 |
 |
 |
 |
Thdorie des phenomfnes Electrodynamiques, p. S.
Прямым влиянием опыта. В опубликованных им исследованиях мы находим его идеи изложенными на языке, который является наиболее подходящем для рождающейся науки, ибо он в достаточной мере чужд стилк> физиков, привыкших облекать свою мысль в математические формы.
Экспериментальное исследование, посредством которого Ампер установил законы механического взаимодействия между электрическими токами, является одним из наиболее блестящих достижений науки.
Все в этом исследовании -и теория, и эксперимент-производит такое впечатление, как будто бы оно сразу же, в совершенно развитом и законченном виде, вышло из головы «Ньютона электричества». Все совершенно по форме, непревосходимо по точности и резюмировано формулой, из которой могут быть выведены все явления и которая должна навсегда остаться основной формулой электродинамики.
Однако метод Ампера, хотя он и облечен в индуктивную форму, не позволяет нам проследить ход руководивших Ампером идей. Едва ли мы можем поверить тому, что Ампер открыл закон взаимодействия действительно посредством тех опытов, которые он описывает. Мы вынуждены подозревать-как, впрочем, он и сам говорит*-что он пришел к этому закону некиим путем, который он нам не сообщает, а затем, когда он создал совершенную теорию, он убрал все следы тех лесов, благодаря которым он ее построил.
С другой стороны, Фарадей показывает нам как свои успешные опыты, так и безуспешные, как вполне развитые идеи, так и незрелые, и читатель, сколько бы он ни уступал Фарадею по силе индуктивного мышления, испытывает чувство симпатии даже в большей степени, чем восхищения, и начинает верить, что если бы ему представился случай, то и он сам делал бы открытия. Поэтому каждый изучающий должен прочесть «Исследования» Ампера как блистательный пример научного стиля при изложении какого-либо открытия, но он должен также изучать Фарадея для того, чтобы путем взаимодействия, которое установится между новооткрытыми фактами, сообщенными ему Фарадеем, и возникающими у него самого идеями, культивировать в себе научный дух.
Для науки, возможно, пошло на пользу то, что Фарадей, владея в совершенстве основными понятиями пространства, времени и силы, не был профессиональным математиком. Он не стремился к тому, чтобы углубляться в многочисленные и интересные изыскания в области чистой математики, которые могли бы возникнуть на основе его открытий, если бы эти последние были облечены в математическую форму, и он не ощущал потребности ни в том, чтобы придать своим результатам форму, отвечающую математическим вкусам эпохи, ни в том, чтобы выразить эти результаты в таком виде, который позволил бы математикам заняться ими. Но тем са.мым он сохранил более широкую свободу для своей собственной работы, для согласования своих идей с открытыми им фактами и для выражения своих мыслей естественным, не техническим языком.
Главным образом в надежде сделать его идеи основой математической теории я и предпринял написание этого трактата.
529. Мы привыкли представлять себе вселенную состоящей из частей, и поэтому математики начинают обычно с рассмотрения единичной частицы, затем стараются понять ее взаимоотношение с другой частицей и т. д. Этот метод считался вообще наиболее естественным. Однако, для того чтобы представить себе частицу, необходим процесс абстрагирования, ибо все
» Experimental Researches, vol. II, p. 293, vol. Ill, p. 447.
наши восприятия относятся к протяженным телам, так что идея о целом, содержащаяся в данный момент в нашем сознании, возможно является в той же степени первичной, как и представление об отдельном предмете. Следовательно, возможен и такой математический метод, в котором мы переходим от целого к части, а не от частного к общему. Например, в своей первой книге Эвклид представляет линию как след, прочерченный точкой, поверхность-как результат движения линии и тело-как результат движения поверхности. Но вместе с тем он определяет поверхность как границу тела, линию - как край поверхности и точку - как конец линии.
Подобным же образом мы можем либо представлять себе потенциал какой-нибудь материальной системы как некоторую функцию, находимую посредством определенного процесса интегрирования, распространенного на все находящиеся в поле тела, либо же мы можем считать, что сами массы не имеют никакого иного математического содержания, чем объемный интеграл от ф;*! где -потенциал.
При исследовании электрических явлений мы можем пользоваться формулами, в которых фигурируют такие величины, как расстояния между телами, заряды этих тел и текущие в них токи, или же мы можем пользоваться формулами, в которых фигурируют другие величины, непрерывные во всем пространстве.
Математическая операция, употребляемая при первом методе, это интегрирование вдоль линий, по поверхности и по конечным объемам; при втором же методе применяют диференциальные уравнения в частных производных и интегрирование, распространенное на все пространство.
Метод Фарадея является более близким ко второму из этих двух способов рассмотрения, Фарадей никогда не считает, что между телами нет ничего кроме их расстояния, и что они действуют друг на друга соответственно некоторой функции от этого расстояния. Он представляет себе все пространство как поле силы, причем силовые линии, вообще говоря, искривлены и, будучи порождены каким-либо телом, расходятся от него во все стороны, изменяя свое направление благодаря присутствию других тел. Он даже говорит! об этих силовых линиях, принадлежащих какому-нибудь телу, как в некотором роде о части самого этого тела, так что о действии этого тела на удаленные тела нельзя сказать, что сно действует там, где его нет. Однако это не основная идея Фарадея. Я думаю, что он хотел выразить скорее то, что в поле все пространство заполнено силовыми линиями, расположение которых зависит от расположения находящихся в поле тел и что механическое и электрическое действие на каждое тело определяется окружающими его линиями.
ГЕНРИХ РУДОЛЬФ ГЕРЦ
X. Исследования по распространению электрической силы
1. вводный ОБЗОР А. к опытам
Меня очень часто спрашивали, каким образом я впервые пришел к описанным выше опытам. Общим поводом к ним было следующее: В 1879 году Академия Наук в Берлине объявила в качестве работы на премию задачу - доказать экспериментально наличие какой-либо связи между электро.цинамическими силами и диэлектрической поляризацией изоляторов - будь то электродинамическая сила, которая возбуждается процессами в непроводниках, или же поляризация непроводника силами электродинамической индукции. Так как я был занят тогда в Физическом институте в Берлине работами по электродинамике, господин фон Гельмгольц обратил мое внимание на указанную задачу и обещал мне поддержку Института в случае, если я решусь заняться ее разработкой. Я обдумал задачу и вычислил результат, который можно было бы ожидать при наиболее благоприятных условиях при использовании колебаний лейденской банки или открытых индукционных аппаратов. Результат был, правда, неблагоприятный; оказалось, что едва ли можно надеяться на достаточно выраженный эффект, а скорее лии1ь на такой, который лежит на границе доступного наблюдению. Поэтому я отказался от разработки этой задачи; мне не стало известным, был ли найден какой-либо другой путь ее решения. Однако делом моего честолюбия оставалось все же найти решение заданной тогда задачи каким-нибудь новым путем, и в то же время мое внимание было обострено в отношении всего, что связано с электрическими колебаниями. Вряд ли было возможно, что бы я проглядел какую-нибудь новую форму таких колебаний, если бы счастливый случай дал мне ее в руки.
Подобный случай,и тем самым повод к описанным ниже исследованиям, представился мне осенью 1886 года. В физической коллекции Высшей технической школы в Карлсруэ, где я проводил свои опыты, я разыскал
{ Gesammelte Werke von Heinrich Hertz, Band II, Leipzig. Verl. von Johann Ambrosius Barth. 1914. VH-2S6}.
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