Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
напряжения, которые были бы так распределены, чтобы объяснять эти
явления. В настоящей статье я избегаю гипотез такого рода и, применяя
такие термины, как электрическое количество движения и электрическая
упругость в отношении известных явлений индукции токов и поляризации
диэлектриков, я хочу просто направить внимание читателя на механические
явления, которые помогут ему в понимании электрических явлений. Все
подобные фразы в настоящей статье должны пониматься как иллюстративные, а
ие объясняющие.
Однако, говоря об энергии поля, я хочу, чтобы меня понимали буквально.
Вся энергия есть то же, что и механическая энергия, независимо от того,
существует ли она в форме движения или в форме упругости или в какой-либо
другой форме. Энергия электромагнитных явлений есть механическая энергия"
,я.
А в самом последнем параграфе "Электричества и магнетизма" Максвелл
цитировал утверждение Торричелли о том, что энергия "...является
квинтэссенцией такой тонкой природы, что она не может содержаться ни в
каком сосуде за исключением самой внутренней субстанции материальных
вещей" ,э.
260
Убеждение, что вся энергия является механической энергией, отражается
также в максвелловской интерпретации электромагнитной теории света.
Вместо того чтобы считать, что электромагнитные свойства образуют и
свойства света, он утверждал, что свойства материальной системы образуют
и электромагнитные, и оптические свойства. В мемуаре "О физических линиях
сил", где впервые дано математическое выражение электромагнитной теории
света, Максвелл обсуждает доказательства в пользу этой теории. После
замечания о том, что отношение электростатической единицы заряда к
электромагнитной единице тока, вычисленное из экспериментов Кольрауша и
Вебера, имеет размерность и приблизительную величину скорости света в
воздухе, измеренную Физо, Максвелл приходит к заключению: "... едва ли мы
можем избежать вывода, что свет состоит из поперечных колебаний той же
самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений"
20. Подобные же комментарии встречаются и в позднейшем мемуаре
"Динамическая теория электромагнитного поля"21 и в изложении
электромагнитной теории в "Электричестве и магнетизме". "Если будет
обнаружено, что скорость распространения электромагнитных возмущений
такая же, как скорость света, и притом не только в воздухе, но и в других
прозрачных средах, то мы будем иметь сильные доводы для того, чтобы
поверить, что свет является электромагнитным явлением, а комбинация
оптического и электрического доказательств создаст убеждение в реальности
среды, подобное тому, которое мы получаем в случае других видов материи
от комбинированного доказательства наших чувств" 22. Безусловно,
Максвелл, не только верил в то, что свойства материальной системы
образуют как электромагнитные, так п оптические свойства, но он верил
также, что когда-нибудь знание таких вещей, как "...является ли
электрический ток в действительности потоком материального вещества или
двойным потоком, или является лп его скорость большой или малой при
измерении в футах в секунду... сделает возможным появление приемлемого
динамического объяснения электромагнетизма" 23
"Знание этих вещей приведет по крайней мере к началу полной динамической
теории электричества, в которой мы будем рассматривать электрическое
действие, не
261
как в этом трактате - как явление, вызываемое неизвестной причиной и
подчиненное только общим законам динамики, но как результат известных
движений, известных частей материи, в котором в качестве объектов
изучения будут не только суммарные эффекты и окончательные результаты, но
весь промежуточный механизм и детали этого движения"!24.
4. Теперь я хочу показать, что и в своих исследованиях по кинетической
теории газов или, как он называл ее, динамической теории газов, Максвелл
истолковывал свои результаты как неполные и верил, что когда-нибудь
физика исправит этот недочет.
В статье для "Nature" о молекулах Максвелл проводил различие между
свойствами совокупности сущностей, исследуемой индивидуально и свойствами
этих же самых сущностей, исследуемых коллективно. Он называл изучение
первого рода свойств историческим, или динамическим, методом, а изучение
второго рода свойств статистическим методом25. Физическая гипотеза
кинетической теории газов состоит в описании движения малых материальных
частиц, называемых молекулами, которые не могут быть непосредственно
наблюдаемы. Максвелл допускал, что хотя отдельная молекула при
столкновении с другой молекулой изменяет ее скорость, распределение
молекулярных скоростей в совокупности молекул остается постоянным. Исходя
из такого допущения, он доказал, что распределение молекулярных скоростей
происходит по закону ошибок. Физическая гипотеза не говорит о том, какие
молекулы обладают какими скоростями; она игнорирует индивидуальные
истории. В этом смысле теория для Максвелла была неполной.
Вера Максвелла в то, что статистический метод являлся временным выходом,
