История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
вихрь может, потеряв устойчивость, разделиться на множество маленьких
вихрей; если этих вихрей будет очень много, то, в конечном итоге, они
займут положение устойчивого равновесия. Два множества нитей - исходные
нити и их полые компаньоны - перемешаются, и каждое будет распределяться
согласно тому же закону, что и силовые линии между двумя телами, которые
имеют равный заряд электричества противоположного знака.
Поскольку давление внутри полого вихря равно нулю, часть поверхности, к
которой он примыкает, претерпевает уменьшение давления, и поэтому, два
тела притягиваются. Более того, по мере дальнейшего удаления тел друг от
друга при распределении нитей, аналогичном электрическим силовым линиям,
уменьшение давления для каждой линии одинаково на всех расстояниях, и
следовательно, сила между двумя телами подчиняется тому же закону, что и
сила между двумя телами, имеющими равный заряд электричества
противоположного знака. Можно показать, что действие исходных нитей
подобно, а уменьшение давления равно половине величины уменьшения для
полых вихрей.
Если в присутствие других поверхностей привнести новую поверхность, те
нити, которые с ней встретятся, оборвутся и передвинутся так, что каждая
часть оборвавшейся нити будет заканчиваться на новом теле. Таким образом,
эта аналогия дает полное представление об электростатических действиях
как с количественной, так и с качественной точки зрения; электрический
заряд на теле соответствует количеству примыкающих к нему концов нитей,
причем знак определяется направлением вращения нити, если смотреть на нее
со стороны тела.
Можно допустить, что магнитное поле создается движением вихревых нитей
через неподвижный эфир, причем магнитная сила направлена перпендикулярно
нити и ее направлению движения. Таким образом, электростатические и
магнитные поля соответствуют
1 Полый вихрь - это циклическое движение, существующее в жидкости, в
которой отсутствуют реальные вихревые нити. Об общей теории см. Хикс
Phil. Trans. CLXXV
(1883), с. 161; CLXXVI (1885), с. 725; CXCII (1898), с. 33.
Модели эфира
359
состояниям движения в среде, в которой, однако, отсутствует материальное
течение; так как два рода нитей создают циркуляцию в противоположных
направлениях.
Возможно, полые вихри подходят к построению моделей эфира лучше, чем
обыкновенные вихревые нити. Во всяком случае, так считал Томсон (Кельвин)
в поздние годы1. Аналитические сложности этого предмета огромны, а потому
движение вперед было очень медленным; но среди множества механических
схем представления электрических и оптических явлений, которые были
созданы в девятнадцатом веке, ни одна не обладает большим интересом, чем
та, которая изображает эфир как вихревую губку.
Ближе к концу девятнадцатого века, главным образом, под влиянием Лармора
все признали, что эфир - среда нематериальная, sui generis и не состоит
из опознаваемых элементов, имеющих определенное положение в абсолютном
пространстве. Согласно старому взгляду считалось, что "давления и тяга
инженера и натяжения и давления в материальных структурах, с помощью
которых он передвигает их с одного места на другое, являются прототипом
процессов распространения в природе любого механического действия. Эта
доктрина подразумевает ожидание того, что, в конечном итоге, мы можем
раскрыть нечто, аналогичное структуре в небесном пространстве,
посредством которой передача физического действия будет согласована с
передачей механического действия через материальную структуру"2. Лармор
же настаивал на обратном, говоря, что "мы не должны поддаваться соблазну
объяснить простые группы отношений, которые были найдены для определения
активности эфира, рассматривая их как механические следствия скрытой в
этой среде структуры; нам скорее следует удовлетвориться получением их
точного динамического соотношения, так же, как геометрия исследует или
соотносит описательные и метрические свойства пространства, не объясняя
их". Этот взгляд помог теории Аармора выдержать всю последующую критику,
которая основывалась на принципе относительности и ко-
3
торая разрушила практически все конкурирующие концепции эфира .
1Proc. Roy. Irish Acad., I (30 ноб. 1889 г.), с. 340; Кельвин Math, and
Phys. Papers, IV, с. 202. "Сердцевины вращательных вихрей, - писал он, -
следует полностью отбросить; должно остаться только невихревое вращение и
пустые сердцевины".
2Лармор Brit. Assoc. Rep. (1900), с. 618.
^Модели эфира были исследованы в свете знания, существовавшего в 1908
году, Г. Витте Ann. d. Phys. XXVI (1908), с. 233.
Глава 10 Последователи Максвелла
Самым заметным недостатком электромагнитной теории света, как ее
представил в своих оригинальных научных трудах Максвелл, было отсутствие
хоть какого-то объяснения отражения и преломления. Однако еще до
публикации Treatise Максвелла метод устранения этого упущения указал
Гельмгольц^. Принципы, от которых зависит объяснение, состоят в
следующем: нормальные составляющие электрического смещения D и магнитной
