 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
80
место по широте и разнообразию проявлений. В повседневной жизни и в технике мы чаще всего
встречаемся с различными видами электромагнитных взаимодействий: силы упругости, трения,
силы наших мышц и мышц различных животных и т. д.
Электромагнитное взаимодействие позволяет видеть окружающие нас многообразные
предметы и тела, так как свет – одна из форм электромагнитного поля. Сама жизнь немыслима без
сил электромагнитной природы. Живые существа и даже человек, как показывают полеты
космонавтов, способны длительное время находиться в состоянии невесомости, когда силы
всемирного тяготения заметно не проявляются. Но если бы на мгновение прекратилось действие
электромагнитных сил, то сразу исчезла бы и жизнь. Строение атомной оболочки, сцепление
атомов в молекулы (химическая связь) и образование из вещества тел различной формы
определяются исключительно электромагнитным взаимодействием.
К созданию электромагнитной теории поля привела длинная цепь случайных открытий и
планомерных кропотливых исследований, начиная с обнаружения способности янтаря, потертого
о шелк, притягивать легкие предметы и кончая предложенной великим английским ученым
Джеймсом Клерком Максвеллом идеи о порождении магнитного поля переменным электрическим
полем.
Лишь после создания Максвеллом электромагнитной теории поля, во второй половине XIX в.,
началось широкое практическое использование электромагнитных явлений. Изобретение радио
русским физиком и электромехаником А.С. Поповым (1859–1906) – одно из первых важнейших
применений принципов новой, электромагнитной, теории. При развитии электромагнитной теории
поля впервые научные исследования предшествовали техническим применениям. Если паровая
машина была построена задолго до создания теории тепловых процессов, то сконструировать
электродвигатель или радиоприемник оказалось возможным лишь после открытия и изучения
законов электродинамики.
Многочисленное практическое применение электромагнитных явлений несомненно
способствовало существенному преобразованию сферы деятельности человека и развитию
цивилизации.
Концепции дальнодействия и близкодействия
Утверждению понятия поля в значительной мере способствовало стремление осознать
дальнодействующий характер электрических сил и сил тяготения. Сразу же после открытия И.
Ньютоном закона всемирного тяготения, а затем, примерно через сто лет, и закона Кулона,
описывающего взаимодействие заряженных тел, возникли вопросы в большей степени
философского содержания: почему физические тела, обладающие массой, действуют друг на
друга на расстояниях, даже на огромных, через пустое пространство, и почему заряженные тела
взаимодействуют даже через электрически нейтральную среду? До введения понятия поля не
было удовлетворительных ответов на данные вопросы.
Долгое время считалось, что взаимодействие между телами может осуществляться
непосредственно через пустое пространство, которое не принимает участия в данном процессе.
Передача взаимодействия происходит мгновенно. Такое предположение составляет сущность
концепции дальнодействия. Сам И. Ньютон считал невероятным и даже невозможным подобного
рода взаимодействие тел.
Основоположником концепции дальнодействия является французский математик, физик и
философ Рене Декарт. Многие ученые придерживались этой концепции вплоть до конца XIX в.
Экспериментальные исследования электромагнитных явлений показали несоответствие
концепции дальнодействия физическому опыту. Кроме того, данная концепция находится в
противоречии с постулатом специальной теории относительности, в соответствии с которым
скорость передачи взаимодействий тел ограничена и не должна превышать скорость света в
вакууме.
Было доказано, что взаимодействие электрически заряженных тел осуществляется не
мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих
на другие частицы, не в тот же момент, а лишь спустя конечное время. Каждая электрически
заряженная частица создает электромагнитное поле, действующее на другие заряженные частицы,
т. е. взаимодействие передается через «посредника» – электромагнитное поле. Скорость
распространения электромагнитного поля равна скорости света в пустоте – примерно 300 000