История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
Берлин. Там они основали колледж и попали под влияние Эйлера, который с
1741 по 1766 г. жил в Берлине. В 1757 г. Эпинуса перевели в Санкт-
Петербург, где он проработал до конца жизни, а Вильке в этом же году
вернулся в Швецию.
Из идеи о том, что стекло непроницаемо для электричества, сформировавшей
основу теории лейденской банки Франклина, Эпинус' и Вильке вывели закон,
что все непроводники являются непро-
1Phil. Trans. XLVII, с. 202. Уотсон соглашался с Нолле, который отвергал
теорию Франклина о непроницаемости стекла.
^Франклин Autobiography.
^Фамилия этого философа была превращена из ее первоначальной формы Хук
или Хох в (хСтгешо одним из его предков, выдающимся теологом.
4Ср. К. В.Озеен, Johan Carl Wilcke, Experimental-Fysiker, Упсала, 1939.
3Ф. У. Т. Эпинус Tentamen Theoriae Electricitatis et Magnetismi, Санкт-
Петербург, 1739 г.
74
Глава 2
ницаемыми для электрической жидкости. То, что это касается даже воздуха,
они доказали, построив прибор, аналогичный лейденской банке, в котором
вместо стекла средой, разделявшей две противоположно заряженные
поверхности, был воздух. Успех этого опыта привел Эпинуса к тому, что он
стал полностью отрицать существование электрических испарений вокруг
заряженных тел1: он считал, что такую позицию усиливает наблюдение
Франклина, что электрическое поле вблизи заряженного тела не
уничтожается, если выдуть воздух вблизи этого тела. Тогда следует
предположить, что электрическая жидкость не простирается между
возбужденными телами. Опыт Грея, на который мы уже ссылались, показал,
что электрическая жидкость не проникает в глубокие слои вещества, а
значит, следует допустить, что в состоянии покоя она ограничивается
тонкими слоями на поверхности заряженных тел. Именно из-за этого явления
притяжения и отталкивания, наблюдаемые между телами, вынуждают нас
считать, что электричество действует на расстоянии через присутствующий
воздух.
Поскольку два тела, заряженные стеклянным электричеством, отталкиваются,
то между двумя частицами электрического флюида должна (по одножидкостной
теории Франклина, которую принял Эпинус) существовать отталкивающая сила;
и поскольку два противоположно заряженных тела притягиваются, между
электричеством и обыкновенной материей должна существовать сила
притяжения. Эти допущения, как мы видели, сделал Франклин; но чтобы
объяснить отталкивание, которое происходит между двумя телами,
заряженными смоляным электричеством, Эпинус ввел новую гипотезу: частицы
обыкновенной материи отталкивают друг друга"1. Сначала это напугало его
современников, однако, он указал, что знакомая нам "ненаэлектризованная"
материя на самом деле является материей насыщенной естественным
количеством электрической жидкости, а силы, относящиеся к материи и
жидкости, уравновешивают друг друга; или, возможно, предположил он,
небольшой недостаток равенства между этими силами может дать, в качестве
остаточной составляющей, силу тяжести.
^Примерно в то же время подобного мнения придерживался Джакомо Батиста
Беккариа (1716-81) из Турина.
^Мы увидим, что отношения "электричества" и "обыкновенной материи" в
теории Эпинуса во многом соответствуют отношениям "электронов" и "атомных
ядер" в современной атомной физике.
Электричество и магнетизм до введения потенциалов
75
Принимая, что силы притяжения и отталкивания увеличиваются по мере
уменьшения расстояния между действующими зарядами, Эпинус применил свою
теорию для объяснения явления, которое в большей или меньшей степени
постоянно наблюдали многие предыдущие ученые (этим явлением незадолго до
Эпинуса особо занимались Джон Кантон1 (1718-72) и Вильке11). Оно
заключалось в следующем: если проводник поднести к заряженному телу, не
прикасаясь к нему, дальняя часть проводника приобретет электрический
заряд того же рода, что и заряд возбужденного тела, а ближняя его часть
приобретет заряд противоположного характера. Это действие, известное под
названием индукции электрических зарядов, сам Кантон и Франклин11
объясняли на основе теории электрических испарений. Эпинус показал, что
это явление - естественное следствие теории действия на расстоянии,
учитывая подвижность электрической жидкости в проводниках. Изучая
различные случаи, насколько это позволяли находящиеся в его распоряжении
средства, он заложил основы математической теории электростатики. Его
работу 1757 г. закончил Вильке, представив в 1762 г. Шведской академии
4
наук научный труд , в котором он описал многие опыты, связанные с
электростатической индукцией (включая метод получения любого желаемого
количества статического электричества), а также исследовал физику
непроводников, предрекая теорию (которую через много лет выдвинет
Фарадей) о том, что диэлектрик, попав в электрическое поле, приходит в
состояние электрической поляризации.
Эпинусу не удалось сформулировать закон изменения силы между двумя
электрическими зарядами в зависимости от расстояния между ними; и честь
