Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 45 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

89
ских наглядных образов выявляется смысл фарадеевского электротониче-
ского состояния, отражающего сущность фарадеевского закона индукции.
Базовой (исходной) моделью (М
о
) иерархии моделей Максвелла явля-
ется модель вихря несжимаемой жидкости
1
. Основным моделеобразую-
щим элементом модели М
о
является представлениестационарного вих-
ря”, замещающего магнитную силу в точке; совокупность же таких вихрей
магнитную силовую линию. Путем некоторой реконструкции (модифи-
кации) М
о
Максвелл получил М
I
модель стационарных вихрей, ограни-
ченных друг от друга промежуточным слоем частиц, замещающих движу-
щиеся заряды
2
. В дальнейшем им была введена М
2
модель нестацио-
нарных вихрей (движение вихрей с ускорением). Она замещала перемен-
ное магнитное поле. В модели М
2
тангенциальная сила, действующая на
промежуточную частицу (“точечный единичный заряд”) замещала вектор
электрической напряженности. Стало быть, путем поочередных процедур
замещения из базовой М
о
была получена вся иерархия моделей. При этом
реконструировались все несущественные элементы базовой модели. По-
следняя в этих процедурах несколько раз модифицировалась, сохраняя ос-
новное свое физическое содержание, репрезентирующее процессы элек-
тромагнетизма. Максвеллу оставалось не что иное, как объединить исход-
ную модель М
2
с моделью, учитывающей явления электростатики (т.е. с
некоторой другой моделью М
х
). Это удалось ему сделать не путем просто-
го соединения, а путем коренной реконструкции исходной модели М
2
3
.
Для этого онзаглянулво внутрь вихря: при вращательном движении по-
следнего вращение должно передаваться от внешней к внутренним частям
каждого вихря. Следовательно, надо менятьсубстанциюв вихрях, что и
сделал Максвелл. Именно приданием упругих свойств субстанции содер-
жащейся в них, подобных упругости твердых тел или светоносной среды
4
,
Максвелл пришел к модели молекулярных вихрейМ
1
2
. Таким образом,
Максвеллу удалосьсвести в единствопонятиясиловых линийиэлек-
тротонического состояния”.
Известно, что все тела делятся на проводники и диэлектрики. В этой
связи надо было объяснить природу сопротивления в этих телах с точки
зрения новой модели М
1
2
. Она была объяснена со следующих позиций:
Максвелл сравнилпроводящее тело с пористой мембраной, которая
представляет большее или меньшее сопротивление прохождению жидко-
сти, а диэлектрик же похож на упругую мембрану, которая непроницаема
1
Максвелл. Д. Указ. соч. С. 107–108.
2
Там же С. 132.
3
Эту процедуру можно назвать синтезом моделей М
2
и М
х
.
4
Максвелл Д. Указ. соч. С. 161.
90
для жидкости, но передает давление от жидкости, находящейся на другой
стороне
1
. Значит, э.д.с., действующая на диэлектрик, вызывает состояние
поляризации его частей. Она подобно магнитной поляризации, при этом
поляризация диэлектрика в принципе может быть описана как состояние,
при котором каждая частица имеет два разноименных полюса. Он предпо-
ложил, что вихри могут деформироваться, вызывая небольшое смещение
каждой молекулы, после чего она становится наэлектризованной положи-
тельно, а другаяотрицательно. В итоге образуется связанное с каждой
молекулой электричество
2
. Отсюда нетрудно увидеть, что понятиетока
смещениянепосредственно вытекает из модели молекулярных вихрей
М
1
2
, так как для всех тел (и для проводников) М
1
2
одна и та же. Поэтому
безразлично, появляющемуся впоследствии, магнитному полю быть ли ре-
зультатом процесса поляризации диэлектрика, либоэффектом тока про-
водимости. Смещение зарядов в диэлектрике Максвелл истолковал как на-
чало тока. Все эти процессы, выраженные на соответствующем математи-
ческом языке, то приводят к упомянутому уравнению: (?)
t
D
c
j
c
Hrot
+=
ρ
ρ
ρ
14
π
.
Понятиеэлектротонического состояния Фарадея было своего рода
пробным понятиемдля перехода к понятиютока смещенияМаксвел-
ла. Данный переход был невозможен без раскрытия смысла пробного по-
нятия в наглядной модели М
1
2
. Именно этот вывод сделан нами на том ос-
новании, что уже в первых двух работах Максвелл получил все свои ос-
новные уравнения, предсказывающие существование электромагнитного
поля и давления света. Тем самым им проделана определенная необходи-
мая последовательность познавательных процедур на различных этапах
исследования, включая в себя конструирование иерархии наглядных меха-
нических моделей.
Переход к третьему этапу исследования явлений электромагнетизма
3
Максвелл осуществляет при помощи обобщенной модели молекулярных
вихрейМ
2
2
.
Сущность последней заключается в отображении при помощи моле-
кулярных вихрей некоторой механической среды, взаимозависящие части
которойспособны к определенному роду упругого смещения”. Когда уже
были получены основные уравнения, перед Максвеллом стала другая зада-
1
Там же. С. 162.
2
Максвелл Д. Указ. соч. С. 163.
3
Максвелл Д. Динамическая теория электромагнитного поля. Максвелл Д. Указ. соч.
ских наглядных образов выявляется смысл фарадеевского электротониче-     для жидкости, но передает давление от жидкости, находящейся на другой
ского состояния, отражающего сущность фарадеевского закона индукции.     стороне1. Значит, э.д.с., действующая на диэлектрик, вызывает состояние
     Базовой (исходной) моделью (Мо) иерархии моделей Максвелла явля-    поляризации его частей. Она подобно магнитной поляризации, при этом
ется модель вихря несжимаемой жидкости1. Основным моделеобразую-         поляризация диэлектрика в принципе может быть описана как состояние,
щим элементом модели Мо является представление “стационарного вих-       при котором каждая частица имеет два разноименных полюса. Он предпо-
ря”, замещающего магнитную силу в точке; совокупность же таких вихрей    ложил, что вихри могут деформироваться, вызывая небольшое смещение
— магнитную силовую линию. Путем некоторой реконструкции (модифи-        каждой молекулы, после чего она становится наэлектризованной положи-
кации) Мо Максвелл получил МI — модель стационарных вихрей, ограни-      тельно, а другая — отрицательно. В итоге образуется связанное с каждой
ченных друг от друга промежуточным слоем частиц, замещающих движу-       молекулой электричество2. Отсюда нетрудно увидеть, что понятие “тока
щиеся заряды2. В дальнейшем им была введена М2 — модель нестацио-        смещения” непосредственно вытекает из модели молекулярных вихрей
нарных вихрей (движение вихрей с ускорением). Она замещала перемен-          1                                                          1
                                                                         М 2 , так как для всех тел (и для проводников) М 2 одна и та же. Поэтому
ное магнитное поле. В модели М2 тангенциальная сила, действующая на
промежуточную частицу (“точечный единичный заряд”) замещала вектор       безразлично, появляющемуся впоследствии, магнитному полю быть ли ре-
электрической напряженности. Стало быть, путем поочередных процедур      зультатом процесса поляризации диэлектрика, либо — эффектом тока про-
замещения из базовой Мо была получена вся иерархия моделей. При этом     водимости. Смещение зарядов в диэлектрике Максвелл истолковал как на-
                                                                         чало тока. Все эти процессы, выраженные на соответствующем математи-
реконструировались все несущественные элементы базовой модели. По-
                                                                         ческом языке, то приводят к упомянутому уравнению: (?)
следняя в этих процедурах несколько раз модифицировалась, сохраняя ос-                          ρ
новное свое физическое содержание, репрезентирующее процессы элек-                  ρ 4π ρ 1 ∂D
тромагнетизма. Максвеллу оставалось не что иное, как объединить исход-           rotH =   j+      .
                                                                                        c    c ∂t
ную модель М2 с моделью, учитывающей явления электростатики (т.е. с
                                                                              Понятие “электротонического состояния Фарадея” было своего рода
некоторой другой моделью Мх). Это удалось ему сделать не путем просто-   “пробным понятием” для перехода к понятию “тока смещения” Максвел-
го соединения, а путем коренной реконструкции исходной модели М23.       ла. Данный переход был невозможен без раскрытия смысла пробного по-
Для этого он “заглянул” во внутрь вихря: при вращательном движении по-                                        1
следнего вращение должно передаваться от внешней к внутренним частям     нятия в наглядной модели М 2 . Именно этот вывод сделан нами на том ос-
каждого вихря. Следовательно, надо менять “субстанцию” в вихрях, что и   новании, что уже в первых двух работах Максвелл получил все свои ос-
сделал Максвелл. Именно приданием упругих свойств субстанции содер-      новные уравнения, предсказывающие существование электромагнитного
жащейся в них, подобных упругости твердых тел или светоносной среды4,    поля и давления света. Тем самым им проделана определенная необходи-
                                                          1
Максвелл пришел к модели молекулярных вихрей — М 2 . Таким образом,      мая последовательность познавательных процедур на различных этапах
                                                                         исследования, включая в себя конструирование иерархии наглядных меха-
Максвеллу удалось “свести в единство” понятия “силовых линий” и “элек-   нических моделей.
тротонического состояния”.
                                                                             Переход к третьему этапу исследования явлений электромагнетизма3
    Известно, что все тела делятся на проводники и диэлектрики. В этой   Максвелл осуществляет при помощи обобщенной модели молекулярных
связи надо было объяснить природу сопротивления в этих телах с точки                     2
                               1                                         вихрей — М 2 .
зрения новой модели М 2 . Она была объяснена со следующих позиций:
                                                                             Сущность последней заключается в отображении при помощи моле-
Максвелл сравнил “проводящее тело” с пористой мембраной, которая
                                                                         кулярных вихрей некоторой механической среды, взаимозависящие части
представляет большее или меньшее сопротивление прохождению жидко-        которой “способны к определенному роду упругого смещения”. Когда уже
сти, а диэлектрик же похож на упругую мембрану, которая непроницаема
                                                                         были получены основные уравнения, перед Максвеллом стала другая зада-
1
  Максвелл. Д. Указ. соч. С. 107–108.
2                                                                        1
  Там же С. 132.                                                           Там же. С. 162.
3                                                                        2
  Эту процедуру можно назвать синтезом моделей М2 и Мх.                    Максвелл Д. Указ. соч. С. 163.
4                                                                        3
  Максвелл Д. Указ. соч. С. 161.                                           Максвелл Д. Динамическая теория электромагнитного поля. Максвелл Д. Указ. соч.

                                             89                                                                        90