Запорожец  Издания 

0 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

1 V. Н е 1 m h о 11 Z, Ges. Abhandl., I. 545.

Выражения «воздух» и «пустота» употребляются здесь как синонимы, так как влияние весомого воздуха в этих опытах исчезающе мала

чении своей работы «Об уравнениях движения электричества для покоящихся проводящих тел»*. Так как доказательство всех трех предположений - и тем самым правильности всей максвелловской теории - казалось непосильной задачей. Академия ограничилась предложением доказать правильность одного из двух первых.

Правильность первого предположения отныне была доказана. Я долгое время размышлял над тем, как приняться за второе. Его проверка теперь мне ни в коем случае не казалась неосуществимой. Для этой цели я отлил замкнутые тороиды из парафина. Но во время работы мне бросилось в глаза, что основной интерес новой теории связан, собственно говоря, не с выводами из двух первых предпосылок. Если бы для какого-либо определенного изолятора первая и вторая предпосылки оказались верны, то это показывало бы, что в этом изоляторе могут распространяться волны предполагавшегося Максвеллом типа с конечной скоростью, которая, возможно, весьма сильно отличается от скорости света. Это было бы, однако, не очень удивительно, не более, чем, скажем, давно известное обстоятельство, что в проволоках электрическое возбуждение распространяется с большой, но конечной скоростью. Я должен был признать, что центральный пункт, смысл и особенность фарадеевского и тем самым максвелловского воззрения лежит в третьем предположении и что, следовательно, будет достойным делом, если я обращусь прямо к нему. Проверить отдельно первое и второе предположение для воздуха я не видел никакой возможности; однако правильность обеих предпосылок была бы установлена одновременно,если бы удалось доказать наличие конечной скорости распространения и наличие волн в воздушном пространстве. Первые попытки в этом направлении, которые я предпринимал при коротких расстояниях и которые упомянуты в предыдущих статьях, оказались, правда, неудачными. Все же мне тогда удалось воспринять индукционные влияния на расстоянии до 12 м; на этом расстоянии фаза движения должна уже больше одного раза обернуться, и оставалось только доказать наличие этого обращения. Так возник план, выполнение которого изложено в работе «О скорости распространения электродинамических действий». Первые шаги при выполнении этого плана удались легко. В натянутых прямых проволоках с поразительной четкостью получались, вследствие отражения, стоячие колебания, с узлами и пучностями, которые позволяли точно определять длину волны и устанавливать изменение фазы вдоль проволоки. Так же быстро удалось заставить интерферировать действия, распространяющиеся по проволоке и через воздух, и, следовательно, сравнить их фазы. Если бы оба действия обладали, как я ожидал, конечной и одинаковой скоростью, то они должны были бы интерферировать на всех расстояниях с одинаковой фазой. Простой качественный опыт, который при имевшемся тогда у меня навыке был делом одного часа, должен был решить это и сразу же привести к цели. Однако, когда я тщательно установил аппарат и произвел опыт, я обнаружил, что фазы интерференции явно различны на разных расстояниях и это различие в фазах примерно такое, какое соответствовало бы бесконечной скорости распространения в воздухе. Обескураженный, я прервал опыты. Лишь через несколько недель я возобновил их снова. Я сказал себе, что будет одинаково важно как установить, что электрическая сила распространяется с бесконечной скоростью и что



1 Н. Poincare. Comptes rendus. III, p. 322 {см., впрочем, настоящ. сборн., стр. З&З}.

" Ср. с замечанием в заключении второго раздела самоП работы. {См. также настоящ. сборн., стр. 307 и 310}.

максвелловская теория тем самым неверна, так и, наоборот, збедиться в том, что эта теория правильна, лишь бы резшьтат был определенным и надежным.

Таким образом, не обращая внимания на резшьтаты, я с наибольшей тщательностью зстановил сами явления таковыми, каковы они есть и как они описаны в статье. Когда я затем стал продз-мывать ползченный материал, я завидел, что ход интерференции все же нельзя согласовать с предположением о бесконечной скорости распространения, но что необходимо принять конечнзю скорость, которая, однако, больше, чем скорость в проводе.

Я пытался согласовать различные возможности, какэто описано в статье, и хотя различие скоростей мне казалось неправдоподобным, я полагал все же, что нельзя не доверять опытам. Ведь было отнюдь не невозможно и то, что движение в проводах замедляется неизвестными причинами, как, например, собственной инерцией свободного электричества.

Я рассказываю здесь все это так подробно, ибо я хотел бы убедить читателя, что этим исследованием я отнюдь не стремился подтвердить предвзятое мнение подходящим толкованием опытов. Напротив, эти нелегкие опыты я провел вопреки предвзятому воззрению, с наибольшей возможной тщательностью, и все же, при всей удаче, именно в этих опытах я явным образом потерпел решительнзю нездачу. Вместо того, чтобы без лишних хлопот достигнзть истинной цели, на что правильно намеченный план, пожалуй, давал мне право, я, как оказалось, с большими трзДностями шел к заблуждению.

Во-первых, работа была искажена ошибкой в расчете. Период колебаний был вычислен слишком большим в отношении J,2 : !. На эту ошибку впервые обратил внимание г-н Пуанкаре. Ошибка эта как 63дто должна была сзщественно повлиять на содержание работы, в действительности же она, пожалзй, повлияла больше на ее формз. Мое доверие к надежности расчета основывалось сзщественным образом на мнимом его согласии с опытами Сименса [Siemens] и Физо и с моими собственными. Если бы я использо-f~Ba.rr правильное значение емкости и нашел, таким образом, противоречие между расчетом и опытом, я придал бы расчету меньшее значение и работа приняла бы несколько дрзгую формз,но по сзти была бы написана без изменений.

Во-вторых, - и это более важный пзшкт - едва ли возможно настаивать на главном реззльтате работы, согласно которомз скорости в воздухе и в проволоке различны. Вместо того чтобы подтвердить этот результат, дальнейшие опыты с волнами в проволоках делали его все менее и менее вероятным. Сейчас представляется довольно ясным, что если бы опыт был поставлен вполне правильно и без мешающих влияний, он, конечно, долисен был бы дать примерно тот результат, который я ожидал с самого начала. Фаза интерференции, конечно, должна была один раз переменить знак (чего я заранее не ожидал), но вторая перемена знака интерференции (на которзю указывали все опыты) не должна была бы более появляться.Трудно Зказать такое мешающее влияние,котопое могло так поразительно имитировать эффект различия скоростей. Но точно так же никоим образом не кажется невозможным допзстить наличие такой вводящей в заблуждение причи-



ны. При выполнении этих опытов я ни в малейшей степени не подозревал о влиянии соседней стены; я вспоминаю, например, что проволоку, по которой проходили волны, я провел на расстоянии всего лишь 1.5 м от железной печки. Возможно, что подобное, действующее постоянно в одно.м и том же месте возмущение приводило ко второй перемене фазы интерференции. Как бы то ни было, я позволю себе высказать надежду, что эти опыты будут повторены и другим наблюдателем при возможно более благоприятных условиях, т. е. в возможно более обширном помещении. Если план опыта, как я думаю, верен, то опыт, будучи правильно выполненным, должен был бы каждый раз давать тот результат,который ему следовало дать с самого начала; он должен тогда без измерений одновременно доказать и конечность скорости распространения волн в воздухе, и ее совпадение со скоростью волн в проволоке.

Я хочу, впрочем, привести еще некоторые соображения, которые укрепляли меня тогда во мнении, что волны в проволоке замедлены. Если волны в прозолоке распространяются с такой же скоростью, как и волны в воздухе, то электрические силовые линии должны быть направлены перпендикулярно к поверхности проволоки. В таком случае несущая волны прямая проволока не может оказать никакого индукционного действия на соседнюю, параллельную ей, проволоку. Однако я обнаруживал такое действие, хотя оно и было слабым. Поэтому я заключил, что силовые линии расположены не перпендикулярно к проволоке и что скорость волн не совпадает со скоростью света. Далее, простой расчет показывает, что если силовые линии перпендикулярны к направлению проволоки, то в случае одного провода энергия, распространяющаяся в волне, будет логарифмически бесконечна. Отсюда я заключил, что подобная волна заведомо невозможна. Наконец, мне казалось, что на скорость распространения в прямом проводнике не должно оказывать влияния, будет ли это гладкая проволока, или проволока с боковыми ответвлениями, или с изломами, равно как и проволока, навитая в виде катушки, с маленьки]ии витками - поскольку все эти отклонения от прямой линии малы по сравнению с длиной волны и их сопротивлением можно пренебречь. Однако я нашел, что все эти отклонения оказывают на скорость очень заметное влияние. Поэтому я заключил, что здесь действует некоторая, еще непонятная замедляющая причина, которая проявляется даже в случае простой гладкой проволоки. Эти и подобные им основания теперь мне уже более не кажутся имеющими решающее значение, но в то время они меня настолько успокаивали, что я без удержу отстаивал различие скоростей и в этом открытии видел основной интерес опыта. Мне предстояло найти вскоре кажущееся, но тогда для меня столь желанное подтверждение моего взгляда.

В то время как я исследовал действие моего первичного колебания на больших расстояниях, передо мной отчетливо выступило нечто вроде образования тени позади проводящих масс, что не показалось мне очень странным. Несколько позже я заметил также своеобразное усиление действия перед такими затеняющими массами и перед стенами помещения. Когда мне вначале пришла мысль, что это усиление происходит от своего рода отражения электрической силы от проводящих масс, мне это показалось почти недопустимым - настолько- сильно это отклонялось от тогдашнего привычного для нас представления об электрической силе- невзирая на все знакомство с кругом представлений максвелловской теории. Однако после того как я твердо установил наличие действительных волн, я снова обратился к объяснению, от которого отказался вначале, и пришел таким образом к явлениям, описанньш в работе «Об электро-



0 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