Пролог. Разговор с котом Нильсом
| Вид материала | Документы |
| Джеймс Клерк Максвелл |
- Язык Пролог Пролог (Prolog), 180.88kb.
- Московский Институт Открытого Образования и автономная некоммерческая организация культуры, 382.14kb.
- Программа собеседования по направению подготовки магистров «050100 Педагогическое образование», 403.81kb.
- Работа со списками в языке Пролог Рекурсия в Прологе, 175.74kb.
- Дональдс Вудс Винникот разговор с родителями, 1225.39kb.
- Концепция языка Пролог и сферы его применения. Процедурная и декларативная трактовка, 31.15kb.
- Обучение сочинению-рассуждению в 8-классе «О милосердии», 49.54kb.
- Урок литературы в 5 классе по теме: «Пролог к поэме «Руслан и Людмила», 22.14kb.
- В. Г. Распутина «Женский разговор». Урок, 79.53kb.
- Тематический годовой план занятий по «приобщению детей к истокам русской народной культуры», 208.04kb.
Джеймс Клерк Максвелл
Современная теория электричества и магнетизма, охватывающая все относящиеся сюда явления, не только должна уяснить связь между покоящимся электричеством и электричеством текущим, но также притяжениями и индуктивными действиями в обоих состояниях. Такая теория должна полностью удовлетворять законам, математическое выражение которых уже известно, и, кроме того, давать средства для теоретического вычисления случаев, когда известные формулы неприменимы. Чтобы овладеть существующими теориями, изучающему приходится осваиваться со значительным запасом столь сложных математических формул, что уже трудность удержать их в памяти сама по себе является существенным препятствием к дальнейшему прогрессу. Поэтому для успешного развития теории необходимо прежде всего упростить выводы прежних исследований и привести их к форме, наиболее доступной восприятию. Результаты такого упрощения могут быть представлены или чисто математической формулой, или же физической гипотезой. В первом случае мы совершенно теряем из виду объясняемые явления и потому не можем прийти к более широкому представлению об их внутренней связи, хотя и можем представлять следствия из данных законов.
С другой стороны, принимая некоторую физическую гипотезу, мы уже смотрим на явления предубежденно и становимся склонными к той слепоте по отношению к фактам и поспешности в допущениях, которым способствуют частные односторонние объяснения. Мы должны поэтому найти такой метод исследования, который на каждом шагу основывался бы на ясных физических представлениях, не связывая нас в то же время какой-нибудь теорией, из которой заимствованы эти представления, благодаря чему мы не будем отвлечены от предмета преследованием аналитических тонкостей и не отклонимся от истины из-за излюбленной гипотезы.
Для составления физических представлений без принятия специальной физической теории следует освоиться с существованием физических аналогий. Под физической аналогией я разумею то частное сходство между законами двух каких-нибудь областей науки, благодаря которому одна является иллюстрацией для другой. В этом смысле все применения математики в науке основаны на соотношениях между законами, которым подчиняются физические величины, и законами математики, так что цель точных наук состоит в том, чтобы свести проблемы естествознания к определению величин при помощи действий над числами. Переходя от наиболее общей из аналогий к специальной, мы находим сходство в математической форме явлений двух различных областей природы, которое послужило, например, основой физической теории света. [2. Стр. 11-12]
Та теория, которую предлагаю, может быть названа теорией электромагнитного поля, потому что она имеет дело с пространством, окружающим электрические или магнитные тела, и она может быть названа динамической теорией, поскольку она допускает, что в этом пространстве имеется материя, находящаяся в движении, посредством которой и производится наблюдаемые электромагнитные явления.
Электромагнитное поле - это та часть пространства, которая содержит тела, находящиеся в электрическом или магнитном состоянии.
Это пространство может быть наполнено любым видом материи или мы можем попытаться удалить из нее всю плотную материю, как это имеет место в трубках Гейсслера или в других, так называемых вакуумных. Однако всегда имеется достаточное количество материи для того, чтобы воспринимать и передавать волновые движения света и тепла. И так как передача излучений не слишком сильно изменяется, если так называемый вакуум заменить прозрачными телами с заметной плотностью, то мы вынуждены допустить, что эти волновые движения относятся к эфирной субстанции, а не к плотной материи, присутствие которой только в какой-то мере изменяет движение эфира.
Мы поэтому имеем некоторое основание предполагать, исходя из явлений света и тепла, что имеется какая-то эфирная среда, заполняющая пространство и пронизывающая все тела, которая обладает способностью быть приводимой в движение, передавать это движение от одной своей части к другой и сообщать это движение плотной материи, нагревая ее и воздействуя на нее разнообразными способами. [2. Стр. 253]
Поэтому кажется, что некоторые явления электричества и магнетизма приводят к тем же заключениям, как и оптические явления, а именно, что имеется эфирная среда, проникающая все тела и изменяемая только в некоторой степени их присутствием; что части этой среды обладают способностью быть приведенными в движение электрическими токами и магнитами; что это движение сообщается от одной части среды к другой при помощи сил, возникающих от связей этих частей; что под действием этих сил возникает определенное смещение, зависящее от упругости этих связей, и что вследствие этого энергия в среде может существовать в двух различных формах, одна из которых является актуальной энергией движения частей среды, а другая - потенциальной энергией, обусловленной связями частей в силу их упругости. [2. Стр. 260]
Как бы там ни было, но все эти теории естественным образом вызывают вопрос: если нечто передается от одной частицы к другой на расстоянии, каково состояние этого нечто после того, как оно покинуло одну частицу и еще не достигло другой? Если это нечто есть потенциальная энергия двух частиц, как в теории Неймана, должны ли мы рассматривать эту энергию, как существующую в какой-то точке пространства, не совпадающей ни с той, ни с другой частицей? Действительно, каким бы способом энергия не передавалась от одного тела к другому во времени, должна быть среда или субстанция, в которой энергия существует после того, как она оставила одно тело и еще не достигла другого, ибо энергия, как заметил Торичелли, «есть квинтэссенция такой тонкой природы, что она не может содержаться ни в каком другом сосуде, как только в самой сокровенной субстанции материальных вещей». Таким образом, все эти теории приводят к концепции среды, в которой имеет место распространение. И если мы примем эту среду в качестве гипотезы, я считаю, что она должна занимать выдающееся место в наших исследованиях и что нам следовало бы попытаться сконструировать рациональное представление о всех деталях ее действия, что и было моей постоянной целью в этом трактате. [2. Стр. 632]
Что это за состояние или чем оно обусловлено, еще невозможно сказать. Оно может быть связано с эфиром, как связан с ним луч света, связь между светом и магнетизмом уже была показана. Оно может зависеть от состояния натяжения или состояния колебаний или может быть от некоторого другого состояния, аналогичного электрическому току, с которым магнитные линии так тесно связаны. Ответ на вопрос: требует ли оно обязательно для своего существования наличия материи, будет зависеть от того, что понимается под термином материя. Если этот термин ограничить весомыми или тяготеющими субстанциями, материя будет для физических линий магнитной силы существенна не в большей мере, чем для лучей света или тепла. Но если, предполагая существование эфира, мы будем считать его видом материи, то линии силы зависят от некоторой его функции. Экспериментально пустое пространство является магнитом. Но тогда идея о таком пустом пространстве должна включать представление об эфире, если, говоря о нем, верить в его существование. Или, если даже возникает какое-либо представление о состоянии или свойстве пространства, то оно должно будет учесть то, что в настоящее время в соответствии с опытом называется пустым пространством. С другой стороны, я думаю, является установленным фактом, что весомая материя не является безусловно необходимой для существования линий магнитной силы. [2. Стр. 655]