выше, чем самого лучшего угля. В печати указывалось, что для выработки энергии можно применять и торий. И хотя коэффициент полезного действия существующих ядерных реакторов и атомных электростанций еще невысок, прогресс новой энергетики идет ускоренными темпами во многих странах, в первую очередь в странах социализма. Так, в нашей стране строится несколько крупнейших АЭС и целая серия экспериментальных энергетических реакторов разных типов.