подготовили переход к более высокой форме материализма. Эта двойственность плюс незнание диалектики привели в дальнейшем к «кризису» физики, к путанице и противоречиям, к-рых было много уже и у Максвелла, и у Гельмгольца, и у многих других.
Дальнейшее развитие Э. т. с. Сокрушительные удары нанесли механистическому мировоззрению открытия конца 19 в. Катодные и кана•ловые лучи, рентгеновские лучи, Зеемана явление (см.), фотоэлектрический эффект, излучение электронов нагретыми телами, радиоактивность — вот те основные факты, к-рые выяснили электрическую природу материи и материальность и атомизм (прерывное строение) электричества. Работами Дж. Дж. Томсона, Г. А. Вильсона, Тоунсенда и, др. над электрическим разрядом в газах, ионизацией, проводимостью пламени и т. д. было доказано существование свободных, отрицательно заряженных и всегда тождественных частиц электричества — электронов (см.). Наряду с давно известными фактами электролиза и открытиями Герца (электрический вибратор, излучающий электромагнитные волны) этим была подготовлена почва для электронной теории (см.) Г. А. Лоренца (1892); вместе с тем эти факты до конца вскрыли ограниченность теории. Максвелла. Следуя идеям Вебера, к-рые были заслонены огромными успехами максвелловской теории поля, Лоренц еще в 1878 вновь предположил, что атомы вещества связаны с зарядами. Но от этого первоначального его высказывания, как и от домаксвелловеких воззрений (Вебер, Клаузиус, Риман и др.), новая теория Лоренца отличалась признанием близкодействия зарядов через среду, в к-рой они плавают, — неподвижный эфир. В известной мере можно считать электронную теорию объединяющей взгляды Вебера на прерывное строение электричества и теорию электромагнитного поля Максвелла.
Металлическая проводимость была объяснена Лоренцом наличием в металле кроме зарядов, связанных в молекулах, свободных электронов. С их помощью был раскрыт смысл феноменологической максвелловской постоянной с — проводимости, выяснена природа тока проводимости и построена оптика металлов (Лоренц, Друде и др.).
Согласно электронной теории в молекулах диэлектрика находятся частицы обоих элёктричеств, нейтрализующиеся в отсутствие внешне^го поля. При наложении последнего частицы Ни — раздвигаются, молекула поляризуется, ее дипольный момент увеличивается, и наложение полей всех этих диполей в среднем изменяет величину начального поля в е раз. Таким образом здесь раскрывается и смысл постоянной е.
Если внешнее поле меняется со временем, то в диэлектрике помимо тока смещения в эфире будет ток поляризационный, представляющий собою усредненное значение движения зарядов диполей; дополнив ток смещения в эфире, он дает полный максвелловский ток смещения в диэлектрике. Пусть теперь диполи обладают не только упругостью, Но и инерцией (массой). Такая система имеет собственный период и является аналогом маленького вибратора Герца. С помощью этих вибраторов, или — как их принято называть: — осцилляторов Лоренц (и одновременно с ним из аналогичных соображений Гельмгольц, 1892) дал развернутое электрическое объяснение дисперсии и абсорбции электромагнитных волн. При этом в выводе равноправно участвуют максвелловские ур-ия поля для эфира и т. н. уравнения материи, в к-рых учтено и взаимодействие осцилляторов между собой, выражающее усредненные свойства среды, состоящей ив осцилляторов.
В предложений, что в объеме А3 (Л — длина волны падающего света) находится еще очень много осцилляторов N, ла к-рых каждый обладает массой т, зарядом е и собствен 656
ной частотой con, Лоренц получает дисперсионную формулу Зельмейера: . < ------------------Nez Л$2, П„2—1= 4л2С2т
,
2лС
Я2 — Ag
_
где Ао = — ---- собственная длина волны, с — скорость света в пустоте и п — показатель преломления. Эта формула справедлива только для среды достаточно разреженной, чтобы можно было пренебречь взаимодействием осцилляторов, и не обладающей поглощением, к-рое Лоренц толкует как результат столкновений молекул при тепловом движении. При наличии этих факторов теория объясняет абсорбцию и дает более правильную формулу для аномальной дисперсии. Если А^>А0, то:
¥/\, ЛА?
П=Г 1+ 4^c^i“constТ. о. максвелловская теория с точки зрения теории электронной относится к случаю волн, чрезвычайно длинных по сравнению с собственной длиной волны молекул вещества, и с физической точки зрения является просто выражением предельных закономерностей, остающихся’ в полной силе напр. для радиоволн.
Все сказанное относится к случаю изотропной среды.
Если диэлектрик анизотропен, т. ё. атомы находятся в узлах кристаллической решотки, обладающей той или иной степенью асимметрии, то из свойств решотки и" осцилляторов можно получйть упомянутый ранее тензор е, позволяющий, как мы видели, построить оптику кристаллов. Заметим наконец, что в электронной теории отражения и преломления максвелловские граничные условия приобретают новое освещение, связанное с рассмотрением интерференции элементарных сферических волн, излучаемых атомами среды, при распространении в ней внешней волны. Лоренцова теория оказалась также способной объяснить ряд новых явлений, в том числе и т. н. нормальное Зеемана явление (см.).
К началу 20 в. в результате работ Лоренца, Дж. Дж. Томсона, Гельмгольца, Лармора и др. пропасть, разделявшая «весомое» вещество и электромагнитный эфир, была в значительной степени устранена. Материальные атомы оказались Построенными из электронов, масса к-рых’ целиком электромагнитная, и протонов — положительных ионов водорода. Ускоренно движущийся электрон оказался источником электромагнитного излучения; тормажением электрона при падении на атом вещества объяснялись рентгеновские лучи, а у-лучи радиоактивных веществ возникали в процессе радиоактивного распада.
С другой стороны, исследование вопроса об увлечении эфира движущимися в нем . телами, в теории Максвелла-Герца разрешавшегося в смысле полного увлечения, у Лоренца привело к неувлекаемому эфиру, что подтверждалось в ряде опытов. Однако все попытки обнаружить движение Земли через абсодютно неподвижный мировой эфир окончились неудачей. Через электродинамику Лоренца это привело к теории относительности (см.), в которой наряду с радикальным изменением представлений о пространстве и времени окончательно утверждается весомость всякой энергии. Т. о., и свет обладает «характерным» свойством вещества — массой. Если в теории Максвелла вопрос о взаимодействии лучистой энергии и вещества просто не ставился, то в электронной теории он был поставлен и получил определенный ответ. Ограниченность этого ответа коренится в том, что непрерывность поля и атомизм вещества принципиально не исчерпывают всего богатства форм движения материи, т. е. в том, что это лишь одна сторона явлений.
Электродинамика Максвелла-Лоренца не могла объяснить аномального эффекта Зеемана, впоследствии — законов фотоэлектрического эффекта (см.). Она не могла объяснить закономерностей линейчатых спектров, выведенных эмпирически из огромного экспериментального ма-
