Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
очень тесные связи.
Конечно, мы не должны забывать, что Максвелл строил свою теорию
электродинамики не на пустом месте: из ничего ничего не возникает. Он
опирался на произведения Майкла Фарадея, опыты которого стали надежной
основой и его теорией, и чествование памяти Фарадея находится в
прекрасном созвучии с сегодняшним праздником. Но Максвелл в своей смелой
фантазии и математической проницательности пошел дальше Фарадея; он и
уточнил и обобщил его идеи, создав теорию, которую не только можно
поставить наравне с прежними теориями электричества и магнетизма, но
которая намного превзошла эти теории своими успехами. Ни одна теория
столь блестяще не прошла испытание на продуктивность, т. е. на
применимость не только к тем явлениям, для которых она создавалась, как
теория Максвелла. Ни Фарадей, ни Максвелл в первоначальных своих
размышлениях об основных законах электродинамики не думали об оптике. И
все-таки вся область оптики, которая упорно сопротивлялась в течение
более чем ста лет попыткам объяснить ее с позиций механики, сразу и без
остатка вошла в состав максвелловской электродинамики, так что с тех пор
каждый оптический процесс может рассматриваться как электродинамический.
Это, без сомнения, один из величайших триумфов человеческого стремления к
познанию.
Конечно, максвелловская теория, в силу ее своеобразия, прошла сложный
путь. Невозможно составить себе простое и наглядное представление о ее
формулах с помощью механических аналогий, что с самого начала необычайно
затрудняло ее понимание и значительно ослабляло ее убедительность.
В Германии эта трудность действовала особенно тормо-зяще. Именно здесь в
середине прошлого столетия разработка электродинамики проходила
исключительно под знаком теории потенциала, которую развил Гаусс на
основе ньютоновского закона дальнодействия как раз для статистических
электрических и магнитных полей и которую он довел до высокой степени
математического совершенства.
238
Поэтому обобщения для динамических процессов искали в расширении
ньютоновского закона тяготения, допуская, что величина силы притяжения
зависит не только от положения, но и от скорости или от ускорения
взаимодействующих центров масс. Утверждение Фарадея и Максвелла, что
непосредственного дальнодействия не существует и что силовое поле
обладает самостоятельным физическим существованием, было так чуждо всему
этому ходу мыслей, что теория Максвелла не имела вообще в Германии
никакой почвы и вряд ли принималась во внимание. В лучшем случае
электромагнитную теорию света рассматривали как интересный курьез.
Лишь немногие физики считали своим долгом заниматься ею серьезно. К ним
относится Людвиг Больцман, который изучал указанную Максвеллом связь
между показателем преломления и диэлектрической постоянной и полностью
подтвердил ее особо тщательно поставленными опытами над разными
веществами, а именно - газами. Естественно, менее успешными были его
настойчивые попытки сделать более понятными электродинамические уравнения
Максвелла посредством механических моделей.
Герман Гельмгольц, который высоко оценил теорию Максвелла из-за ее особой
формальной простоты, стал на примирительную точку зрения. Ему удалось
получить общий закон для взаимодействия незамкнутых электрических токов,
частными случаями которого являются как разные теории дальнодействия, так
и соответствующая формула Максвелла. Такой подход не устраняет основного
противоречия между теориями дальнодействия и близ-кодействия.
Окончательно решить теоретический спор в пользу теории Максвелла как в
Германии, так и во всем мире было суждено Генриху Герцу - самому
замечательному ученику Гельмгольца. Примечательно, что Герц путем
теоретических рассуждений, еще за много лет до проведения своих
выдающихся опытов, пришел к убеждению, что максвелловская теория,
расцениваемая с точки зрения известных тогда физических фактов,
принципиально превосходит теории дальнодействия. Так как ход его мыслей,
по-видимому, не везде был должным образом оценен, то разрешите мне на
этом кратко остановиться.
Если имеется только один-единственный вид электрической энергии и если,
следовательно, сила, с помощью
23?
которой натертая эбонитовая палочка притягивает или отталкивает
заряженный электричеством бузиновый шарик,- это та же сила, с которой
подвижный магнит индуцирует электрический ток в проводнике, тогда этот же
магнит должен привести в движение заряженный бузиновый шарик; и наоборот,
по механическому принципу действия и противодействия, электростатически
заряженное тело должно действовать на подвижный магнит пондеро-моторно,
и, наконец, подвижный магнит должен действовать на другой подвижный
магнит, без учета обычно магнитного действия, пондеромоторно, с
электрической силой, зависящей от относительного движения магнитов. Но
электродинамика, построенная на дальнодействии, знает лишь такие
пондеромоторные действия между магнитами, которые зависят от мгновенного
