История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
середине XIX века Уильям Томсон (лорд Кельвин) не обнаружил в рукописях
Кавендиша правильное значение отношения электрических зарядов,
переносимых круглым диском и сферой того же радиуса, между которыми
существует металлическая связь. Томсон настоял на публикации этих работ.
Это произошло^ в 1879 г., через сто лет после того, как были сделаны
великие открытия, описанные в этих работах. Тогда стало ясно, что
Кавендиш опередил своих последователей в некоторых идеях, которые мы
сейчас рассмотрим, среди них электростатическая емкость и диэлектрическая
проницаемость.
lPhil. Trans. XLV (1750), с. 67.
2Phil. Trans. LXI (1771), с. 584.
^The Electrical Researches of the Hon. Henry Cavendish, издано Дж.
Клерком Макс-веллом, 1879 г.
78
Глава 2
В опубликованном в 1771 г. научном труде Кавендиш раскрыл следствия своей
фундаментальной гипотезы более полно, чем это делал Эпинус, и в
действительности, фактически ввел понятие электрического потенциала, хотя
при отсутствии хоть сколь-нибудь определенного допущения относительно
закона силы электрического взаимодействия, развить эту идею в большей
степени было невозможно.
Одно из исследований, которое провел Кавендиш, состояло в сравнении
способности различных материалов проводить электростатические разряды.
Впервые этот вопрос поднял Беккариа, который в 1753 г. показал^, что,
если в цепи, через которую передается разряд, есть трубки с водой, удар
будет более сильным, если увеличить поперечное сечение этих трубок.
Кавендиш более скрупулезно исследовал этот вопрос, и в научном труде,
представленном королевскому обществу в 1775 г.2, смог сказать: "Из
некоторых опытов, отчет о которых я намерен вскоре представить этому
обществу, следует, что проводимость железной проволоки в 400 миллионов
раз превышает проводимость дождевой или дистиллированной воды, то есть
электричество, проходя через железную проволоку длиной 400 ООО ООО
дюймов, встречает такое же сопротивление, как при прохождении через
столбик воды того же диаметра, но длиной всего в один дюйм. Морская вода,
или раствор одной части соли в тридцати частях воды, проводит
электричество в 100 раз, а насыщенный раствор морской соли примерно в 720
раз лучше, чем дождевая вода".
Обещанный отчет об опытах был опубликован в томе, изданном в 1879 г. Из
него становится ясным, что метод проверки, с помощью которого Кавендиш
получил эти результаты, был связан всего лишь с физическим ощущением,
однако он привел удивительно точные значения сравнительной проводимости
железа и морской воды.
Пока великие исследователи XVIII века устанавливали теорию электричества
на надежную основу, не менее удивительное развитие получала родственная
электричеству наука - магнетизм, на который мы сейчас и обратим свое
внимание.
Закон притяжения между магнитами исследовали даже раньше соответствующего
закона притяжения электрически заряженных тел. Ньютон в своей книге
Начала^ пишет: "Природа магнитной силы отличается от природы силы
тяжести, поскольку характер магнитного
гДж. Б. Беккариа Dell' elettncismo artificiale е naimale (Турин, 1753),
с. ИЗ.
2Phil. Trans. LXVI (1776), с. 196.
3Кн. III, предл. VI, пункт 5.
Электричество и магнетизм до введения потенциалов
79
притяжения отличается от характера притяжения материи. Некоторые тела
притягиваются магнитом лучше других, а большинство тел вообще не
притягивается магнитом. Сила магнетизма в одном и том же теле может
увеличиваться и уменьшаться, и иногда для какого-то количества материи
она может быть гораздо сильнее силы тяжести, а при удалении от магнита
эта сила уменьшается не в двойной, а почти в тройной пропорции от
расстояния, насколько я могу судить из некоторых грубых наблюдений".
Издание Начал, которое в 1742 г. опубликовали Томас Ае Сер и Франсис
Жакье, содержит примечание к этому выводу, где приведен правильный
результат: направляющая пара сил, прикладываемая к магниту со стороны
другого магнита, обратно пропорциональна кубу расстояния между ними.
Первооткрывателем^ закона силы, действующей между магнитными полюсами,
был Джон Мичелл (1724-93), который в то время был молодым стипендиатом
Куинс Колледж (Queens' College) в Кембридже2. В 1750 г. он опубликовал
Трактат об искусственных магнитах, в котором показан простой и быстрый
метод сделать их лучше естественных. В этой работе он формулирует
принципы магнетизма следующим образом:
"Где бы не обнаруживался созданный магнитом магнетизм: в самом магните, в
каком-то куске железа или где-то еще, всегда существуют два полюса,
которые обычно называют северным и южным, северный полюс магнита всегда
притягивает южный полюс и отталкивает северный полюс другого магнита и
наоборот." Это он, безусловно, перенял у Гильберта.
"Каждый полюс притягивает и отталкивает абсолютно одинаково, на
одинаковых расстояниях, во всех направлениях". Следует
^Предположение об обратно-квадратичном законе притяжения между полюсами
магнита выдвинул кардинал Николай Кузанский (1401-64) в 1450 г. Ср.
