Но в 1865 г. Гирдельстон писал:
«То, что газы суть тела, частицы которых движутся но прямым линиям, теперь является не гипотезой, а фактом, основанным на физических доказательствах, полученных из явлений диффузии, теплоты и т. д. [43].
Бальфур Стюарт в своём учебнике теплоты (1866) также считал, что эта теория была установлена, и ссылался на эксперименты Максвелла по вязкости [44].
В 1867 г. Науман использовал кинетическую теорию для оценки размеров и скоростей молекул [45] и рассуждал о состоянии теории.
«Непрерывное развитие механической теории теплоты дало постоянно усиливающееся основание для поддержки точки зрения Клаузиуса, что тепловое содержание идеального газа... представляется движением молекул и движением атомов, составляющих молекулы. В частности, принцип Клаузиуса, согласно которому живая сила этого движения молекул для всех газов пропорциональна абсолютной температуре... получил изящное экспериментальное подтверждение в новейших исследованиях О. Э. Мейера по внутреннему трению в газах...» [46].
Науман также ссылался в качестве доказательства в пользу кинетической теории на «новейшие микроскопические наблюдения (Fick, «Die Naturkrafte in ihrer Wechselbeziehung») того, что мельчайшие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе, обладают вибрационным движением...» [47].
Артур Рансом в 1867 г. указывал на то, что теории молекулярного строения тел основывались на форме и размерах составляющих их частиц (Дальтон), на наличии у них одной или более полярных осей (Гирдельстон) и на их колебаниях в различных орбитах. Явления теплоты, света, электричества и т. д. использовались как указание на обладание материальными частицами невесомых атмосфер с различными свойствами (Нортон, цит. соч. и электромагнитная теория Максвелла). Но Рансом не признавал ни одной из этих теорий; он полагался на молекулярные силы, которые представляли собой обратную функцию расстояния в какой-то большой степени [48].
В 1868 г. Стоней писал:
«Динамическая теория молекулярного строения газов, которая, если я не ошибаюсь, должна быть поставлена в один ряд как по значению, так и по вероятности с волновой теорией света, по-видимому, ещё не встречает того всеобщего внимания и признания, которых она, кажется, заслуживает» [49].
А. Казин указывал на то, что калорическая теория теперь оставлена, но он колебался в признании кинетической теории, потому что эта теория настолько спекулятивна, что единственный противоречащий ей эксперимент может её опровергнуть [50]. Но Казин теперь был в меньшинстве, так как большинство учёных к 1870 г., по-видимому, признавали кинетическую теорию (по крайней мере, молчаливо). Позднейшие нападки на эту теорию исходили не от приверженцев тепловой теории, а от тех, которые, подобно Маху и Оствальду, отказывались вообще верить в существование атомов, или от тех, которые, подобно лорду Кельвину, Лошмидту и Цермело, выдвигали математические возражения против утверждения о том, что атомные соударения должны приводить к перманентному состоянию равновесия. Эти возражения привели к дальнейшим уточнениям теории, какими были открытие квантовой природы материи и энергии; но гипотеза о том, что давление газа в основном объясняется атомным движением, выстояла. В качестве заключительного примера цитируем выдержку из статьи Пелля:
«Динамическая теория газов, обязанная главным образом трудам Клаузиуса и Максвелла, помогает нам в некоторой степени. Эту теорию можно считать установленной и являющейся важнейшим добавлением к нашему познанию законов неорганической материи, которое было сделано нашим поколением» [51].
Примечания
См. «Oxford English Dictionary».
S. G. Brush. «Annals of Science», 1957, 13, 177, 273.
Например, Jochmann «Zts. f. Math. u. Phys.». 1860, 5, 128.
Ornstein v. Wyk. «Zts. Phys.», 1932, 78, 734; Estermann, Simpson and Stern. «Phys. Rev.» 1947, 71, 238; Коfsky and Levinstein. «Phys. Rev.», 1948, 74, 500.
Maxwell. «Phil. Mag» (4th ser.), 1860, 19, 19; «The Scientific Papers of James Clerk Maxwell», N. Y., 1952, т. 1, стр. 377.
Maxwell. «Phil. Mag.,» 1860, 19, 21; Papers, I, 379.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1867, 157, 62; «Phil. Mag.», 1868, 35, 185; Papers, II, стр. 43.
Maxwell. «Phil. Mag.,» 1860, 19, 22—23; Papers, I, 380—381.
Maxwell. «Nature», 1873, 8, 537; Papers, II, стр. 351.
Maxwell. «Nature», 1873, 8, 537; Papers, II, стр. 353.
Maxwell. «Nature», 1873, 8, 537; Papers, II, стр. 354.
Boltzmann. «Sitzber. K. Akad. Wiss.», Vienna, 1875, 72, 427.
Maxwell. «Phil. Mag.», 1860, 19, 31; Papers, I, стр. 390—391.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1866, 156, 256; Papers, II, стр. 10.
Meyer. «Pogg. Anna).», 1861, 113, 55, 193, 383. См. также: «Die Kinetische Theorie der Gase», Breslau, 1877.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1866, 156, 256, 265, 266; Papers, II, стр. 10, 21, 23.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1867, 157, 49; «Phil. Mag.», 1866, 32, 393; 1868, 35, 129, 185; Papers, II, стр. 26.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1867, 157, 62; «Phil. Mag.», 1868, 35, 145; Papers, II, стр. 42.
Maxwell. «Phil. Trans.», 1867, 157, 83; «Phil. Mag.», 1868, 35, 211; Papers, II, стр. 70.
Chapman and Cowling. The Mathematical Theory of Non-Uniform Gases. Cambridge, 1952.
Rankine. «Proc. Roy. Soc. Edin.», 1850, 2, 275; «Phil. Mag.», 1864, 27, 313; 1865, 30, 241; 1870, 39, 211.
Helmholtz. «J. f. reine u. ang. Math.», 1858, 55, 25; «Phil. Mag.», 1867, 33, 485.
Thomson. «Phil. Mag.», 1867, 34, 15.
Maxwell. Address to the Mathematics and Physics section of the British Association. Liverpool, 1870; Papers, II, стр. 223.
Maxwell. Papers, II, 224.
Из введения ко второму изданию книги: Zеunеr. Grundzüge der mechanischen Warmetheorie», Leipzig, 1866; цитировано на стр. 6—7 английского перевода «Technical Thermodynamics», L.; цитированные труды Редтенбахера: «Dynamidensystem» и «Grundzüge einer mechanischen Physik», Mannheim, 1857.
Zeuner. Technische Thermodynamik, стр. 9.
Tyndall. Heat Considered as a Mode of Motion. L., 1863, стр. 76.
Tуndall. «Phil. Mag.», 1863, 25, 200.
«Phil. Mag.», 1863, 25, 304. Цитированный абзац находится на стр. 109 книги Биркса.
«Graham. Phjl. Mag.», 1863, 26, 409.
«Stefan. Pogg. Ann.», 1863, 119, 492; «Phil. Mag.», 1864, 27, 75.
33. Newcomb. «Proc. Amor. Acad.», 1862, 5, 112.
Там же, 113. 35. Lе Conte. «Phil. Mag.», 1864, 27, 1.
Potter. «Phil. Mag.», 1864, 27, 107.
Feсhneг. Введение ко второму изданию книги «Ueber die physikalische und philosophische Atomlehre», Lpz., 1864.
Сroll. «Phil. Mag.», 1864, 27, 346; «Sillmann’s J.», 1864, 38, 267.
Norton. «Sillmann’s J.», 1864, 38, 61; «Phil. Mag.», 1865, 30, 95.
Сгоll. «Phil. Mag.», 1867, 34, 449.
Сhallis. «Phil. Mag.», 1864, 27, 92.
Сhallis. «Phil. Mag.», 1865, 30, 207.
Girdоlstоne. «Phil. Mag.», 1865, 29, 108.
Stewart. An Elementary Treatise on Heat. Oxford. 1866, стр. 367.
Naumann. «Ann. der Chemie und Pharm.», 1867, 142, 284; «Phil. Mag.», 1867, 34, 373; Naumann. «Liebig’s Ann.», 1867, 5, 253; «Phil. Mag.», 1867, 34, 551.
Naumann. «Ann. der Chemie und Pharm.», 1867, 142, 265; «Phil. Mag.», 1867, 34, 205.
Naumann. «Вег. der deutsch. chem. Ges.», 1869, 2, 690; «Phil. Mag.», 1870, 39, 217.
Ransоme. «Phil. Mag.», 1867, 33, 360.
Stоney. «Phil. Mag.», 1868, 36, 132.
Cazin. The Phenomena and Laws of Heat. L., 1868, стр. 29.
Pell. «Trans. Roy. Soc. New South Wales», 1871, 5, 27; «Phil Mag.», 1872, 43, 161.
Максвелл, ток смещения и симметрия42
А. М. Борк
В физике XX столетия соображения математической симметрии и красоты стали играть существенную роль как в создании новых физических теорий, так и в изящном сочетании симметрии с законами сохранения. Иногда приписывают Джемсу Клерку Максвеллу то, что он одним из первых использовал такие соображения при развитии новой теории. Норман Кемпбелл1 говорит: «Предположим, вы нашли страницу со следующими знаками на ней — не важно, что они что-нибудь означают (уравнения Максвелла без токов смещения — в левой части и с токами смещения — в правой части). Я думаю, вы увидите, что совокупность символов в правой части «красивее» в некотором смысле, чем символы в левой части: они более симметричны. Оказывается, великий физик Джемс Клерк Максвелл около 1870 г. думал то же самое и, подставив символы правой части вместо символов левой части, основал современную физику и, среди прочих результатов, сделал возможным беспроволочный телеграф». Подобные же утверждения встречаются также и в более новых источниках2.