История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
свойства.
^Морисом Леви, Comptes Rendus, СХ (1890), с. 545.
^Последствия принятия электродинамического закона Клаузиуса (см. далее)
исследовал Оппенгейм: Zur Frage nach der Fortpftanzungsgeschwindigkeit
der Gravitation, Вена, 1895.
3Leipzig Berichte, I (1847), c. 346; Ann. d. Phys. LXXIII (1848), c. 241;
переведено в работе Тейлора Scientific Memoirs, V, с. 477; Abhandl. der
К. Sachs. Ges. I (1852), c. 483; Ann. d. Phys. LXXXVII (1852), c. 145;
перевод в работе Тиндаля и Франсиса в книге Scientific Memoirs, с. 163.
252
Глава 1
Сложность с этой гипотезой состояла в том, чтобы избежать слишком
обширного объяснения; поскольку, если ее принять, то неизбежен вывод, что
все без исключения вещества являются диамагнитными. Вебер избежал этого
вывода, предположив, что в железе и других ферромагнитных веществах
существуют постоянные молекулярные токи, которые появились не в
результате индукции и которые под влиянием приложенной магнитной силы
ориентируются определенным образом. Поскольку магнитное поле стремится
дать уже существующему току такое направление, чтобы его течение было
противоположным течению тока, который был бы индуцирован при увеличении
магнитной силы, значит, вещество, содержащее такие уже существующие токи,
обнаружило бы парамагнитные явления. Согласно этой гипотезе, вещества,
обычно называемые парамагнитными, - это вещества, в которых парамагнетизм
достаточно силен, чтобы скрыть диамагнетизм.
Казалось, что радикальное различие природы парамагнетизма и
диамагнетизма, которое постулировал Вебер, подтверждается множеством
фактов, которые были открыты впоследствии. Так, в 1895 году П. Кюри
показал^, что магнитная восприимчивость на грамм-молекулу связана с
температурой законами, отличными для парамагнитных и диамагнитных
веществ. У первых она изменяется обратно пропорционально абсолютной
температуре, а у вторых - вообще не зависит от температуры.
Выводы, которые последовали из работы Фарадея и Вебера, противоречили
гипотезе о магнитных жидкостях; так как, согласно этой гипотезе,
индуцированная полярность всегда имела бы одно и то же направление,
независимо от того, вызвана ли она изменением ориентации уже существующих
молекулярных магнитов или новым разделением магнитных жидкостей в
молекулах. "Открытие диамагнетизма, - писал Вебер^, в 1852 году, -
подтверждает гипотезу об электрических молекулярных токах внутри тел и
опровергает гипотезу о магнитных жидкостях внутри тел". Более того,
последняя гипотеза не могла дать объяснение явлений, выказываемых
веществами, обладающими сильными ферромагнитными свойствами, например,
железом; поскольку было обнаружено, что при постепенном увеличении
намагничивающей силы до очень большого значения, намагничивание,
вызванное в таких веществах, не возрастает пропор-
1Annales de Chimie (7), V (1845), с. 289.
2Ann. d. Phys. LXXXVII (1852), c. 145; Тиндаль и Франсис Sci. Mem., c.
163.
Математическая теория электричества
253
ционально, а стремится к величине насыщения. Этот эффект невозможно
объяснить с помощью допущений Пуассона, но его можно легко вывести из
допущений Вебера: согласно теории Вебера, намагничивающая сила просто
ориентирует существующие магниты, и когда она достигает такого значения,
при котором все магниты ориентированы в одном направлении, делать больше
нечего.
Если предположить, что элементарные магниты могут ориентироваться, не
встречая никакого сопротивления, то очевидно, что очень маленькой
намагничивающей силы будет достаточно, чтобы расположить их параллельно
друг другу, тем самым немедленно создав максимально возможную
напряженность индуцированного магнетизма. Чтобы преодолеть эту сложность,
Вебер принял, что каждому смещению молекулярного контура препятствует
пара сил. В конечном итоге, приняли гипотезу, которая выглядела следующим
образом: ориентации противостоят пары силы, возникающие из-за
взаимодействия самих молекулярных магнитов. В ненамагниченном состоянии
молекулы "ориентируются так, чтобы удовлетворить взаимному притяжению по
наикратчайшему пути и тем самым создают полный замкнутый контур
притяжения", как писал в 1883 году Д. Э. Юз^. При приложении
намагничивающей силы извне эти маленькие контуры разрушаются, и на любой
стадии процесса молекулярный магнит
находится в равновесии под совместным влиянием внешней силы и
2
сил, созданных другими молекулами .
Эту гипотезу, первоначально созданную Вебером, защищал Максвелл^, а
впоследствии расширил Дж. А. ЭвинИ. Ее следствия можно проиллюстрировать
с помощью следующего очень простого примера"*.
Рассмотрим две магнитных молекулы, каждая из которых имеет магнитный
момент то. Центры этих молекул расположены на расстоянии с друг от друга.
В невозмущенном состоянии эти молекулы располагаются в положении
устойчивого равновесия, в котором они обращены в одном и том же
направлении вдоль линии с. Теперь пусть возрастающая магнитная сила Н
действует на них в направле-
