История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
вскоре была признана даже Ньютоном и, фактически, стала отправной точкой
развития всей последующей натурфилософии.
Одним из важных достоинств этой теории было то, что, поскольку
пространство ничем не заполнено, то нет и необходимости образования
замкнутых цепей из движущихся частиц, а следовательно, можно покончить с
декартовыми вихрями. На самом деле, большинство направлений дальнейшего
развития этой теории постулировали наличие эфира (а в некоторых случаях и
не одного эфира), и в этом смысле возвращались к представлению
пространства как заполненного веществом. Однако, считалось, что эти эфиры
не оказывают сопротивление движению через них простой материи, поэтому
можно считать, что материальные частицы находятся в вакууме.
Следующим важным этапом развития теории света стала публикация в 1667 г.1
Микрографии (Micrographia) Роберта Гука (1635-1703)2. Гук начал свою
научную карьеру ассистентом Роберта Бойля и был бессменным секретарем
Королевского Общества. Он сделал два экспериментальных открытия, которые
касаются темы нашего обсуждения, но, по-видимому, в обоих случаях его
опередили.
*Разрешение на издание книги виконта Брункера, P.R.S., датировано 23
ноября 1664 г.
20 Гуке, см. замечательные Уилкинские лекции Э. Н. да К. Андраде,
напечатанные в Proc. R. S., CCI (1930), с. 439.
32
Глава 1
Первое1 открытие состояло в наблюдении цветов радуги, которые можно
видеть при падении света на тонкий слой воздуха, заключенный между двумя
стеклянными пластинами или линзами, или при падении света на тонкую
пленку любого прозрачного вещества. Это явление нам известно как "цвета
тонких пластинок" или "кольца Ньютона"; до Гука их наблюдал Бойль"1. Во
втором экспериментальном открытии3, сделанном после выхода Микрографии,
Гук обнаружил, что свет в воздухе не распространяется по прямым линиям,
т. е. в пределах геометрической тени непрозрачного тела существует
некоторое свечение. Это наблюдение было опубликовано в 1665 году в
посмертной работе4 Франческо Мария Гримальди (1613-63), иезуита, который
назвал это явление дифракцией.
Теоретические исследования света Гуком были чрезвычайно важны, т. к. они
представляли собой переход от декартовой системы к хорошо разработанной
теории волн. Гук начал с критики высказывания Декарта о том, что свет -
это скорее склонность к движению, чем само движение. "Светящегося тела, -
замечает он3, - не существует, но есть его части, которые движутся в той
или иной степени"; и это движение "слишком быстрое". Более того, т. к.
некоторые тела (например, отшлифованный или нагретый алмаз в темноте)
светятся довольно продолжительное время и не меркнут, из этого следует,
что что бы ни двигалось, оно не покидает это тело навсегда, а
следовательно, движение должно совершаться по принципу вперед-назад, т.
е. оно должно иметь колебательный характер. Амплитуда колебаний должна
быть ничтожно мала, поскольку некоторые светящиеся тела (например, тот же
алмаз) очень твердые, а потому не могут ощутимо сжиматься или сгибаться.
Итак, сделав вывод о том, что условием испускания света светящимся телом
являются частые колебания малой амплитуды, Гук далее заинтересовался,
каким образом свет распространяется в пространстве. "Далее следует
рассмотреть, - говорит он, - траекторию движения света, проходящего через
прозрачное тело до наших глаз". Здесь можно сделать некоторые допущения:
"Во -первых, чтобы это тело можно было назвать прозрачным, оно должно
быть восприимчивым к этому движению и в то же время
1Micrographia, с. 47.
2Бойль Works (изд. 1772), I, С. 742.
3Гук Posthumous Works, с. 186
4Physico-Mathesis de lumine, coloribus, et iride (Болонья, 1665), I,
теор. I.
-'Micrographia, c. 55.
История развития теории эфира до смерти Ньютона
33
не препятствовать ему; а во-вторых, части этого тела должны быть
однородны или однотипны.
В-третьих, строение и движение частей должно быть таким, чтобы импульсы
от светящегося тела могли передаваться или распространяться сквозь него
на огромнейшие расстояния за кратчайшее время, хотя я не вижу причины
утверждать, что это время должно быть мгновенным.
В-четвертых, движение передается во всех направлениях в однородной среде
по прямым линиям, расходящимся во всех направлениях, подобно лучам из
центра сферы.
В-пятых, в однородной среде это движение передается с равной скоростью во
всех направлениях, при этом каждый импульс или колебание светящегося тела
будет образовывать сферу, которая будет постоянно увеличиваться, подобно
тому (только в бесконечное число раз быстрее) как волны или круги на
поверхности воды расходятся вокруг точки, куда бросили камень, породивший
их движение. Отсюда следует, что все волнообразные части этих сфер в
однородной среде пересекают лучи под прямым углом".
И вот у нас появилась довольно определенная механическая концепция. Она
напоминает концепцию Декарта тем, что постулирует среду как переносчик
света. Но согласно гипотезе Декарта возмущение есть статическое сжатие в
