Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
Отсюда следует, что число корпускул, задерживаемых телами, имеющими
размеры и массы Земли и даже Солнца, весьма невелико в сравнении с числом
корпускул, прямо проходящих сквозь Землю или сквозь Солнце, не встречая
ни одной молекулы. Для потоков корпускул Земля и Солнце являются просто
системами рассеянных в пространстве атомов и представляют собой скорее
отверстия, нежели преграды их прямолинейному полету.
Такова остроумная доктрина Лесажа, посредством которой он стремится
объяснить всемирное тяготение. Попытаемся сделать подсчет этой
беспрерывной бомбардировки внемировых телец, со всех 'сторон летящих на
нас.
Мы видели, что Солнце задерживает лишь весьма малую долю корпускул, в
него входящих. Земля, которая еще
155
меньше, задержит еще меньшую долю их. Часть, задерживаемая малым телом,
например фунтовым ядром, будет неизмеримо меньше, ибо толщина этого тела
чрезвычайно мала сравнительно с Землею.
Вес ядра, или его стремление к Земле, согласно этой теории, производится
избытком ударов корпускул, идущих сверху, над ударами, идущими снизу и
производимыми корпускулами, прошедшими сквозь Землю. Каждое из этих
количеств представляет собой чрезвычайно малую долю количества движения
всего числа корпускул, проходящих сквозь ядро в секунду, а их разность
есть малая доля каждого и, однако, она эквивалентна весу фунта. Скорость
корпускул должна быть громадна сравнительно со скоростью какого угодно из
небесных тел, иначе, как легко можно показать, они действовали бы как
сопротивляющаяся среда, противодействующая движению планет. Но энергия
движущейся системы равна половине произведения ее количества движения на
скорость. Следовательно, энергия корпускул, своими ударами в шар в
течение секунды, побуждающих его двигаться к земле, должна выражаться
числом футо-фунтов, равным числу футов, которое корпускула проходит в
секунду, т. е. не менее тысяч миллионов. Но это лишь малая доля энергии
всех ударов, получаемых атомами шара от бесчисленных потоков корпускул,
падающих на него со всех сторон.
Следовательно, скорость затраты энергии корпускул на поддержание в одном
фунте свойства тяготения по меньшей мере выражается миллионами миллионов
футофунтов в секунду.
Что же делается с этим громадным количеством энергии? Если бы корпускулы,
ударяясь об атомы, отлетали со скоростью, равной той, какой они до того
обладали, они уносили бы с собой свою энергию обратно во внемировые
пространства. Но если это имеет место, то корпускулы, отскакивающие от
тела в некотором данном направлении, будут и по числу и по скорости в
точности эквивалентны тем, которые в этом направлении не пойдут, будучи
отклонены телом, и можно показать, что так будет, каков бы ни был вид
тела и сколько бы тел ни находилось в поле. Итак, отталкивающиеся
корпускулы вполне компенсируют собой корпускулы, отклоняемые толом, и
избытка ударов на некоторое другое тело в том или ином направлении не
будет.
156
Следовательно, объяснение тяготения теряет почву, если корпускулы подобны
совершенно упругим шарам и отскакивают со скоростью разъединения, равной
скорости при сближении. С другой стороны, если они отскакивают с меньшей
скоростью, то действие притяжения между обоими телами несомненно будет
иметь место, только теперь нужно будет определить, что делается с
энергией, которую корпускулы принесли с собой, но не унесли обратно.
Если бы некоторая ощутимая доля этой энергии сообщилась телу в форме
теплоты, то количество теплоты, таким образом порожденной, в несколько
секунд нагрело бы тело, а подобно этому и всю материальную Вселенную до
белого каления.
Сэр В. Томсон высказал мнение, что корпускулы могут иметь такое строение,
что уносят с собой свою энергию, если предположить, что часть их
кинетической энергии во время соударения превращается из энергии
поступательного движения в энергию вращения или колебания. Но тогда
корпускулы должны уже быть не просто точками, а материальными системами.
Томсон считает их вихревыми атомами, при соударении приходящими в
состояние колебания и уходящими с меньшей поступательной скоростью, но в
состоянии сильного колебания. Он предполагает также, что вихревая
корпускула может снова вернуть свою скорость и потерять часть
колебательного движения при встрече с родственными себе корпускулами в
бесконечном пространстве.
Мы посвятили этой теории больше места, нежели, поводимому, она
заслуживает, потому что она остроумна и потому что это - единственная
теория о причине тяготения, которая была настолько подробно развита, что
было возможно обсуждать аргументы за и против нее. Видимо, она не может
объяснить нам, почему температура тел остается умеренной, между тем как
их атомы выдерживают подобную бомбардировку. Температура тел должна
стремиться приблизиться к такому значению, при котором средняя
кинетическая энергия молекулы тела равнялась бы средней кинетической
энергии внемировой корпускулы.
Положим теперь, что существует плоская поверхность, задерживающая все
