Статьи и речи - Максвелл Дж.К.
Скачать (прямая ссылка):
мерке ног отдельного солдата. В некоторых других случаях это однообразие
фабричных изделий делает их более ценными. Так, болты Витворта имеют лишь
определенные размеры и в случае потери легко заменяются без
дополнительной подгонки. Тождество книг и копий документов имеет важное
практическое значение и лучше обеспечивается печатанием, чем ручной
перепиской. В-третьих, некоторым предметам придает ценность лишь их
точное соответствие определенному образцу. Сюда относятся веса и меры, и
наличие в стране нескольких хорошо проверенных эталонов весов и мер
свидетельствует о наличии законов, регу-
164
лирующих деловые отношения в соответствии с национальными стандартами.
Итак, ценность фабричных изделий зависит от трех качеств: дешевизны,
пригодности и точности. Какое из этих трех качеств имел в виду сэр Д.
Гершель, сейчас достоверно установить мы не можем, но вернее - что
последнее, а не первое, хотя кажется правдоподобным, что он подразумевал
невозможность извечного существования совершенно одинаковых тел и,
следовательно, необходимость их сотворения; тогда выражение "фабричные
изделия" может означать, что они были сотворены в большом количестве.
Притяжение
Ежедневное наблюдение показывает, что различные части материальной
системы влияют одна на движение другой. В некоторых случаях нам не
удается открыть никакой материальной связи, которая простиралась бы от
одного тела к другому. Эти случаи мы называем действием на расстоянии, в
отличие от тех случаев, где мы можем проследить существование между
телами непрерывной материальной связи. Взаимное действие между телами
называется напряжением. Когда взаимное действие стремится сблизить тела
или помешать им отделиться друг от друга, оно называется натяжением или
притяжением. Когда оно стремится отделить одно тело от другого или
помешать их сближению, оно называется давлением или отталкиванием.
Названия "натяжение" и "давление" употребляются, когда действие видимо
совершается чреэ некоторую среду. Названия "притяжение" и "отталкивание"
применяются в случаях действия на расстоянии. Конфигурацию материальной
системы всегда можно определить посредством взаимных расстояний частей
системы. Всякое изменение конфигурации должно изменить одно или несколько
из этих расстояний. Таким образом, сила, производящая подобное изменение
или ему противодействующая, может быть разложена на притяжение или
отталкивание между теми частями системы, расстояние между которыми
изменилось.
166
Существует множество гипотез о причине таких сил, причем предполагается,
что одна из них - давление между соприкасающимися телами - гораздо более
понятна, нежели всякого рода иные напряжения. Поэтому сделано было немало
попыток сведения случаев кажущегося притяжения и отталкивания на
расстоянии к случаю давления. Одно время предполагалось, что возможность
притяжения на расстоянии опровергается утверждением, что тело не может
действовать там, где его нет, и что, следовательно, всякое действие между
различными частями материи должно происходить посредством прямого
прикосновения. На это возражали, что у нас нет никаких свидетельств,
чтобы между двумя телами всегда имело место действительное
соприкосновение и что на деле, когда тела давят друг на друга и, по-
видимому, соприкасаются, мы можем иногда действительно измерить
отделяющее их расстояние, как, например, в случае, когда один кусок
стекла лежит на другом и когда нужно приложить значительное давление,
чтобы поверхности их сблизить настолько, чтобы появилось черное пятно в
ньютоновых кольцах, указывающее на то, что расстояние достигает почти
одной десятитысячной миллиметра. Если, желая освободиться от идеи
действия на расстоянии, мы вообразим себе материальную среду, через
которую действие передается, то все, что мы при этом делаем, есть не
более как замена одного действия на большом расстоянии рядом действий на
меньших расстояниях между частями среды, так что и таким путем мы не
можем освободиться от действия на расстоянии.
В последнее время изучение взаимного действия между частями материальной
системы было значительно упрощено введением понятия энергии системы.
Энергия системы измеряется количеством работы, которую она может
совершить, преодолевая внешние сопротивления. Эта энергия зависит от
конфигурации в данный момент и от движения системы, а не от того способа,
каким система приобрела данную конфигурацию и движение. Если мы вполне
знаем, каким образом энергия системы зависит от ее конфигурации и
движения, то этого достаточно для определения всех сил, действующих между
частями системы. Например, если система состоит из двух тел и если
энергия зависит от расстояния между ними, то если при увеличении
расстояния энергия увеличивается, то между телами должно существовать
притяжение, а если
167
Д. К. Максвелл
при увеличении расстояния энергия уменьшается, то между ними должно быть
отталкивание. В случае двух тяготеющих масс т и т', находящихся на
