О ПРИОРИТЕТЕ УМОВА В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ВОПРОСАХ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ И О НЕКОТОРЫХ НЕТОЧНОСТЯХ В СОВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯХ В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ. СВЯЗЬ ЭНЕРГИИ С МАССОЙ. СОМНИТЕЛЬНЫЕ "ПОДВИГИ" В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ ВОПРЕКИ УМОВУ. ОТНОШЕНИЕ УМОВА К  КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ

Полный текст - http://osh9.narod.ru/gl/um/o.htm  

   Умов явился основоположником нового учения о движении и распределении энергии в средах. Своими замечательными исследованиями он внес неоценимый вклад в сокровищницу отечественной и мировой фундаментальной физики [1].

    Известно, что классики марксизма-ленинизма, подвергнув резкой критике взгляды физиков-идеалистов на процессы, происходящие в природе, впервые вскрыли подлинно научное значение учения о сохранении и превращении энергии. Они показали, что движение есть способ существования материи, форма ее бытия, одно из важнейших и неотъемлемых ее свойств, что движение немыслимо без материи, как и, наоборот, материя немыслима без движения, что отрыв движения от материи равносилен отрыву мышления от объективной реальности, равносилен переходу на сторону идеализма.

   С материалистическими воззрениями на энергию Умов выступил в то время, когда в среде физиков были широко распространены различного рода идеалистические концепции. Западноевропейские физики-идеалисты пытались доказать "исчезновение материи", "заменить" ее энергией.

   Об Н.А. Умове знали и знают гораздо меньше, чем он заслужил. Характерным является следующий факт. В широко известном многотомном курсе физики проф. О.Д. Хвольсона, где приняты во внимание работы даже третьестепенных иностранных учёных, имя Н.А. Умова отсутствует. Автор курса совершенно не сделал никаких указаний на основные результаты, добытые исследованиями нашего замечательного сооте­чественника. Передовые идеи Н.А. Умова, опередив­шие зарубежную науку, не могли быть восприняты и не были восприняты в силу рабского преклонения перед культурой Запада [1].

   Чиновники от науки, фактически, сдали без боя фундаментальную физику на растерзание западным представителям идеалистических, абстрактных концепций в физике, которые продолжают свое весьма сомнительное шествие и по настоящее время (авт.).

   Уже первые его работы "Теория простых сред..." [6], "Теория взаимодействий на расстояниях конечных..." [5] и другие, в которых закладывались основы учения о движении энергии, были встречены в штыки реакционно настроенными учеными того времени, защищавшими идеализм в естествознании. Но особенно острая борьба развернулась вокруг труда Умова "Уравнения движения энергии в телах" [4,7].

    Ярым противником материалистического учения Умова о движении энергии выступил в то время профессор Новороссийского университета матерый идеалист К.И. Карастелев, утверждавший, будто бы работы Умова "Теория простых сред...", "Теория взаимодействий на расстояниях конечных..." и в особенности его докторская диссертация лишены какого бы то ни было научного смысла и представляют собой якобы простой набор математических формул [1].

   Учение Умова о движении и распределении энергии, введенные им понятия направления и скорости движения энергии, ее плотности и т. д. были новыми и необычными для 70-80-х годов прошлого столетия. Вот почему они не сразу получили признание даже передовых ученых того времени.

    Материалистический взгляд на энергию, изложенный в докторской диссертации, Умов развивал, и отстаивал в борьбе против идеалистического лагеря. В 1894 г. в неопубликованной "Вступительной речи в Московском университете" он указывал, что до открытия закона сохранения и превращения энергии явления природы обособлялись одно от другого, что непонимание взаимосвязи между ними неизбежно вело к антинаучным теориям о невесомых жидкостях, теплороде и т. д. [1, 25].

   "В начале нашего столетия, - писал он, - физика представлялась раздельно стоящими, не связанными между собой отделами: акустика, свет, магнетизм, электричество. Не лишена этих застарелых болезней и «квазисовременная» физика (авт.). Определение количественного различия между явлениями одного и того же класса и сведение явлений данной группы к одному простейшему было основным содержанием работы теоретика.

   При этом Умов с особой силой подчеркивал, что постепенное познание взаимосвязей между явлениями природы привело к окончательному изгнанию из науки представлений о невесомых. Он говорил, что контраст этих идеальных миров невесомых жидкостей с действительностью возрастал по мере развития экспериментальных знаний и открытия новых явлений.

   В 1884 г. идеи русского ученого перенял и применил к электромагнитному полю (а точнее, к поперечным электромагнитным волнам, как частному случаю более общего закона (авт.)) английский физик Пойнтинг. Теорема Умова-Пойнтинга об электромагнитном потоке энергии является частным случаем более общей теоремы Умова о потоке любой формы энергии в любой среде (в любом силовом поле). Хотя Умов отмечал, что и в электромагнитных полях его выводы вполне применимы.

   Напомним еще раз, что вектор Умова-Пойнтинга относится только к потоку поперечных электромагнитных волн и не касается переноса энергии в общем случае. По известной причине забвения теории Умова, совершенно не было понято действие электрического силового поля, а именно воздействие продольных электрических (или квазиупругих волн физического вакуума-эфира) на электроны и другие частицы [9] (авт.).

   В 80-90-х годах, вслед за Умовым, проблемой движения и распределения энергии в средах из зарубежных физиков занимались также О. Лодж, Вилли Вин, О. Хевисайд, Густав Ми, П. Друде и др. Весьма характерно, что все они в своих работах даже не упоминают имени Умова, выдавая за родоначальника учения о движении и локализации энергии Пойнтинга [1]. Между тем, все они были знакомы с трудами Умова, а некоторые из них (Лодж, Друде и др.) были даже лично знакомы с русским физиком и вели с ним оживленную переписку. Другие зарубежные физики, говоря о движении энергии, упоминают мимоходом имя Умова, но представляют результаты его работ в искаженном виде.

   Если внимательно сравнивать работы Умова с работами, например, Вина, Ми, то становится очевидным, что они почти дословно повторяют рассуждения и математические выкладки Умова. Как мы уже отмечали, то же самое мы видим в работе Эйнштейна при выводе соотношения для волновой энергии  E  =  m c2,  который полностью заимствовал метод и результаты Умова и Пуанкаре по рассмотрению передачи волновой энергии и массы от одного тела к другому (авт.).

   Своё исследование «О стационарном движении элек­тричества на проводящих поверхностях произвольного вида» [14] Н. А. Умов в 1875 г. во время заграничной поездки представил на суд Кирхгофа.

   До указанной работы задача решалась лишь для раз­личных частных случаев; Кирхгоф решил её для пло­скости, Больцман — для сферы и круглого цилиндра, тогда как Умов дал решение в самом общем виде. Вопрос о распределении электрических токов на по­верхности любого вида Умов свёл к вопросу о распре­делении токов в плоской пластинке, представляющей собой конформное отображение рассматриваемой по­верхности на плоскость. Задача о такого рода изобра­жении поверхности произвольного вида на плоскости в принципе была разрешена Гауссом. Таким образом, весьма трудная задача, не поддававшаяся усилиям таких корифеев науки, как Больцман и Кирхгоф, была разрешена Умовым просто и изящно.

   К сожалению, с этой выдающейся работой Умова, как и многих русских учёных, произошёл историче­ский конфуз. Кирхгоф не постеснялся от своего имени немедленно опубликовать в «Monatsberichte der Кo-nigl. Akad. d. Wiss. zu Berlin» [19] результаты, полученные Умовым, использовав при этом для доказательства основных положений лишь свой метод, который он применил при решении задачи о стационарном течении электричества в проводящей пластинке. Хотя Кирхгоф в этой напечатанной работе и упоминает Н.А. Умова, но, тем не менее, именно благодаря Кирхгофу имя талантливого русского учёного не приобрело по этому вопросу того веса, которого оно заслуживало.

   Следует заметить, что умовское определение луча позже было заимствовано Кирхгофом и применено при определении светового луча. Умов писал по этому поводу, что он "сообщил Кирхгофу свои идеи о движении энергии в телах, и не исключается возможность, что данное Кирхгофом определение луча (в его работе - А. К.) было сделано им под влиянием сообщенных ему идей" [4,7].

   Зарубежные физики не только не развивали дальше идеи Умова, но по некоторым вопросам сделали шаг назад. Так, Вин считал, что учение о движении и локализации энергии не применимо к исследованию гравитационного поля. Хевисайд полагал неправомерным употреблять в физике понятие "скорость энергии", а также говорить о локализации гравитационной, потенциальной энергии. О. Лодж, рассматривая энергию как субстанцию, впадал в энергетизм.

   Еще хуже, пожалуй, обстоит дело и в «квазисовременной» физике. По причине успешного развития классической электродинамики, успешных работ Х. Лоренца, открытия Томсоном электрона, в связи с открытием различных "квантовых чудес" с электронами, с увлечением различными теориями относительности (ТО) и т.д. физики попросту забыли основные выводы теории Умова (авт.).

    Была даже отброшена сама мысль, что электромагнитные явления, все же, в своей основе обязаны механическим процессам в физическом вакууме-эфире, а именно, волновым, квазиупругим процессам в физическом вакууме-эфире как материальной среде [9] (авт.).

   В борьбе материалистической концепции близкодействия против антинаучной концепции дальнодействия, длившейся на протяжении многих десятилетий, нашла свое яркое отражение борьба материализма против идеализма в физике.

   Продолжая материалистическую линию Ломоносова, Умов писал: "Теперь идея о возможности взаимодействия между телами на расстоянии без посредствующей среды, всегда противная уму естествоиспытателя, оставлена наукой... Действие не передается через пустоту, а только через материю. Эта идея... оказалась в высокой степени плодотворной в области электромагнитных явлений" [1].

   Таким образом, Умов вплотную подходит к важной роли физического вакуума-эфира при взаимодействии между телами и различными частицами. Причем это представлено в совершенно конкретной, реальной форме в отличие от абстрактных, туманных представлений современных теоретиков (достаточно вспомнить их виртуальные объекты, которые совершенно неизвестно как функционируют и кроме беспросветного тумана ничего существенного не добавляют в физику явлений (авт.)).   Весьма характерно, что к квадратичной зависимости плотности энергии электромагнитного поля от силовых параметров (напряженностей) поля Умов пришел самостоятельно еще в начале 70-х годов прошлого столетия, независимо от Максвелла.

 СВЯЗЬ ЭНЕРГИИ С МАССОЙ

    В одной из неопубликованных рукописей (1897г. -  в одной из своих лекций в МГУ [16-18]) Умов указывал: "В умах современных теоретиков эта энергия (т. е. энергия электромагнитного поля излучения.- А. Компанеец [1]) облеклась новыми, непредвиденными свойствами. Мы привыкли отождествлять гравитационную массу тела с его инерцией. Современное учение о лучистой электромагнитной энергии, по-видимому, раскалывает такое представление. Излучаемая энергия является составной частью массы тела. Излучение света уменьшает эту массу. Энергия лучей Максвелла является эквивалентной массе, как теплота и механическая энергия, и коэффициент эквивалентности представляется квадратом скорости света. Излучение переносит массу от тела, излучающего к телу абсорбирующему".

  В виде формулы это выглядит так:

                                                        dE = c 2 d m,

где    dE  - излучаемая телом энергия и  d m  -  изменение массы тела в результате излучения (авт.).

   Данное соотношение между массой и энергией совершенно естественно и просто следует из волновых квазиупругих процессов в физическом вакууме-эфире, а еще более конкретно – из акустической формулы  для скорости звука в среде  с 2 = p/ r   [9]. Здесь  dp означает малое изменение давления в упругой волне и однозначно связано с запасанием в силовом поле упругой энергии  dE,   dr  -, вполне естественно, связано с переносимой в волне массой  dm. В итоге, из этих волновых закономерностей мы приходим к совершенно замечательному следствию о том, что все силовые поля, базирующиеся на квазиупругих процессах в физическом вакууме-эфире обладают инерцией, т.е. массой, и эта масса всегда переносится вместе с энергией силового поля в соотношении   DE = c 2 D m (авт.).

   Таким образом, для получения соотношения между энергией и массой не требуется изобретать никакой новой физики, тем более, каких-то туманных принципов и постулатов, а достаточно просто глубоко вникнуть в волновые процессы, как это сделал Умов (авт.). По Умову получается, что все силовые взаимодействия между объектами природы происходят через промежуточную материальную среду (т.е. – физический вакуум-эфир). И если эта промежуточная среда является упругой средой, то указанное Умовым соотношение между энергией и массой будет выполняться беспрекословно для всех явлений природы в рамках самой обычной классической физики [9] (авт.).

   К проблеме о взаимосвязи и взаимозависимости массы и энергии Умов возвращался неоднократно. Так, в своей знаменитой речи "Эволюция физических наук и ее идейное значение", произнесенной в 1913 г., он говорил: "Количество движения или излучается материей, или принимается ею через электромагнитное, в частности, световое давление...

   Электромагнитное мировоззрение указывает, что энергия, связанная с какой-нибудь массой, равна произведению этой массы на квадрат скорости света".

   Необходимо отметить, что уравнения движения энергии получены Умовым для движения любого вида энергии, происходящего в любой среде, и таким образом носят самый общий характер, а не только для упругой или тепловой энергии в твердых телах, как это пытаются интерпретировать очень многие физики и преподаватели (авт.).

      В современной литературе очень часто все представляется так, как будто работ Умова по важным вопросам фундаментальной физики и не было вовсе. Что О. Хевисайд,  Дж. Пойнтинг, А. Эйнштейн и др. самостоятельно и независимо пришли к своим идеям в области классической электродинамики. На самом деле все наиболее важные идеи были уже изложены в научных трудах Умова примерно десятью годами раньше. Это касается и знаменитого соотношения между энергией волновых полей и их инерцией  d E = c2 d m. В работах Умова дословно приводится пример с переносом части массы тела   d m посредством излучения с энергией  d E. Этот же самый пример, как известно, положил в основу А. Эйнштейн при выводе формулы  E =  m c 2  .

    В Интернете на сайте:   http://www.antidogma.ru/ С.Н Артехи под заголовком:

ПРОЕКТ "ВСЕХ НАСТОЯЩИХ ПЕРВЫХ ПОМЯНУТЬ"

представлена следующая справка:

   Так называемая "эквивалентность массы и энергии" E = mc²
Формула впервые появилась за 33 года до А. Эйнштейна в работе
"Die allgemeine Bewegung der Materie als Grundursache aller Naturerscheinungen", Heinrich Schramm, 1872, Wilhelm Braumüller, k.k.Hof- und-Universitäts-Buchhändler.
    Обсуждалась в работах Н.А. Умова в 1873 году;
Получена Томсоном в статье "Об электрическом и магнитном эффекте, обусловленном движением наэлектризованных тел", опубликованной в 1881 г. (см. Кудрявцев П.С. Курс истории физики, М.: Просвещение, 1974);
Получена исходя из теории Максвелла в работе О. Хевисайда в 1890 году;
В качестве примера содержится в работе А. Пуанкаре в 1900 году;
Рассмотрена в работе Ф. Газенёрля в 1904 году: Zur Theorie der Strahlung in bewegten Korpern F. Hasenöhrl, Ann. Phys., Band 15, Seite 344-370, (1904); 16, 589 (1905).

    Так где же здесь приоритет Эйнштейна, который ввел эту формулу с помощью туманных постулатов, в отличие от Умова, который совершенно строго и логически, и математически задолго до Эйнштейна доказал это соотношение на основе волновых классических представлений? При этом основные идеи в области электромагнетизма были изложены Умовым в то время, когда Эйнштейна еще не было на свете (в 1873 году) до защиты им докторской диссертации в 1874 г.

   В дальнейшем было полностью подтверждено [9], что соотношение d Е =   c 2 d m  следует из акустики физического вакуума-эфира, т.е. из самых простых волновых представлений, как и предполагалось в работах Умова.

   Следует заметить, что сам Умов незаслуженно скромно оценивал свои результаты. Он писал, например: "Я только сказал то, чего другие не договорили, но что подразумевали для случаев частных. Я это обобщил и вывел дальнейшие следствия... Мог бы сказать, что и у Гельмгольца тоже есть мои зловредные идейки, и я полагаю, что - и у Максвелла".

   Бесспорно, что обобщения Умова вышли далеко за рамки "не договоренного" и "подразумеваемого'" другими физиками [1].

 СОМНИТЕЛЬНЫЕ «ПОДВИГИ» В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ ВОПРЕКИ УМОВУ

    И к чему же привела недооценка теоретических работ Умова в фундаментальной физике? Да, ни к чему хорошему. С вектором Умова-Пойнтинга в электромагнетизме – в этой самой хорошо проверенной теории (по Р. Фейнману) и которая должна функционировать как очень хорошие точные часы (по А.Л. Шаляпину) возникает порой полная неразбериха. Мало того, что про Умова стали попросту забывать и называть этот вектор просто вектором Пойнтинга. Но этого еще мало. Вектор Умова-Пойнтинга стали пристраивать куда угодно и даже к постоянным электрическим и магнитным полям (авт.).

   Так, автор учебника "Электричество" С.Г. Калашников [20] приходит к совершенно диковинным выводам. Оказывается, что электрическая энергия в провод поступает не от источника тока или напряжения, не из сетевой розетки 220 в, а неведомо откуда - с боковых поверхностей электрического провода, куда эту энергию мы вовсе и не заводили (авт.). Ту же самую печальную картину мы наблюдаем в Курсе общей физики И.В. Савельева (т. 2) [21] и даже у знаменитого Р. Фейнмана в его лекциях по классической электродинамике (вып. 6) [22]. Правда, в отличие от всех других авторов, Фейнман выражает крайнее недоумение данной сложившейся ситуацией.

   А ведь вектор Умова-Пойнтинга, по его точному определению, относится только к поперечным электромагнитным волнам, т.е. как частный случай вектора Умова. С другой стороны, вектор Умова характеризует потоки любой волновой, тепловой и других видов энергии.

   Интересно здесь вспомнить представления некоторых современных теоретиков, которые выносят электрические и электромагнитные явления из разряда механических процессов. Получается так, что электрические и электромагнитные силы, которые составляют основу механики Ньютона, становятся по воле новых теоретиков немеханическими параметрами движения материи (авт.).

   Теперь, в начале ХХI века, даже страшно подумать о том, что все физики со времен Максвелла и до нашего времени упустили самый "малый пустячок" в электромагнетизме – в этой самой хорошо проверенной теории (по Фейнману). Этот "пустячок" заключается в том, что в электрическом проводе или в плоском вакуумном конденсаторе электрическая энергия передается не фотонами, тем более - не "виртуальными фотонами", и не вектором Умова-Пойнтинга, а самым обычным вектором Умова, т.е. продольными электрическими волнами [9]. Более того, эти самые продольные электрические волны, промодулированные по амплитуде, все пытаются представить как "токи смещения" Максвелла, хотя тот и не настаивал на реальном существовании подобных токов (авт.).

   А.Л. Шаляпин вспоминает, что при беседе с одним из инженеров, а также с преподавателем по классической электродинамике, те пытались пристроить вектор Умова-Пойнтинга, чтобы объяснить причину ускорения электрона в электрическом поле. При этом приводились примерно такие соображения. При движении электрона возникает магнитное поле, поэтому мы можем построить и вектор Умова-Пойнтинга, который и будет, якобы, и дальше толкать наш электрон.

   Абсурдность таких рассуждений видна, как говорится, невооруженным глазом. А именно, пока электрон не двигался, никакого вектора Умова-Пойнтинга не было. Причины для ускорения электрона с помощью вектора Умова-Пойнтинга также не было. Когда же электрон стал ускоряться, вектор Умова-Пойнтинга, который связан с излучением поперечных электромагнитных волн от этого электрона, начнет скорее тормозить электрон, чем ускорять его, поскольку возникает хорошо известный эффект радиационного трения.

   А далеко ли ушли от этих фантазий некоторые современные теоретики, не понявшие механизмов функционирования электромагнитных силовых полей? В «квазисовременной» физике пошли еще дальше, объявив электрическое и магнитное поле самостоятельными объектами в природе, которые не нуждаются  в материальном носителе, т.е. эфире (авт.). Поскольку фундаментальные механизмы электромагнитных явлений до последнего времени были не поняты, то в «квазисовременной» физике полностью отрицалось и фундаментальное значение теоретических выводов Умова по теории превращения энергии из одного вида в другой (например, из кинетической энергии в потенциальную энергию и обратно, - авт.).

   Особенно большую роль в современной физике играют идеи Умова о скрытых средах, как передатчиках всех видов взаимодействия. Представления Умова о скрытых средах перекликаются с представлениями современной физики об электромагнитных, ядерных, гравитационных и других полях.

   Таким образом, именно Умов изложил очень ценную идею об универсальности всех силовых взаимодействий в природе (авт.).

    В работах "Теория простых сред..." [6], "Теория взаимодействий на расстояниях конечных..." [5], "Теорема относительно взаимодействий на расстояниях конечных" [13] и других Умов дал материалистическое толкование потенциальной энергии, проблеме превращения кинетической энергии в потенциальную энергию и обратно. В них он показал, что взаимодействие, взаимосвязь между различными формами энергии невозможны без промежуточной среды, что это взаимодействие обусловлено именно наличием материальной среды. Игнорирование промежуточной материальной среды при истолковании физических явлений с неизбежностью приводит, по его мнению, к признанию сверхъестественных причин.

   Это как раз мы и наблюдаем в современных теориях, где многие ученые в отчаянных попытках хоть как-то понять процессы, происходящие в силовых полях, придумывают все новые и новые абстрактные математические модели, порой очень далекие как от здравого подхода, так и от реальности, для объяснения взаимодействия частиц и полей (авт.).

      Рассматриваемые работы Умова оказали плодотворное влияние на развитие отечественной и зарубежной физики. Умовское представление о потенциальной энергии много лет спустя развивали, а часто просто повторяли в своих работах Г. Герц, Г. Гельмгольц, О. Лодж, Д.Д. Томсон и другие западноевропейские ученые [1].

   Не могли не знать об этих работах и такие физики, как О. Хевисайд, Дж. Пойнтинг и др., которые поддерживали тесные связи и обмен научной информацией с Умовым. Не был изолирован от научных публикаций Умова, который неоднократно посылал свои статьи в западные журналы, и А. Эйнштейн.

   В теории Умова просматривается единый подход ко всем силовым взаимодействиям в природе, чего так не хватает современной физике (авт.).

   Необходимо особо подчеркнуть, что еще в своих работах "Теория простых сред" [6], "Теория взаимодействий на расстояниях конечных" [5], "Теорема взаимодействий на расстояниях конечных" [13] ученый выдвинул и обосновал положение о локализации энергии взаимодействия, т. е. положение о том, что взаимодействие ограничено известными пространственными пределами, что превращение кинетической энергии в потенциальную и наоборот происходит в определенном месте, связано с определенным местом пространства.

   Все это в отношении последовательной логики и должного математического обоснования, разумеется, в корне отличается от различных абстрактных математических моделей современных теорий, которые можно принимать только лишь на веру или, в лучшем случае, - лишь для количественных инженерных оценок, поскольку зачастую, с точки зрения физики, там отсутствует элементарная логика (авт.).

   Вторая половина 19-го века ознаменовалась круп­нейшими открытиями. Р. Майер и Гельмгольц закре­пили закон сохранения энергии, задолго до этого пред­восхищенный гениальным русским учёным М. В. Ло­моносовым. Фарадей и Максвелл заложили основы учения об электромагнитном поле, нашедшего впослед­ствии блестящее подтверждение в искусных экспери­ментах П.Н. Лебедева и А.А. Эйхенвальда и впервые получившего своё практическое применение в трудах А.С. Попова

   Именно в эту эпоху Н.А. Умов выступил на арену как глашатай новых идей. Он провозгласил новые понятия о движении энергии и её плотности. Он уста­новил замечательный по своей плодотворности закон, согласно которому поток энергии и её плотность связаны единым уравнением. Этот закон почти сейчас же после опубликования обратил на себя внимание зарубежных учёных. И вскоре его идеи были подхвачены и развиты в применении к электромагнитному полю.

    Московский университет обязан Н.А. Умову стро­ительством Физического института. Умов составил специальную записку, в которой доказывал, что та­кая страна, как Россия, должна стать на путь строи­тельства институтов, способных развивать естествен­ные науки.

   Во время своих летних поездок за границу он по­дробно изучил устройство ряда физических институтов Запада. Весной 1897 г. он составил проект устройства Физического института в Московском университете. Разработка плана строительства и наблюдение за по­стройкой отнимали много времени и сил у Н.А. Умова.

   Как видим, Н.А. Умов не был теоретиком, «витав­шим в эмпиреях», он все время «ходил по земле», сея свет, знание и любовь к науке.

   Н.А. Умов защищает идею о познаваемости явле­ний природы. Он ведёт усиленную пропаганду о необ­ходимости иметь гипотезы в науке, однако такого рода, которые способствуют дальнейшему познанию приро­ды. Гипотезы, закрывающие путь к такому познанию, как, например, гипотеза о жизненной силе (витализм), должны быть безоговорочно отвергнуты. «Из всех ги­потез,— говорит Н.А. Умов, — которые могут быть оставлены для известной группы явлений, выбирайте ту, которая не пресекает дальнейшего мышления об исследуемых вещах».

   Н.А. Умов во всех своих научных работах и попу­лярных статьях является энергичным поборником ги­потезы о близкодействии. Он решительно отвергал гипотезу о мгновенном дальнодействии и не мыслил действия тел или зарядов друг на друга без посредства промежуточной среды, заполняющей пространство. Он боролся против метафизического понятия силы и стре­мился объяснить его движением так называемых скры­тых масс, т. е. таких масс, представления о которых составляются нами на основании «силовых» воздействий. В природе нет потенциальной энергии. «Образованию потенциальной энергии, — говорит Умов в одной из своих работ, — соответствует определённое количество живой силы (кинетической энергии), перешедшей с движений частиц одной среды на бесконечно малые движения частиц других сред, не подлежащих нашему наблюдению». И далее: «Из этого основного положения непосредственно сле­дует, что возможность образования потенциальной энергии обусловливается присутствием в явлении, по крайней мере, двух сред».

   Н.А. Умов со всей страстностью своего красноре­чия выступал против застоя в науке, косности и пугли­вости мысли. «Смелость мысли — характерная черта современной науки... Физические науки не знают страха перед мыслью»,— часто говаривал он.

   На протяжении своей долгой научной деятельности Н.А. Умову пришлось пережить существенные пере­вороты в развитии физических теорий. Появление элек­тромагнитной теории вызвало переполох среди физи­ков; появление электронной теории, теории относитель­ности и, наконец, теории квант усугубило это замеша­тельство. Появились философские высказывания о банкротстве науки, о непознаваемости явлений при­роды. Бесконечная вера в науку и в силу человече­ского разума спасли Н.А. Умова от крайнего науч­ного скептицизма.

 О МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ В ФИЗИКЕ

    Н.А. Умов совершенно чётко и ясно высказывал свои взгляды и на методы исследования физических явлений. Метод моделей и аналогий, метод математи­ческого анализа количественных отношений природы — каждому из них он отдавал должное. Умов не рассмат­ривал механические модели и аналогии, как адекватное отображение соответствующих явлений. Он не был последователем английской школы механистов во гла­ве с В. Томсоном (лорд Кельвин). Для него метод моде­лей и аналогий имел лишь эвристическое значение, позволяющее использовать в творческом акте нашу способность мыслить наглядными образами.

   Он писал: «Остроумные воображаемые или действи­тельно построенные модели, своими зубчатками, бло­ками, ремнями и проч. воспроизводящие даже электри­ческий эфир, конечно, не имеют ничего общего с ме­ханическим или картезианским мировоззрениями. Они дают для построения теорий сложный и своеобразный символ, устанавливающий символическою речью соот­ношения между величинами, подлежащими наблюде­нию...».

   Но наряду с методом моделей и аналогий, исполь­зуемым при анализе физических явлений, Н.А Умов считал необходимым применять метод математиче­ского анализа. По его мнению, изображение явлений системой дифференциальных уравнений есть не менее сильное орудие в рассмотрении наших знаний о при­роде. В статье «Современное состояние физических теорий» он говорит: «Физическое объяснение может заключаться лишь в том, что последовательность двух явлений представляется как необходимое следствие некоторого верховного «общего» закона. Так как из такого верховного закона должны быть извлекаемы логические следствия, то он должен быть изображаем математически: применение математики, которая долж­на во всеоружии находиться в служении познаванию природы, охраняет точность и строгость выводов и со­единяет наибольшую продуктивность мысли с наиболь­шей экономией умственной работы».

   Однако он предостерегает от крайнего увлечения математическим анализом, часто приводящим к сугу­бому формализму, который уже в силу этого может стать тормозом для развития науки. Именно в этом смы­сле он упрекает французского математика Пуанкаре, у которого часто математическая струнка покрывает и отстраняет натуралистическую. Все эти мысли привели Н.А. Умова к постановке одного из существенных вопросов теории познания, именно—вопроса о соот­ношении относительной и абсолютной истины. Ставя вопрос о достоверности, о непреложности научных теорий и гипотез, Умов отмечал, что они являются только ступенями бесконечного приближения к истине.

 

БОРЬБА С ИДЕАЛИЗМОМ В ФИЗИКЕ

     Диссертация Н.А. Умова о движении энергии в телах имеет значение не только для истории физи­ки, но она сохраняет свою ценность и по настоящее время, как строго материалистическое произведение, дающее эффективные методы разработки динамики кон­тинуума и теории поля.

   Своим материалистическим учением о движении энергии Н.А. Умов нанес удар и по современным физическим идеалистам, которые, идя по стопам махистов, стремятся доказать "исчезновение материи", конечность вселенной, "опровергнуть" материалистический взгляд на энергию. Великий сын русского народа Умов и сегодня является нашим соратником, нашим современником в борьбе против всех реакционных идеалистических теорий ученых лакеев империализма, против физиков-идеалистов, которые преднамеренно фальсифицируют и искажают крупнейшие открытия науки, протаскивают бога в естествознание, используют махизм в качестве оружия в борьбе против марксизма-ленинизма, против лагеря мира, демократии и социализма [1].

   Н.А. Умов первый поставил перед собой задачу по­строить такую общую теорию движения, основанную на наиболее общих свойствах материи, в которой бы не было намёка на сведение одного вида движений к другому. Эта задача является наиболее актуальной задачей современной науки. К сожалению, только спустя семьдесят с лишним лет обращено внимание на эту замечательную попытку выдающегося рус­ского физика.

 

 ОТНОШЕНИЕ УМОВА К КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ

 

   Большое значение Умов придавал созданию теории квант, которая, по его мнению, знаменовала собой настоящий переворот во взглядах на энергию. Он доказывал, что в системе, состоящей из частиц и электромагнитной среды, принцип равномерного распределения энергии невозможен и недопустим. Должна существовать какая-то прерывность, говорил он, которая препятствовала бы беспредельному высасыванию энергии из материи…[1].

   В работе "Возможный смысл теории квант" [23, 24] Умов высказывает следующие оригинальные идеи: "Неудачи, постигшие попытки вывести законы излучения и удельных теплот, исходя из максвеллова распределения энергии в системе молекул или осцилляторов, привели, как известно, Планка к его гипотезе квант. Но причина этих неудач осталась невыясненной, и, пока не воспоследует соответственное объяснение, нельзя считать гипотезу квант единственной разрешающей задачу. Важность вопроса побуждает меня высказать здесь ту точку зрения, которая может, как объяснить бесплодность прежних попыток, так и указать тот путь, который приводит к принятым в настоящее время наукой законам, исходя  и в тесной, не формальной, связи с максвелловым распределением энергии и минуя гипотезу излучения порциями или квантами ".

   Хорошо известно, что и сам Планк не считал данную задачу решенной совершенно правильно и до конца, поскольку несколько раз довольно неудачно пытался изменить свою комбинированную теорию и вдохнуть в нее как можно больше классики [9] (авт.).

   Фактически, Умов предлагает решить задачу Планка на излучение абсолютно черного тела полностью в рамках классической статистической физики, минуя какое-либо искусственное и туманное квантование абстрактных осцилляторов Планка. Взамен этого, Умов предлагает применить распределение Максвелла к реальным атомам и молекулам, а не к абстрактным осцилляторам или элементам энергии по Планку неизвестного происхождения (авт.).

   Изложенная концепция позволила Н.А. Умову, поль­зуясь только законом распределения Максвелла, уста­новить формулу для средней энергии резонатора План­ка без какой-либо ломки основных представлений классической физики.  

   Не обошел вниманием Умов и вопросы, связанные с неопределенностями в атомном мире. В своей работе «Возможный смысл теории квант» [23, 24], вышедшей в свет за 12 лет до появления основ­ных идей волновой механики, Н.А. Умов пишет сле­дующее:

   «Электромагнитное поле по отношению к неупо­рядоченным движениям частиц обладает различной сте­пенью чувствительности». Другими словами: нельзя иметь совершенно точное количественное выражение взаимодействия между электромагнитным полем и не­упорядоченным движением частиц; мы можем составить себе представление лишь о средних величинах, опре­деляющих состояние системы. А это и есть основная задача классической статистической физики [9] (авт.).

   Таким образом, мы видим, насколько близко Умов подходил уже тогда к современным воззрениям волно­вой механики. По сути дела, он первый в истории раз­вития теории квант осмелился сказать о приближён­ном характере измерений параметров, определяющих со­стояние системы.

   По его мнению, не существует аппарата, который бы обладал такой степенью чувствительности к опре­делению всякого рода взаимодействий, какою обладает демон Максвелла. Только этот аппарат обладает бес­конечной чувствительностью; всякий же другой реги­стрирует явление с известным и конечным приближе­нием. Если воспользоваться электрическим полем как средством оценки взаимодействия скрытой среды и «ви­димой" материи, то чувствительность этого аппарата тоже должна быть конечна. Этот аппарат по отноше­нию к неупорядоченным движениям молекулярных си­стем обладает некоторой средней чувствительностью. Величина этой средней чувствительности должна нало­жить свой отпечаток на все средние величины, с ко­торыми мы встречаемся в процессе познавания природы. За меру средней чувствительности электромагнитного поля как аппарата, с помощью которого мы познаём явления природы, Н. А. Умов принимает величину, равную 1/ hv, где  v  есть повторяемость (частота) естественных коле­баний молекулы системы, a  h—постоянная, зависящая от свойств эфира и потому универсальная.

   Здесь Умов впервые очень близко подошел к физическому смыслу постоянной Планка. Как показали дальнейшие исследования [9], эта постоянная действительно определяется фазовым объемом для функции распределения электронов по координатам и импульсам при их квазиброуновском движении в физическом вакууме-эфире (авт.).

   Высказанные Умовым соображения обозначают ни больше, ни меньше как следующее [7]:

                  DE ³           hv, или  DE t  ³  h

где  DE  означает минимальную порцию энергии, которая может быть измерена реальным прибором, а  t  характерное время измерения.

   Советские физики в своих исследованиях творчески применяют и развивают дальше идеи Умова. Так, А.С. Предводителев в свете положений умовской теории исследовал вопрос о тепловом движении в конденсированных средах [1]. Исходя из основного уравнения движения энергии, он получил выражение для коэффициента теплопроводности жидкости. В.Н. Кессених применил идеи Умова к исследованию вопроса о распределении энергии в акустическом поле, к разработке теории излучающих и энергопроводящих систем, играющей важную роль в современной радиофизике и акустике. Он справедливо указал, что идеи Умова ценны не только для истории физики, но являются источником эффективных методов разработки динамики континуума и теории поля.

   Советский народ чтит память замечательного русского ученого-материалиста. В 1951 г. в Москве сооружен памятник, на котором высечены слова:

 

Выдающийся русский ученый

 

НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ УМОВ, 1846-1915

 

Основатель учения о движении энергии

 

Литература

 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.

 

Хостинг от uCoz