Запорожец Издания
Принято, ЧТО колебания, образующие поступательное волнообразное движение, необходимы для объяснения ряда явлений в кристаллических средах и некоторых других явлений. Но я могу утверждать и нечто большее. Поступательные волнообразные движения (оставляя неопределенной природу их колебаний) нужны для объяснения явлений диффракции; и эти поступательные волнообразные движения не должны носить характера радиальных толчков, где каждый толчок получает свое существование благодаря мгновенному влиянию отдаленного источника, но эти движения должны быть настоящими волнами, механической характеристикой которых является то, что движение последовательных рядов частиц определяется относительным движением предыдущего ряда частиц. Порядок «предшествования» и «последования» не ограничивается радиальной линией или вообще какими-либо другими линиями, но является таким, что движение одних частиц, распространяющееся вокруг них в очень широком телесном угле, может явиться источником движения других частиц. Я отклоняю мнение тех, кто присоединяет сюда теорию радиальных линий, подверженных поперечным толчкам, которые должны объяснить диф-фракцию, и утверждаю, что в теории, объясняющей диффракцию, нужно признать абсолютно необходимым допущение, что каждое смещение частиц создает волну (swell, пользуясь языком, заимствованным из описания движения воды), которая распространяется во всех направлениях, по меньшей мере в очень широком телесно.м угле. Вытекающие отсюда следствия очень важны. Диффракция имеет место в воздухе. Поэтому колеблющаяся среда существует в воздухе и волнообразные колебания передаются ею, а не радиальными толчками. В той мере, в какой мы можем замечать воздух в его крайней степени разряженности, он дает рефракцию. Рефракция непременно требует для своего объяснения изменения скорости волнообразных движений и в то же время способности изменять направление поступательного движения в степени, точно соответствующей изменению скорости. Наиболее простым и естественным образом эти изменения можне объяснить теорией настоящих волн, в которой волна, производимая каждой частицей, распространяется во всех направлениях в очень широком телесном угле, тогда как теорию радиальных толчков (насколько я понимаю) будет достаточно трудно видоизменить так, чтобы она объясняла эти изменения. Поэтому я считаю доказанным, что распространение настоящих волн происходит в воздухе вплоть до его крайних пределов. За пределами ощутимого воздуха мы не можем производить опытов, и я вполне допускаю, что, предположив воздух и сопутствующий ему эфир (если он отличен от воздуха) оканчивающимися на некоторой резкой границе и предположив, что через межпланетные пространства до этой границы радиально распространяются поперечные толчки, а затем каждый толчок, каков он есть, дает начало распространяющейся в эфире волне, мы сможем объяснить световые явления. Но здесь обращает на себя внимание существенное обстоятельство. Уже поверхностное расслготре-иие показывает, что на этой границе путь света будет подвержен рефракции точно таким же образом, как если бы падающий свет состоял из волн, и будет следовать тому же закону зависимости от скорости распространения. В настоящее время полностью установлено, что на границе нашего воздуха нет ощутимой рефракции, т. е. что скорость распространения ощутимо не меняется. Но разве не является тогда курьезным то обстоятельство, что извне должна существовать система радиальных толчков, а внутри - система настоящих волн, которые передают волнообразные движения с точно той же самой скоростью? Найдется ли ученый, который XVII. ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПОВОДУ СТАТЬИ Д-РА ФАРАДЕЯ 20Т был бы склонен принять за истину это предположение о существованиг двух независимых носителей скорости и этого точного соответствия независимых скоростей, ибо это соответствие по необходимости должно существовать, если одна и та же вибрирующая среда или эфир занимают все пространство? Только не я. Как бы я ни был расположен допустить любой такой скачок (saltus) природы на поверхности стекла или кристалла, где световые явления полностью меняются, я не могу заставить себя поверить, что он имеет место либо в толще воздуха, где явления меняются постепенно, либо на границе воздуха, где этих изменений нет вообще. Словом, я должен иметь одну и ту же теорию света как для межпланетных пространств, так и для воздуха, в котором производятся наши опыты с диф-фракцией, и этой теорией должна быть теория настоящих волн. Я не настаиваю на новизне этой концепции, утверждающей, что поперечные влияния происходят в некоторой движущейся последовательности вдоль радиальной линии, причем происходят некиим способом, отличным от всего, что мы знаем. Я совершенно уверен, что теория лишь набросана д-ром Фарадеем в результате беглого размышления, и что при дальнейшем ее рассмотрении автором она могла бы быть в некоторой мере видоизменена в деталях. Но, пока сохранены ее основные черты, она по приведенным мною причинам для меня неприемлема. Тем не менее, эта теория является, по-моему, благодарным объектом для рассмотрения физика. 2. О замене материи центрами силы Это рассуждение, в общем его характере, мало отличается от знаменитого вопроса о субстанции и акциденциях. Этот последний вопрос сводится к следующему: можем ли мы, когда мы нашли, что кусок вещества обладает некоторой фор.мой, цветом, весом и другими свойствами, удовлетвориться, сказав, что этот кусок вещества является сочетанием такой-то фсфмы, такого-то цвета, такого-то веса и т. д.? И ответом обычно будет то, что мысль не удовлетворится до тех пор, пока мы не опишем кусок вещества как нечто, обладающее свойствами такой-то формы, такого-то цвета, такого-то веса и т. д. Перед нами стоит вопрос, можем ли мы вместо материи, которая производит определенные действия на другую материю, признать, что не существует ничего, кроме некоторого числа центров силы, производящих эти действия? Я думаю, что большинство сказало бы, что мысль не может удовлетвориться таким предположением, что требуется представление о чем-то как основе для этих центров силы. Но этот вопрос, по моему мнению, является чисто метафизическим, лежащим целиком вне области физика. Я очень хотел бы допустить, что предположение о центрах силы является удовлетворительным. Механическое притяжение и отталкивание (включая и вес, по прежнему понятию), цвет, излучение всякого рода, где существование чего-то промежуточного не является явно видимым,- все это может быть принято, я думаю, без больших сомнений как результат существования одних только центров сил. Но есть одно свойство, на которое случайно не указал в своей статье д-р Фарадей и которое, по-моему, несовместимо с понятием о центрах сил. Я имею в виду свойство инерции. И я полагаю, что общее понятие о материи действительно основано на восприятии инерции. Постройте для кого угодно представление о массе материи, обладающей неиз.менной формой, цветом и другими атрибутами, даже притяжением, но если он найдет, что эта масса поддается мускульной или другой силе без ощутимого сопротивления (неважно, сохраняет ли предполагается; уравнение имеет при этом вид а его реше- L dt dx ние (предполагается периодическое) есть h = B е-"* - cos(nif-рх). Но в теории распространения звука, где принимается, что колеблющиеся частицы обладают инерцией, уравнение будет = А,а его решение (подобным же образом ограниченное) есть Х=В • cos{nt - х). Первый результат не выражает, конечно, ничего похожего на закон ослабления света; последний же выражает постоянство его интенсивности (расстояние от источника очень велико). Поэтому я заключаю, что предположение о наличии инерции абсолютно необходимо. Сопоставляя этот вывод с полученным выше относительно универсальности волнообразных движений в пространстве, я прихожу к заключению, что все пространство, с которым мы знакомы, содержит нечто такое, что проявляет свойство, называемое нами инер1}ией. Причины, которые привели меня к этому заключению, представляются мне решающими, но я допускаю, что они могут быть подвергнуты физиками сомнению и дискуссии. Придем ли мы к выводу, что материя существует во все.м пространстве, по моему мнению, будет уже вопросом метафизическим. Замечания, которые я только что сделал, дают мне возможность от-1ветить на один раздел статьи д-ра Фарадея: «Быть может я ошибаюсь, считая, что обычное представление об эфире состоит в том, что его ядра почти бесконечно малы и что та сила, которой он обладает, а именно его упругость, почти бесконечно велика. Но если таково принятое предста-.вление, что же тогда остается в эфире, кроме силы или центров силы?» На это я отвечаю, что почти бесконечно не имеет иного значения как конечно, и поэтому предполагаемый эфир, по этому описанию, принадлежит к той же категории, что и все другие флюиды. В отношении последнего положения добавлю, что математические соображения, которые я привел выше, показывают наличие в эфире чего-то иного кроме силы и центров силы, а именно-uHepi}uu. И я повторяю свое личное мнение, что легче понять это как показатель существования материи (как бы ни было смутно это понятие), чем создать применительно к центрам силы систему законов, которые представляли бы действия материи столь же хорошо. Ваш покорный слуга, М. Г., »Королевская обсерватория, Гринвлч Д- Б. Эйри 12 мая 1846 г. она постоянно одну и ту же скорость или нет), он едва ли допустит, что тут есть материя. Пока же сопротивление силе имеет место, едва ли можно освободиться от представления о материи. Возможно, что даже и инерция может быть представлена центра-ми силы, если предположить, что развитие силы зависит некоторым образом от времени. Однако это не характерно для сил, которые мы знаем наиболее •полно; и введение этой идеи, повидимому, осложняет теорию центров силы в большей степени, нежели представление о субстанции осложняет теорию материи. Я утверждаю далее,что в волновой теории света и во всех теориях волн, в которых амплитуда колебаний не уменьшается экспоненциально с пройденным волной расстоянием, предположение о наличии инерции (или чего-то эквивалентного) является абсолютно необходимым. Это станет очевидным для любого математика, который сравнит результаты, получаемые из предположения о наличии или об отсутствии инерции. Например, в теории передачи тепла теплопроводностью наличия инерции не 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
|