ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА Великие физические открытия XIX в. привели к существенному изменению взглядов людей на окружающий мир. После теоретических работ Дж. Максвелла и экспериментальных исследований Г. Герца стало ясно, что в природе, кроме вещества, существует электромагнитное поле, способное взаимодействовать с веществом, обладающее, как и вещество, энергией и импульсом. Было показано, что электромагнитное поле может существовать в пространстве и времени независимо от вещества, распространяясь в виде волн. Скорость распространения этих волн равна скорости света, что дало основание утверждать, что свет является электромагнитными волнами с определенной частотой колебаний. Уравнения Максвелла в сжатой форме описали свойства электромагнитного поля и его взаимодействие с веществом. Было установлено, что электромагнитное поле является совокупностью электрического и магнитного полей, способных существовать независимо от вещества. Была открыта новая характеристика вещества — электрический заряд, — описывающая взаимодействие вещества с электромагнитным полем. Теория Максвелла объединила большое число электрических, магнитных, оптических явлений, казавшихся совершенно непохожими друг на друга, в единую область электромагнитных явлений. Описание этих явлений с помощью теории Максвелла происходило в принципе так же, как и описание механического движения в механике Ньютона. По заданным начальным и граничным условиям для поля, при определенных значениях зарядов и токов в пространстве в начальный момент времени, определялось состояние поля в любой последующий момент времени и в любой точке пространства. При описании взаимодействия между зарядами и токами учитывалась конечная скорость распространения взаимодействия, равная скорости света. Окружающий мир стал казаться еще более упорядоченным и открытым для понимания человеком. В этом мнении убеждали и те открытия, которые привели к созданию промышленных технологий по использованию энергии электромагнитного поля, новых средств беспроволочной связи. Всемирная Колумбова выставка 1893 г. в Чикаго продемонстрировала рождение новой эры в техническом развитии человечества — эры электричества. На этой выставке демонстрировались новые электродвигатели и высоковольтные трансформаторы талантливого югославского инженера Теслы, принципиально новые трехфазные двигатели русского изобретателя М. О. Доливо-Добровольского, электрическая сварка русского инженера Н. Н. Бенардоса, телеграфные аппараты Морзе, усовершенствованные американским изобретателем Эдисоном. Всего через два года после этой выставки происходит открытие Поповым нового вида связи с помощью электромагнитных волн — радиосвязи, а еще через два года английский физик Дж. Дж. Томсон открывает электрон — частицу с элементарным электрическим зарядом. Открытие дискретности заряда и существования элементарного заряда сыграло важную роль в развитии идей атомизма и создании впоследствии квантовых представлений. ? Вопросы 1. Каковы основные черты электродинамической картины мира? 2. Чем определяется скорость взаимодействия с точки зрения электродинамической картины мира? 3. Что составляет область классической физики? 4. Какие физические явления не получили объяснения с позиций классической физики? ЗАКЛЮЧЕНИЕ Конец XIX в. ознаменовался завершением построения электродинамической картины мира, которая вместе с механической картиной мира составляет основу классической физики. Физика, с точки зрения многих ученых того времени, выглядела вполне завершенной научной дисциплиной. Нерешенными с точки зрения классической физики оставались несколько проблем, к числу которых относились такие, как тепловое излучение абсолютно черного тела, дискретный характер спектров испускания газов в возбужденном состоянии, проблема светового эфира. Никто в то время не мог предположить, что разгадка этих явлений приведет в начале XX в. к созданию новой физики.