История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
в немилость у своего создателя, уступив место другой концепции, которая в
большей степени соответствовала его особым взглядам на природу магнитного
поля.
В этой второй гипотезе Фарадей предположил, что обыкновенное
1
магнитное или парамагнитное вещество - это вещество, которое позволяет
особо легкое прохождение магнитных силовых линий, так что они стремятся
попасть в него, предпочитая его всем остальным; а диамагнитное вещество
имеет более низкую способность проводить силовые линии, поэтому они
стремятся избежать его. "Тогда, если, - рассуждал он^, - среда с
определенной проводящей способностью занимает магнитное поле, а затем
часть другой среды или вещества помещают в поле с более высокой
проводящей способностью, то последнее будет стремиться приблизиться к
месту большей силы, смещая первое". Это весьма аналогично одному из
существующих эффектов электростатики: заряженное тело притягивает тело,
удельная диэлектрическая проницаемость которого выше, чем диэлектрическая
проницаемость окружающей среды, и отталкивает тело с меньшей удельной
диэлектрической проницаемостью; причем в обоих случаях тенденция
заключается в том, чтобы предоставить путь,
е" 3
наилучшим образом проводящий силовые линии .
В течение некоторого времени защитники диамагнитных теорий "полярности" и
"проводимости" вели спор, который, подобно спору между приверженцами
одно- и двухжидкостной теорий электричества, продолжался даже после того,
как было показано, что конкурирующие гипотезы математически эквивалентны
и что невозможно придумать опыт, с помощью которого их можно было бы
различить.
Тем временем открывали новые свойства веществ, способных к
намагничиванию. В 1847 году Юлиус Плюккер (1801-68), профессор
натурфилософии в Боннском университете, повторяя и расширяя опыты Фарадея
по магнетизму, заметил4, что некоторые одноосные
1 Этот термин ввел Фарадей, Exp. Res., §2790.
2Ехр. Res., §2798.
^Математическую теорию движения намагниченного тела в неравномерном
силовом поле исследовал в 1847 году У. Томсон (Кельвин).
пп. d. Phys. LXXII (1847), с. 315; Тейлор Scientific Memoirs, V, с. 353.
Фарадей
237
кристаллы, будучи помещенными между двумя полюсами магнита, стремятся
расположиться так, чтобы их оптическая ось заняла положение экватора. В
это время Фарадей продолжал свои исследования; и, исследуя диамагнитные
свойства висмута, был зачастую смущен получением аномальных результатов.
В 1848 году он убедился, что
эти результаты некоторым образом связаны с кристаллической фор-1
мои вещества, и показал , что если кристалл висмута поместить в поле
равномерной магнитной силы (так чтобы его диамагнитные свойства не
вызывали тенденцию к движению), то он располагается так, что одна из его
кристаллических осей направлена вдоль силовых линий.
Сначала Фарадей предположил, что этот эффект отличается от
того, который незадолго до этого открыл Плюккер. "Эти результа-2
ты, - писал он , - очень сильно отличаются от результатов, производимых
диамагнитным действием. Точно также они отличаются и от результатов,
которые получил и описал Плюккер в своих замечательных исследованиях
связи оптической оси с магнитным действием, поскольку в том случае сила
является экваториальной, а в этом случае - осевой. Таким образом, эти
результаты, видимо, представляют новую силу, или новый вид силы, в
молекулах материи, которую, ради удобства, я условно назову новым словом:
магнитокристаллическая сила". Однако позднее в этом же году он признал3,
что "явления, которые открыл Плюккер, и явления, рассмотренные мной,
имеют общий источник и одну и ту же причину".
Идею о "проводимости" магнитных силовых линий различными веществами,
которая помогла Фарадею столь успешно объяснить явления диамагнетизма, он
применил теперь для изучения магнитного поведения кристаллов. "Если, -
писал он4, - применить идею проводимости к этим магнитокристаллическим
телам, кажется, она будет удовлетворять всему, что необходимо для
объяснения особых результатов, которые они дают. Тогда
магнитокристаллическое вещество - это вещество, которое в
кристаллизированном состоянии может проводить магнитную силу, или
позволять ее прохождение, в одном направлении легче, чем в другом; и это
направление является магнитокристаллической осью. Значит, находясь в
магнитном поле,
^Phil. Trans. (1849), с. 1; Exp. Res., §2454.
zExp. Res., §2469.
3Ibid. §2605.
4Ibid. §2837.
238
Глава 6
магнитокристаллическая ось под действием силы, соответствующей этой
разнице, примет положение, совпадающее с магнитной осью, точно так же,
как если бы мы взяли два тела, и одно из них, обладающее более высокой
проводящей способностью, смещало бы тело с более низкой проводящей
способностью".
Эта гипотеза привела Фарадея к предсказанию существования еще одного типа
магнитокристаллического эффекта, который до тех пор не наблюдали. "Если
этот взгляд верный, - писал он1, - то из него следует, что диамагнитное
вещество, подобное висмуту, должно в меньшей степени проявлять
