История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
принял Гассенди, взгляды которого, в свою очередь, оказали сильнейшее
влияние на Роберта Бойля. Бойлю следует отдать честь введения понятия
химического элемента, которое стало более точным, когда Антуан Лоран
Лавуазье (1743-94) обнаружил, что сложные вещества, имеющие определенную
индивидуальность, содержат химические элементы в постоянных соотношениях
и что общая масса веществ, вступивших в химическую реакцию, остается
неизменной. С физической точки зрения, Ньютон"' показал, что газ
подчинялся бы закону сжатия Бойля, если бы он состоял из частиц,
отталкивающих друг друга с силами, обратно пропорциональными расстоянию
между их центрами; а Даниил Бернулли1'
^Фитцджеральд Scientific Writings, с. 271.
"^Безусловно можно создать такие модели этого класса, в которых вращение
можно интерпретировать как имеющее электрический, а не магнитный
характер. Такую модель предложил Больцман, Vorlesungen uber Maxwell's
Theorie (Лейпциг, 1891-93), II.
3/our. fur Math. LV (1858), с. 25.
4См. стр. 31.
5Principia, II, предл. 23.
6Hydrodynamica (Страсбург, 1738), §10. См. также лекции Гука De potentia
restitution, Лондон, 1678.
348
Глава 9
(1700-82) в 1738 году дал другое объяснение закона Бойля, которое
предполагало, что газ состоит из маленьких упругих сфер, которые
сталкиваются друг с другом: фактически, это была кинетическая теория
газов. Эти химические и физические исследования завершились работой Джона
Дальтона (1766-1844), который1 доказал, что для каждого химического
элемента можно найти определенное число, представляющее относительную
атомную массу этого элемента11.
Самые ранние попытки создать общую физическую теорию на основе вихревого
движения сделал в 1867 году Уильям Томсон (Кельвин). Все началось с
наблюдения за кольцами дыма, которые он случайно увидел в лекционной
комнате своего друга П. Г. Тэта, в Эдинбургском университете. Во-первых,
он использовал вихри
для иллюстрации свойств не светоносной среды, а весомой мате-
3
рии и указал, что если атомы материи состоят из вихревых колец в
идеальной жидкости, то можно тотчас объяснить сохранение материи.
Взаимодействие атомов можно проиллюстрировать поведением колец дыма,
которые, приблизившись друг к другу, отскакивают; а спектроскопические
свойства материи можно объяснить тем, что вихревые кольца имеют периоды
собственных колеба-
"4 НИИ .
Другой сильной стороной гипотезы вихревых атомов было то, что она,
казалось, проливает свет на способ распространения тя-
4В работе, прочитанной Манчестерскому философскому обществу в 1803 году
(Mem. Manchester Phil. Soc. I [1803], с. 271) и в его New System of
Chemical Philosophy (1808).
2Ср. Курд Лассвиц Geschichte der Atomistik vom Mittelalter his Newton,
Гамбург, 1890, П. Кирхбергер La theorie atomique, son histoire et son
deoeloppement, Париж, 1930.
3РЫ. Mag. XXXIV (1867), с. 15; Proc. R. S. Edin. VI, (1869) c. 94.
4B 1883 году Дж.Дж. Томсон (Phil. Mag. XV [1883], с. 427) попытался
объяснить явление электрического разряда в газах с помощью теории
вихревых атомов. Атомы газа представили в виде вихревых колец: тогда
комбинация двух атомов, образующих молекулу, соответствует объединению
или сдваиванию двух вихревых колец. Это явление уже давно было известно
из опытов, а сам Томсон исследовал его с точки зрения математики. Теперь
допустим, что в электрическом поле находится некоторое количество газа.
Электрическое поле он представил распределением скорости в среде,
вихревое движение которой составляют атомы газа: возмущение, вызванное
этим распределением скорости, вызовет распад некоторых сдвоенных вихревых
колец, и таким образом, становится возможной математическая теория
явления проводимости в газах. Он определил условия электрического пробоя
и показал, что напряженность поля, которая необходима для создания
пробоя, должна уменьшаться при разрежении газа. Это исследование
замечательно тем, что оно положило начало работам по проводимости
разреженных газов, которые заняли огромную часть жизни Дж. Дж. Томсона и
привели его к его самому великому открытию, открытию электрона.
Модели эфира
349
готения, которое со времен исследований этого предмета Лапласом считалось
мгновенным. Действия между двумя вихревыми кольцами в идеальной жидкости
не распространяются друг от друга: они вызваны тем, что каждое вихревое
кольцо сопровождается движением в жидкости, так что каждое из колец можно
рассматривать как простирающееся через все пространство и включающее все
остальные, так что действия происходят одновременно во всей среде. В
семнадцатом веке Мичелл и Бошкович высказали свое мнение о том, что атом
не имеет определенного размера: его следует воспринимать как абсолютно
проницаемый и простирающийся через все пространство. Фарадей принял этот
взгляд в своей работе 1864 года Размышления о световых колебаниях^.
В девятнадцатом веке против вихревой теории выдвигали возражение,
связанное с тем, что виртуальная инерция вихревого кольца увеличивается с
