Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
контакта с классическими идеями Ньютона и Максвелла".
Так "старик Максвелл" входит в новую и новейшую физику - р наше время,
Кляуе
Роль Максвелла в развитии кинетической теории газов
В 1859-1860 гг. Максвелл развил ряд фундаментальных положений
кинетической теории газон
Кинетическая теория газов с момента ее возникновения базировалась на
представлениях о дискретном строении всех тел и о беспорядочном
непрерывном движении дискретных частиц, образующих газообразные тела. В
самом начале своего трактата "Пояснение к динамической теории газов"
Максвелл писал: "Из гипотезы, согласно которой мельчайшие частицы материи
находятся в быстром движении, причем скорость этого движения возрастает с
температурой, может быть выведено так много свойств материи, в
особенности если ее взять в газообразной форме,- что истинная природа
этого движения является предметом естественного интереса '".
Учение о дискретной структуре материи восходит к глубокой древности.
Атомистику древности и средневековья, натурфилософскую по своему
существу, можно условно расчленить на "физическую атомистику" и
"математический атомизм", тесно переплетающиеся между собой 2. В начале
XVII в. возрождается "физическая атомистика" (Гассенди), но уже
последующее ее развитие шло иными путями. Атомистика Галилея, Декарта,
Бойля, Ньютона, как и вся атомистика середины и второй половины XVII в.,
связана в явном или скрытом виде с новыми задачами механики, физики и
математики. На ее основе в XVIII в. развилась атомистика Бернулли,
Лесажа, Ломоносова, Бошковпча и многих других, промежуточное звено между
атомистиками XVIII и XIX вв. Кипетическая теория газов генетически
связана со всей атомистикой в целом, но непосредственно базируется на
атомистике XIX в.3
1 Д. К. М а к с в е л л. Пояснения к динамической теории газов. В кн.:
"Основатели кинетической теории материи". М., ОНТИ, 1937, стр. 187.
2 К. Lasswitz. Geschichte der Atomistik. Bd. I, II.
3 В. П. 3 у б о в. Развитие атомистических представлений до начала XIX в.
М., изд-во "Наука", 1965.
369
В 1801 г. Дальтон применил атомистическую гипотезу Для объяснения закона
парциальных давлений. Работы Авогадро и Ампера, как и дальнейшие работы
Дальтопа, были тем новым этапом в развитии атомистики, который
непосредственно привел к кинетической теории газов.
Учение о беспорядочном непрерывном движении частиц газов начало усиленно
разрабатываться после того, как Румфорд обратил внимание на выделение
тепла при сверлении стволов пушек и подметил противоречие этого явления с
господствовавшей теорией теплорода. В 1798 г. Румфорд объяснил нагревание
стволов пушек тем, что теплота есть особый род движения. "Совершенно
необходимо добавить, что это нечто, которое любое изолированное тело или
система тел может непрерывно поставлять без ограничения, не может быть
материальной субстанцией; и мне кажется чрезвычайно трудным, если не
совершенно невозможным, создать какую-либо точную идею о чем-то, что в
состоянии возбуждаться и передаваться подобно тому, как возбуждается и
передается в этих экспериментах теплота; если только не допустить, что
это что-то есть движение" 1
Максвелл называет в качестве своих прямых предшественников Даниеля
Бернулли, Герапата, Джоуля, Кренига, Клаузиуса и других, показавших, что
отношения между давлением, температурой и плотностью в идеальном газе
можно объяснить, полагая, что частицы движутся прямолинейно и равномерно,
ударяются о стенки сосуда, содержащего газ, создавая тем самым давление.
В приведенной работе Максвелл не ставил перед собой задачи анализировать
генезис кипетических представлений и дифференцировать взгляды их творцов.
Уже в 1845 г. Ватерстон представил для опубликования статью "О физической
среде, состоящей из свободных и вполне упругих молекул, находящихся в
движении", (опубликована Рэлеем в 1892 г.) 2. В 1850 г. Ранкин
рассматривает теплоту, как скрытое движение частиц 3. В 1851 г. в работе
"Некоторые замечания о теплоте и о строении упругих жидкостей" 4 он
объясняет ряд свойств газов, полагая, что частицы движутся прямолинейно и
равномерно. Джоуль полагал, что гипотеза Дэви о вращательном движении
молекул также позволяет объяснить некоторые газовые законы. Он писал: "Я
лично попытался показать, что вращательное движение, аналогичное
описанному Дэви, способно объяснить закон Бойля - Мариотта, а также и
другие явления, представляемые упругими жидкостями. (М-р Ранкин в своей
работе "О механическом действии газов и паров" дал полное математическое
исследование действия вихрей".) Тем не менее, принимая во внимание, что
гипотеза Герапата, в которой допускается, что частицы газа постоянно
летают во всех направлениях с большой скоростью и что давление газа
обязано своим происхождением натиску частиц на всякую по-
1 Цит. по кн.: А. Эйнштейн, JI. И н ф е л ь д. Эволюция физики. М., пзд-
во "Наука", 1965, стр. 40.
2 J. Waters ton. "Phil. Trans" (A), 1892, 183, p. 1-80.
