ЭЛЕКТРОНпадает вопрос о том, в какой мере масса Э. электромагнитного происхождения, так как признак, заставлявший обособлять эту массу, получает универсальный характер. Иное толкование приобретают с точки зрения теории относительности и сами выражения «Э. сплющивается», «масса растет с увеличением скорости». Это не есть реальное сплющивание или увеличение массы в том смысле, что их обнаружит и наблюдатель, летящий вместе с Э.
Этот неподвижный относительно Э. наблюдатель всегда найдет, что Э. шаровиден и что масса его — т0. Указанные эффекты будут обнаружены лишь наблюдателем, относительно к-рого Э. движется (как это и было в опытах) и количественно определяется в функции относительной скорости V.
Если приписывать массе т электромагнитное происхождение и считать при этом Э. шариком радиуса а, заряженным по поверхности и равномерно, то можно рассчитать, что 2е2 — » 0 — ъЗс-а
где с, как и раньше, скорость света. Отсюда для радиуса Э. получается значение 1, 87—10“1Э см. Таким образом в указанных предположениях размеры Э. получаются в десятки тысяч раз меньшими размеров атома (прибл. 10—8 см).
Такое значение для а не встречает возражения со стороны всех имеющихся у нас сведений об атомах и молекулах, но оно не имеет и никаких непосредственных подтверждений. В то время как сит0 получены из опыта, размер Э. вычислен для определенной модели.
Не касаясь того, насколько органическим в электронной теории было представление о дискретности электричества (см. Электронная теория), заметим, что существенно слабым пунктом чисто атомистической позиции является вопрос об устойчивости Э. Чтобы объяснить, почему конечных размеров частица, так или иначе (равномерно или неравномерно, поверхностно или объемно) заряженная электричеством одного знака, не растекается в пространстве в силу кулоновского отталкивания, приходится предположить, что ее сдерживают силы, отличные от электромагнитных. Разумеется, подобное «объяснение» только отодвигает вопрос, т. к. природа этих гипотетических сил остается совершенно неизвестной. В сущности говоря, проблема идет гораздо глубже и заключается в обосновании чисто корпускулярных воззрений на электричество. Дальнейшее развитие физики показало несостоятельность такого одностороннего, антидиалектического подхода, и проблема устойчивости Э. частицы была как бы первым предостережением против него.
Начиная со второго десятилетия 20 в., обогащение наших сведений об Э. происходило в полной зависимости от изучения строения атома. Радикальный переворот, пережитый физикой в связи с открытием квантов, т. е. дискретных порций электромагнитной энергии, немедленно отразился и на учении об электроне.
Классическая электродинамика полностью переносила на Э. все электромагнитные свойства любого заряженного тела. Будучи в покое, он создавал только электрическое поле; двигаясь по инерции, он создавал еще и поле магнитное, наконец при всяком ускорении он излучал электромагнитную энергию. Квантовые постулаты Бора (см. Квантовая теория) наделили связанный в атоме Э. принципиальноиными свойствами: ему запрещалось излучать при ускоренном движении, а именно: при движении по стационарной орбите вокруг положительного атомного остова или ядра. Э. мог излучать или поглощать, только перескакивая с орбиты на орбиту, а так как его энергия должна была при этом меняться на вполне определенные порции — кванты, — то тем самым выбор орбит становился ограниченным. Из непрерывного множества орбит, допускавшихся классической электродинамикой, выделялась дискретная их совокупность.
Таким образом Боровская теория, созданная для объяснения закономерностей линейчатых спектров, бывшего не по силам классической электронной теории атома, сразу же поставила Э. (по крайней мере связанный) в совершенно отличное от макроскопических зарядов положение. Успехи Боровской теории атома были чрезвычайно велики, но и она натолкнулась на трудности. Одна из них заключалась в вопросе о происхождении мультиплетов — сложных образований, представляющих собой группы близких спектральных линий. В рамках уже достаточно усложнившейся к этому времени теории Бора объяснение было найдено в гипотезе Юлен бека и Гоуд Смита (1925), согласно к-рой Э. кроме поступательного движения по орбите имеет еще и вращательное движение вокруг собственной оси, подобно поступательному движению и вращению Земли.
Он обладает поэтому механическим моментом 1 и магнитным М, причем отношение М/I должно быть, как этого требовала теория мультиплетов, равно . Еще в 1903 Абрагам вычислил, что поверхностно заряженный шарик обладает при вращении вокруг диаметра именно таким отношением М/I (при условии, что т0 — электромагнитная масса). При этом
где е — заряд электрона, а — его радиус и со — угловая скорость вращения. Из ряда опытов, касающихся как связанных, так и свободных Э., оказалось, что 2 = где h = 6, 54—10“27 эрг/сек. — постоянная Планка. Таким образом: М=т — 0 I = — 4лтп0,’ т. е. магнитный момент Э. равен так наз. магнетону Бора (см. Магнитизм). Сопоставляя оба выражения для М, можно вычислить со или же линейную скорость точек экватора (асо): асо = -^= 9, 3 • Ю12^-.
4ятпоа ’ сек.
Эта скорость в 310 раз превышает скорость света, что находится в противоречии с теорией относительности и вновь ставит под сомнение чисто корпускулярную модель электро! а. Самый же факт наличия у электрона магнитного момента в настоящее время прочно установлен и занимает неотъемлемое место в современной квантовой теории.
Конец господства прерывности в учении о строении вещества наступил в 1924, когда Л. де-Бройлем были сделаны первые шаги по пути новой квантовой механики (см.). Двойственность, вскрытая в свете, обнаружение в нем наряду с волновыми закономерностями корпускулярных, привела в процессе дальнейшего развития физики к обнаружению двойственности вещества, к представлению о вол-
