WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 24 |

ния”. Как это видно, из выражения (2), электрокинетическое количество Так как Р зависит от формы и положения цепи, то можно предполодвижения Р представляет собой сумму величин, каждая из которых прожить, что каждый участок цепи зависит от формы и расположения только порциональна силе одного из токов, образующих исследуемую систему.

этого участка, а не от расположения других участков цепи.

Если мы имеем, в частном случае, две цепи: первичную и вторичную, и Пусть вклад элемента ds в значении Р будет Jds, где J — величина, забудем исследовать поле первичной цепи с помощью вторичной (как исслевисящая от положения и направления элемента ds. Тогда значение Р модуют, например, электростатическое поле с помощью пробного заряда), то жет быть выражено как линейный интеграл:

электрокинетическое количество движения вторичной цепи будет пропорP= Jds (4) ционально току первичной цепи: P= µi (3).

Выражение (3) представляет собой квантифицированный, формализоВ зависимости от формы Р, выражение (4) может иметь различную ванный, переведенный на новый математический язык и прошедший поформу. Теоретический же принцип (3) позволяет выбрать из (4) фундаментенциальную проверку теоретический принцип близкодействия. Таким обтальный теоретический закон:

разом, выше мы показали “механизм” формирования теоретической программы электродинамики Максвелла, состоящей из одного принциµi = Jds (5) па — теоретического принципа близкодействия.

Проблема выбора фундаментального теоретического закона Дедуктивное развертывание (5) представляет собой систему достаточ Максвелл Д. Избр. соч. по теории электромагнитного поля. С. 428–450. Здесь мы не приводим Максвелл Д. Указ. кн. С. 452.

вывод этих законов, кроме закона индукции.

99 но громоздких выкладок1. Поэтому эти подробные выкладки опускаем, нитной волны: эйдетическая — переход от этого понятия к наглядному чтобы не перегружать текст математическими выражениями. Отметим представлению об электромагнитной волне, т.е. ее графическому изобралишь, рассмотрение интегрирования вдоль малого прямоугольного конту- жению; эмпирическая — взаимодействие теоретического представления ра позволяет, прежде всего, раскрыть физический смысл величины J. Мак- об электромагнитной волне с эмпирическим представлением, например, свелл показывает, что выражение (4) может быть записано в форме: об искровом детекторе, т.е. мысленный эксперимент Герца: участкам волнового поля с повышенной напряженностью соответствует увеличение исdx dy dz P= F + G + H, кры, а участкам с пониженной — уменьшение искры1.

ds ds ds Проблема проверки2 электродинамики Максвелла. Прежде чем пегде F, G, H — представляют собой составляющие “вектора-потенциарейти к непосредственной проверке1 гипотезы Максвелла о существова нии электромагнитных волн, проделаем проверку2 признаков, которыми ла магнитной индукции A ”, связанного с магнитной индукцией выражеr были наделены некоторые исходные конструкты теории электромагнетизнием: B rot A. Величина J связана, следовательно, с составляющими = ма Максвелла. Рассмотрим в качестве примера, как Фарадей обосновал вектора A уравнением:

введение конструкта силовой линии в создаваемую им теорию электромагнитной индукции. Прежние конструкты — “проводящее вещество” и dx dy dz J=F + G + H “магнитные силовые линии” были перенесены Фарадеем из относительно ds ds ds независимых предметных областей электромагнитных явлений: магнито Поэтому J есть составляющая вектора А в направлении ds. Стало статики и тока проводимости. Последние были сведены воедино в созданбыть, дедуктивное развертывание (5) приводит к получению математиче- ной Фарадеем модели электромагнитной индукции. Так, объясняя данное ских выражений, совпадающих по форме с “уравнениями Максвелла”. В явление действием силовых линий на проводник, Фарадей ввел новое опкачестве промежуточного вывода можно заметить, что фундаментальный ределение силовой линии через ее отношение к проводнику, в котором мотеоретический закон (5) сводит в единство все уравнения Максвелла, де- жет индуцироваться ток. Подобного рода новые операционные определелая их зависимыми в том смысле, что они выводятся из одного источника. ния вводятся с помощью процедур мысленных экспериментов3 (МЭ), опеТаким образом, теоретический принцип близкодействия считается выдер- рирующих прежними теоретическими моделями, но на базе новых идеалижавшим потенциальную проверку и удовлетворяет правилу проблемной зированных представлений о приборе. За счет конструктивного введения простоты (“правилу гордиева узла”): независимые фундаментальные про- абстрактного объекта “силовая линия” Фарадей свел воедино ее наглядблемы оказываются связанными (уравнения Максвелла) и получают реше- ные признаки: “быть источником э.д.с.” и “указывать направление силоние из одного источника. вой линии”, т.е. “ориентировать определенным образом пробный магТеоретической схемой классической электродинамики являются нит”4. Таким образом, было значительно обогащено содержание данного уравнения Максвелла, содержащие конструкты “электромагнитное поле”, конструкта по отношению к первоначальному “варианту”, полученному в “ток проводимости” и “ток смещения” и выраженные на новом математическом языке векторного исчисления, который по отношению к физиче Бранский В.П. Философские основания проблемы синтеза релятивистских и квантовых скому знанию времен Максвелла и Герца был новым искусственным языпринципов… С.53. Также см.: 50 лет радио. Вып. 1. – М.-Л., 1948. С. 172–173, 184–185, 199–200.

ком. Теперь схематическое знание на стадии гипотезы сталкивается с Проблема проверки научной теории как бы “раздваивается”: а) экспериментальная проверка ее предсказаний (проверка1) и б) проверка на конструктивность вновь вводимых признаков проблемой интерпретации. Как мы знаем, интерпретация гипотезы состотеоретических понятий (проверка2). Таким образом, первоначальное содержание конструктов, ит из трех последовательно осуществимых семантической, эйдетической и полученное в процедурах умозрительного исследования, т.е. в актах концептуальной интуиции, эмпирической интерпретаций. Следовательно, раскрытие физического адаптированное и проверенное с помощью МЭ, значительно обогащается и развивается. Мы смысла гипотезы Максвелла о существовании электромагнитных волн свяотличаем ее от концептуальной проверяемости теории, понимаемой Г. И. Рузавиным (См. Рузавин Г.И. Научная теория. – М.: Мысль, 1978. С. 191.). В данном случае проверяется не вся теория, а зано с этими интерпретациями. Семантическая интерпретация представданный конкретный конструкт. Проверка2 носит потенциальный характер в отличие от проверки1, ляет собой раскрытие физического смысла решений волнового уравнения, носящий актуальный характер.

вытекающего из уравнений Максвелла с помощью понятия электромаг- Степин В. С. Становление научной теории. С. 133.

Прежние теоретические модели сохраняют все свои прежние наглядные признаки: “проводящее вещество”, “способность быть проводником электрического тока” и т.д. (См.: Там же. С. 132–133).

Там же. С. 453 и далее.

101 ходе умозрительного исследования. На основе функциональной модели ка на “индукционные” процессы и устанавливали наличие “связи между вихря Максвелл приходит к формулировке закона Био-Савара. При этом электродинамическими силами и диэлектрической поляризацией”. ПослеМаксвелл выполняет МЭ следующего характера: “…он мысленно вы- дующие опыты, связанные с обнаружением стоячих электромагнитных страивает магнитное поле в виде конфигурации замкнутых силовых ли- волн, окончательно подтвердили теорию Максвелла.

ний, а затем устанавливает, что оно соответствует току проводимости оп- Все вышеизложенное касается проблемы проверки одного из основределенной величины”1. Тем самым он сводит воедино следующие на- ных предсказаний теории Максвелла: существования электромагнитных глядные признаки конструкта “тока проводимости”: “течь по проводнику волн. Мы не будем здесь касаться проверки1 другого ее предсказания: суи при этом вызывать различные явления, например, тепловые”, а также и ществования давления света. Давление света на твердые тела было откры“вызывать магнитное поле”. Переход к рассмотрению “силовых линий в то П. Лебедевым (1901 г.), а спустя десять лет он же открыл давление светочке” послужил причиной появления конструктов “электрическая и маг- та на газы. После того, как Герц и Лебедев подтвердили основные преднитная напряженность в точке”. Проверка последних производится в МЭ, сказания гипотеза Максвелла становится новой истинной описанном Эйнштейном и Инфельдом2. Не будем далее останавливаться фундаментальной физической теорией.

на проверке2 других конструктов, производных от конструкта “электро- В конкурентной борьбе электродинамических теорий, построенных магнитного поля”. на альтернативных теоретических принципах дальнодействия и близкоПерейдем к проверке1 предсказания максвелловской теории электро- действия, т.е. между теориями Ампера-Вебера и Максвелла, взяла вверх магнитного поля. Мы уже писали о том, что семантическая интерпретация последняя. Таким образом, подтвердилась правильность выбора Максвелявляется ни чем иным, как раскрытием смысла решений уравнений Мак- лом принципа близкодействия в качестве программного принципа классисвелла с помощью понятия электромагнитной волны. Далее: графическое ческой электродинамики.

изображение в полярных координатах распределения линий электриче- ской силы в пространстве (Герц, 1888 г.) дает наглядное представление о ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ А.ЭЙНШТЕЙНА И РЕКОНСТРУКЦИЯ распространении поперечной электромагнитной волны со скоростью света ВЫБОРА ПРИНЦИПОВ СПЕЦИАЛЬНОЙ от излучателя. Оно составляет содержание эйдетической модели нагляд- ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (СТО) ного истолкования гипотезы Максвелла.

В свое время Максвелл, получив из своих уравнений волновые урав- Эволюция электродинамики движущихся тел (от Герца до Пуанканения, не перешел от них к новым наглядным образам — типа искры при ре). Как известно, исходными принципами “предпосылками”344 СТО являпомещении в определенной точке пространства искрового детектора. Тем ются специальный принцип относительности и принцип инвариантности самым он не смог (или не взялся) интерпретировать волновые решения (постоянства) скорости света2. Названные выше релятивистские принципы своих уравнений, что может быть объяснено в некотором роде “нехват- СТО образуют ее теоретическую программу на стадии фундаментального кой” творческого воображения в создании и выборе наглядных образов, теоретического исследования.

участие которых в эйдетической и эмпирической интерпретациях теорети- Рассмотрим сначала построение А. Эйнштейном СТО. Как пишет сам ческой схемы (и гипотезы) обязательно. Так как интуитивные процессы Эйнштейн: “Распространение электродинамики движущихся тел выпало носят явно нелогический характер, то эти образы нельзя получить дедуктивно из теоретической схемы электродинамики.

Эйнштейн А. Собр. научн. трудов (СНТ). Т. 1. С. 8. Кроме трудов Эйнштейна, Лоренца и Пуанкаре в реконструкции выбора СТО, нами использованы результаты известных исследований историков После проведения соответствующих интерпретаций полученных физики: Ф. Розенбергера, Н.А. Любимова, П.С. Кудрявцева, Б.И. Спасского, Я.Г. Дорфмана и др.;

Максвеллом теоретических результатов, Герц создал так называемый физиков: А.Д. Александрова, Д.И. Блохинцева, С.И. Вавилова, В.Л. Гинзбурга, Л.И. Мандельштамма, “вибратор” для генерирования очень быстрых переменных токов и для обА.З. Петрова и др.; философов науки: отечественных философов и методологов науки — наружения колебаний электромагнитных волн он применял резонатор В.П. Бранского, П.С. Дышлевого, Б.Г. Кузнецова, Ю.Б. Молчанова, М.В. и А.М. Мостепаненко, Р.М. Нугаева, М.Э. Омельяновского, Э.М. Чудинова и др. и зарубежных: Г. Грюнбаума, (сначала в форме прямоугольника, позже — окружности) с искровым проГ. Рейхенбаха, А. Пайса, Д. Холтона и др. В качестве наиболее полного метаэмпирического межутком. Первые опыты Герца свидетельствовали о влиянии диэлектриисследования истории формирования релятивистской физики (СТО и ОТО) нами выбрана книга:

Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. – М., 1989. Поэтому в нашем тексте будут часто встречаться ссылки на эту книгу.

Степин В. С. Указ.кн. С. 133.

2 Эйнштейн А. и Инфельд Л. Эволюция физики. – М.-Л.: Гостехиздат, 1948. С. 138. Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 12.

103 на долю многочисленных последователей Максвелла”1 Впервые уравне- опыта Майкельсона. С помощью математического метода преобразования ние электродинамики движущихся тел предложил Г. Герц в 1890 г. При координат, времени и полей для эфира он обосновывает гипотезу сокраэтом он опирался на гипотезу увлекающуюся движущими телами эфира. В щения, при котором уменьшается расстояние между зарядами в 1/(1-2)1/соответствии с этой гипотезой он видоизменил два уравнения Максвелла, раз1.

выбрав вместо обычных производных так называемые субстанциональные Под воздействием новых опытов (Релея (1902), Бреса (1904), Троутопроизводные. “Но теория Герца противоречила фундаментальному экспена и Нобла (1903) и др.) и с учетом результатов теории Лармора Лоренц рименту Физо по распространению света в движущейся жидкости”2. По обобщает ранее разработанную теорию путем введения двух гипотез: 1) Эйнштейну: “Выход из положения указал Г.А. Лоренц”. По Лоренцу, суон считает, что размеры всех частиц изменяются в направлении своего ществует всюду неподвижный эфир, в котором движутся электрические движения в 1/(1-2)1/2 раз и 2) Он полагает, что все силы, которые действузаряды. В эфире распространяется электромагнитное возмущение, создают между частицами, образующими тело, также изменяются соответстваемое зарядами и, в свою очередь, действующее на заряды. На этом основующим образом. Таким образом, он спасает концепцию эфира от окончавании он получает новые уравнения для движущихся сред3, которые для тельного краха.

неподвижных сред при усреднении превращаются в обычные уравнения Позже Анри Пуанкаре обратился к проблемам, рассмотренным выше.

Максвелла. В отличие от Герца Лоренц применил развитую им теорию к В отличие от Лоренца Пуанкаре сразу исходил из принципа относительнооптическим явлениям в движущихся телах. За исключением результатов сти, который он распространил на оптические явления. В 1905 г. исходя из опыта Майкельсона, он объяснил все известные экспериментальные факпринципа относительности он уточнил формулы преобразования Лоренца ты (Физо (1853), Респиги и Гука (1858), Клинкерфюса (1870), Роуленда и показал полную инвариантность уравнений Максвелла относительно (1876), Рентгена (1885), Троутона и Нобла (1903) и др.). Что касается опыпреобразований Лоренца (он так их назвал). Следуя принципу относительта Майкельсона, то Лоренц как раз и предложил гипотезу сокращения4.

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 24 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.