Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
остается неизменным со дня его создания, совершенным в числе, мере и
весе.
Может быть, мы ошибаемся. Никто еще не видел отдельной молекулы и не имел
с ней дела, и наша молекулярная гипотеза, может быть, в свою очередь
уступит место новой теории строения материи; однако идея о существовании
бесчисленного множества отдельных частиц, неизменных и подобных друг
другу, проникнув в человеческое сознание, не может оставаться бесплодной.
Но что, если эти неразрушимые молекулы окажутся не самостоятельными
субстанциями, а лишь проявлениями некоторой иной субстанции?
Согласно теории вихревых атомов В. Томсона, субстанцией, из которой
состоят молекулы, является материя одинаковой плотности, равномерно
заполняющая все пространство и обладающая свойствам идеальной жидкости;
сама же молекула есть не что иное, как некоторое движение, сообщенное
части этой жидкости, и это движение, как
2*
35
показал Гельмгольц, так же неразрушимо, как и уверенность наша в
неразрушимости каждой частицы материи.
Если подобного рода теория верна или даже если она правдоподобна, то наша
идея материи может войти в наше сознание через опыты и с такими системами
вихрей, которые мы называем телами и которые, однако, являются не
субстанциями, а движениями субстанций; более того, полученное таким
образом представление о материи как субстанции, обладающей инерцией, в
действительности можно применить к этой жидкости, вихри в которой
представляют движение, хотя никаких доказательств существования этой
жидкости, кроме вихревого движения в некоторых ее частях, наш опыт не
дает.
Утверждали, что метафизические спекуляции отошли уже в прошлое и что
физическая наука уничтожила их. Однако и в наше время нет оснований
опасаться прекращения обсуждения категорий бытия, и спекулятивные
упражнения так же продолжают увлекать смелые умы, как увлекали их еще в
дни Фалеса.
О математической классификации физических величин
Первый этап развития физической науки состоит в отыскании системы
величин, относительно которых можно предположить, что от них зависят
явления, рассматриваемые данной наукой. Второй ступенью является
отыскание математической формы соотношений между этими величинами. После
этого можно рассматривать эту науку как науку математическую. Проверка же
ее законов осуществляется путем теоретического исследования условий, при
которых могут быть возможно более точно измерены некоторые величины, а
также путем последующего экспериментального осуществления этих условий и
действительного измерения этих величин.
Лишь благодаря имевшим место за последнее время успехам науки мы
познакомились с таким большим количеством физических величин, что стала
желательна их классификация.
Одна весьма очевидная классификация величин основана на классификации тех
наук, в которых они встречаются. Так, температура, давление, плотность,
удельная теплота, скрытая теплота и т. д. суть величины, встречающиеся в
теории воздействия теплоты на тела.
Но та классификация, о которой я сейчас говорю, основана на
математической или формальной аналогии между различными величинами, а не
предмете, к которому они относятся. Так, отрезок прямой линии, сила,
скорость вращения и т. д. суть величины, различные не своей физиче-
37
ской природе, но сходные по своей математической форме. Мы можем
различать эти два способа классификации, называя первую физической, а
вторую математической классификацией величин.
Знакомство с математической классификацией величин чрезвычайно полезно
как человеку, ведущему оригинальные исследования, так и человеку, просто
изучающему науку. Наиболее показателен тот случай, при котором мы узнаем,
что величины определенной системы находятся в новой науке в тех же
математических соотношениях друг с другом, что и величины некоторой
другой системы в старой науке, в которой эта система была уже сведена к
математической форме и проблемы которой были уже разрешены математиками.
Так, когда Моссоти заметил, что Фарадей доказал аналогичность некоторых
величин, относящихся к электростатической индукции в диэлектриках, и
некоторых величин, относящихся к магнитной индукции в железе и других
телах, он смог воспользоваться математическими исследованиями Пуассона,
относящимися к магнитной индукции, переведя лишь их с магнитного языка на
язык электричества и с французского на итальянский.
Другой пример, далеко не столь очевидный, - это пример аналогии,
существующей между вопросами притяжения и вопросами установившейся
теплопередачи, впервые отмеченный сэром Вильямом Томсоном. Пользуясь ею,
мы можем применить многие результаты, полученные Фурье для теплоты, при
объяснении электрического распределения и все результаты, полученные
Пуассоном для электричества, для объяснения проблем теории теплоты.
Но ясно, что все аналогии такого рода основаны на значительно более
глубоких принципах и что если бы мы имели настоящую математическую
классификацию величин, то мы могли бы сразу открыть аналогию между любой
