название электрона, была обнаружена как универсальная составная часть всех атомов; свойства ее оказывались совершенно одинаковыми, каким бы газом ни была первоначально наполнена разрядная трубка. Элементарный же положительный заряд всегда обнаруживался на каком-нибудь из атомов весомой материи, откуда непосредственно следовало, что наиболее легким возможным его носителем является атрм водорода.
Эти выводы получили решающее подтверждение в явлениях радиоактивности (см.). Оказалось, что сложная структура атомов радиоактивных тел проявляется в процессе их самораспада, при котором из этих атомов вылетает поток электронов и положительно заряженных частиц. Существование внутриатомных зарядов было т. о. продемонстрировано наиболее ярким и наглядным образом.
Объединение только что указанных опытных результатов с основными положениями электродинамики Максвелла является заслугой Г. А.
Лоренца. Работы его, резюмированные в книжке «Теория электронов» (1909), содержат с себе основу того, что называется Э. т.
Э. т. представляет собой наиболее глубокую, по сравнению со всеми делавшимися до нее, попытку охвата свойств материи. Она знает всего только три основных материальных элемента: положительные и отрицательные элементарные заряды (электроны*), с одной стороны, и эфир — с другой стороны. Все бесконечное разнообразие видов материи она рассматривает как результат различных сочетаний и взаимодействий этих трех элементов.
Сообразно этой общей установке Э. т. естественно распадается на два раздела. В первом разделе речь идет об общих законах взаимодействия между электронами и эфиром. Сюда входят вопросы о поле электрона, его излучении, об электромагнитной массе и т. д. Во втором разделе дается применение этих законов к изучению электрических свойств в весомой материи, рассматриваемой как совокупность электронов. Этот раздел представляет собой естественное расширение и углубление максвелл овой электродинамики материальных ср£д; он относится к ней примерно так же, как кинетическая теория тепла к классической термодинамике. Мы остановимся последовательно на основных пунктах обоих разделов.
Фундаментом теории служат ур-ия Максвелла в несколько видоизмененной форме, данной* им Лоренцом. В отсутствие весомой материи, т. е. электрических нарядов, эти ур-ия, как уже указывалось вначале, полностью совпадают с обычными ур-иями Максвелла, определяющими распространение электромагнитных возмущений в эфире. Своеобразие их заключается в тех добавочных членах, к-рые появляются в присутствии электронов. Именно эти члены представляют собой основу лоренповой теории, служа математическим выражением активного влияния зарядов на эфир. Влияние это зависит от количества, расположения и скоростей электронов.
Электромагнитные действия электрона (так, как они выражены в ур-иях Лоренца) можно коротко охарактеризовать следующим образом. Пока электрон покоится, он образует в окружающем пространстве обычное куло* В этой фразе, как и в дальнейшем, мы в целях сокращения пользуемся терминологией Лоренца, понимая под электронами оба типа элементарных зарядов, а не только отрицательные заряды, как это делается в современной литературе.новское (см. Кулона закон) электростатическое поле, напряженность к-рого в каждой точке пространства определяется расстоянием от этой точки до электрона. Дела существенно меняется однако, когда электрон начинает двигаться. В этом случае существенную роль начинает играть факт конечной скорости распространения электромагнитных возмущений, в силу к-рого электромагнитное поле движущегося электрона в данной точке пространства, определяется не тем положением, к-рое занимает электрон в данный момент времени, а тем положением, к-рое он занимал раньше, когда был источником интересующего нас возмущения, подобно 1ому как доходящий до нас солнечный свет определяется тем состоянием солнца, к-рое имело место 8 минут тому назад. При этом, пока движение электрона происходи» равномерно, энергия его поля не распространяется в стороны, а как бы переносится вместе с самим электроном; как только он однако приобретает ускорение, начинается излучение энергии в виде электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света (300 т. клг/сек.)., В частности электрон, совершающий гармонические колебания, служит источником монохроматических волн, частота к-рых равна частоте его собственных колебаний.
Наряду с проблемой активного воздействия электрона на эфир Э. т. ставит и обратную проблему: определение поведения электрона под действием заданного внешнего поля.
Но если решение первой проблемы по существу целиком содержится в ур-иях Максвелла-Лоренца, то решение второй невозможно без более детального проникновения в структуру самого электрона. Классйческая Э. т. (ЛоренцАбрагам) получала это решение следующим образом. Она рассматривала электрон не как точку, а как материальное тело конечных, хотя и малых размеров, и считала, что его заряд непрерывно распределен по объему (или по поверхности) этого тела. В качестве закона движения электрона вместо обычных законов Ньютона выставлялся следующий постулат: сумма всех сил, действующих на электрон, должна быть равна нулю. Говоря о всех силах, теория подразумевала однако не только силы внешнего поля, но и силы взаимодействия элементов заряда самого электрона друг с другом. Пока электрон покоится или движется равномерно и прямолинейно, этот второй класс сил дает равнодействующую, равную нулю.
Но когда движение электрона ускоряется, создаваемый им электрический ток усиливается, и взаимодействие элементов его заряда создает своего рода электродвижущую силу самоиндукции (см.), препятствующую этому усилению. Вычисление показывает, что эта«тормазящая» сила в первом приближении пропорциональна ускорению электрона, так что ее можно рассматривать как механическую силу инерции. Так. образом Э. т. дает возможность, исходя из вышеуказанного (или аналогичного) постулата, не только вывести ур-ия движения Ньютона, но и найти физическое истолкование и численное выражение для силы инерции, а вместе с ней и для массы электрона. Характерная особенность получаемого таким путем закона движения заключается в том, что эта масса оказывается зависящей не только от заряда и гипотетического радиуса электрона, но и от его скорости, причем характер этой зависимости получается несколько различным, сообразно тем предположениям, к-рые делаются о поведении электрона при движении. Опыты Кауфмана и Бухерера над быстро летящими электронами подтвердили существование зависимости массы электрона от его скорости в том виде, как этого требовала теория Лоренца, предполагавшая, что электрон испытывает определенное сжатие в направлении своего движения.
Эти опыты долгое время рассматривались как блестящее подтверждение Э. т.
