 |
 |
 |
 |
1 iWaclaurins Account of Newtons Discoveries.
- Review of Mrs Somerville. Satarday Review, Feb. 13, 1869.
ние того, каким образом их взаимное действие зависит от их относительного расположения, было большим шагом вперед в науке, и это г шаг, как утвери<дал Ньютон, он и сделал. Объяснение же процесса, которым это действие производится, было бы совершенно иным шагом, но этого шага Ньютон в его Principia и не пытался сделать.
Но Ньютон настолько был далек от утверждения, что тела действительно действуют одно на другое на расстоянии, независимо от того, что находится между ними, что в письме к Бентли fBentley], которое цитировалось здесь Фарадеем, он говорит:
«Непостижимо, чтоб неодушевленное грубое вещество могло без посредничества чего-либо другого, невещественного, действовать и влиять на другое вещество без взаимного контакта, какэто должно было бы быть, если притяжение в смысле Эпикура является существенным и прирожденным свойством вещества. То, что тяготение должно быть природным, неотъемлемым и существенным свойством вещества и поэтому одно тело должно действовать на другое на расстоянии через пустоту, без посредничества чего-либо другого, чем и через что действие и сила передавались бы от одного тела к другому,-является для меня таким величайшим абсурдом, что я не верю, что бы человек, обладающий достаточной компетенцией и способностью разбираться в научных вопросах, мог впасть в него».
В соответствии с этим мы видим из его Optical Queries и его писем к Бойлю[ Boyle], что Ньютон очень рано сделал попытку объяснить притяжение давлением среды и что причина неопубликования им этих исследований «вытекала только из того, что он не считал себя в состоянии дать из опыта и наблюдения удовлетворительное объяснение этой среде и способу ее действия в основных явлениях природы».
Доктрина непосредственного действия на расстоянии не может претендовать на то, что ее автором является тот, кто открыл всемирное тяготение. Ее впервые отстаивал Роджер Коте [Roger Cotes] в его предисловии к Principia, изданном еще при жизни Ньютона. Согласно Котсу, мы познаем, что все тела тяготеют, из опыта. Никаким другим путем мы не узнаём и того, что тела имеют протяженность, подвижность и твердость. Поэтому тяготение имеет такое же право считаться существенным свойством материи, <ак протяженность, подвижность или непроницаемость.
И когда ньютоновская философия завоевала себе почву в Европе, превалирующим мнением было скорее мнение Котса, чем Ньютона, до тех нор, пока Боскович не предложил свою теорию, согласно которой материя является массой математических точек, каждая из которых наделена силой притяжения и отталкивания по отношению к другим точкам, в соответствии с установленными законами. В его мире вещество не имеет протяженности и контакт является невозможным. Однако он не забыл наделить свои математические точки инерцией. В этом отношении, как думали некоторые современные представители его школы, он «был не так далек от строго современного взгляда на «материю» как на выражение видов или проявлений «силы»...
Но если мы на время оставим в стороне развитие идей науки и обратим наше внимание на расширение ее границ, то мы увидим, что наиболее существенным было бы распространение метода Ньютона на каждую отрасль науки, к которой он может быть приложен, и, следовательно, мы должны изучить силы, с которыми тела действуют одно на другое, прежде чем попы-
таться объяснить, кок передается сила. Лучше всего могли бы всецело отдаться разрешению первой части проблемы именно те, кто считает вторую часть совершенно излишней. Поэтому Кавендиш, Кулон и Пуассон- основатели точной науки об электричестве и магнетизме -не обратили внимания на те старые представления о «магнитных истечениях» и «электрических атмосферах», которые были распространены в предшествующем столетии, а перенесли все свое внимание на определение законов силы, согласно которым наэлектризованные и намагниченные тела притягивают или отталкивают друг друга. Таким путем были открыты истинные законы этих явлений, и это было сделано теми людьми, которые никогда не сомневались, что действие происходит на расстоянии, без вмешательства какой бы то ни было среды и которые рассматривали бы открытие такой среды скорее как усложняющее, нежели объясняющее обстоятельство несомненно существующего явления притяжения.
Теперь мы подошли к великому открытию Эрстеда о связи между элек тричеством и магнетизмом. Эрстед нашел, что электрический ток действует на магнитный полюс, но не притягивает и не отталкивает его, а заставляет его двигаться вокруг тока. Он выразил это следующими словами: «Электрическое столкновение действует вращающим образом».
Наиболее очевидным выводом из этого нового факта было то, что действие тока на магнит является не силой притяжения и отталкивания, а силой вращающей, и, в соответствии с этим, многие умы начали делать предположения о вихрях и потоках эфира, вращающихся вокруг тока.
Однако Ампер, благодаря сочетанию математического мастерства и экспериментальной изобретательности, первый доказал, что два электрических тока действуют один на другой, а затем дал анализ этого действия, сведя его к результанте системы сил отталкивания и притяжения между элементарными частями этих токов.
Но формула Ампера чрезвычайно сложна по сравнению с ньютоновским законом притяжения и было сделано много попыток придать ей большую внешнюю простоту.
Я не имею намерения вводить вас в дискуссию по вопросам, относящимся к этим попыткам улучшить математическую формулу. Обратимся к независимому методу исследования, примененному Фарадеем в его изысканиях по электричеству и магнетизму, которые сделали наш институт одной из наиболее чтимых святынь науки.
Никогда ни один человек не работал так добросовестно и систематически над совершенствованием своих мыслительных способностей, как Фарадей, начиная с самого начала своей научной карьеры. Но в то время как общее направление научного метода состояло в приложении идей математики и астрономии к каждому новому исследованию поочереди, Фарадей, повидимому, не имел возможности овладеть техническими знаниями математики, а его знания по астрономии черпались главным образом из книг.
Отсюда хотя он и питал глубокое уважение к великому открытию Ньютона, он считал притяжение, обусловленное тяготением, своего рода священной тайной, которую он, поскольку он не был астрономом, не имел права оспаривать или ставить под сомнение. Он считал также своим долгом принять ее в точно такой форме, в какой она была ему передана. Вряд ли возможно, что бы эта слепая вера привела его к объяснению нового явления непосредственным притяжением.
Кроме того, трактаты Пуассона и Ампера носят столь специальный характер, что для извлечения из них каких-либо полезных сведений для себя изучающий должен был основательно владеть мателштикой.
» Ехр. Res., 3284.
И очень сомнительно, что бы такую подготовку мог начать человек уже зрелых лет.
Итак, Фарадей с его проницательным умом, преданностью науке и способностями к проведению экспериментов был лишен возможности следовать тому течению мысли, которое могло привести к овладению достижениями французских ученых, и был принужден самому себе объяснять явления посредством символизации, которую он мог бы понимать, вместо того, чтобы пользоваться тем, что было лишь языком посвященных.
Этот новый символизм заключался в тех силовых линиях, простирающихся во всех направлениях от электрических или магнитных тел, которые Фарадей видел своим мысленным взором так же четко, как и твердые тела, из которых они исходили.
Идея силовых линий и их показ при помощи железных опилок отнюдь не являлись новостью. Они неоднократно наблюдались и математически исследовались как интересный курьез науки. Но послушаем самого Фарадея, как он знакомил своего читателя с методом, ставшим столь значительным в его руках!.
«Было бы самоограничением и ненужным отказом от наиболее ценного средства, если бы экспериментатор, который предпочел рассматривать магнитную силу так, как она представляется силовыми магнитными линиями, отказался от использования магнитных опилок. Используя их, он может сделать видимыми для глаза многие условия действия силы, причем даже и в сложных случаях может проследить меняющиеся направления этих силовых линий и определить их относительную полярность. Он может наблюдать, в каком направлении сила увеличивается или уменьшается, а в сложных системах может определить нейтральные точки или места, где нет никакой полярности или силы даже тогда, когда они встречаются вблизи мощных магнитов. При их использовании можно сразу увидеть возможные результаты и получить много ценных указаний для последующих основных опытов».
Опыт с силовыми линиями
в этом опыте каждая частица опилок становится маленьким магнитом. Разноименные полюсы, принадлежащие различным опилкам, притягивают друг друга и слипаются, причем большинство опилок пристает к выступающим полюсам, т. е. к концам цепочек опилок. Таким путем опилки, вместо того, чтобы образовать беспорядочную массу точек на поверхности бумаги, вытягиваются вместе опилка к опилке, пока не образуются тонкие нити из опилок, которые указывают своим направлением силовые линии в каждой части поля.
Математики не видят в этом эксперименте ничего, кроме наглядного метода показа направления в различных местах результанты двух сил, направленных к каждому из полюсов магнита; некоторый сложный результат простого закона сил.
Но Фарадей рядом шагов, замечательных как по своей геометрической определенности, так и изобретательности мышления, придал своей концепции силовых линий ясность и точность, далеко превосходящие то, что математики могли тогда вложить в их собственные формулы.
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