При этом Фарадей исходил из концепции близкодействия, отрицая распространенную в то время концепцию дальнодействия, согласно которой тела действуют друг на друга через пустоту.
Близкодействие – представление, согласно которому взаимодействие между удаленными друг от друга телами осуществляется с помощью промежуточных звеньев (или среды), передающих взаимодействие от точки к точке с конечной скоростью. Дальнодействие – представление, согласно которому действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на сколь угодно большие расстояния [5].
Фарадей ввел также понятие о силовых линиях как механических натяжениях в эфире. Вот где особая упругая среда казалась незаменимой для последовательного преобразования электрических и магнитных полей одно в другое!
Во второй половине XIX века электродинамика получила свое развитие и завершение в трудах Дж. Максвелла. Опираясь на эмпирические законы электромагнитных явлений и введя гипотезу о порождении магнитного поля переменным электрическим током, Максвелл сформулировал фундаментальные уравнения классической электродинамики, названные его именем, создал теорию электромагнитного поля.
Из уравнений Максвелла вытекало важное следствие: существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Вершиной теории Максвелла, получившей название электродинамики, было, пожалуй, осознание того, что свет есть не что иное, как переменное электромагнитное поле высокой частоты, движущееся в пространстве в форме волн. Позднее уравнения Максвелла легли в основу электромагнитной теории света [6].
Открытие электромагнитных волн существенно изменило представление о физической реальности. Ньютон считал, что силы тесно связаны с телами, между которыми они действуют. Теперь же место понятия «сила» заняло более сложное понятие «поле», соотносившееся с определенными явлениями природы и не имевшее соответствия в мире механики.
Вывод, что свет есть электромагнитное излучение высокой частоты, Максвелл сделал только на основании того, что электромагнитное излучение и свет распространяются с одной скоростью. Достаточно ли такого сопоставления для столь категоричного вывода?
Представим себе, что по дорожке бегут, взявшись за руки, девочка и мальчик. Можно ли сказать, что это одно и то же? Вряд ли. Совпадение одного признака не есть гарантия тождества.
Не то же самое произошло с электромагнитным излучением и светом? Оказывается, существует явление, в котором электромагнитное излучение и свет ведут себя по-разному. Речь идет о поглощении электромагнитной волны и света в морской воде.
Экспериментально установлено, что в Черном море электромагнитная волна частотой 1016 Гц (1 МГц) полностью затухает на глубине в 3 метра, а в океане вследствие большой солености и соответственно проводимости – на глубине в 1 метр.
Поскольку частота света составляет порядка 1014 Гц, то свет должен в Черном море затухать полностью на глубине в 0,3 миллиметра, а в океане на глубине в 0,1 миллиметра. А свет об этом ничего не знает и проходит на глубины более чем в 100 метров. Несоответствие с расчетом составляет 106, то есть в миллион раз! [7]. Есть о чем подумать.
При этом Максвелл, подобно Фарадею, объяснял результаты своих исследований с механистической точки зрения, считая поле напряженным состоянием эфира – очень легкой среды, заполняющей все пространство, а электромагнитные волны – колебаниями эфира. Это было вполне естественно, так как в волнах обычно видели колебание какой-либо среды: воды, воздуха и т. д. Искусный теоретик электромагнитных волн Дж. Максвелл в своих построениях словно воочию видел возникающие при этом натяжения эфира. Что-то вроде упругих сил, действующих в деформированном растянутом или сжатом куске резины.
В 1877 году в восьмом томе Британской энциклопедии Максвелл публикует статью «Эфир», в которой дает постановку проблемы: Земля в своем орбитальном движении вокруг Солнца проходит сквозь неподвижный эфир, и поэтому на ее поверхности должен наблюдаться эфирный ветер, который надо бы измерить [8].
Итак, по мнению Фарадея и Максвелла, электромагнитную волну и электромагнитное поле следует понимать как деформацию эфира, сотканного из электрических зарядов.
После признания работ Максвелла стала интенсивно развиваться волновая теория света. Каждое новое достижение в развитии этой теории, которое надо было как-то объяснять, заставляло наделять эфир все новыми и новыми свойствами. Постепенно объяснения световых явлений на основе эфирной гипотезы стали выглядеть все более искусственными.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу