Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 43 стр.

перь стало известно, отсутствием эйдетической (наглядно-образной) ин-                           А.М. Борк, Максвелл нигде не выдвигает подобного аргумента: впервые
терпретации ее математической схемы — “уравнений Максвелла”. Речь                               вопрос о симметрии был поставлен Хевисайдом лишь в 1885 году, т.е. по-
шла о наглядном истолковании основных положений и понятий теории, в                             сле смерти Максвелла1.
частности, физического смысла электрического (Е) и магнитного (Н) век-                               Таким образом, выпадает из рассмотрения столь привлекательный и
торов в привычных и наглядных механических представлениях. Неудачу                              эффективный метод — метод математической гипотезы в объяснении при-
Герца подтверждают его слова: “Теория Максвелла — это уравнения Мак-                            роды происхождения системы уравнений, содержащей, в частности, фун-
свелла”1. Обобщив ранее установленные законы электромагнитных явле-                             даментальное понятие “тока смещения”2. По-видимому, Максвелл пришел
ний (Кулона, Био-Савара, Ампера и Фарадея), Максвелл нашел систему                              к своим уравнениям иным путем.
уравнений, описывающих электромагнитное поле на языке векторного                                     Эвристическая роль наглядных         механических моделей       в
анализа. Ненаглядность математической схемы усугубил вывод, последо-                            становлении электродинамики Максвелла. Метаэмпирическое исследова-
вавший из нее: волновое электромагнитное поле может существовать в от-                          ние оригинальных текстов Максвелла, в особенности, первых двух статей,
рыве от заряда и распространяться в пространстве. Вывод казался абсурд-                         указывает на эвристический метод, которым он воспользовался, — метод
ным. Здесь “математика оказалась умнее интерпретирующей мысли” (М.                              аналогий. Максвелл поставил перед собой задачу построения единой сис-
Борн). Так ли было в действительности? Вот почему требуется исследова-                          темы теоретического описания и объяснения электростатических явлений
ние процесса формирования теории Максвелла в форме методологической                             (законы Кулона и др.). Ему необходимо было вывести единое обобщаю-
реконструкции.                                                                                  щее уравнение электростатики. Средством получения такого уравнения
    Закон Био-Савара записывается обычно в форме, данной самим Мак-                             послужила аналоговая гидродинамическая модель, основным наглядным
свеллом:                                                                                        элементом которой являлась единичная незамкнутая трубка тока некото-
                     ρ
         ρ 4π ρ 1 ∂D                                                                            рой идеальной несжимаемой жидкости. Последняя позволила распростра-
     rot H =   j+                                                                               нить уравнение движения для жидкостей (Эйлер), относящееся к предмет-
             c    c ∂t                                                                          ной области механики сплошных сред, на область электростатических яв-
                                                                         1 ∂D                   лений. Центральным понятием, позволяющим применить такую аналогию
     Она отличается от обычной дополнительным членом                          т.е. маг-         к электричеству, является фарадеевский конструкт — “силовая линия” —
                                                                         c ∂t                   продукт концептуальной интуиции. Здесь в качестве “идеала” предполага-
нитное поле создается согласно Максвеллу, не только током проводимо-
     ρ                                                                                          ется представление о “силовом центре”, заимствованное у Бошковича и
сти j , но и “током смещения”. Представление о “смещении” было введе-                           видоизмененное им3. Представление о поле скоростей в идеальной жидко-
но Фарадеем и связывалось с поляризацией диэлектрика. Максвелл рас-                             сти — заимствованное у Эйлера — гештальт. В результате известных
пространил это представление и на вакуум. Некоторые историки науки                              взаимодействий, описанных нами ранее, элементов в интуитивном меха-
высказывали мнение, что Максвелл при этом руководствовался принци-
пом симметрии2. Как подчеркивает исследователь этого вопроса
                                                                                                руководствуясь “эстетическим чувством”, так как симметричные уравнения “элегантнее”
                                                                                                                                                     ρ
                                                                                                                                                  1 ∂D
1
  Это лаконичное образное выражение Герца с методологической точки зрения, является той
незаконной процедурой отождествления физической теории с ее математическим аппаратом.           несимметричных) добавил во второе уравнение член 4π ∂t , представляющий собой выражение
2
  Обычно считается, что Максвелл пришел к своим уравнениям, используя “метод математической     для тока смещения. Из полученной системы уравнений (1) и (2) уже вытекали два основных
гипотезы”. Максвелл обнаружил “... отсутствие симметрии в найденных уравнениях: а именно, что   предсказания электродинамики: существование электромагнитного поля и давления света, после
                    ρ                                                                           обнаружения которых у физиков не было сомнений в истинности теории Максвелла.
              ρ 1 ∂В                                                                            1
              Е+      =0                                                                          См.: Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. – М.: Наука, 1974. Т. II. С. 98.
                                                                                                2
уравнение rot    с ∂t         (1) содержит производные как по координатам, так и по времени,
                                                                                                   О фундаментальности данного понятия существуют утверждения В.С. Степина (Его же.
                                                                                                Становление научной теории. С. 146.), Спасского Б. И. (Его же. История физики. – М.: Высшая
                           ρ 4π ρ                                                               школа, 1977. Т. 1. С. 108.) и т.д.
                        rotH =   j                                                              3
                                                                                                  “Его (Бошковича. — Д.О.) атомы, если я правильно понимаю его, простые центры сил, а не частицы
тогда как в уравнение          с          (2) входят только производные по координатам, а       материи, в которых заключаются силы”, — пишет Фарадей. (См.: Фарадей М. Избр. труды по
производные по времени отсутствуют”. См.: Степин В. С. Становление научной теории. С. 146.      электричеству). Фарадей в отличие от Бошковича рассматривает атомы как центры сил в абсолютно
Максвелл, мол, заметил эту асимметрию и для восстановления симметрии (иногда добавляют:         наполненном пространстве. У Бошковича эти центры окружены пустым пространством.

                                             85                                                                                               86