ся, с одной стороны, свободные электроны, а с другой — тяжелый положительный ион (ядро + Доставшиеся у него электроны). См. Атом, Квантовая теория, Электронная теория.
Установление электрическойприроды весомой материи колоссально раздвинуло рамки учения об Э. Все физико-химические свойства атомов, а вместе с тем и все физические и химические явления, за исключением только всемирного тяготения (в последние годы, примерно с 1920, ряд физиков, в особенности Эйнштейн, много работали над построением так наз. 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.
Для достижения последней цели необходимо кроме законов движения молекул опереться также на нек-рые добавочные, независимые от них статист и#ческие предпосылки. Тем не менее правильное понимание и обоснование законов макроскопических явлений может 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 тел характеризовались заданием трех величин: их электропроводности ст, диэлектрической постоянной £ и магнитной проницаемости р. Величины эти определенным образом вводились в уравнения электромагнитного Доля; 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 зарядов 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, разделенных друг от друга вакуумом.
Основываясь на. этих представлениях и на определенных статистических предпосылках общего характера, электронная теория дает возможность вывести из законов электромагнитных явлений в вакууме законы макроскопических электромагнитных явлений в весомых телах. Как и следовало ожидать, законы эти в основном совпадают с уравнениями Максвелла для весомых тел. Однако результаты электронной теории далеко выходят за пределыфеноменологической Максвелловой теории. Они раскрывают физический смысл упомянутых величин е, р и о* и позволяют, исходя из атомистической и электронной структуры данного тела, теоретически определить как зависимость этих величин от различных факторов (температура, период колебаний переменнного электромагнитного поля и т. д.), так и порядок величин, а в ряде случаев и численные значения е, р и а для различных тел. Наконец электронная теория дает возможность охватить гораздо больший круг макроскопических электромагнитных явлений, чем теория Максвелла (электродвижущие силы различного происхождения, электролиз, термоэлектрические, гальваномагнитные, термоионные 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 квантов. 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 называемое абсолютное движение тел (в частности абсолютное движение земли), т. е. движение их по отношению к эфиру. Неудача этих экспериментов (Майкельсон, 1881), так же как и противоречия, к которым приводило изучение других электромагнитных: явлений 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 Лоренцем в 1892 и 1903 в несколько формальном и не совсем полном виде. Глубокий критический анализ физического смысла этих уравнений послужил исходной точкой т. н. специальной теории относительности Эйнштейна (1905), приведшей к совершенно новому пониманию связи между пространством и временем, а также и ряда других фундаментальных физических понятий, и к созданию новой механики, являющейся обобщением механики Ньютона на случай больших скоростей, сравнимых со скоростью света. Непосредственно же в области учения об электричестве теория относительности привела: 1) к установлению законов электромагнитных явлений в движущихся средах, 2) к выяснению внутренней неразрывной связи Э. и магнитизма и 3) к выяснению вопроса о зависимости массы электронов и протонов от их скорости и от их электрической энергии.
Мы коснемся здесь лишь последнего вопроса.
Еще Дж. Дж. Томсон в 1881 показал, что даже если считать электричество невесомым, все же
