 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
128
объединив их в единое целое. Основные положения и выводы этой теории следующие.
• Электромагнитное поле реально и существует независимо от того, имеются или нет проводники и
магнитные полюса, обнаруживающие его. Максвелл определял это поле следующим образом:
«...электромагнитное поле - это та часть пространства, которая содержит в себе и окружает тела,
находящиеся в электрическом или магнитном состоянии» *.
* Максвелл Дж.К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М.. 1952. С.253.
• Изменение электрического поля ведет к появлению магнитного поля и наоборот.
• Векторы напряженности электрического и магнитного полей перпендикулярны. Это положение
объясняло, почему электромагнитная волна исключительно поперечна.
• Передача энергии происходит с конечной скоростью. Таким образом обосновывался принцип
близкодействия.
• Скорость передачи электромагнитных колебаний равна скорости света (с). Из этого следовала
принципиальная тождественность электромагнитных и оптических явлений. Оказалось, что
различия между ними только в частоте колебаний электромагнитного поля.
Экспериментальное подтверждение теории Максвелла в 1887 г. в опытах Г. Герца произвело
большое впечатление на физиков. И с этого времени теория Максвелла получает признание
подавляющего большинства ученых, но тем не менее долгое время она представлялась физикам лишь
совокупностью математических уравнений, конкретный физический смысл которых был совершенно
непонятным. Физики того времени говорили: «Теория Максвелла — это уравнения Максвелла»,
После создания теории Максвелла стало понятно, что существует только один эфир — носитель
электрических, магнитных и оптических явлений, значит, судить о природе эфира можно на основе
электромагнитных опытов. Но этим проблема эфира не была разрешена, а наоборот, еще больше
усложнилась — надо было объяснять распространение электромагнитных волн и все
электромагнитные явления. Сначала эту задачу пытались решить, в том числе и сам Дж.К. Максвелл,
на пути поисков механистических моделей эфира.
Однако модель электромагнитного эфира, используемая Максвеллом, была несовершенна и
противоречива (он и сам ее рассматривал как временную). Поэтому многие ученые пытались ее
усовершенствовать. Предлагались различные модели эфира. Среди них были такие, которые
основывались на представлениях об электромагнитном поле как о совокупности вихревых трубок,
образуемых в эфире, и т.д. Появились работы, в которых эфир рассматривался даже не как среда, а как
машина; строились модели с колесами и проч. В конце XIX в. существование эфира начали вообще
подвергать сомнению. Теории, основанные на гипотезе эфира, были противоречивыми и
бесплодными, и все больше ученых теряли уверенность в возможности конструктивного
использования этого представления.
В конце концов, после множества безуспешных попыток построить механическую модель эфира,
стало ясно, что эта задача не выполнима, а электромагнитное поле представляет собой особую форму
материи, распространяющуюся в пространстве, свойства которой не сводимы к свойствам
механических процессов. Поэтому к концу XIX в. главное внимание с проблемы построения
механистических моделей эфира было перенесено на вопрос о том, как распространить систему
уравнений Максвелла, созданную для описания покоящихся систем, на случай движущихся тел
(источников или приемников света). Иначе говоря, связаны ли между собой уравнения Максвелла для
движущихся систем преобразованиями Галилея? Или, другими словами, инвариантны ли уравнения
Максвелла относительно преобразований Галилея?
8.1.5. Великие открытия
Конец XIX в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые привели к
научной революции на рубеже XIX—XX вв.: открытие рентгеновских лучей, открытие электрона и
установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности, фотоэффекта и его
законов и др.
В 1895 г. В. Рентген обнаружил лучи, получившие впоследствии название рентгеновских. Это
открытие заинтересовало физиков и вызвало широкую дискуссию о природе этих лучей. В течение
короткого времени были выяснены необычные свойства этих лучей (способность проходить через
светонепроницаемые тела, ионизировать газы и т.д.), но их природа оставалась неясной. Открытие