История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
этот перенос имеет нечто общее с теорией Нолле о вытекании и притекании;
и можно не сомневаться, что гипотеза Аббе, которая сама по себе была
абсолютно ложной, предоставила Уотсону некоторые идеи, из которых он,
руководствуясь результатами опыта, создал правильную теорию. В научном
труде^, прочитанном Лондонскому королевскому обществу в октябре 1746 г.,
он предложил теорию о том, что причиной электрических воздействий
является присутствие "электрического эфира", который при заряжении или
разряжении лейденской банки переносится, но не создается и не
разрушается. Возбуждение электризующегося тела, в соответствии с этим
взглядом, заключается не в том, чтобы без восполнения извлечь нечто, что
находится внутри этого тела, а в том, чтобы накопить в нем избыток
электрического эфира за счет какого-то другого тела, запас эфира в
котором соответственно истощается. Предполагалось, что все тела обладают
определенным естественным запасом такого эфира, которым можно было бы
воспользоваться для этой цели.
1 Это же открытие независимо (и, вероятно, немного раньше) сделал Эвальд
Георг фон Клейст, декан Каммина из Померании. Клейст не опубликовал свое
открытие, и впервые его описал профессор медицины в Халле Дж. Г. Крюгер в
своей работе Geschichte d. Erde in d. alleriiltesten Zed (1746).
^Впоследствии Уотсон стал выдающимся медиком и был посвящен в рыцари.
3Phil. Trans. XLIV, с. 718. Здесь можно отметить, что именно Уотсон
усовершенствовал банку, покрыв ее почти до верха как изнутри, так и
снаружи жестяной фольгой.
68
Глава 2
"Я показал, - писал Уотсон, - что электричество - это действие очень
тонкой и упругой жидкости, которая занимает все тела, контактирующие с
земным шаром, на котором есть вода; и что везде, в естественном
состоянии, эта жидкость имеет некоторую степень плотности; и что стекло и
другие тела, которые мы per se называем электризующимися, обладают
способностью забирать эту жидкость из одного тела и передавать ее
другому, в количестве достаточном, чтобы можно было ощутить ее; и что при
некоторых обстоятельствах можно сделать электричество в некоторых телах
более разреженным, чем оно бывает в естественных условиях и, сообщив его
другим телам, сделать их электричество более густым".
В том же году, когда Уотсон предложил свою теорию, некий доктор Спенс,
недавно приехавший в Америку из Шотландии, показывал в Бостоне опыты с
электричеством. Среди зрителей был человек, который в возрасте сорока лет
уже был признан одним из почетных граждан, населяющих английские колонии
в Америке, Бенджамин Франклин из Филадельфии (1706-90). "Опыты, - пишет
Франклин1, - хотя они и проводились не идеально, так как он не был
специалистом в этой области, были связаны с темой, достаточно новой для
меня, а потому приятно удивили меня". Вскоре после этого Library Company
в Филадельфии (учреждение, которое основал сам Франклин) получила от
господина Питера Коллинсона из Лондона стеклянную трубку в подарок с
описанием ее использования. В письме, написанном Коллинсону И июля 1747
года"^, Франклин описал опыты, которые он проделал с этой трубкой, и
некоторые выводы, которые он сделал из них.
Если один человек А, стоящий на воске, так что электричество не может
пройти от него к земле, потрет трубку, и если другой человек В, тоже
стоящий на воске, проведет пальцем вдоль трубки, не прикасаясь к ней, то
и А, и В смогут передать искру третьему человеку С, стоящему на полу, т.
е. они наэлектризуются. Однако, если А и В прикоснутся друг к другу во
время трения или после него, то они не будут наэлектризованы.
Это наблюдение подсказало Франклину ту же самую гипотезу, которую
несколько месяцев назад выдвинул Уотсон (однако Франклину об этом было
неизвестно): электричество - это элемент, определенная доля которого
присутствует во всей материи в нормальном
^Франклин Autobiography.
2Франклин Nero Experiments and Obseroations on Electricity, письмо II.
Электричество и магнетизм до введения потенциалов
69
состоянии, поэтому перед трением трубки каждый человек А, В и С обладал
равной долей этого элемента. Цель трения - передать какую-то часть
электричества А стеклу, откуда оно переходит к В. Таким образом, у А
появляется недостаток, а у В - избыток электричества, и если один из них
приблизится к С, который обладает нормальной долей электричества,
распределение будет уравнено с помощью искры. Однако, если А и В вступят
в контакт, между ними потечет электричество, чтобы восстановить у них
исходное количество, и тогда ни один из них не будет наэлектризован по
отношению к С.
Таким образом, электричество не создается при трении стекла, а только
переходит к стеклу от того, кто его трет, так что последний теряет ровно
столько, сколько приобретает стекло; общее количество электричества в
любой изолированной системе неизменно. Это утверждение известно как
принцип сохранения электрического заряда.
Состояние А и В во время опыта можно, очевидно, выразить через знаки плюс
