Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Уиттекер Э. -> "История теории эфира и электричества" -> 137

История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества — И.: НИЦ, 2001. — 512 c.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка): istoriyateoriyaefiraielektrichestva2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 217 >> Следующая

лишь в направлении возмущения, которое находится в окружающем
диэлектрике.
Мнение о том, что проводники являются средами распространения
электрического возмущения, поддерживал и Аюдвиг Лоренц (1829-1891) из
Копенгагена, который разработал независимую элек-тромагнитную теорию
света через несколько лет после публикации научных трудов Максвелла.
Лоренц использовал процедуру, которую в 1858 году предложил Риман4:
скорректировать принятую формулу электродинамики путем введения членов,
которые, хотя и слишком малы, чтобы их можно было оценить при
обыкновенных лабораторных опытах, смогли бы объяснить распространение
электрического действия в пространстве с конечной скоростью. Мы видели,
что в теории Неймана электрическая сила Е определялась уравнением
E = grad?>-±||, (1)
где (р обозначает электростатический потенциал, определяемый урав-
1Baltimore Lectures, с. 376.
^Ibid., предисловие, с. 7.
^Ouersigt oner det К. danske Vid. Selskaps F orhandlinger (1867), с. 26;
Ann. d. Phys. CXXXI (1867), C. 243; Phil. Mag. XXXIV (1867), c. 287.
4См. стр. 287. Однако научный труд Римана был опубликован только в том же
году (1867), что и научный труд Лоренца.
Максвелл 319
р = j j j (p' /r) dx' dy' dz',
причем p' - это плотность электрического заряда в точке (х', у', z'), а а
- векторный потенциал, определяемый уравнением
а= \
(s'/г) dx' dy' dz',
где s' - это ток проводимости в точке (х', у', z'). Мы полагаем, что
диэлектрическая и магнитная проницаемость везде равны единице.
Аоренц предложил заменить эти уравнения уравнениями
р = JJJ{p'(t - r/c)/r}dx'dy'dz',
a=i J J J {s'(t - г/с)/г} dx'dy'dz']
изменение заключается в замене значений, которые принимают р' и s' в
момент времени i, значениями, которые они принимают в момент времени (t -
r/c), в который возмущение, распространяющееся со скоростью с, должно
покинуть точку (х', у', z'), чтобы попасть в точку (х, у, г) в момент t.
Таким образом, значения потенциалов в точке (х, у, г) в любой момент t,
согласно теории Лоренца, будут зависеть от электрического состояния в
точке (х', у', z') в предыдущий момент времени (i - г/с): как если бы
потенциалы распространялись наружу от зарядов и токов со скоростью с.
Образованные таким образом функции р и а известны под названием
запаздывающих потенциалов.
Уравнения, определяющие р и а, эквивалентны уравнениям
VV-^ = -4^ (2)
V2a-?f? = -4'S/C' <3)
тогда как уравнение сохранения электричества
.. др div s + ^- = О ot
320
Глава 8
дает1
diva+3§f = °- (4)
Из уравнений (1), (2), (4) несложно вывести уравнение
div Е = 47Г/Э (I)
а из уравнений (1), (3), (4) мы имеем
MH4f+?' (Щ
где Н или rot а обозначает магнитную силу; тогда как из уравнения (1) мы
имеем
crotE = -^. (III)
at
^Поскольку мы имеем
-штп+шт***-
-///К?40 + ^В)К^'-
Интегрируя первый из этих интегралов по частям, получаем
-/// Иw - жW(-5)}¦*'¦*'¦^ =
где квадратные скобки означают, что необходимо провести частное
дифференцирование по х', только пока он присутствует в явной форме,
пренебрегая его неявным присутствием в аргументе (t ~
Следовательно, мы имеем
1 др'
¦///
г Q-f- С^Х' C^Z' И3 уравнения сохранения электричества
dip
которое и представляет искомое уравнение (4).
ot
Максвелл
321
Однако уравнения (I), (II), (III) - это фундаментальные уравнения теории
Максвелла, а значит, теория Л. Лоренца практически эквивалентна теории
Максвелла в том, что касается распространения электромагнитных возмущений
в свободном эфире. Однако сам Лоренц, видимо, не понимал этого, поскольку
в своем научном труде он постулировал присутствие во всем пространстве
проводящей материи, что соответственно привело его к уравнениям, похожим
на те, которые Максвелл дал для распространения света в металлах.
Заметив, что его уравнения представляют периодические электрические токи,
перпендикулярные направлению распространения возмущения, он предположил,
что все светоносные колебания могут состоять из электрических токов, а
следовательно, "больше нет причины поддерживать гипотезу о существовании
эфира, поскольку мы можем принять, что пространство содержит достаточное
количество весомой материи, которое делает возможным распространение
возмущения".
Лоренц не сумел вывести из своих уравнений объяснение существования
показателей преломления; его теории не достает многого, что наводит на
размышления в теории Максвелла; ценность его научного труда состоит,
главным образом, во введении запаздывающих потенциалов. Между прочим,
можно заметить, что запаздывающие потенциалы Лоренца не идентичны
скалярным и векторным потенциалам Максвелла, так как вектор Лоренца а не
является вихревым, а величина <р у Лоренца, в отличие от Максвелла, не
является электростатическим потенциалом, а зависит от положений, в
которых находятся заряды в некоторые предыдущие моменты времени.
В течение нескольких лет прогресса не наблюдалось ни в теории Максвелла,
ни в теории Лоренца. Тем временем, в 1865 году Максвелл ушел с кафедры в
Предыдущая << 1 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 217 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed