|
Теория Ньютона успешно объяснила движение планет вокруг Солнца под влиянием силы притяжения, но не смогла верно объяснить движение электрически заряженных частиц, которые взаимодействуют друг с другом через пустое пространство под влиянием электрических и магнитных сил - модель атома напоминает модель Солнечной системы (в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны). Вместе с тем между гравитационными и электромагнитными силами есть различия: электрический заряд имеет лишь некоторые частицы, а гравитацией обладают все формы вещества и энергии; электрические силы бывают положительными и отрицательными (причем частицы с разным зарядом притягиваются, а с одинаковым - отталкиваются), а тяготеющие объекты только притягиваются; при малых масштабах (например, в атоме) резко преобладают электромагнитные силы, а при больших масштабах (например, при масштабах Земли) - гравитационные.
Д.К.Максвелл вывел систему уравнений, описывающих взаимосвязь движения заряженных частиц и поведение электромагнитных сил. Центральным понятием теории Максвелла было понятие поля, которое избавило от затруднений, связанных с ньютоновским действием на расстоянии. В XIX в. поле описывалось по аналогии с движущейся жидкостью, поэтому оно характеризовалось с помощью таких терминов, как "магнитный поток", "силовые линии" и т.п. Описание же поля как жидкости предполагает среду, передающую действие от одного заряда к другому. Такую гипотетическую жидкость назвали эфиром. Полагали, что эфир заполняет все пустое пространство, оставаясь невидимым. Электромагнитные поля представлялись в виде натяжений в эфире. Заряженные частицы порождали в эфире волны натяжений. скорость распространения которых, как и показали расчеты, оказалась около 300000 км/с. Свет стал рассматриваться в виде электромагнитных волн, которые вызывались движениями заряженных частиц и которые распространялись в пространстве как колебания эфира. С открытием электромагнитных волн (радиоволны, сверхвысокочастотные. тепловые (инфракрасные), ультрафиолетовые, рентгеновские волны. гамма-излучения) появилась возможность проверки ньютоновской теории пространства и времени.
Если Фарадей осуществил новый подход к изучению электрических и магнитных явлений, создав концепцию поля, которое описывалось с помощью силовых линий, то Максвелл, введя точное понятие электромагнитного поля, сформулировал его законы.
В течение второй половины XIX в. в развитии физики происходили глубокие процессы, приведшие в конечном счете к возникновению в ней новых идей и понятий. К таким понятиям относятся прежде всего понятия электромагнитного поля и структуры атома.
Электромагнитное поле и структура атома - принципиально новые области физического исследования, о существовании которых физики до Максвелла и не подозревали. Максвелловская электродинамика явилась тем источником, из которого возникли и развивались новые направления физического исследования.
Успехи электротехники, повлияли коренным образом на развитие науки об электричестве. Хотя теоретическая электрофизика и продолжала разрабатывать веберовскую идею элементарного взаимодействия движущихся электрических частиц, но мысль об определяющей или во всяком случае значительной роли среды в электрических взаимодействиях начала укрепляться в умах физиков, и с 70-х годов работы по изучению влияния среды на электрические и магнитные взаимодействия приобретают всё больший и больший удельный вес в физической тематике. Решающее влияние в этом направлении оказали труды великого английского физика Максвелла, явившиеся переломным пунктом в развитии науки об электричестве и охватившие двадцатилетний промежуток времени (1861 - 1881).
|
|
1. Трофимова Т.И. Курс общей физики. М.: "Высшая школа", 2000.
2. Кудрявцев П.С. История физики. М.: "Просвещение", 1956, т.2.
3. Спасский Б.И. "Физика в ее развитии", пособие для учащихся. - М. Просвещение, 1979г.
4. Дягилев Ф.М. "Из истории физики и жизни ее творцов", М. Просвещение, 1986г.
|
На уровень вверх
Купить