Страница:БСЭ-1 Том 63. Э - Электрофон (1933).pdf/303

Эта страница не была вычитана

ны входят в состав положительных ядер атомов. Вероятнее всего, . что внутри ядра электроны теряют свою индивидуальность, перестают существовать в качестве определенных дискретных частиц и лишь сообщают ядру свой отрицательный заряд.

Впрочем несмотря* на всю важность этих открытий для вопроса о структуре электричества и строении вещества в громадном большинстве случаев тяжелое центральное ядро атома, несущее положительный заряд, в виду его устойчивости, можно рассматривать, как частицу элементарную. Ядра атомов окружены роем так наз. «внешних» электронов, число к-рых равно числу элементарных положительных зарядов ядра. Электроны эти сравнительно легко могут быть оторваны от ядра, в результате чего из нейтрального атома получаютг ся, с одной стороны, свободные электроны, а с другой — гтяжелый положительный ион (ядро+ 4*оставшиеся у него электроны). См. Атом, Квантов теория, Электронная теория.

Установление электрической природы весомой материи колоссально раздвинуло рамки учения об Э. Все физикохимические свойства атомов, а вместе с тем и всё физические и химические явления, за исключением только всемирного тяготения (в последние годы, примерно с 1920, ряд физиков, в особенности Эйнштейн, много работали над построением т. н. единой теории поля, долженствующей дать синтез теории тяготения и теории Э.; попытки эти успехом пока не увенчались), в конечном счете сводятся к свойствам, движениям и взаимодействиям элементарных электрических зарядов. Конечно знание динамики элементарных частиц еще не дает возможности установить законы массовых, т. н. макроскопических явлений, в которых принимают участие громадные количества элементарных частиц и которые отличаются специфическими качественными особенностями. Так например, если принять, что движение каждой молекулы какого-нибудь газа полностью подчинено законам динамики, то это еще не дает возможности установить общие свойства газа как целого, его уравнения состояния и т. д.

Длц достижения последней цели необходимо кроме законов движения молекул опереться также на нек-рые добавочные, независимые от них статистические предпосылки. Тем не менее правильное понимание и обоснование законов макроскопических явлений деожет быть достигнуто лишь путем анализа лежащих в их основе элементарных явлений — электронных, протонных и ядерных — и путем раскрытия связи между этими явлениями и явлениями макроскопическими. Этой задачей занимаются атомная и электронная теории и квантовая механика (см.).

Здесь мы вкратце коснемся лишь одного частного вопроса. В теории. Максвелла электромагнитные свойства различных-тед характеризовались заданием трех величин: их электропроводности о, диэлектрической постоянной £ и магнитной проницаемости {л. Величины эти определенным образом вводились в уравнения электромагнитного поля; их значение должно было определяться из опытных данных. Вопрос же о том, чем обусловливаются те или иные значения этих величин, характеризующих данное тело, при этом вовсе не ставился. Электронная же теория исходит из рассмотрения законов электромагнитного поля и взаимодействия ЗаH. с. э. т. ьхш.рядов в вакууме. С точки зрения этой теории, электромагнитные явления в весомых телах (проводники, диэлектрики, магнетики) строго говоря относятся к той же категории, ибо При детальном микроскопическом рассмотрении всякое тело, как и всякая молекула, представляет собой совокупность электронов и протонов, разделённых друг от друга вакуумом.

Основываясь на этих представлениях и на определенных статйстичёскйх предпосылках общего характера, электронная теория дает возможность вывести из законов электромагнитных явлений в вакууме законы макроскопических электромагнитных явлений в весомых телах. Кай' и следовало ожидать, законы эти в основном совпадаю^ с уравнениями Максвелла для весомых тел. Однако результаты электронной теории далеко выходят за пределы феноменологической Максвелловой теории. Они раскрывают физический смысл упомянутых величин е, {ЛИ а и позволяют, исходя из атомистической и электронной структуры данного тела, теоретически определить как зависимость этих величин от различных факторов (температура, период колебаний переменного электромагнитного поля и т. д.), так и порядок величин, а в ряде случаев и численные значения е, {л и <з для различных тел. Наконец электронная теория дает возможность охватить гораздо ’больший круг макроскопических электромагнитных явлений, чем теорий Максвелла (электродвижущие силы различного происхождения, электролиз, термоэлектрические, гальваномагнитные, термбионные и фотоэлектрические явления, свечение накаленных тел, газовый разряд и т. д.). Естественно, что исключительные успехи, достигнутые электронной теорией за последние десятилетия, с одной стороны, привели к проникновению электронных явлений в технику (рентгеновская трубка, катодная лампа, выпрямители, фотоэлементы, новые источники «холодного» Света и т. д.) и что, с другой стороны, самое развитие электронной теории существенно форсировалось ростом ее технического значения и развитием технических средств научного исследования.

Развитие учения об Э. привело далее к созданию двух главнейших физических теорий 20 в. — т еории относительности и теории кванто в. Первая из них выросла из рассмотрения электромагнитных явлений в движущихся телах и средах. Механистические теории электромагнитных явлений 19 в., пытавшиеся свести эти явления к механике эфира, приводили к убеждению в возможности путем надлежаще поставленных электромагнитных (в частности оптических) экспериментов определить так наз. абсолютное движение тел (в частности абсолютное • движение земли), т. е. движение их по отношению к эфиру.

Неудача этих экспериментов (Майкельсон, 1881), так же кйк и противоречия, к которым приводило изучение других электромагнитных явлеций в движущихся телах и средах, заставили критически пересмотреть не только механистическую концепцию эфира, но и основные представления классической физики о пространстве, времени и движении. Новые, находившиеся в согласии с опытом уравнения электродинамики впервые были даны Лоренцом в 1892 и 1903 в несколько формальном и не совсем полном виде. Глубокий критический анализ физического смысла этих уравнений 19