ЭЛЕКТРОМАГНИТЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ТЕОРИИ УМОВА. РОЛЬ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ СРЕДЫ КАК ПЕРЕНОСЧИКА СИЛОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
Полный текст - http://osh9.narod.ru/gl/um/el.htm
В 1873 г. Умов опубликовал два своих
крупных исследования: "Теория простых
сред и ее приложение к выводу основных
законов электростатических и
электродинамических взаимодействий" [6] и
"Теория взаимодействий на расстояниях
конечных и ее приложение к выводу
электростатических и электродинамических
законов" [5]. В 1874 г. в одном из немецких
журналов была напечатана статья Умова "Теорема
относительно взаимодействий на
расстояниях конечных" [13]. Исследования
Умова в области электромагнитных явлений
отражены также и в ряде других его работ
[14-18]. В названных работах он творчески
развивает материалистическое учение об
энергии. При этом он последовательно
опирается на концепцию близкодействия и
развивает свои идеи о промежуточной среде.
Современные историки
очень часто упускают из виду эти работы
Умова в области электромагнетизма, отдавая
незаслуженно приоритет в этой области
иностранным ученым, как это произошло и в
отношении связи энергии излучения с
одновременной передачей массы с излучением
(формула dЕ = dm
c2 ). Все это
было получено Умовым на основе единого
подхода в рамках классической физики, а не
на основе туманных принципов и постулатов в
квазисовременной физике, как поступили
последователи Умова. Более подробно об этом
пойдет речь в параграфе 6.
Что понимал Умов под
промежуточной средой, какова ее роль в
процессах превращения одной формы энергии
в другую, в процессах взаимосвязи одной
формы энергии с другой, передачи энергии от
одного тела к другому, в какой зависимости
находятся тела с окружающей их средой?
В истолковании данного
вопроса в истории физики существовало два
направления. Одно направление,
представленное Ньютоном и его
последователями, исходя из концепции
дальнодействия, признавало существование
пустого пространства, ненаполненного
материей, оторванного от нее; другое
направление (Декарт, Ломоносов, Лобачевский,
Столетов, Умов, Попов, Лебедев, Максвелл,
Герц), опираясь на концепцию близкодействия,
отвергало такое понятие пространства [1].
Умов, Столетов и другие
физики-материалисты подвергли критике
ньютоновскую физику, главным недостатком
которой они считали то, что она при
объяснении явлений природы совершенно
игнорировала промежуточную среду между
телами, отрывала материю от Пространства (т.е.
от физического вакуума-эфира), наделяла
тела какими-то непостижимыми для ума дальне
- и мгновеннодействующими силами,
необъяснимыми из самой природы.
Поскольку, по Умову, в
действительности не существует пустого
пространства, незаполненного материей,
постольку все движения, по его мнению,
передаются при соприкосновении тел, причем
не мгновенно, а в какой-то определенный
промежуток времени. "Передача движения
совершается только толчками и при
соприкосновении".
В своих работах Умов
исходил из того, что все явления в природе
происходят не только в пространстве, но и во
времени, что изменение количества движения
тел или материальных частиц, находящихся в
одной части пространства, вызывает
соответствующее и равное ему изменение
количества движения непосредственно
прилегающих к ним частиц. Он неизменно
отстаивал положение о неуничтожимости и
несотворимости движения.
Все эти важные вопросы
как-то незаметно выпали из поля зрения
современных теоретиков в квазисовременной
абстрактной физике (авт.).
Оригинальные идеи Умова
о промежуточной среде, о неразрывной связи
материи, времени и пространства положены в
основу всех его многочисленных научных
исследований. Так, в одной из упомянутых
выше работ "Теория взаимодействий на
расстояниях конечных…" [5] Умов,
определяя задачу своего исследования,
писал: "Цель предлагаемого труда
заключается в сведении явлений
взаимодействия тел на конечных расстояниях
на явления в среде, их окружающей. Эту среду
я назову промежуточной средой. Задача,
которую я себе ставлю, уже нередко
затрагивалась, с тех пор как в науке
укоренилось убеждение, что все явления
природы устанавливаются как во времени, так
и в пространстве лишь постепенно. При
современном развитии естествознания,
указанной идее постепенности может
соответствовать только представление о
последовательной передаче движения от
одних материальных частиц другим
бесконечно к ним близким".
Умов доказывает, что без
промежуточной среды не может иметь места
взаимодействие, взаимосвязь между
различными формами энергии, что вообще
взаимодействие на расстояниях конечных
между любыми агентами природы невозможно,
если они не окружены промежуточной средой.
Для того чтобы вскрыть суть любого
взаимодействия, необходимо, с точки зрения
Умова, детально исследовать среду (поле), в
которой происходит данное взаимодействие.
Промежуточная среда при этом трактуется им
в широком смысле слова: в нее включаются
магнитное, электрическое, гравитационное и
другие поля [1].
Еще раз напомним
современным историкам и библиографам, что
Умов рассматривал явления взаимодействия
между телами и частицами для всех видов
полей, а не только внутри упругих твердых
тел, как это представлено в большинстве
энциклопедий и разных справочниках, что
очень принижает роль Российской науки в
развитии фундаментальной физики (авт.).
Исследуя вопрос о
взаимодействии между телами, Умов
последовательно опирался на закон
сохранения энергии и с необходимостью
пришел к своим представлениям о
непрерывности передачи энергии в
пространстве, о ее движении и локализации, о
необходимости существования промежуточной
среды, материального передатчика для всех
форм энергии. Таким образом, мы опять
приходим к роли физического вакуума-эфира в
процессах взаимодействия между любыми
объектами природы (авт.).
Идеи Умова о
промежуточной среде легли в основу
трактовки им в докторской диссертации "Уравнения
движения энергии в телах" вопроса о
движении и распределении энергии в телах,
средах, о превращении одной формы энергии в
другую и т. д. "Я постараюсь теперь, - писал
он, - решить часть вопросов, связанных с
объяснением явлений второй группы, т. е.
взаимодействий на расстояниях конечных, из
частичных движений. Эти движения должны
происходить, в общем случае, как во
взаимодействующих телах, так и в среде, в
которую последние погружены. Эту среду я
буду называть промежуточной средой.
Определению формы частичных движений
должно предшествовать, по указанному выше
методу, определение законов энергии в
промежуточной среде, определение закона
обмена энергии между телами и
промежуточной средой и, наконец,
определение законов энергии в самих телах.
Я буду разделять энергию тел на две части:
на энергию бесконечно малых частичных
движений этих тел, или внутреннюю энергию
тел, и на энергию, представляемую живой
силой (т.е. кинетической энергией) их явных
движений, приписываемых обыкновенно
взаимодействию на расстояниях конечных"
[4,7].
Умов считал, что для
световых явлений промежуточной средой
является эфир (или физический вакуум по-современному),
для явлений теплопроводности это -
твердое тело, проводящее теплоту, для
явлений гальванического тока это -
проводник, для электростатических явлений
это - проводник или изолятор и т. д.
Все эти факты как раз и
упущены из виду современными историками и
библиографами (авт.). Промежуточной средой
между двумя телами, которые можно
вообразить сосредоточенными в точках А и В
Умов называет пространство, ограниченное с
одной стороны поверхностью бесконечно
отдаленной сферы, а с другой - бесконечно
малыми сферами, окружающими точки А и В.
Умов установил, что
количество энергии в каждой точке
промежуточной среды пропорционально
квадрату силы, с которой массы
m1 и
m2
действовали бы на массу, равную
единице, помещенную в этой точке
промежуточной среды. В том случае, когда
массы притягиваются, следует брать
потенциалы силовых взаимодействий с
противоположными знаками; в случае же,
когда они отталкиваются, - со знаками
одинаковыми.
Отсюда следует,
подчеркивает Умов, что энергия среды в
случае притягивающихся масс будет
наибольшей, когда эти массы находятся в
бесконечном удалении друг от друга. По мере
сближения масс энергия среды превращается
постепенно в живую силу (кинетическую
энергию) их явного движения. В случае масс,
отталкивающих друг друга, их бесконечному
удалению соответствует наименьшая
величина энергии среды.
Эти положения, замечает
Умов, справедливы не только для действующих
масс, расположенных в двух точках, но и для
произвольного количества произвольно
расположенных масс, а также для
взаимодействия замкнутого тока и
магнитного полюса.
Умов отыскивает
скорость движения энергии в промежуточной
среде. Он доказывает, что если в
промежуточной среде движется только одна
масса, сосредоточенная в одной точке, то
энергия этой среды остается неизменной, т. е.
между массой и средой нет обмена энергиями.
При этом он добавляет, что неизменность
энергии среды при движении массы
m1
в
указанных условиях есть только иное
выражение закона инерции. Умов полагал, что
тот же результат будет и для произвольного
числа масс, находящихся в таком движении,
что их относительные положения остаются
неизменными.
Таким образом, можно
объяснить свободное перемещение тел в
сверхтекучем физическом вакууме-эфире без
сопротивления [9] (авт.).
В наиболее общем случае,
а также и для электромагнитных явлений
Умовым выводится закон сохранения и
превращения энергии, который Умов
формулирует следующим образом: изменение
энергии в каком-либо объеме
обусловливается полным потоком энергии
через ограничивающую этот объем
поверхность. Это обобщение включает в
качестве частного случая известную теорему
Умова-Пойнтинга для случая
электромагнитного поля.
Общность выводов
Умова просматривается и в следующих
рассуждениях.
Если деятели а
и а1 суть весомые, магнитные или
электрические массы, то деятель а3 есть, соответственно,
весомая масса, магнитная масса или элемент
тока и, наконец, электрическая масса... Хотя
теорема, здесь приведенная, доказана только
для известных нам взаимодействий на
расстояниях конечных, тем не менее я считаю
возможным видеть в ней выражение
неизвестного нам физического соотношения
или сродства между деятелями природы,
действующими друг на друга на расстояниях
конечных. Из приведенной теоремы вытекает
следующее заключение: однородные функции
координат, представляющие силы, с которыми
деятели природы действуют друг на друга на
расстояниях конечных, должны быть второй
степени" '.
Представления Умова о
взаимодействии между двумя "деятелями"
природы а
и
а1 посредством третьего деятеля [5],
играющего роль передатчика, промежуточной
среды, перекликаются с современными
физическими представлениями, согласно
которым взаимодействие между
элементарными частицами осуществляется (передается)
через поле или посредством третьих частиц.
В своих работах Умов на
основе конкретных материалов показал, что
новейшие открытия физики раскрыли
взаимосвязь между энергией и массой,
нанесли удар по воззрениям старой физики,
разрывавшей эти важнейшие понятия
физической науки.
1.
Компанеец А.И. Борьба Н.А. Умова за
материализм в физике. – Изд-во АН СССР,
Москва, 1954.
2.
Ломоносов М.В. Полное собрание сочинений.
Изд-во АН СССР, Л., 1951,
т. 2, стр. 183-185.
3.
Энгельс Ф. Диалектика природы, М. 1952.
4.
Умов Н.А. Уравнения движения энергии в телах
(докт. диссерт.). Одесса, 1874.
5.
Умов Н.А. Теория взаимодействий на
расстояниях конечных и ее приложение к
выводу электростатических и
электродинамических законов. М., 1873. См.
также «Математический сборник», 1872, т. 6.
6.
Умов Н.А. Теория простых сред и ее
приложение к выводу основных законов
электростатических и электродинамических
взаимодействий. Одесса, т. 9, 1873.
7.
Умов Н.А. Избранные сочинения. Классики
естествознания. Математика. Механика.
Физика. Астрономия. (Под ред. чл.-корр. АН
СССР проф. А.С. Предводителева), Гостехиздат,
М.-Л. 1950, стр. 66.
8.
Umov N.A. Ableitung der Bewegungsgleichungen der Energie in continuirlichen Körpern.
Zeitschrift für Mathematik und Physik", 1874, Вd.
XIX, Н. 5, 5. 429.
9. Шаляпин А.Л., Стукалов В.И. Введение в классическую электродинамику и атомную физику. Второе издание, переработанное и дополненное. Екатеринбург, Изд-во Учебно-метод. Центр УПИ, 2006, 490 с.
10.
Умов Н.А. Собрание сочинений, М., 1916, т. 3, стр.
107.
11.
Умов Н.А. "Прибавление" к докторской
диссертации "Уравнения движения энергии
в телах", 1874 г.
12.
Умов Н.А. Законы колебания в изотропной
среде постоянной упругости. «Математический
сборник», т. 5, 1870 – 72.
13.
Umov N.A. Ein Theorem über die Wechselwirkungen in Endlichen Entfernunden. (Теорема
относительно взаимодействий на
расстояниях конечных). Zeitschrift
für Mathematik und Physik. Bd. 19, 1874, H. 2.
§
12.
14.
Умов Н.А. О стационарном движении
электричества на проводящих поверхностях
произвольного вида. «Математический
сборник», 1878, т. 9.
15.
Умов Н.А. Вывод законов электродинамической
индукции. «Журн. Рус. физ.-хим. общества, физ.
отд., 1881, т. 13, вып. 3.
16.
Умов Н.А. Курс физики. Лекции, т. 2. Звук. Свет.
Электричество. Магнетизм. М., 1902. См. также
Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 83-84.
17. Умов Н.А. Теория электромагнитного поля. Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 21/3, лл. 1-90.
18.
Умов Н.А. Лекции об электромагнитном поле
(1895). Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 100, лл. 1-520.
19.
Kirchhoff. Gesämmelte Abbandungen, p. 156 (1872). “Uber die stationaren
elektrischen Stromungen in einer gekrummten leitenden Flache”. «Monatsberichte
der Кonigl.
Akademie der Wissenschaften zu Berlin» (1875).
20.
Калашников С.Г. Электричество. Издание
пятое, исправленное и дополненное. М.: Наука,
1985, с. 524-525.
21.
Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2.
Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. –
М.: Наука, 1988. C. 309.
22.
Фейнман Р., Лэйтон Р., Сэндс М. Фейнмановские
лекции по физике. Электродинамика. – М.: Мир,
1977. Вып. 6. С. 296-299.
23.
Умов Н.А. Возможный смысл теории квант. «Вестник
опытной физики и математики», 1914, с. 50. См.
также Избранные сочинения, 1913.
24.
Умов Н.А. Метод истолкования теории Планка.
Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 49, лл. 1-33.
25. Умов Н.А. Вступительная речь в Московском университете (О законе сохранения и превращения энергии, 1893). Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 112, лл. 1-24.