Воззрения на природу электричества

Несмотря на успехи, достигнутые в развитии учения об электричестве и магнетизме, представление о сущности явлений оставалось смутным и неясным. После крушения световой и тепловой субстанции, после Ампера, представление о магнитных и электрических субстанциях оказалось сильно поколебленным. "Из двух предположений, весьма обычно принимаемых в настоящее время, о магнитных жидкостях и об электрических токах, первое необходимо признать ошибочным, а, может быть, и оба ошибочны...", писал Фарадей в 3303 параграфе "Экспериментальных исследований", и, как мы видим, точка зрения Фарадея сводилась к дальнейшему развитию идей Эйлера об электричестве как особой модификации эфира.

Устранение электрических жидкостей из физической картины, воззрение на электромагнитное явление как на процесс в эфире с учётом особого поляризационного состояния элементов среды, участвующей в электромагнитных взаимодействиях,- такова была последовательная позиция Фарадея.

Как мы видели, в воззрениях Вебера отражено представление о двух разнородных электрических жидкостях, имеющих корпускулярную природу, и которые, как уже заметил Энгельс, должны иметь и массу, т. е. по существу перестали быть невесомыми.

Рис. 238. Старинные динамомашины

Эти электрические частицы действуют мгновенно на расстояние без посредства окружающей среды. Вебер же, сохраняя представление об амперовых молекулярных токах, всё же полагал, что для объяснения магнетизма следует допустить необходимость ориентировки таких элементарных магнитиков. Бесту развил идеи Вебера и в 1860 г. отчётливо высказал гипотезу о существовании элементарных магнитиков, вращением которых следует объяснять процессы, происходящие при намагничивании.

Но уже в письме к Веберу в 1847 г. Гаусс писал, что он размышляет над вопросом электродинамики, и он бы добился её завершения, если бы ему удалось найти закон динамических взаимодействий электрических зарядов, взаимодействий, распространяющихся с конечной скоростью. Гаусс полагал, что самое существенное в проблеме - составить правильное представление о характере распространения электромагнитных действий.

В 1858 г. геометр Б. Риман, который за четыре года до этого сделал известный доклад "О гипотезах, лежащих в основании геометрии", представил Геттингенскому обществу работу, которая опубликована была только в 1867 г., уже после его смерти. В этой работе Риман пишет для электрического потенциала частиц V уравнение:

где (с - константа Вебера, равная где с₀ - скорость света в пустоте). Это уравнение типа Даламбера, решением которого, как известно, являются запаздывающий потенциал, означающий, что электромагнитное действие должно распространяться со скоростью с₀. Риман говорит: "При этом позволяю себе сообщить Королевскому обществу замечание, которое приводит в тесную связь теорию электричества и магнетизма с теорией света и лучистой теплоты. Я нашёл, что электродинамическое действие гальванических токов поддаётся объяснению, если принять, что действие какой-либо массы на другие происходит не мгновенно, а доходит до них с постоянной скоростью (равной в пределах ошибок наблюдения скорости света)".

В 1858 г. вышла работа Максвелла "О фарадеевских линиях сил", в 1861-1862 гг.- его исследования "О физических линиях сил". В этих работах Максвелл, оперируя модельными представлениями, основанными на воззрениях Фарадея, приходит к истолкованию фактов электродинамики.

В 1864 г. вышла его "Динамическая теория электромагнитного поля", содержащая основные положения теории Максвелла, в том числе и электромагнитную теорию света. Однако предстояла ещё большая борьба в теории электричества. Старое представление об электрических процессах, как о чём-то обособленном и исключительном, после открытия исключительной гибкости электричества в отношении способности превращения в другие формы энергии наводило на мысль о теснейшей связи электричества с основными структурными частицами материи.

В рассматриваемый период возникают в большом количестве различные спекулятивные представления об атомной материи, в которых атомы рассматриваются как ядра всевозможных сил (Бейсс-Баллот, Р. Грассман, Фехнер и др.). Электрохимические процессы, разряды в газах,- всё это указывало на несомненную связь электричества с строением вещества. Но какова эта связь и что же собственно представляет собой электричество, оставалось неясным.

И Энгельс в своей статье об электричестве, отмечая прогрессивный характер эфирной теории Фарадея - Максвелла и других, указывал, что они, "наверное, испытают ещё не одну перемену" и что, только оторвавшись от традиционных представлений, можно надеяться получить твёрдую основу в понимании этой формы движения.