йоменологичност ь, роднившая ее в указанном смысле с домолекулярным учением о теплоте. Весомая материя играла в ней только чисто пассивную роль носителя поля. Именно в этом коренилась причина тех затруднений, к-рые испытывала теория Максвелла в целом ряде конкретных физических проблем. Беря значения е, /л и а как заданные извне эмпирические константы, она не могла объяснить их зависимости от различных физических факторов (частоты колебаний поля, плотности и температуры среды и т. д.) и потому была беспомощна например в теории дисперсии. Известно, что такой феноменологический подход, будучи возведен в принцип, ведет либо к агностическим либо к субъективно идеалистическим выводам в области теории познания.
Критика максвелловой концепции могла пойти (и фактически пошла) только по линии более глубокого проникновения в сущность электричек ских явлений на основе установления связи между электрическими свойствами весомой материи и ее атомно-молекулярной структурой.
Установление этой связи означало, одновременно и углубление самой атомной теории, соединенное с чрезвычайным расширением области ее применения.
Доэлектронная атомная теория рассматривала атом как нечто неделимое й не обладающее внутренней структурой. В первом приближении молекулы газа уподоблялись просто твердым шарикам, сталкивающимся друге другом и со стенками сосуда по тем же законам, что и обычные биллиардные шары. При более точном рассмот-. рении учитывались силы взаимодействия между этими молекулами, физическая природа к-рых оставалась неизвестной. Во всяком-случае закономерности движения молекулы рассматривались как чисто механические, что создало иллюзию сведения всех форм движения весомой материи к механике. При этом атом каждого данного элемента был отделен от атома любого другого элемента непроходимой пропастью; в различии и своеобразии видов материи не было видно ее диалектического единства. Устранение этой своеобразной механической метафизичности уциралось в проблему структуры самого атома. Так. обр. и второй краеугольный камень Э. т. представлял собой основу еще явно незаконченного здания.
Как уже указывалось в самом начале, преодоление этой ограниченности максвелловой электродинамики и старой атомной теории дало их синтез, решающим толчком к которому послужило открытие электрона (см.).
Первым связующим звеном между учением об электричестве и учением об атоме и одновременно первым шагом на пути к открытию электрона послужили законы электролиза (см.), установленные Фарадеем. Эти законы, все следствия к-рых были впервые-четко сформулированы Гельмгольцем в 1880, приводят к следующим двум основным выводам: 1) молекулы электролитов (см.) могут при определенных условиях претерпевать своеобразное химическое разложение (диссоциацию), продукты к-рого, т. е. атомы, ранее образовавшие молекулу, обладают электрическими зарядами, равными по величине и противоположными по знаку; 2) заряд, получаемый при этом разложении п-валентным атомом, в точности в п раз больше нек-рого элементарного заряда, соответствующего одновалентному атому.
688
В этих выводах по существу уже содержится радикальный переворот старых воззрений. В самом деле, из того факта, что молекулы весомой материи могут при известных условиях распадаться н. а заряженные «осколки», с неизбежностью вытекает, что образующие эти молекулы атомы содержат электрические заряды противоположных знаков, к-рые в нормальных условиях нейтрализуют друг друга (по крайней мере с точки зрения макроскопического наблюдателя), но могут быть (хотя бы частично) и отделены друг от друга. Тем самым рушится представление об. атоме, как о чем-то неделимом, как о «материальной точке» в смысле классической механики, и во весь рост встает проблема его структуры. Одновременно с этим восстанавливается в своих правах электрич. заряд, отодвинутый «на задворки» теорией Фарадея-Максвелла. Из роли простой математической фикции, одного из интегралов уравнения поля, он переходит в ранг самостоятельной физической реальности, становясь неотъемлемым свойством элементарных частиц весомой материи.
Присутствие заряда в данной точке пространства выражает собой не просто и не только факт определенного видоизменения свойств электромагнитного поля в этой точке; оно не «сводится» к этому факту, т. к. электрические Свойства представляют собой лишь одну сторону свойств составных частей атома. Наконец рушится теория «чистой непрерывности» в электромагнитных явлениях, т. к. электрический заряд приобретает дискретную структуру, становясь цел ы м кратным элементарного заряда. Проникновение электродинамики в область атомистики означает вместе с тем и обратный процесс — проникновение атомистики в область электродинамики.
Так. обр. уже закономерности электролиза могли указать в известной мере путь к более глубокому синтетическому охвату электромагнитных процессов в материи. Однако им недоставало прежде всего универсальности, так как все они относились к сравнительно узкому классу материальных тел — к электролитам. Далее, они оставляли открытым вопрос о самой природе элементарных зарядов, в частности о том, могут ли последние быть получены отдельно от атомов весомой материи или нет. Существенным дополнением в обоих этих направлениях явилось изучение электрических явлений в разреженных газах, проведенное в основном Дж. Дж. Томсоном и его сотрудниками в 1890—1900 — х гг.
Оказалось прежде всего, что получение заряженных атомных «осколков» — ионов (см.), впервые обнаруженных при электролизе, может быть проведено и на всех без ис кл ю ч е ния газах, причем получаемые таким путем заряды всегда оказываются целыми кратными того же элементарного заряда (положительного или отрицательного), к-рым обладает при электролизе всякий одновалентный ион. Тем самым была значительно расширена и укреплена база электрической теории атома и атомной теории электричества. Далее было показано, что элементарный отрицательный заряд может быть получен отдельно от какого бы то ни было из доселе известных атомов весомой материи, причем носителем его в этом случае является материальная частица, обладающая массой, примерно в 2 т. раз меньшей, чем масса атома водорода. Эта частица, впоследствии получившая
