Главная > Курс физики. Том II. Учение об электричестве
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

§ 18. О природе электрических явлений

Соображения, изложенные в предыдущем параграфе, были применены Фарадеем для объяснения разнообразных электрических явлений. Фарадей обогатил физику своими экспериментальными исследованиями и открытиями, но весьма большую роль в развитии учения об электричестве сыграли также теоретические взгляды Фарадея. Первым успешным испытанием этих взглядов были замечательные по замыслу опыты самого Фарадея, приведшие к открытию явления экранирования электрических сил, явления электромагнитной индукции, явлений, обнаруживающих родство электромагнитных явлений и света, и др. По Фарадею, сущность электричества заключается не в зарядах, а в силовых трубках, заряды же представляют собой только окончания силовых трубок. Натяжение силовых трубок и их взаимное поперечное давление, если они не уравновешены, приводят силовые трубки поля в движение. Движение силовых трубок и скольжение их концов (зарядов) по проводнику сказываются как электрический ток и проявляются в возникновении магнитных сил. Воззрения и открытия Фарадея подсказали Максвеллу путь к построению плодотворной математической теории электричества.

Теория Максвелла охватила громадную область электрических и магнитных процессов, установила взгляд на электрическое поле как на частный случай более общего электромагнитного поля, раскрыла электромагнитную природу световых явлений, привела к открытию радиоволн. Поныне теория Максвелла является

руководящей в классической физике и в электротехнике. Следует, однако, отметить, что воззрения Фарадея породили также стремление многих физиков объяснять природу электрических явлений только наличием силовых трубок, отвлекаясь, отказываясь от изучения электрических зарядов. Внимание и интерес к исследованию электрических зарядов восстановились только после того, как была обнаружена атомная природа электричества. В последующем в физике установился синтезирующий взгляд, что сущность электричества в равной мере заключается как в наличии зарядов, так и в наличии поля, окружающего, а вероятно, и пронизывающего эти заряды.

Фарадеево понимание природы электрических явлений было построено на сочетании двух основных идей. Первая — идея близкодействия, т. е. признание первенствующей роли среды; вторая — гипотеза (ранее развитая Эйлером), что электрические и магнитные процессы являются следствием механических напряжений и механических движений в эфире.

Косвенные, но убедительные доказательства, приведенные Фара деем, что силовые трубки находятся в состоянии натяжения и оказывают друг на друга поперечное давление, побудили многих физиков пытаться свести электричество к механике. Фарадеевы силовые трубки пытались рассматривать как своеобразные упругие жгуты, порождаемые деформациями и движениями эфира. Смещениями эфира и механическим взаимодействием фарадеевых трубок пытались объяснить электрические и магнитные явления. На такие попытки было растрачено много сил и труда. Задача оказалась неразрешимой. Это является подтверждением диалектико-материалистического положения о несводимости одних форм движения к другим.

Взаимопревращаемость различных форм движения и наличие в электрических явлениях механических напряжений и движений длительное время истолковывались неправильно. Электричество ошибочно рассматривали как следствие механических процессов в эфире. Только постепенно стало складываться представление, что электричество лежит в основе строения вещества, что электрические явления всеобщи, что по своей природе они совершенно своеобразны и несводимы к каким бы то ни было механическим движениям.

В отличие от второй из двух указанных основных идей Фарадея, которая оказалась неверной, первая его идея, развитая им в стройную теорию о роли среды в электрических явлениях, вывела учение об электричестве на правильную, широкую дорогу развития. До исследований Фарадея большинство физиков придерживалось взглядов о мгновенном действии электрических сил на расстоянии. Философский порок этой теории заключался в том, что она отрывала материк) от движения. Если возможно действие

сил на расстоянии без посредства среды, а действие влечет за собой движение, то, стало быть, возможна передача движения вне материальной среды, т. е. возможно движение без материи.

Это воззрение приводило к грубой физической ошибке — к представлению о мгновенности взаимодействия электрических зарядов. В действительности взаимодействие зарядов передается не мгновенно, но с некоторой, хотя и очень большой, однако конечной скоростью — со скоростью света, а именно со скоростью в вакууме около

Фарадей исходил из правильной точки зрения, что не могут существовать дальнодействия (мгновенные или немгновенные), не может быть передачи движения вне материи, что существуют только близкодействия, т. е. что все взаимодействия передаются средой. Но эта единственно правильная точка зрения приводит нас к труднейшему и поныне еще не решенному вопросу: каковы же свойства и каково строение среды — пространства, где какие-то скрытые движения порождают электрическое поле?

В прошлом столетии большинство ученых придерживалось мнения, что все мировое пространство заполнено мировым эфиром, который понимали как особую тончайшую упругую среду, причем считали, что деформации и механические движения эфира и проявляются в действии электрических и магнитных сил.

Множество трудов было посвящено выяснению свойств мирового эфира и попыткам обнаружить абсолютное движение тел относительно эфира. Однако ни теоретические, ни экспериментальные исследования в этой области не имели никакого успеха. Напротив, были установлены факты (мы рассмотрим их в Оптике), которые оказалось невозможным согласовать с какими бы то ни было теориями мирового эфира, трактующими процессы в эфире как механическое движение.

На этой почве некоторые физики обнаружили стремление вернуться к философским позициям теории дальнодействия (в варианте немгновенного дальнодействия). Эти физики объявили, что «пустота» (абсолютный вакуум) — это геометрическое понятие, а не физическая среда, что межзвездная и межатомная «пустота» не материальна и что поэтому электрическое поле не является объективной реальностью, а представляет собой условный способ математического описания явлений.

Это идеалистическое направление в учении об электричестве решительно отвергнуто физиками-материалистами. Крушение старых механических теорий мирового эфира показывает только, что строение вакуума более сложно, чем думали механисты, что мировой эфир нельзя представлять себе как мелкозернистую среду, имеющую сходство с легчайшим, но необычайно упругим газом, жидкостью или твердым телом, и что электрические явления не сводятся к механическим движениям в эфире.

Поле является объективной реальностью, видом материи. Оно обладает энергией, массой, количеством движения, какой-то структурой, т. е. поле имеет материальную основу.

Удовлетворительной «теории вакуума» еще не существует, но делаются попытки к построению такой теории. Пока еще нет даже общепринятого термина для обозначения материальной основы поля в совершенном вакууме. Слово «эфир» применяют неохотно, поскольку этот термин исторически связан с отвергнутыми механистическими теориями.

Представление об эфире связано с идеей «заполнения» пространства некоей средой. Правда, под мировым эфиром физики всегда понимали «всепроникающую» среду. Однако, строя догадки о свойствах этой среды, «всепроникаемость» эфира обычно рассматривали как следствие «особо тонкого» строения эфира. При старых представлениях об эфире как «заполнении» пространства средой казалось, что если бы нашелся столь «плотный» материал, который мог бы оттеснять эфир, как металлический поршень оттесняет газ, то можно было бы какую-то часть пространства освободить от «заполнявшего» ее эфира. Во всяком случае, представление об эфире было таким, что подобный мысленный эксперимент не противоречил пониманию мирового эфира как среды, «заполняющей» пространство. Но такое понимание материальной основы электрического поля в совершенном вакууме является ложным, чрезмерно упрощающим истинную картину. Материальную основу поля в вакууме нельзя представлять себе как среду, «заполняющую» пространство; материальная основа поля в вакууме принципиально неотделима от пространства.

Действительно, в какой-либо области космического пространства электрические, магнитные и гравитационные поля могут оказаться исчезающе слабыми, однако это не лишает такую область пространства способности передавать электрические, магнитные и гравитационные воздействия. Эти воздействия могут передаваться или какими-то процессами в непрерывной и принципиально неотделимой от пространства среде, или же упомянутые воздействия могут передаваться какими-то потоками дискретной материи, движущейся в пространстве.

В современной физике слова «совершенная пустота» означаюг такую область пространства, где в рассматриваемый момент времени не имеется молекул, атомов, электронов и других частиц вещества. Но «совершенная пустота» не лишена материи. Гравитационное, электрическое и магнитное поля остаются в пространстве. Они обладают энергией и массой, которые с той или иной плотностью распределены во всем пространстве. Поле материально; оно является некоторой формой движущейся материи, отличной от частиц

вещества. Даже там, где интенсивность сил исчезающе мала, вероятно, остается материальная основа поля с «нулевыми уровнями» энергии и массы (т. е. с такими уровнями скрытых движений в поле, которые недостаточны, чтобы влиять на движение частиц вещества).

Мы еще не знаем картины тех скрытых движений материи, которые образуют поле сил. Мы еще не знаем также строения электронов, и других так называемых «элементарных» частиц. Но можно предвидеть, что скрытые движения в поле связаны со строением элементарных частиц.

1
Оглавление
email@scask.ru