Страница:Радиолюбитель 1928 г. №08.djvu/9

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Ультра-короткие волны в физике и радиотехнике

II. Электромагнитная теория света

Ю. Ралль

Меньше и проще

Всякое знание стремится к неизбежной н бесспорной цели — об’яснить мир, лаж можно кратко и как можно просто. Философия средних воков считала себя единственной руководительницей этого стремления, сводя все сложное многообразие жизни к двум простейшим элементам — «чистому духу» и «низкой» материн. Но если и казалось, что такое деление— кратка то оно никак не могло похваляться простотой своих представлений. Насколько «материя» представлялась человеческому уму чем-то привычным и знакомым, настолько идея «духа» лишь затемняла и отдаляла от него истинное понимание вещей- Чахлая и неубедительная наука не располагала ни достаточным материалом, ни искусной изворотливостью своей соперницы, чтобы оказаться серьезной конкуренткой и выставить самостоятельное миропонимание.

Новые и обширные завоевания науки совпали с упадком философии, измельчавшейся в мелких и скучных спорах о боге и о душе... Теперь руководящая роль выпала на долю физики, с ее размахом и методами математического анализа. К этому времени она выделила из себя астрономию и ряд других отделав, разросшихся в самостоятельные науки и, освободившись от липшего багажа, смогла подвеет итоги — чем она располагает для понимания природы.

Семь простейших элементов — материя, световое вещество, тепловая жидкость («теплород»), две электрических и две магнитных, северо-магнитная и юго-магнитная жидкости. Вот из чего состоит мир, по мнению физики. Выражение «жидкости» употреблялось, конечно, символически, чтобы одновременно показать и материальный и текущий характер тех сил, которые физика называла электрическими, магнитными, механическими и т. п. Но кроме этих семи «китов», как-то «епристроенно и в стороне стоял вопрос об анергии, определение и понятие которой было не менее искусственно, чем надуманный философский «дух».

Конечно, научная мысль и не пыталась обманывать самое себя, ясно сознавая, что такое сложное построение пикуда не годится- Поэтому физика направила все усилия, чтобы освободиться от липших гипотез, сводя их в одно целое. Первым подверглось такой участи световое вещество, выкинутое, казалось, безвозвратно из Физического обихода Гюйгенсом и Френелем. «Тэплород» уступил место процессам молекулярной механики, а явления магнитные свелись к электрически м силам. Но и после этих упрощений, физика продолжала блуждать сред?! четырех <сооеи—материи и энергии. электричества и эфира, стоявших оообндаом друг от друга.

Подмена светового вэщеетва эфиром, с его непостижимыми свойствами и упругими волнами, по существу,

Ом. «Р.Л.» № 5.

лишь запутала взгляды па природу света. Все подробные и точные рассуждения волновой теории сводились к нулю, когда задавались в удар простые и законные вопросы: «что же есть свет?» «Как вызываются и существуют в эфире упругие волны?» Если сперва теория уверенно говорила о них как о колебаниях частичек эфира., то в середине XIX века она чаще и чаще употребляет широкий и ни к чему не обязывающий термин— «периодический процесс во времени и пространстве». Однако, мы видели, что после долгой борьбы волновая теория стала господствующей; введением хоть и мало понятного эфира она все же разрушила уж и совсем загадочный принцип «действия вдаль» лучистой энергии.

Дальнодействие электричества

Но оставалась область электрических явлений, где условие дальнодействия все еще целиком определяло взаимоотношение электрических зарядов. Учение о природе электричества начала прошлого века переживало младенческий возраст. Основным признаком электрических сил оно считало их материальный характер и способность действовать на расстояние «само по себе», не нуждаясь ни в каком промежуточном посреднике. В будущем нам придется сделать сжатую характеристику развития учения об электромагнитных явлениях. Сейчас же нам важно рассмотреть один и важнейший его период — борьбу против дальнодействия электрических сил.

Фарадей

Исходным пунктам этой борьбы послужили открытие М. Фарадеем законов электрической индукции и его представление об единстве сил в природе. Трудно предположить, чтобы радиолюбитель не представлял себе более или менее отчетливо, в чем состоит индукция, если говорить о ее формальной стороне. Иное дело задаться более глубокими целями и проникнуть в самую сущность ее причин. Я могу поздравить и себя и читателя с полным незнанием этого внутреннего механизма; впрочем, мы можем утешаться тем, что точно в таком же положении находится и современная физика.

Итак, мы не способны убедительпо и попятно ответить .на вопрос «почему»? Поэтому мы займемся разбором, «как» протекает явление индукции. С отдаленных времен при разделении всех тел, по отношению к электричеству, на проводники н изоляторы- диэлектрики, было принято считать последние электрически инертными, бездеятельными. Впрочем, у физики возникали подозрэшш на этот счот, по так и не вылились пи в какую определенную форму. Лишь Фарадей убедился, что ер еда-диэлектрик, наоборот, играет первую роль в индукции. Для оо’яспеиия электрических явлений надо перепости внимание из иодр

проводника в окружающую его среду. Электрические силы действуют через пространство не как-нибудь, сами но себе, а по определенным направлениям в среде- Эти направления можно представить линиями, по которым действуют силы. Так возникло понятие электрических силовых ли пий, которыми теперь мы так часто и широко пользуемся.

Силовые липни пронизывают пространство. Но что такое простр:) н- ство, когда опыт производится под колпаком воздушного насоса, где нет никакой среды? Итак, пред Фарадеем встала задача чрезвычайной важности — указать род н характер той среды, того посредника, который передает электрические силы от одного проводника к другому-

Нельзя сказать, что эта задача была удачно решена, потому что Фарадей был принужден ввести в физику новый пятый элемент — «элэктропос- ную среду», которая пронизывает все пространство и все тела. Таким образом, принцип, выставленный нами вначале — «меньше и проще», не был удовлетворен.

С принятием электрической среды, воззрения Фарадея вылились в токую форму: существует среда, (переносящая действие электрических сил. Заполняя различные тела, она различно проявляется- Силовые линии заряженного проводника пронизывают эту среду и изменяют ее свойства, вызывая диэлектрическую поляризацию.

Так был изгнан принцип дальнодействия из учения о природе электричества.

Диэлектрическая поляризация

Что такое электрическое полэ? — Часть пространства, где «электрическая среда» находится в напряженном состоянии, под действием силовых линий, исходящих из заряжен- пого проводника. Если в такое поле внести диэлектрик, он поляризуется. Какая же разница между поляризованным диэлектриком и заряженным проводником? Фарадей и выяснил это различие- В проводнике электрические полюсы могут двигаться более или менее свободно. Поэтому, если они одною знака (а ведь в этом и есть понятие — «заряжаниый» проводник), они всегда располагаются на поверхности проводника, стремясь оттолкнуть друг друга и занять возможно крайние положения. Внутри изолятора этого быть не может, тем но меное, электрические заряды в нем возбуждаются Как быть с этими противоречиями? Здесь ном приходит па помощь силовая линия- Она позволяет электрическим полюсам (дальше мы будем называть их просто электронами) в изоляторе осли и не двигаться, то хоть несколько пер&мещаться вдоль ее направления. Поч&му позволяет? На это мы не находим ответа..-

Итак, можно допустить, что полюсы имеют возможность перемещаться ЛИШЬ внутри 4С.{К>ЩеЧ1ШХ участку,;,