Особенности американского мышления. Закат физики в западной цивилизации. Александр Унцикер

В 1787 году, в возрасте двенадцати лет, вундеркинд Андре-Мари уже проработал все 20 томов «Энциклопедии» Дидро и д'Аламбера, одного из главных трудов эпохи Просвещения, в котором были сосредоточены практически все знания того времени.

      Однако связь между электричеством и магнетизмом была открыта только в 1820 году, благодаря легендарному наблюдению Ханса Кристиана Орстедта60 за отклонением магнитной иглы под действием электрического тока. Сенсационные новости из Копенгагена распространялись как лесной пожар. Ампер впервые смог описать это явление в теоретической форме, а упомянутый выше Майкл Фарадей раскрыл более глубокую систематику связи в нескольких экспериментах, которые он тщательно документировал.

      После предварительной работы Вильгельма Вебера61, который вместе с Карлом Фридрихом Гауссом построил первый телеграф в Геттингене, шотландец Джеймс Клерк Максвелл наконец сформулировал теорию электродинамики, которая выявила обширную симметрию электрического и магнитного поля. Это было огромное достижение абстракции, которое позже, в математических разработках, таких как дифференциальная геометрия, стало еще более очевидным. Следует также упомянуть ирландца Уильяма Романа Гамильтона, который в 1843 году изобрел четырехмерное обобщение комплексных чисел (кватернионы), с помощью которого Максвелл сформулировал свою теорию. Однако то, что в те времена называлось передовыми математическими исследованиями, всегда имело конкретную связь с физикой.

      Уравнения Максвелла, как и, пожалуй, немногие другие вещи, вызывают восхищение тем, как разнообразные природные явления описываются простейшими математическими структурами. Венцом достижений стало доказательство электромагнитных волн Генрихом Герцем в Карлсруэ в 1886 году. Существование этих волн следует непосредственно из уравнений, а их скорость соответствует скорости света. Таким образом, электромагнетизм был объединен с оптикой, и последние сомнения в волновой природе света были устранены.

      В начале (если оно было) Бог создал законы движения Ньютона вместе с необходимыми массами и силами. Это все; остальное вытекает из формирования подходящих математических методов путем дедукции. То, чего достиг XIX век на этой основе, должно было вызвать восхищение каждого восприимчивого человека62.

Альберт Эйнштейн

      Размышления об объяснениях

      Что интересно и почти забыто с сегодняшней точки зрения, так это то, что физики XIX века отнюдь не были удовлетворены новой теорией электродинамики. Несмотря на формальную аналогию законов Ньютона и Кулона, между этими теориями существовал глубокий разрыв. Максвелл, а также многие другие (например, ирландский физик Джеймс Мак-Куллах), пытались понять электромагнитные явления из уравнений механики сплошной среды упругого тела, называемого эфиром. Здесь можно было бы углубиться в историю теорий эфира63 и проанализировать, когда

60

Джан Доменико Романьози уже опубликовал эксперимент в 1802 году, но он остался незамеченным.

61

Максвелл часто ссылался на Вебера, который разработал свою собственную теорию; стоит упомянуть и исследования Андре Коха Торре де Ассиса.

62

Автобиографический. Шлипп [5.6] с. 18 (в Симоньи, с. 393)

63

Например, сэр Э. Уиттакер: История теорий эфира и электричества (Dover 1951).