24

                            ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ

ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ                                                       1
ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÏÎ ÝËÅÊÒÐÎÑÒÀÒÈÊÅ È ÌÀÃÍÈÒÎÑÒÀÒÈÊÅ                  2
 Ïåðâûå ñâåäåíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå è ìàãíåòèçìå                  2
 Ïåðâûå óñïåõè â èññëåäîâàíèè ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé â ñðåäíèå âåêà  3
 Ðàçâèòèå ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå â XVII è XVIII ââ. äî
 èçîáðåòåíèÿ ëåéäåíñêîé áàíêè                                   3
 Èçîáðåòåíèå ëåéäåíñêîé áàíêè è ïåðâûå ýëåêòðè÷åñêèå ïðèáîðû    4
 Ïåðâûå øàãè â ïðàêòè÷åñêîì ïðèìåíåíèè ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñêèõ
 ÿâëåíèÿõ                                                       6
 Ïåðâûå òåîðèè ýëåêòðè÷åñòâà                                    8
 Èñòîðèÿ îòêðûòèÿ çàêîíà Êóëîíà                                10
 Ââåäåíèå ïîíÿòèÿ ïîòåíöèàëàâ ýëåêòðîñòàòèêó                   13
ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÝËÅÊÒÐÎÄÈÍÀÌÈÊÈ                                        16
 Èñòîðèÿ èçîáðåòåíèÿ ãàëüâàíè÷åñêîãî ýëåìåíòà                  16
 Îòêðûòèå ýëåêòðîìàãíåòèçìà                                    20
 Îòêðûòèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè                            22
 Íà÷àëî ðàçâèòèÿ ýëåêòðîòåõíèêè                                24
ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÎÏÒÈÊÈ                                                 27
 Ïåðâûå øàãè â ðàçâèòèè ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè                  27
 Ðàçâèòèå âçãëÿäîâ íà ïðèðîäó ñâåòà è ïåðâûå îòêðûòèÿ â îáëàñòè
 ôèçè÷åñêîé îïòèêè                                             29
 Îïòèêà Íüþòîíà                                                33
ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÂÎËÍÎÂÎÉ ÒÅÎÐÈÈ ÑÂÅÒÀ                                  36
 Âîçðîæäåíèå âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà                             36
 Èññëåäîâàíèÿ Ôðåíåëÿ ïî èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè ñâåòà       38
 Áîðüáà çà ïðèçíàíèå âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà                     39
ÑÏÈÑÎÊ ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÎÉ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ                                  42

                                 
          ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÏÎ ÝËÅÊÒÐÎÑÒÀÒÈÊÅ È ÌÀÃÍÈÒÎÑÒÀÒÈÊÅ

           Ïåðâûå ñâåäåíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå è ìàãíåòèçìå
     
     Èçó÷åíèå  ýëåêòðè÷åñêèõ  è  ìàãíèòíûõ  ÿâëåíèé  ïî-íàñòîÿùåìó
íà÷èíàåòñÿ  òîëüêî â XVIII â. Íî ïåðâûå ñâåäåíèÿ îá ýòèõ  ÿâëåíèÿõ
áûëè èçâåñòíû óæå äðåâíèì.
     Äðåâíèå  ãðåêè  çíàëè ñâîéñòâî íàòåðòîãî  ÿíòàðÿ  ïðèòÿãèâàòü
ìåëêèå   ïðåäìåòû.  Ñàìî  ñëîâî  "ýëåêòðè÷åñòâî"   ïðîèñõîäèò   îò
ãðå÷åñêîãî ñëîâà "ýëåêòðîí", ÷òî çíà÷èò ïî-ðóññêè ÿíòàðü.
     Äðåâíèå  ãðåêè çíàëè òàêæå, ÷òî ñóùåñòâóåò îñîáûé  ìèíåðàë  -
æåëåçíàÿ ðóäà (ìàãíèòíûé æåëåçíÿê), ñïîñîáíûé ïðèòÿãèâàòü æåëåçíûå
ïðåäìåòû.  3àëåæè ýòîãî ìèíåðàëà íàõîäèëèñü âîçëå ãîðîäà Ìàãíåñèè.
Íàçâàíèå ýòîãî ãîðîäà ïîñëóæèëî èñòî÷íèêîì òåðìèíà "ìàãíèò".
     Äðåâíèå   íå  èññëåäîâàëè  íè  ýëåêòðè÷åñêèõ,  íè   ìàãíèòíûõ
ÿâëåíèé. Îäíàêî îíè ïîïûòàëèñü äàòü îáúÿñíåíèå ýòèì ÿâëåíèÿì.
     Ñàìîå  ïåðâîå  îáúÿñíåíèå ñâîéñòâ ìàãíèòà ïðèòÿãèâàòü  æåëåçî
çàêëþ÷àëîñü  â  òîì,  ÷òî  ìàãíèòó ïðèïèñûâàëàñü  "äóøà",  êîòîðàÿ
çàñòàâëÿëà ìàãíèò ïðèòÿãèâàòü æåëåçî èëè ïðèòÿãèâàòüñÿ ê æåëåçó.
     Ïðè  ýòîì ìàãíèò ïðåäñòàâëÿëè ïîäîáíî æèâîìó ñóùåñòâó.  Æèâîå
ñóùåñòâî,  íàïðèìåð ñîáàêà, âèäèò êóñîê ìÿñà è  ñòðåìèòñÿ  ê  íåìó
ïðèáëèçèòüñÿ. Ïîäîáíî ýòîìó ìàãíèò êàê áû âèäèò æåëåçî è ñòðåìèòñÿ
ê íåìó ïðèòÿíóòüñÿ.
     Ýòî îáúÿñíåíèå âåñüìà ïðèìèòèâíî ñ íàøåé òî÷êè çðåíèÿ. Îäíàêî
òàêîãî   ðîäà   îáúÿñíåíèÿ,   êîãäà   ïðåäìåòû   íåæèâîé   ïðèðîäû
îäóøåâëÿëèñü,  áûëè  õàðàêòåðíûìè äëÿ äðåâíèõ,  êîòîðûå  âåðèëè  â
ñóùåñòâîâàíèå öåëîãî ðÿäà áîãîâ, äóõîâ è ò. ä.
     Íî   â  äðåâíîñòè  íà÷àëà  ðàçâèâàòüñÿ  è  ìàòåðèàëèñòè÷åñêàÿ
ôèëîñîôèÿ.   Ôèëîñîôû-ìàòåðèàëèñòû   Äðåâíåé   Ãðåöèè    îòâåðãàëè
ñóùåñòâîâàíèå  äóõîâ  è  ïûòàëèñü îáúÿñíèòü  âñå  ÿâëåíèÿ  ïðèðîäû
åñòåñòâåííûìè çàêîíàìè.
     Îíè  ó÷èëè,  ÷òî  âñå  òåëà ñîñòîÿò  èç  ìåëêèõ  ìàòåðèàëüíûõ
íåäåëèìûõ ÷àñòèö - àòîìîâ. Ïî èõ ìíåíèþ, êðîìå àòîìîâ è ïóñòîòû, â
êîòîðîé  àòîìû äâèæóòñÿ, íè÷åãî íå ñóùåñòâóåò. Âñå ÿâëåíèÿ ïðèðîäû
îáúÿñíÿþòñÿ   äâèæåíèåì  àòîìîâ.  Ñàìî  ñëîâî  "àòîì"   ãðå÷åñêîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ. Îíî îçíà÷àåò "íåäåëèìûé".
     Ôèëîñîôû, âåðèâøèå â ñóùåñòâîâàíèå àòîìîâ, èç êîòîðûõ ñîñòîèò
ïðèðîäà,  ïîëó÷èëè  íàçâàíèå àòîìèñòîâ. Îäíèì  èç  ðîäîíà÷àëüíèêîâ
ýòîé ôèëîñîôèè áûë äðåâíåãðå÷åñêèé ôèëîñîô Äåìîêðèò (460 - 370  äî
í.ý.). Ôèëîñîôû-àòîìèñòû ïûòàëèñü äàòü îáúÿñíåíèå ýëåêòðè÷åñêèì  è
ìàãíèòíûì ÿâëåíèÿì áåç îáðàùåíèÿ ê ñïåöèàëüíûì "äóøàì" è "äóõàì".

     
                                 
   Ïåðâûå óñïåõè â èññëåäîâàíèè ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé â ñðåäíèå âåêà
     
     Â   ñðåäíèå   âåêà  èçó÷åíèå  ìàãíèòíûõ  ÿâëåíèé  ïðèîáðåòàåò
ïðàêòè÷åñêîå  çíà÷åíèå.  Ýòî ïðîèñõîäèò  â  ñâÿçè  ñ  èçîáðåòåíèåì
êîìïàñà.
     Óæå  â  XII  â. â Åâðîïå ñòàë èçâåñòåí êîìïàñ êàê  ïðèáîð,  ñ
ïîìîùüþ  êîòîðîãî ìîæíî îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå íà ÷àñòè  ñâåòà.  Î
êîìïàñå  åâðîïåéöû  óçíàëè îò àðàáîâ, êîòîðûì  áûëî  óæå  ê  ýòîìó
âðåìåíè èçâåñòíî ñâîéñòâî ìàãíèòíîé ñòðåëêè. Åùå ðàíüøå, âåðîÿòíî,
òàêîå ñâîéñòâî çíàëè â Êèòàå.
     Íà÷èíàÿ  ñ  XII  â.  êîìïàñ  âñå øèðå  ïðèìåíÿëñÿ  â  ìîðñêèõ
/cb%h%ab"(oe äëÿ îïðåäåëåíèÿ êóðñà êîðàáëÿ â îòêðûòîì ìîðå.
     Ïðàêòè÷åñêîå   ïðèìåíåíèå  ìàãíèòíûõ  ÿâëåíèé   ïðèâîäèëî   ê
íåîáõîäèìîñòè èõ èçó÷åíèÿ. Ïîñòåïåííî âûÿñíÿëñÿ öåëûé ðÿä  ñâîéñòâ
ìàãíèòîâ.
     Â  1600  ã.  âûøëà  êíèãà àíãëèéñêîãî  ó÷åíîãî  Ãèëüáåðòà  "Î
ìàãíèòå,  ìàãíèòíûõ òåëàõ è áîëüøîì ìàãíèòå - Çåìëå". Â íåé  àâòîð
îïèñàë   óæå  èçâåñòíûå  ñâîéñòâà  ìàãíèòà,  à  òàêæå  ñîáñòâåííûå
îòêðûòèÿ.
     Åùå  ðàíüøå  óçíàëè, ÷òî ìàãíèò âñåãäà èìååò äâà ïîëþñà.  Îíè
áûëè íàçâàíû ïî èìåíè ÷àñòåé ñâåòà - ñåâåðíûé ïîëþñ è þæíûé ïîëþñ.
Â  ÷èñëå  ñâîéñòâ ìàãíèòà Ãèëüáåðò óêàçûâàë íà òî, ÷òî  îäèíàêîâûå
ïîëþñû îòòàëêèâàþòñÿ, à ðàçíîèìåííûå ïðèòÿãèâàþòñÿ.
     Ãèëüáåðò  ïðåäïîëàãàë, ÷òî Çåìëÿ ïðåäñòàâëÿåò  ñîáîé  áîëüøîé
ìàãíèò.  ×òîáû  ïîäòâåðäèòü ýòî ïðåäïîëîæåíèå,  Ãèëüáåðò  ïðîäåëàë
ñïåöèàëüíûé îïûò. Îí âûòî÷èë èç åñòåñòâåííîãî ìàãíèòà áîëüøîé øàð.
Ïðèáëèæàÿ  ê  ïîâåðõíîñòè øàðà ìàãíèòíóþ ñòðåëêó, îí ïîêàçàë,  ÷òî
îíà  âñåãäà óñòàíàâëèâàåòñÿ â îïðåäåëåííîì ïîëîæåíèè, òàê  æå  êàê
ñòðåëêà êîìïàñà íà 3åìëå.
     Ãèëüáåðò   îïèñàë   ÿâëåíèå   ìàãíèòíîé   èíäóêöèè,   ñïîñîáû
íàìàãíè÷èâàíèÿ  æåëåçà  è  ñòàëè è ò. ä. Êíèãà  Ãèëüáåðòà  ÿâèëàñü
ïåðâûì íàó÷íûì èññëåäîâàíèåì ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé.

                                 
        Ðàçâèòèå ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå â XVII è XVIII ââ.
                  äî èçîáðåòåíèÿ ëåéäåíñêîé áàíêè
     
     Â  ñâîåé  êíèãå  Ãèëüáåðò  êîñíóëñÿ è ýëåêòðè÷åñêèõ  ÿâëåíèé.
Íóæíî  îòìåòèòü,  ÷òî  õîòÿ â òî âðåìÿ ìàãíåòèçì  è  ýëåêòðè÷åñòâî
ðàññìàòðèâàëèñü  êàê ÿâëåíèÿ ðàçíîé ïðèðîäû, òåì  íå  ìåíåå  î÷åíü
äàâíî  ó÷åíûå çàìåòèëè â íèõ ìíîãî îáùåãî. Ïîýòîìó íå ñëó÷àéíî  âî
ìíîãèõ   ðàáîòàõ   èññëåäîâàëèñü  îäíîâðåìåííî   è   ìàãíèòíûå   è
ýëåêòðè÷åñêèå  ÿâëåíèÿ. Â ÷àñòíîñòè, èçó÷åíèå  ìàãíåòèçìà  âûçâàëî
èíòåðåñ ê èññëåäîâàíèþ ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé.
     Òàê áûëî è ó Ãèëüáåðòà. Èçó÷àÿ ìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ, ÷òî, êàê ìû
ãîâîðèëè,  èìåëî  ïðàêòè÷åñêèé  èíòåðåñ,  îí  óäåëèë  âíèìàíèå   è
ýëåêòðè÷åñòâó, õîòÿ îíî â òî âðåìÿ â ïðàêòèêå íå èñïîëüçîâàëîñü.
     Ãèëüáåðò îòêðûë, ÷òî íàýëåêòðèçîâàòü ìîæíî íå òîëüêî  ÿíòàðü,
íî  è àëìàç, ãîðíûé õðóñòàëü è ðÿä äðóãèõ ìèíåðàëîâ. Â îòëè÷èå  îò
ìàãíèòà,  êîòîðûé  ñïîñîáåí  ïðèòÿãèâàòü  òîëüêî  æåëåçî   (äðóãèõ
ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ â òî âðåìÿ íå çíàëè), íàýëåêòðèçîâàííîå  òåëî
ïðèòÿãèâàåò ìíîãèå òåëà.
     Íîâûé   øàã  ê  èçó÷åíèþ  ýëåêòðè÷åñêèõ  ÿâëåíèé  áûë  ñäåëàí
íåìåöêèì ó÷åíûì Ãåðèêå. Â 1672 ã. âûøëà åãî êíèãà, â êîòîðîé  áûëè
îïèñàíû  îïûòû  ïî ýëåêòðè÷åñòâó. Íàèáîëåå èíòåðåñíûì  äîñòèæåíèåì
Ãåðèêå  áûëî èçîáðåòåíèå èì "ýëåêòðè÷åñêîé ìàøèíû". "Ýëåêòðè÷åñêàÿ
ìàøèíà" ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé øàð, ñäåëàííûé èç ñåðû è ïîñàæåííûé  íà
æåëåçíûé øåñò. Ãåðèêå âðàùàë ýòîò øàð è íàòèðàë åãî ëàäîíüþ  ðóêè.
Âïîñëåäñòâèè ó÷åíûé íåñêîëüêî ðàç óñîâåðøåíñòâîâàë ñâîþ "ìàøèíó".
     Íåñìîòðÿ  íà  ïðîñòîòó ïðèáîðà, Ãåðèêå  ñìîã  ñ  åãî  ïîìîùûî
ñäåëàòü  íåêîòîðûå îòêðûòèÿ. Òàê, îí îáíàðóæèë,  ÷òî  ëåãêèå  òåëà
ìîãóò  íå  òîëüêî ïðèòÿãèâàòüñÿ ê íàýëåêòðèçîâàííîìó  øàðó,  íî  è
îòòàëêèâàòüñÿ îò íåãî.
     Â  XVIII  â. èçó÷åíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé ïîøëî áûñòðåå.  Â
ïåðâîé ïîëîâèíå ýòîãî ñòîëåòèÿ áûëè îòêðûòû íîâûå ôàêòû.
     Â  1729 ã. àíãëè÷àíèí Ãðåé îòêðûë ÿâëåíèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè.
Îí óñòàíîâèë, ÷òî ýëåêòðè÷åñòâî ñïîñîáíî ïåðåäàâàòüñÿ îò îäíèõ òåë
*   äðóãèì   ïî   ìåòàëëè÷åñêîé  ïðîâîëîêå.   Ïî   øåëêîâîé   íèòè
ýëåêòðè÷åñòâî  íå ðàñïðîñòðàíÿëîñü. Â ñâÿçè ñ ýòèì  Ãðåé  ðàçäåëèë
âñå òåëà íà ïðîâîäíèêè è íåïðîâîäíèêè ýëåêòðè÷åñòâà.
     3àòåì  ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé Äþôå ñïóñòÿ ïÿòü ëåò  âûÿñíèë,  ÷òî
ñóùåñòâóåò   äâà   ðîäà  ýëåêòðè÷åñòâà.  Îäèí  âèä   ýëåêòðè÷åñòâà
ïîëó÷àåòñÿ  ïðè  íàòèðàíèè  ñòåêëà,  ãîðíîãî  õðóñòàëÿ,  øåðñòè  è
íåêîòîðûõ  äðóãèõ  òåë. Ýòî ýëåêòðè÷åñòâî Äþôå  íàçâàë  ñòåêëÿííûì
ýëåêòðè÷åñòâîì.
     Âòîðîé  âèä  ýëåêòðè÷åñòâà ïîëó÷àåòñÿ ïðè  íàòèðàíèè  ÿíòàðÿ,
øåëêà, áóìàãè è äðóãèõ âåùåñòâ. Ýòîò âèä ýëåêòðè÷åñòâà Äþôå íàçâàë
ñìîëÿíûì.  Ó÷åíûé  óñòàíîâèë,  ÷òî òåëà,  íàýëåêòðèçîâàííûå  îäíèì
âèäîì   ýëåêòðè÷åñòâà,  îòòàëêèâàþòñÿ,   à   ðàçíûìè   âèäàìè,   -
ïðèòÿãèâàþòñÿ.
     Âïîñëåäñòâèè    ñòåêëÿííîå   ýëåêòðè÷åñòâî    áûëî    íàçâàíî
ïîëîæèòåëüíûì, à ñìîëÿíîå - îòðèöàòåëüíûì. Ýòî íàçâàíèå  ïðåäëîæèë
àìåðèêàíñêèé ó÷åíûé è îáùåñòâåííûé äåÿòåëü Ôðàíêëèí. Ïðè  ýòîì  îí
èñõîäèë èç ñâîèõ âçãëÿäîâ íà ïðèðîäó ýëåêòðè÷åñòâà.

     
                                 
    Èçîáðåòåíèå ëåéäåíñêîé áàíêè è ïåðâûå ýëåêòðè÷åñêèå ïðèáîðû
     
     Î÷åíü  âàæíûì  øàãîì â ðàçâèòèè ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå  áûëî
èçîáðåòåíèå ëåéäåíñêîé áàíêè, ò. å. ýëåêòðè÷åñêîãî êîíäåíñàòîðà.
     Ëåéäåíñêàÿ áàíêà áûëà èçîáðåòåíà ïî÷òè îäíîâðåìåííî  íåìåöêèì
ôèçèêîì Êëåéñòîì è ãîëëàíäñêèì ôèçèêîì Ìóøåíáðóêîì â 1745  -  1746
ãã.  Ñâîå  íàçâàíèå  îíà  ïîëó÷èëà ïî èìåíè  ãîðîäà  Ëåéäåíà,  ãäå
Ìóøåíáðóê  âïåðâûå ïðîäåëàë ñ íåé îïûòû ïî èçó÷åíèþ  ýëåêòðè÷åñêèõ
ÿâëåíèé.
     Ìóøåíáðóê   òàê  îïèñûâàë  ñâîå  èçîáðåòåíèå   â   ïèñüìå   ê
ôðàíöóçñêîìó ó÷åíîìó Ðåîìþðó: "Õî÷ó ñîîáùèòü Âàì íîâûé, íî óæàñíûé
îïûò,   êîòîðûé  íå  ñîâåòóþ  ïîâòîðÿòü.  ß  çàíèìàëñÿ   èçó÷åíèåì
ýëåêòðè÷åñêîé ñè÷û. Äëÿ ýòîãî ÿ ïîäâåñèë íà äâóõ øåëêîâûõ  ãîëóáûõ
íèòÿõ  æåëåçíûé  ñòâîë,  ïîëó÷àþùèé ýëåêòðè÷åñòâî  îò  ñòåêëÿííîãî
øàðà,  êîòîðûé áûñòðî âðàùàëñÿ âîêðóã îñè è íàòèðàëñÿ  ðóêàìè.  Íà
äðóãîì êîíöå âèñåëà ìåäíàÿ ïðîâîëîêà, êîíåö êîòîðîé áûë ïîãðóæåí â
ñòåêëÿííûé êðóãëûé ñîñóä, çàïîëíåííûé íàïîëîâèíó âîäîé, êîòîðûé  ÿ
äåðæàë  â  ïðàâîé  ðóêå;  ëåâîé æå ðóêîé ÿ  ïûòàëñÿ  èçâëåêàòü  èç
ýëåêòðè÷åñêîãî ñòâîëà èñêðó. Âäðóã ìîÿ ïðàâàÿ ðóêà  áûëà  ïîðàæåíà
óäàðîì  ñ  òàêîé ñèëîé, ÷òî âñå òåëî ñîäðîãíóëîñü,  êàê  îò  óäàðà
ìîëíèè.
     Íåñìîòðÿ  íà  òî ÷òî ñîñóä, ñäåëàííûé èç òîíêîãî  ñòåêëà,  íå
ðàçáèâàåòñÿ è êèñòü ðóêè îáû÷íî íå ñìåùàåòñÿ ïðè òàêîì ïîòðÿñåíèè,
òåì  íå ìåíåå ëîêîòü è âñå òåëî ïîðàæàþòñÿ ñòîëü ñòðàøíûì îáðàçîì,
÷òî ÿ íå ìîãó âûðàçèòü ñëîâàìè, ÿ äóìàë, ÷òî ïðèøåë êîíåö".
     Âñêîðå  ëåéäåíñêàÿ  áàíêà áûëà óñîâåðøåíñòâîâàíà:  âíåøíþþ  è
âíóòðåííþþ   ïîâåðõíîñòü  ñòåêëÿííîãî  ñîñóäà   ñòàëè   îáêëåèâàòü
ìåòàëëè÷åñêîé  ôîëüãîé.  Â  êðûøêó áàíêè  âñòàâëÿëè  ìåòàëëè÷åñêèé
ñòåðæåíü,  êîòîðûé  ñâåðõó çàêàí÷èâàëñÿ ìåòàëëè÷åñêèì  øàðèêîì,  à
íèæíèé êîíåö ñòåðæíÿ ïðè ïîìîùè ìåòàëëè÷åñêîé öåïî÷êè ñîåäèíÿëñÿ ñ
âíóòðåííåé îáêëàäêîé.
     Ëåéäåíñêàÿ   áàíêà  ÿâëÿåòñÿ  îáû÷íûì  êîíäåíñàòîðîì.   Êîãäà
âíåøíþþ  îáêëàäêó åå çàçåìëÿþò, à ìåòàëëè÷åñêèé øàðèê ñîåäèíÿþò  ñ
èñòî÷íèêîì  ýëåêòðè÷åñòâà,  òî  íà  îáêëàäêàõ  áàíêè  ñêàïëèâàåòñÿ
çíà÷èòåëüíûé ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä è ïðè åå ðàçðÿäå ìîæåò  ïðîòåêàòü
çíà÷èòåëüíûé  òîê.  Ïîëó÷åíèå áîëüøèõ çàðÿäîâ ñ ïîìîùü  ëåéäåíñêîé
! -*( çíà÷èòåëüíî ñïîñîáñòâîâàëî ðàçâèòèþ ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñòâå.

     Ïðåæäå  âñåãî óñîâåðøåíñòâîâàëàñü àïïàðàòóðà äëÿ èññëåäîâàíèÿ
ýëåêòðè÷åñêèõ  ÿâëåíèé,  â  ÷àñòíîñòè ýëåêòðè÷åñêèå  ìàñëèíû.  Ýòî
áûëè,  êàê  è  ïåðâàÿ ìàøèíà Ãåðèêå, òàêèå óñòðîéñòâà,  â  êîòîðûõ
ýëåêòðè÷åñêèé  çàðÿä ïîëó÷àëñÿ â ðåçóëüòàòå íàòèðàíèÿ  ñòåêëÿííîãî
èëè ýáîíèòîâîãî äèñêà êîæåé èëè äðóãèìè ïîäîáíûìè ìàòåðèàëàìè.
     3àòåì   ïîÿâèëñÿ   ïåðâûé   ýëåêòðîèçìåðèòåëüíûé   ïðèáîð   -
ýëåêòðîìåòð.  Åãî  èñòîðèÿ íà÷èíàåòñÿ ñ ýëåêòðè÷åñêîãî  óêàçàòåëÿ,
ñîçäàííîãî  Ðèõìàíîì  âñêîðå ïîñëå èçîáðåòåíèÿ  ëåéäåíñêîé  áàíêè.
Ýòîò  ïðèáîð  ñîñòîÿë èç ìåòàëëè÷åñêîãî ïðóòà,  ê  âåðõíåìó  êîíöó
êîòîðîãî ïîäâåøèâàëàñü ëüíÿíàÿ íèòü îïðåäåëåííîé äëèíû è âåñà. Ïðè
ýëåêòðèçàöèè   ïðóòà  íèòü  îòêëîíèëàñü.  Óãîë   îòêëîíåíèÿ   íèòè
èçìåðÿëñÿ  ñ  ïîìîùüþ øêàëû, ïðèêðåïëåííîé ê ñòåðæíþ è ðàçäåëåííîé
íà ãðàäóñû.
     Â  ïîñëåäóþùåå  âðåìÿ  áûëè èçîáðåòåíû ðàçëè÷íîé  êîíñòðóêöèè
ýëåêòðîìåòðû.  Òàê,  íàïðèìåð,  ýëåêòðîìåòð,  ñîçäàííûé  èòàëÿíöåì
Áåííåòîì,  èìåë  äâà çîëîòûõ ëèñòî÷êà, ïîâñåùåííûõ  â  ñòåòñëÿííûé
ñîñóä.  Ïðè  ýëåêòðèçàöèè  ëèñòî÷êè  ðàñõîäèëèñü.  Áóäó÷è  ñíàáæåí
øêàëîé,   òàêîé   ïðèáîð  ìîã  èçìåðÿòü,   êàê   òîãäà   ãîâîðèëè,
"ýëåêòðè÷åñêóþ ñèëó. Íî ÷òî òàêîå "çëåêòðè÷åñêàÿ ñèëà", ýòîãî  åùå
íèêòî  íå  çíàë, ò. å. íåèçâåñòíî áûëî, êàêóþ ôèçè÷åñêóþ  âåëè÷èíó
èçìåðÿåò ýòîò ïðèáîð. Äàííûé âîïðîñ áûë âûÿñíåí çíà÷èòåëüíî ïîçæå.

                                 
           Ïåðâûå øàãè â ïðàêòè÷åñêîì ïðèìåíåíèè ó÷åíèÿ
                     îá ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèÿõ
     
     Õîòÿ   ó÷åíèå   îá  ýëåêòðè÷åñêèõ  ÿâëåíèÿõ   íà÷àëî   èãðàòü
ñóùåñòâåííóþ ðîëü â ïðàêòè÷åñêîé æèçíè ëèøü íà÷èíàÿ ñ ñåðåäèíû XIX
â.,   òåì   íå   ìåíåå  ïåðâûå  ïîïûòêè  ïðàêòè÷åñêîãî  ïðèìåíåíèÿ
çëåêòðè÷åñòâà îòíîñÿòñÿ óæå ê ñåðåäèíå XVIII â.
     Ïîñëå  èçîáðåòåíèÿ  ëåéäåíñêîé  áàíêè,  êîãäà  ó÷åíûå  ñìîãëè
íàáëþäàòü  ñðàâíèòåëüíî  áîëüøèå èñêðû ïðè ýëåêòðè÷åñêîì  ðàçðÿäå,
âîçíèêëà ìûñëü îá ýëåêòðè÷åñêîé ïðèðîäå ìîëíèè.
     Èçâåñòíûé   àìåðèêàíñêèé   ó÷åíûé  è   îáùåñòâåííûé   äåÿòåëü
Áåíäæàìèí  Ôðàíêëèí (1706 - 1790) âûñêàçàë ýòó  èäåþ  â  ïèñüìå  â
Ëîíäîíñêîå êîðîëåâñêîå îáùåñòâî â 1750 ã.
     Â   ýòîì  ïèñüìå  îí  îáúÿñíÿë  òàêæå,  êàê  ìîæíî  ïðîâåðèòü
âûñêàçàííîå ïðåäïîëîæåíèå. Îí ïðåäëàãàë ïîñòàâèòü íà áàøíþ  áóäêó,
íà  êðûøó  êîòîðîé âûâåñòè æåëåçíûé øåñò. Ïîìåùåííûé âíóòðè  áóäêè
÷åëîâåê  â  ñëó÷àå  ãðîçû ìîã áû èçâëåêàòü èç øåñòà  ýëåêòðè÷åñêèå
èñêðû.
     Ñîäåðæàíèå ïèñüìà Ôðàíêëèíà ñòàëî èçâåñòíî âî Ôðàíöèè. Î  íåì
óçíàë  ôðàíöóç  Äàëèáàð, êîòîðûé â ìàå 1752 ã.  ïðîäåëàë  îïûò,  î
êîòîðîì ïèñàë Ôðàíêëèí.
     Ó  ñåáÿ  â  ñàäó,  âîçëå  Ïàðèæà, Äàëèáàð  óñòàíîâèë  âûñîêèé
æåëåçíûé  øåñò,  èçîëèðîâàâ  åãî  îò  çåìëè.  Â  òî  âðåìÿ   êîãäà
ñîáèðàëàñü  ãðî:çà, îí ïîïðîáîâàë èçâëå÷ü ýëåêòðè÷åñêèå  èñêðû  èç
øåñòà.  Îïûò  óäàëñÿ.  Äåéñòâèòåëüíî,  Äàëèáàðó  óäàëîñü  ïîëó÷èòü
ýëåêòðè÷åñêèå èñêðû.
     Â  òîì  æå  ãîäó, ëåòîì, Ôðàíêëèí â Àìåðèêå ïðîäåëàë  ïîõîæèé
îïûò. Âìåñòå ñî ñâîèì ñûíîì îí çàïóñòèë çìåé âî âðåìÿ ãðîçû. Êîãäà
íèòü,  êîòîðîé  áûë ïðèâÿçàí çìåé, íàìîêëà, òî èç íåå  ìîæíî  áûëî
èçâëåêàòü ýëåêòðè÷åñêèå èñêðû. Ôðàíêëèíó äàæå óäàëîñü çàðÿäèòü ïðè
mb., ëåéäåíñêóþ áàíêó.
     Ïîñëå   òîãî  êàê  îá  îïûòàõ  Ôðàíêëèíà  ñòàëî  èçâåñòíî   â
Ïåòåðáóðãå, ïîäîáíûìè æå îïûòàìè çàíÿëèñü ðóññêèå àêàäåìèêè Ðèõìàí
è  Ëîìîíîñîâ.  Îíè óñòðîèëè áîëåå óäîáíóþ óñòàíîâêó  äëÿ  èçó÷åíèÿ
àòìîñôåðíîãî ýëåêòðè÷åñòâà, íàçâàííóþ ãðîìîâîé ìàøèíîé.
     Ãðîìîâàÿ ìàøèíà ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé çàîñòðåííûé æåëåçíûé øåñò,
óñòàíîâëåííûé  íà  êðûøå  äîìà.  Îò  æåëåçíîãî  øåñòà  â  äîì  øëà
ïðîâîëîêà.  Êîíåö  ýòîé  ïðîâîëîêè áûë  ñîåäèíåí  ñ  ýëåêòðö÷åñêèì
óêàçàòåëåì,   ò.å.   ñ   ïðîñòåéøèì  ýëåêòðîìåòðîì,   èçîáðåòåííûì
Ðèõìàíîì.
     Ñ  ãðîìîâîé  ìàøèíîé  è  Ðèõìàí è Ëîìîíîñîâ  ïðîäåëàëè  ìíîãî
îïûòîâ.  Ëîìîíîñîâ  îòêðûë, ÷òî ýëåêòðè÷åñêèå çàðÿäû  â  àòìîñôåðå
ïîÿâëÿþòñÿ íå òîëüêî âî âðåìÿ ãðîçû, íî è áåç íåå. Íà îñíîâå ñâîèõ
îïûòîâ   Ëîìîíîñîâ   ñîçäàë  ïåðâóþ  íàó÷íóþ  òåîðèþ   îáðàçîâàíèÿ
ýëåêòðè÷åñòâà â àòìîñôåðå.
     Ëåòîì 1753 ã. ñëó÷èëîñü íåñ÷àñòüå. Ñîáèðàëàñü ãðîçà, è Ðèõìàí
ïðèøåë  ê  ñâîåé  ãðîìîâîé ìàøèíå, ÷òîáû íàáëþäàòü ýëåêòðè  ÷åñêèå
ðàçðÿäû.  Âäðóã  â  êîìíàòå  ïîÿâèëàñü  øàðîâàÿ  ìîëíèÿ  ïðîèçîøåë
ýëåêòðè÷åñêèé ðàçðÿä - è ó÷åíûé áûë óáèò.
     Âïå÷àòëåíèåì   îò   òðàãè÷åñêîé  ñìåðòè  Ðèõìàíà   íåìåäëåííî
âîñïîëüçîâàëîñü  äóõîâåíñòâî â öåëÿõ áîðüáû ñ  áåçáîæèåì.  Ïîïû  è
ìîíàõè  ñòàëè ðàñïðîñòðàíÿòü ìûñëü î òîì, ÷òî Ðèõìàí  áûë  íàêàçàí
áîãîì çà äåðçêèå îïûòû.
     Ïîñëå  òîãî  êàê  áûëà âûÿñíåíà ýëåêòðè÷åñêàÿ  ïðèðîäà  ãðîçû
âîçíèêëà  èäåÿ óñòðîéñòâà ãðîìîîòâîäà äëÿ ïðåäîõðàíåíèÿ çäàíèé  îò
ïîæàðîâ â ðåçóëüòàòå ïîïàäàíèÿ â íèõ ìîëíèè.
     Ãðîìîîòâîäû   áûñòðî  âîøëè  â  ïðàêòèêó.  Ýòî  áûëî   ïåðâîå
ïðàêòè÷åñêîå  ïðèìåíåíèå  ó÷åíèÿ îá  ýëåêòðè÷åñêèõ  ÿâëåíèÿõ.  Îíî
ñïîñîáñòâîâàëî  ðàçâèòèþ  íàó÷íûõ  èññëåäîâàíèé  ïî  ýëåêòðè÷åñòâó
âîîáùå.
     Ñëåäóåò   îòìåòèòü,   ÷òî  äóõîâåíñòâî  è   ïîçæå   âðàæäåáíî
îòíîñèëîñü   ê  èññëåäîâàíèÿì  àòìîñôåðíîãî  ýëåêòðè÷åñòâà   è   ê
èñïîëüçîâàíèþ ãðîìîîòâîäîâ, ïîëàãàÿ, ÷òî çàùèòà îò óäàðîâ ìîëíèé -
áåçáîæíîå çàíÿòèå.
     Âòîðîé  ïîïûòêîé èñïîëüçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ
öåëåé áûëî ïðèìåíåíèå åãî äëÿ ëå÷åíèÿ áîëåçíåé.
     Êàê  ìû  âèäåëè  âûøå,  óæå Ìóøåíáðóê,  îïèñûâàÿ  èçîáðåòåíèå
ëåéäåíñêîé áàíêè, îáðàòèë âíèìàíèå íà ñèëüíîå è íåîáû÷íîå äåéñòâèå
ýëåêòðè÷åñêîãî ðàçðÿäà íà ÷åëîâåêà.
     Âñêîðå ýòèì äåéñòâèåì çàèíòåðåñîâàëèñü âðà÷è. Âîçíèêëà  ìûñëü
î  òîì,  ÷òî  â  æèâîì  îðãàíèçìå ñóùåñòâóþò  ýëåêòðè÷åñêèå  òîêè,
êîòîðûå  èãðàþò â íåì êàêóþ-òî âàæíóþ ðîëü. Âìåñòå ñ  ýòèì  ïðèøëî
óáåæäåíèå  î  âîçìîæíîñòè  ïðèìåíåíèÿ  ýëåêòðè÷åñòâà  äëÿ  ëå÷åíèÿ
áîëåçíåé.
     Ñ  ýòîé  öåëüþ ñòàëè ïðîèçâîäèòü îïûòû ïî ýëåêòðèçàöèè ëþäåé,
ïðîïóñêàíèþ ÷åðåç òåëî ÷åëîâåêà ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà è  ò.  ä.  Áûë
íàïèñàí  ðÿä  êíèã  ïî  èññëåäîâàíèþ  äåéñòâèÿ  ýëåêòðè÷åñòâà   íà
îðãàíèçì  ÷åëîâåêà.  Â  êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî  óêàçàòü  íà  êíèãó
Ìàðàòà,   èçâåñòíîãî  äåÿòåëÿ  ôðàíöóçñêîé  ðåâîëþöèè,  âðà÷à   ïî
ñïåöèàëüíîñòè.  Îí  íàïèñàë  â  1783  ã.  "Òðàêòàò  î  ìåäèöèíñêîì
ýëåêòðè÷åñòâå",  êîòîðûé áûë óäîñòîåí ñïåöèàëüíîé  ïðåìèè.  Îäíàêî
âñå  òàêèå  èññëåäîâàíèÿ  â  òî  âðåìÿ  íå  ïðèâåëè  ê  êàêèì-ëèáî
ïîëîæèòåëüíûì ïðàêòè÷åñêèì ðåçóëüòàòàì. Äåéñòâèòåëüíîå  ïðèìåíåíèå
ýëåêòðè÷åñòâà  äëÿ  ëå÷åíèÿ áîëåçíåé íà÷àëîñü  ãîðàçäî  ïîçæå.  Íî
òàêèå  èññëåäîâàíèÿ  ñûãðàëè áîëüøóþ ðîëü â  óñèëåíèè  èíòåðåñà  ê
èññëåäîâàíèÿì ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé âîîáùå. Áîëüøå  òîãî,  êàê  ìû
óâèäèì  íèæå, èìåííî èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ýëåêòðè÷åñòâà  íà  æèâîé
îðãàíèçì  ïðèâåëî  ê  îòêðûòèþ  èòàëüÿíñêèì  âðà÷îì  Ãàëüâàíè  òàê
- 'k" %,.#. ãàëüâàíè÷åñêîãî ýëåêòðè÷åñòâà.
     Èñòîðèÿ  ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé  â  ìåäèöèíå  î÷åíü
èíòåðåñíà  òåì, ÷òî îíà ïîêàçûâàåò, êàê íîâûå îòêðûòèÿ  â  îáëàñòè
ôèçè÷åñêèõ  íàóê  áûâàþò âûçâàíû çàäà÷àìè äðóãèõ  íàóê  (â  äàííîì
ñëó÷àå ìåäèöèíû).

                                 
                    Ïåðâûå òåîðèè ýëåêòðè÷åñòâà
     
     Âìåñòå   ñ   óñêîðèâøèìñÿ  ðàçâèòèåì  îïûòíîãî   èññëåäîâàíèÿ
ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé âîçíèêàþò è òåîðèè ýòèõ ÿâëåíèé.
     Êîíå÷íî,  åùå  äî  ñåðåäèíû XVIII â.  ñóùåñòâîâàëè  íåêîòîðûå
ñîîáðàæåíèÿ   î   ïðèðîäå  ýëåêòðè÷åñòâà.  Íî  îíè   áûëè   âåñüìà
ïðèìèòèâíûìè.   Â   áîëüøèíñòâå  ñëó÷àåâ  ýëåêòðè÷åñêèå   äåéñòâèÿ
îáúÿñíÿëèñü  íàëè÷èåì  âîêðóã çàðÿæåííûõ òåë  íåêèõ  ýëåêòðè÷åñêèõ
àòìîñôåð.
     Â  ñåðåäèíå  XVIII  â.  ïîÿâëÿþòñÿ óæå  áîëåå  ñîäåðæàòåëüíûå
òåîðèè  ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé. Ýòè òåîðèè ìîæíî ðàçäåëèòü  íà  äâå
îñíîâíûå ãðóïïû.
     Ïåðâàÿ  ãðóïïà - ýòî òåîðèè çëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé, îñíîâàííûå
íà ïðèíöèïå äàëüíîäåéñòâèÿ.
     Âòîðàÿ  ãðóïïà - ýòî òåîðèè, â îñíîâó êîòîðûõ ïîëîæåí ïðèíöèï
áíèçêîäåéñòâèÿ.
     Îñòàíîâèìñÿ   ñíà÷àëà  íà  ðàçâèòèè  òåîðèè   äàëüíîäåéñòâèÿ,
êîòîðàÿ   ïîëó÷èëà   â   XVIII   â.  ïî÷òè   âñåîáùåå   ïðèçíàíèå.
Îñíîâîïîëîæíèêàìè   òåîðèè   äàëüíîäåéñòâèÿ   áûëè   Ôðàíêëèí    è
ïåòåðáóðãñêèé àêàäåìèê Ýïèíóñ.
     Ôðàíêëèí åùå â 40-õ ã. XVIII â. ïîñòðîèë òåîðèþ ýëåêòðè÷åñêèõ
ÿâëåíèé.  Îí  ïðåäïîëîæèë,  ÷òî  ñóùåñòâóåò  îñîáàÿ  ýëåêòðè÷åñêàÿ
ìàòåðèÿ,  ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñîáîé íåêóþ òîíêóþ,  íåâèäèìóþ  æèäêîñòü.
×àñòèöû  ýòîé  ìàòåðèè  îáëàäàþò ñâîéñòâîì îòòàëêèâàòüñÿ  äðóã  îò
äðóãà è ïðèòÿãèâàòüñÿ ê ÷àñòèöàì îáû÷íîé ìàòåðèè, ò. å. ê ÷àñòèöàì
âåùåñòâà, ïî ñîâðåìåííûì ïîíÿòèÿì.
     Ýëåêòðè÷åñêàÿ  ìàòåðèÿ ïðèñóòñòâóåò â  òåëàõ  â  îïðåäåëåííûõ
êîëè÷åñòâàõ, è â çòîì ñëó÷àå åå ïðèñóòñòâèå íå îáíàðóæèâàåòñÿ.  Íî
åñëè â òåëå ïîÿâëÿåòñÿ èçáûòîê ýòîé ìàòåðèè, òî òåëî ýëåêòðèçóåòñÿ
ïîëîæèòåëüíî; íàáîðîò, åñëè â òåëå áóäåò íåäîñòàòîê ýòîé  ìàòåðèè,
òî  òåëî  ýëåêòðèçóåòñÿ îòðèöàòåëüíî. Íàçâàíèå  ("ïîëîæèòåëüíîå  è
îòðèöàòåëüíîå  ýëåêòðè÷åñòâî", êîòîðîå òàê  è  îñòàëîñü  â  íàóêå,
ïðèíàäëåæèò Ôðàíêëèíó.
     Ýëåêòðè÷åñêàÿ ìàòåðèÿ, ïî Ôðàíêëèíó, ñîñòîèò èç îñîáî  òîíêèõ
÷àñòèö,  ïîýòîìó  îíà  ìîæåò ïðîõîäèòü ñêâîçü  âåùåñòâî.  Îñîáåííî
ëåãêî îíà ïðîõîäèò ÷åðåç ïðîâîäíèêè.
     Èç   òåîðèè  Ôðàíêëèíà  ñëåäóåò  î÷åíü  âàæíîå  ïîëîæåíèå   î
ñîõðàíåíèè  ýëåêòðè÷åñêîãî  çàðÿäà. Äåéñòâèòåëüíî,  äëÿ  ñîçäàíèÿ,
íàïðèìåð, îòðèöàòåëüíîãî çàðÿäà íà êàêîì-ëèáî òåëå íóæíî  îò  íåãî
îòíÿòü íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî ýëåêòðè÷åñêîé æèäêîñòè, êîòîðàÿ äîëæíà
ïåðåéòè íà äðóãîå òåëî è îáðàçîâàòü òàì ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä  òàêîé
æå âåëè÷èíû. Ïîñëå ñîåäèíåíèÿ ýòèõ òåë ýëåêòðè÷åñêàÿ ìàòåðèÿ âíîâü
ðàñïðåäåëèòñÿ  ìåæäó íèìè òàê, ÷òîáû ýòè òåëà  ñòàëè  ýëåêòðè÷åñêè
íåéòðàëüíûìè.
     Ýòî  ïîëîæåíèå Ôðàíêëèí äåìîíñòðèðîâàë íà îïûòå. Äâà ÷åëîâåêà
ñòîÿò íà ñìîëÿíîì äèñêå (äëÿ èçîëÿöèè èõ îò îêðóæàþùèõ ïðåäìåòîâ è
çåìëè).  Îäèí ÷åëîâåê íàòèðàåò ñòåêëÿííóþ òðóáêó. Äðóãîé  êàñàåòñÿ
ýòîé  òðóáêè  ïàëüöåì  è  èçâëåêàåò  èñêðó.  Îáà  ÷åëîâåêà  òåïåðü
îêàçûâàþòñÿ     íàýëåêòðèçîâàííûìè:    îäèí    -     îòðèöàòåëüíûì
m+%*b`(g%ab".,,  äðóãîé - ïîëîæèòåëüíûì. Íî  ïðè  ýòîì  èõ  çàðÿäû
ðàâíû  ïî àáñîëþòíîé âåëè÷èíå. Ïîñëå ñîïðèêîñíîâåíèÿ ëþäè ïîòåðÿþò
ñâîè çàðÿäû è ñòàíóò ýëåêòðè÷åñêè íåéòðàëüíûìè.
     Òåîðèÿ Ôðàíêëèíà áûëà ðàçâèòà Ôðàíöåì Ýïèíóñîì (1724 - 1802).
Ïðè ýòîì Ýïèíóñ êàê áû áðàë çà îáðàçåö òåîðèþ òÿãîòåíèÿ Íüþòîíà.
     Íüþòîí  ïðåäïîëîæèë,  ÷òî ìåæäó âñåìè ÷àñòèöàìè  îáû÷íûõ  òåë
äåéñòâóþò äàëüíîäåéñòâóþùèå ñèëû. Ýòè ñèëû öåíòðàëüíûå,  ò.å.  îíè
äåéñòâóþò ïî ïðÿìîé, ñîåäèíÿþùåé ÷àñòèöû.
     Ýïèíóñ  æå  ïðåäïîëàãàåò,  ÷òî ìåæäó ÷àñòèöàìè  ýëåêòðè÷åñêîé
ìàòåðèè òàêæå äåéñòâóþò öåíòðàëüíûå äàëüíîäåéñòâóþùèå ñèëû. Òîëüêî
ñèëû  òÿãîòåíèÿ  ÿâëÿþòñÿ ñèëàìè ïðèòÿæåíèÿ, ñèëû æå,  äåéñòâóþùèå
ìåæäó  ÷àñòèöàìè  ýëåêòðè÷åñêîé ìàòåðèè,  -  ñèëàìè  îòòàëêèâàíèÿ.
Êðîìå  òîãî,  ìåæäó  ÷àñòèöàìè ýëåêòðè÷åñêîé ìàòåðèè  è  ÷àñòèöàìè
îáû÷íîãî  âåùåñòâà,  òàê  æå  êàê è  ó  Ôðàíêëèíà  äåéñòâóþò  ñèëû
ïðèòÿæåíèÿ.  È  ýòè  ñèëû  àíàëîãè÷íî  ñèëàì  òÿãîãåíèÿ   ÿâëÿþòñÿ
äàëüíîäåéñòâóþùèìè è öåíòðàëüíûìè.
     Äàëåå  Ýïèíóñ ïîäîáíî Íüþòîíó ãîâîðèò, ÷òî ââåäåííûå èì  ñèëû
íóæíî  ïðèçíàòü êàê ôàêò è ÷òî â íàñòîÿùåå âðåìÿ íåëüçÿ îáúÿñíèòü,
êàêèì  îáðàçîì  îíè äåéñòâóþò ÷åðåç ïðîñòðàíñòâî.  Ïðèäóìûâàòü  æå
íåîáîñíîâàííûå ãèïîòåçû îí íå æåëàåò. Çäåñü îí ïîëíîñòüþ  êîïèðóåò
Íüþòîíà.
     Ýïèíóñ  èäåò äàëüøå, ñðàâíèâàë ñèëû òÿãîòåíèÿ è ýëåêòðè÷åñêèå
ñèëû.  Îí  ïðåäïîëàãàåò,  ÷òî  ñèëû, äåéñòâóþùèå  ìåæäó  ÷àñòèöàìè
ýëåêòðè÷åñêîé   ìàòåðèè,   "èçìåíÿþòñÿ   îáðàòíî   ïðîïîðöèîíàëüíî
êâàäðàòó   ðàññòîÿíèÿ.   Òàê   ìîæíî  ïðåäïîëàãàòü   ñ   íåêîòîðûì
ïðàâäîïîäîáèåì,  èáî  â  ïîëüçó  òàêîé  çàâèñèìîñòè,  ïî-âèäèìîìó,
ãîâîðèò  àíàëîãèÿ ñ äðóãèìè ÿâëåíèÿìè ïðèðîäû". Ýòà ïðåäïîëàãàåìàÿ
àíàëîãèÿ è äàåò âîçìîæíîñòü Ýïèíóñó ïîñòðîèòü òåîðèþ ýëåêòðè÷åñêéõ
ÿâëåíèé.
     Îäíîé èç èíòåðåñíûõ åãî ðàáîò áûëî èññëåäîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîé
èíäóêöèè.   Ýïèíóñ  ïîêàçàë,  ÷òî  åñëè  ê  ïðîâîäíèêó  ïðèáëèçèòü
çàðÿæåííîå òåëî, òî íà ïðîâîäíèêå ïîÿâëÿþòñÿ ýëåêòðè÷åñêèå çàðÿäû.
Ïðè   ýòîì  ñòîðîíà  åãî,  ê  êîòîðîé  ïîäíîñÿò  çàðÿæåííîå  òåëî,
ýëåêòðèçóåòñÿ  çàðÿäîì  ïðîòèâîïîëîæíîãî  çíàêà.  È  íàîáîðîò,  íà
óäàëåííîé ÷àñòè ïðîâîäíèêà îáðàçóåòñÿ çàðÿä òîãî æå çíàêà,  ÷òî  è
íà ïîäíåñåííîì òåëå.
     Åñëè  óáðàòü  çàðÿæåííîå òåëî, òî ïðîâîäíèê ñíîâà  ñòàíîâèòñÿ
íåçàðÿæåííûì. Íî åñëè ïðîâîäíèê ìîæåò áûòü ðàçäåëåí íà äâå ÷àñòè â
ïðèñóòñòâèè   çàðÿæåííîãî  òåëà,  òî  ïîëó÷àòñÿ  äâà   ïðîâîäíèêà,
çàðÿæåííûå  ðàçíîèìåííûìè  çàðÿäàìè,  êîòîðûå  îñòàíóòñÿ   è   ïðè
óäàëåíèè èíäóöèðóþùåãî çàðÿäà.
     Ýïèíóñ  ïîäòâåðäèë è çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî  çàðÿäà.
Îí  ïèñàë:  "Åñëè  ÿ  õî÷ó â êàêîì-ëèáî òåëå óâåëè÷èòü  êîëè÷åñòâî
ýëåêòðè÷åñêîé  ìàòåðèè, ÿ äîëæåí íåèçáåæíî âçÿòü  åå  âíå  åãî  è,
ñëåäîâàòåëüíî, óìåíüøèòü åå â êàêîì-ëèáî äðóãîì òåëå".
     Îäíîâðåìåííî  ñ òåîðèåé ýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé, îñíîâàííîé  íà
ïðåäñòàâëåíèè î äàëüíîäåéñòâèè, ïîÿâëÿþòñÿ òåîðèè ýòèõ ÿâëåíèé,  â
îñíîâå   êîòîðûõ   ëåæèò   ïðèíöèï   áëèçêîäåéñòâèÿ.   Îäíèì    èç
ðîäîíà÷àëüíèêîâ ýòîé òåîðèè ìîæíî ñ÷èòàòü Ëîìîíîñîâà.
     Ëîìîíîñîâ  áûë ïðîòèâíèêîì òåîðèè äàëüíîäåéñòâèÿ. Îí  ñ÷èòàë,
÷òî òåëî íå ìîæåò äåéñòâîâàòü íà äðóãèå ìãíîâåííî ÷åðåç ïóñòîå èëè
çàïîëíåííîå ÷åì-ëèáî ïðîñòðàíñòâî.
     Îí  ïîëàãàë,  ÷òî ýëåêòðè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ïåðåäàåòñÿ  îò
òåëà   ê   òåëó  ÷åðåç  îñîáóþ  ñðåäó,  çàïîëíÿþùóþ   âñå   ïóñòîå
ïðîñòðàíñòâî,  â  ÷àñòíîñòè  è ïðîñòðàíñòâî  ìåæäó  ÷àñòèöàìè,  èç
êîòîðûõ ñîñòîèò "âåñîìàÿ ìàòåðèÿ", ò. å. âåùåñòâî.
     Ýëåêòðè÷åñêèå  ÿâëåíèÿ, ïî Ëîìîíîñîâó, ñëåäóåò  ðàññìàòðèâàòü
êàê  îïðåäåëåííûå ìèêðîñêîïè÷åñêèå äâèæåíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â ýôèðå.
Rî æå ñàìîå îòíîñèòñÿ è ê ìàãíèòíûì ÿâëåíèÿì.
     Íà  òî÷êå  çðåíèÿ  áëèçêîäåéñòâèí â  òåîðèè  ýëåêòðè÷åñòâà  è
ìàãíåòèçìà  ñòîÿë è äðóãîé ïåòåðáóðãñêèé àêàäåìèê -  Ë.  Ýéëåð.  Â
ñåðåäèíå  XVIII  â.,  êàê  è  Ëîìîíîñîâ,  îí  âûñòóïèë  çà  òåîðèþ
áëèçêîäåéñòâèÿ.  Îí ïðåäïîëàãàë ñóùåñòâîâàíèå ýôèðà,  äâèæåíèåì  è
ñâîéñòâàìè êîòîðîãî îáúÿñíÿë íàáëþäàåìûå ýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ.
     Îäíàêî òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ Ëîìîíîñîâà è Ýéëåðà  â  òî
âðåìÿ  íå ìîãëè ïîëó÷èòü ðàçâèòèÿ. Âñêîðå áûë îòêðûò çàêîí Êóëîíà.
Îí  áûë ïî ñâîåé ôîðìå òàêèì æå, êàê è çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ,
è,  åñòåñòâåííî,  åãî  ïîíèìàíèå áûëî òàêèì æå,  êàê  è  ïîíèìàíèå
çàêîíà  òÿãîòåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, çàêîí Êóëîíà áûë  âîñïðèíÿò  êàê
äîêàçàòåëüñòâî òåîðèè äàëüíîäåéñòâèÿ.
     Ïîñëå  îòêðûòèÿ  çàêîíà  Êóëîíà òåîðèÿ äàïüíîäåéñòâèÿ  ñîâñåì
âûòåñíÿåò  òåîðèþ  áëèçêîäåéñòâèÿ.  È  òîëüêî  â  XIX  â.  Ôàðàäåé
âîçðîæäàåò  òåîðèþ  áëèçêîäåéñòâèÿ. Îäíàêî åå  âñåîáùåå  ïðèçíàíèå
íà÷èíàåòñÿ  ñî  âòîðîé  ïîëîâèíû XIX â., ïîñëå  ýêñïåðèìåíòàëüíîãî
äîêàçàòåëüñòâà òåîðèè Ìàêñâåëëà.

                                 
                  Èñòîðèÿ îòêðûòèÿ çàêîíà Êóëîíà
     
     Îñíîâíîé çàêîí ýëåêòðîñòàòèêè - çàêîí Êóëîíà - áûë óñòàíîâëåí
ôðàíöóçñêèì ôèçèêîì Êóëîíîì â 80-õ ãã. XVIII â.
     Îäíàêî  èñòîðèÿ åãî îòêðûòèÿ íà÷èíàåòñÿ ðàíüøå.  Ýòà  èñòîðèÿ
ïîêàçûâàåò îäèí èç ïóòåé, ïî êîòîðîìó ðàçâèâàåòñÿ ôèçèêà,  -  ïóòü
ïðèìåíåíèÿ àíàëîãèè, î êîòîðîì ìû óïîìèíàëè âûøå.
     Ìû  âèäåëè,  ÷òî  Ýïèíóñ  óæå äîãàäûâàëñÿ  î  òîì,  ÷òî  ñèëà
âçàèìîäåéñòâèÿ     ìåæäó    ýëåêòðè÷åñêèìè    çàðÿäàìè     îáðàòíî
ïðîïîðöèîíàëüíà  êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ ìåæäó  íèìè.  È  ýòà  äîãàäêà
âîçíèêëà  íà  îñíîâå íåêîòîðîé àíàëîãèè ìåæäó ñèëàìè  òÿãîòåíèÿ  è
ýëåêòðè÷åñêèìè ñèëàìè.
     Íî  àíàëîãèÿ  íå ÿâëÿåòñÿ äîêàçàòåëüñòâîì. Âûâîä èç  àíàëîãèè
âñåãäà  òðåáóåò  ïðîâåðêè.  Îïèðàÿñü òîëüêî  íà  àíàëîãèþ,.  ìîæíî
ïðèéòè è ê íåâåðíûì ðåçóëüòàòàì. Ýïèíóñ íå ïðîâåðèë ñïðàâåäëèâîñòü
äàííîé   àíàëîãèè,  è  ïîýòîìó  åãî  âûñêàçûâàíèå   èìåëî   òîëüêî
ïðåäïîëîæèòåëüíûé õàðàêòåð.
     Èíà÷å  ïîñòóïèë  àíãëèéñêèé ó÷åíûé  Ãåíðè  Êàâåíäèø  (1731  -
1810).  Îí  òàêæå  èñõîäèë èç àíàëîãèè ìåæäó  ñèëàìè  òÿãîãåíèÿ  è
ñèëàìè  ýëåêòðè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Íî îí ïîøåë äàëüøå,  íåæåëè
Ýïèíóñ, è ïðîâåðèë íà îïûòå âûâîäû, âûòåêàþùèå èç íåå.
     Äàäèì ïðåäñòàâëåíèå îá èññëåäîâàíèè, âûïîëíåííîì Êàâåíäèøåì.
     Áûëî   èçâåñòíî,  ÷òî  åñëè  âçÿòü  ïîëûé  øàð  ñ  ðàâíîìåðíî
ðàñïðåäåëåííîé  ìàññîé,  ò.å.  ñ ïîñòîÿííîé  ïëîòíîñòüþ,  òî  ìèëà
òÿãîòåíèÿ äåéñòâóþùàÿ âíóòðè øàðà íà êàêóþ-ëèáî ìàññó, áóäåò ðàâíà
íóëþ. Ýòî ñëåäóåò èç ïðîñûõ ñîîáðàæåíèé. Ïîïûòàåìñÿ èõ ïîíÿòü.
     Ïðåäñòàâèì ñåáå î÷åíü òîíêèé øàðîâîé ñëîé, îáðàçîâàííûé äâóìÿ
î÷åíü  áëèçêèìè  ñôåðàìè, èìåþùèìè îäèí è  òîò  æå  öåíòð.  Ïóñòü,
íàïðèìåð, ðàäèóñ âíåøíåé ñôåðû áóäåò R, à òîëùèíà ñëîÿ d
     
     . Ïëîòíîñòü ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî ñîñòîèò øàðîâîé ñëîé, r.
     Îïðåäåëèì ñèëó òÿãîòåíèÿ, äåéñòâóþùóþ ñî ñòîðîíû íàøåãî  ñëîÿ
íà ìàòåðèàëüíóþ òî÷êó, ïîìåùåííóþ âíóòðè íåãî â êàêîé-òî òî÷êå à.
     Äëÿ  ýòîé öåëè ïðîâåäåì ÷åðåç òî÷êó à è öåíòð 0 ïðÿìóþ).  Ýòà
ïðÿìàÿ  ïåðåñå÷åò  âíåøíþþ ñôåðó â äâóõ òî÷êàõ Ñ  è  Ñ'.  Ïîñòðîèì
òåïåðü  íà  ïîâåðõíîñòè  ñôåðû  âîêðóã  òî÷êè  Ñ  î÷åíü  ìàëåíüêèé
÷åòûðåõóãîëüíèê   1,   íàñòîëüêî   ìàëåíüêèé,   ÷òî   åãî    ìîæíî
`  aa,  b`(" bl êàê ïëîñêèé êâàäðàò. Îáîçíà÷èì óãëû ýòîãî êâàäðàòà
d1,  d2,  d3,d4.  Ïóñòü  åãî  ïëîùàäü  S,  îáúåì  ñîîòâåòñòâóþùåãî
ýëåìåíòà øàðîâîãî ñëîÿ V.
     Ïðîâåäåì çàòåì ïðÿìûå ëèíèè ÷åðåç òî÷êó à è òî÷êè d1, d2, d3,
d4.  Ýòè  ïðÿìûå ïåðåñåêóò ñôåðó âòîðè÷íî â òî÷êàõ d1', d2',  d3',
d4'.  Ñîåäèíèâ  ýòè  òî÷êè, ìû ïîëó÷èì âòîðîé  ÷åòûðåõóãîëüíèê  2,
êîòîðûé òàêæå ìîæíî áóäåò ðàññìàòðèâàòü êàê ïëîñêèé êâàäðàò. Ïóñòü
åãî  ïëîùàäü  áóäåò S', à ñîîòâåòñòâóþùèé ýëåìåíò îáúåìà  øàðîâîãî
ñëîÿ áóäåò V'.
     Ëåãêî  âèäåòü, ÷òî ñèëà òÿãîòåíèÿ, äåéñòâóþùàÿ  íà  ìàññó  m,
ïîìåùåííóþ â òî÷êå a, ñî ñòîðîíû ýëåìåíòîâ øàðîâîãî ñëîÿ V  è  V',
áóäåò  ðàâíà  íóëþ.  Äåéñòâèòåëüíî,  ìàññû  ýòèõ  ýëåìåíòîâ  áóäóò
îòíîñèòüñÿ  êàê ïëîùàäè êâàäðàòîâ S è S'. Â ñâîþ î÷åðåäü,  ïëîùàäè
êâàäðàòîâ S è S' áóäóò ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíû êâàäðàòàì èõ  ñòîðîí,
ñëåäîâàòåëüíî,  ïðÿìî  ïðîïîðöèîíàëüíû êâàäðàòàì  ðàññòîÿíèé  ýòèõ
ýëåìåíòîâ äî òî÷êè à - Ñà è Ñ'à.
     Òàêèì  îáðàçîì,  ñèëû  òÿãîòåíèÿ,  äåéñòâóþùèå  íà  ìàññó  ñî
ñòîðîíû  ýëåìåíòîâ  1  è 2, áóäóò ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíû  êâàäðàòàì
ðàññòîÿíèé  ýòèõ  ýëåìåíòîâ äî òî÷êè à. Íî ñ äðóãîé  ñòîðîíû,  ýòè
ñèëû ïî çàêîíó âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ äîëæíû áûòü, íàîáîðîò, îáðàòíî
ïðîïîðöèîíàëüíû êâàäðàòàì ðàññòîÿíèé ýòèõ ýëåìåíòîâ äî òî÷êè à.
     Ó÷èòûâàÿ,  ÷òî  ñèëû, äåéñòâóþùèå ñî ñòîðîíû  ïðîòèâîïîëîæíûõ
ýëåìåíòîâ, èìåþò ïðîòèâîïîëîæíûå íàïðàâëåíèÿ, ïðèõîäèì  ê  âûâîäó,
÷òî ñóììà ýòèõ ñèë äîëæíà áûòü ðàâíà íóëþ.
     Îòñþäà ñåé÷àñ æå ñëåäóåò è îáùèé âûâîä î ðàâåíñòâå íóëþ  ñèëû
òÿãîòåíèÿ, äåéñòâóþùåé íà ìàññó, ïîìåùåííóþ âíóòðü øàðîâîãî ñëîÿ.
     Äåéñòâèòåëüíî,  âåäü ìû ìîæåì âåñü øàðîâîé  ñëîé  ðàçáèòü  íà
ìàëåíüêèå  ýëåìåíòû, ïîäîáíûå ýëåìåíòàì 1. È äëÿ  ëþáîãî  ýëåìåíòà
âñåãäà  íàéäåòñÿ äðóãîé ýëåìåíò, äåéñòâèå êîòîðîãî íà ìàññó  áóäåò
ïðÿìî   ïðîòèâîïîëîæíûì.  Â  ðåçóëüòàòå  ýòîãî   ñèëà   òÿãîòåíèÿ,
äåéñòâóþùàÿ âíóòðè øàðîâîãî ñëîÿ íà ìàññó, áóäåò ðàâíà íóëþ. Òàêîâ
ðåçóëüòàò,  ê  êîòîðîìó ìû ïðèøëè. Íóæíî òîëüêî  ïîä÷åðêíóòü,  ÷òî
ýòîò   ðåçóëüòàò  ñïðàâåäëèâ  äëÿ  ñëó÷àÿ,  êîãäà   ñèëà   îáðàòíî
ïðîïîðöèîíàëüíà  èìåííî êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ.  Åñëè  áû  ñèëà  áûëà
ïðîïîðöèîíàëüíà ðàññòîÿíèþ â äðóãîé ñòåïåíè, òàêîãî ðåçóëüòàòà  ìû
áû íå ïîëó÷èëè.
     Ïîëó÷åííûé  âûâîä  ìû  ìîæåì ñåé÷àñ æå  ïåðåíåñòè  íà  ñëó÷àé
ýëåêòðè÷åñêèõ ñèë.
     Ïðåäñòàâèì  ñåáå  îïÿòü òîíêèé øàðîâîé ñëîé,  íà  ïîâåðõíîñòè
êîòîðîãî  ðàâíîìåðíî  ðàñïðåäåëåí  ýëåêòðè÷åñêèé  çàðÿä.  Ïîìåñòèì
âíóòðü  ýòîãî  ñëîÿ  äðóãîé çàðÿä. Åñëè ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ  ìåæäó
çàðÿäàìè îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòàì ðàññòîÿíèé ìåæäó  íèìè,
òî  ïî  àíàëîãèè ñ ï ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà íåãî ñî ñò  ïî  øàðîâîìó
ñëîþ, áóäåò ðàâíà íóëþ. Åñëè ïîìåñòèòü âíóòðü ñëîÿ âòîðîé òàêîé æå
çàðÿä  òîãî æå çíàêà, òî îíè áóäóò îòòàëêèâàòüñÿ äðóã îò  äðóãà  è
äâèãàòüñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû.
     Êàâåíäèø  â  70-õ ãã. XVIII â. ïðîäåëàë òàêîé îïûò.  Îí  âçÿë
çàðÿæåííûé   ìåòàëëè÷åñêèé  øàð  è  ïîìåñòèë  åãî  âíóòðü   ïîëîãî
ìåòàëëè÷åñêîãî  øàðà,  îáðàçîâàííîãî  äâóìÿ  ïîëóøàðèÿìè.  Âíåøíèé
ïîëûé øàð ñíà÷àëà áûë íå çàðÿæåí.
     3àòåì  âíóòðåííèé øàð òîíêîé ïðîâîëîêîé ñîåäèíÿëñÿ ñ  âíåøíèì
øàðîì,  äëÿ  ÷åãî  áûëî  ñäåëàíî â ïîñëåäíåì ìàëåíüêîå  îòâåðñòèå.
×åðåç   íåêîòîðîå  âðåìÿ  ïîëóøàðèÿ  ðàçúåäèíÿëè   è   îñâîáîæäàëè
âíóòðåííèé øàð. Ïîñëå ýòîãî ñîåäèíÿëè åãî ñ ýëåêòðîñêîïîì.
     ×òî  ïîêàçûâàë ýëåêòðîñêîï? Åñëè ïðàâèëüíî ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî
ñèëû   âçàèìîäåéñòâèÿ  ìåæäó  çàðÿäàìè  (â  äàííîì   ñëó÷àå   ñèëû
îòòàíêèâàíèÿ)  îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíû êâàäðàòó  ðàññòîÿíèÿ  ìåæäó
íèìè, òî ýëåêòðîñêîï ïîêàæåò îòñóòñòâèå çàðÿäà.
     Äåéñòâèòåëüíî, êàê òîëüêî âíóòðåííèé øàð ñîåäèíÿëè ïðîâîëîêîé
ñ  ïîëóøàðèÿìè, òàê ñåé÷àñ æå ýëåêòðè÷åñòâî íà÷èíàëî ïåðåòåêàòü  ñ
øàðà  ïî ïðîâîëîêå íà ïîëóøàðèÿ, ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿÿñü íà  íèõ.
Âåäü  ìåæäó  çàðÿäàìè,  íàõîäÿùèìèñÿ  íà  òàðå,  äåéñòâîâàëà  ñèëà
îòòàëêèâàíèÿ,  íî  ïîêà  øàð  èçîëèðîâàí,  çàðÿäû  íå  ìîãëè   åãî
ïîêèíóòü.   Ïîïàâ   æå   íà   âíåøíèé   øàð,   çàðÿäû   ðàâíîìåðíî
ðàñïðåäåëÿëèñü  íà  åãî  ïîâåðõíîñòè,  è  èõ  äåéñòâèå  íà  çàðÿä,
íàõîäÿùèéñÿ âíóòðè øàðà, ïðåêðàùàëîñü.
     Ïåðåòåêàíèå  çàðÿäîâ  ñ  âíóòðåííåãî øàðà  íà  âíåøíèé  áóäåò
ïðîèñõîäèòü  äî  òåõ ïîð,ïîêà îíè âñå íå ïîêèíóò  âíóòðåííèé  øàð.
Îòñþäà  Êàâåíäèø  è  ñäåëàë âûâîä î òîì, ÷òî  ñèëû  âçàèìîäåéñòâèÿ
ìåæäó  ýëåêòðè÷åñêèìè  çàðÿäàìè îáðàòíî  ïðîïîðöèîíàëüíû  êâàäðàòó
ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè.
     Òàêèì   îáðàçîì,  ìû  äîëæíû  ñêàçàòü,  ÷òî  Êàâåíäèø  ïåðâûì
ýêñïåðèìåíòàëüíî  óñòàíîâèë  çàêîí  âçàèìîäåéñòâèÿ   ýëåêòðè÷åñêèõ
çàðÿäîâ.  Îäíàêî îí íå îáíàðîäîâàë ñâîåãî îòêðûòèÿ. È  ýòà  ðàáîòà
îñòàâàëàñü ïðè åãî æèçíè íåèçâåñòíîé. Î íåé óçíàëè ãîðàçäî  ïîçæå,
òîëüêî  â  ñåðåäèíå  ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ, ïîñëå  òîãî  êàê  Ìàêñâåëë
îïóáëèêîâàë  åå.  Êîíå÷íî, ê ýòîìó âðåìåíè  îíà  èìåëà  óæå  ÷èñòî
èñòîðè÷åñêèé èíòåðåñ.
     Íå çíàÿ îá èññëåäîâàíèÿõ Êàâåíäèøà, ôðàíöóçñêèé ó÷åíûìé Øàðëü
Êóíîí  (1736  - 1806) â 80-õ ãã. XVIII â. ïðîäåëàë  ðÿä  îïûòîâ  è
óñòàíîâèë îñíîâíîé çàêîí ýëåêòðîñòàòèêè, ïîëó÷èâøèé åãî èìÿ.
     Êóëîí  óñòàíîâèë,  âî-ïåðâûõ, ÷òî ñèëà  âçàèìîäåéñòâèÿ  ìåæäó
òî÷å÷íûìè  çàðÿäàìè  îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà  êâàäðàòó  ðàññòîÿíèÿ
ìåæäó  íèìè.  Ýòà  ñèëà  áóäåò  ñèëîé  îòòàëêèâàíèÿ,  åñëè  çàðÿäû
îäíîèìåííûå, è ñèëîé ïðèòÿæåíèÿ, åñëè çàðÿäû ðàçíîèìåííûå.
     Âî-âòîðûõ,  Êóëîí  ââåë  ïîíÿòèå êîëè÷åñòâà  ýëåêòðè÷åñòâà  è
îïðåäåëèë,  ÷òî ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó çàðÿäàìè ïðîïîðöèîíàëüíà
èõ âåëè÷èíå.
     Êóëîí  òàêæå  ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàë ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ
ìåæäó  ìàãíèòàìè. Íà îñíîâàíèè äàííûõ ýêñïåðèìåíòà è ïîëàãàÿ,  ÷òî
íàðÿäó  ñ  ýëåêòðè÷åñêèìè  ñóùåñòâóþò è  ìàãíèòíûå  çàðÿäû,  Êóëîí
ïðèøåë  ê  çàêëþ÷åíèþ,  ÷òî ñèëû âçàèìîäåéñòâèÿ  ìåæäó  ìàãíèòíûìè
çàðÿäàìè  èëè  ìàãíèòíûìè  ìàññàìè òàêæå  îáðàòíî  ïðîïîðöèîíàëüíû
êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè.
     Â ñâÿçè ñ ýòèì çàêîí Êóëîíà äëÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ìàãíèòîâ ñòàëè
âûðàæàòü êàê çàêîí âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ìàãíèòíûìè ìàññàìè m1 è m2
â âèäå ôîðìóëû:
     
     Â ïîñëåäóþùåì, óæå â XIX â. âûÿñíèëîñü, ÷òî ìàãíèòíûõ çàðÿäîâ
íå   ñóùåñòâóåò.   Íî  çàêîíîì  Êóëîíà  äëÿ  ìàãíèòîâ   ïðîäîëæàëè
ïîëüçîâàòüñÿ,  õîòÿ  åìó  óæå ïðèäàâàëè èíîé  ñìûñë,  íåæåëè  òîò,
êîòîðûé âêëàäûâàë â íåãî Êóëîí.

                                 
            Ââåäåíèå ïîíÿòèÿ ïîòåíöèàëàâ ýëåêòðîñòàòèêó
     
     Îòêðûòèå  çàêîíà  Êóëîíà áûëî î÷åíü âàæíûì øàãîì  â  ðàçâèòèè
ó÷åíèÿ  îá  ýëåêòðè÷åñòâå è ìàãíåòèçìå. Ýòî áûë ïåðâûé  ôèçè÷åñêèé
çàêîí,  âûðàæàþùèé  êîëè÷åñòâåííûå ñîîòíîøåíèÿ  ìåæäó  ôèçè÷åñêèìè
âåëè÷èíàìè â ó÷åíèè îá ýëåêòðè÷åñòâå è ìàãíåòèçìå.
     Ñ  ïîìîùüþ ýòîãî çàêîíà ìîæíî áûëî ðåøàòü çàäà÷è î íàõîæäåíèè
ñèë,  äåéñòâóþùèõ íà çàðÿäû ñî ñòîðîíû äðóãèõ çàðÿäîâ, êàê  óãîäíî
ðàñïîëîæåííûõ  â ïðîñòðàíñòâå. Åñëè ýòî áûëè òî÷å÷íûå  çàðÿäû,  òî
ïîäîáíûå çàäà÷è ðåøàëèñü ñðàçó íåïîñðåäñòâåííûì ïðèìåíåíèåì çàêîíà
Jóëîíà. Åñëè æå çàðÿäû ðàñïðåäåëÿëèñü â òåëàõ íåïðåðûâíî ïî îáúåìó
èëè  ïî  ïîâåðõíîñòè,  òî íóæíî áûëî ââåñòè ïîíÿòèå  îáúåìíîé  èëè
ïîâåðõíîñòíîé  ïëîòíîñòè çàðÿäîâ. Èìåííî êîãäà  çàðÿäû  íåïðåðûâíî
ðàñïðåäåëÿëèñü  ïî  îáúåìó,  òî ïëîòíîñòü  çàðÿäà  r  îïðåäåëÿëàñü
âåëè÷èíîé  Dq/DV,  ãäå  DV  -  ýëåìåíò  îáúåìà,  à  Dq  -   çàðÿä,
íàõîäÿùèéñÿ  â  ýòîì  îáúåìå,  ñîâñåì  òàê  æå,  êàê  îïðåäåëÿåòñÿ
ïëîòíîñòü  âåùåñòâà â ñëó÷àå íåðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ  ìàññ  â
òåëå.
     Àíàëîãè÷íî è ïîâåðõíîñòíàÿ ïëîòíîñòü çàðÿäà s îïðåäåëÿåòÿ  ïî
ôîðìóëå:  s = Dq/DS, ãäå DS - ýëåìåíò ïîâåðõíîñòè, à DS  -  çàðÿä,
ïðèõîäÿùèéñÿ íà ýòîò çëåìåíò ïîâåðõíîñòè.
     Äàëåå, äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà çàðÿæåííûå òåëà  â
ñëó÷àå  íåïðåðûâíîãî  ðàñïðåäåëåíèÿ çàðÿäîâ, ïîñòóïàëè  àíàëîãè÷íî
òîìó,  êàê  ïîñòóïàëè  â  òåîðèè òÿãîòåíèÿ äëÿ  ñëó÷àÿ  íåïðåðûâíî
ðàñïðåäåëåííûõ ìàññ.
     Îáúåì  èëè  ïîâåðõíîñòü  ðàññìàòðèâàåìûõ  òåë  ðàçáèâàëè   íà
ýëåìåíòû  îáúåìà  èëè  ýëåìåíòû ïîâåðõíîñòè è  äëÿ  âçàèìîäåéñòâèÿ
çàðÿäîâ,  íàõîäÿùèõñÿ  â  ýòèõ  ýëåìåíòàõ  îáúåìà  èëè   íà   ýòèõ
ýëåìåíòàìè  ïîâåðõíîñòè, ïðèìåíÿëè íåïîñðåäñòâåííî  çàêîí  Êóëîíà,
ïîñêîëüêó òàêèå çàðÿäû ìîæíî áûëî ñ÷èòàòü òî÷å÷íûìè.
     Îäíàêî  òàêîãî ðîäà çàäà÷è íå ïðåäñòàâëÿëè áîëüøîãî èíòåðåñà.
Ãîðàçäî  áîëåå  èíòåðåñíûìè  è  âàæíûìè  áûëè  çàäà÷è,  â  êîòîðûõ
òðåáîâàëîñü îïðåäåëèòü ðàñïðåäåëåíèå çàðÿäîâ íà ïðîâîäíèêàõ.
     Òàêîâà,  íàïðèìåð,  çàäà÷à î ðàñïðåäåëåíèè  ýëåêòðè÷åñòâà  íà
ïðîâîäíèêå çàäàííîé ôîðìû.
     Èìååòñÿ  ïðîâîäíèê çàäàííîé ôîðìû. Åìó ñîîáùàþò  îïðåäåëåííûé
ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä. Íóæíî íàéòè, êàê ðàñïðåäåëèòñÿ ýòîò çàðÿä  íà
ïðîâîäíèêå  è  êàêîâà áóäåò "ýëåêòðè÷åñêàÿ ñèëà"  â  ïðîñòðàíñòâå,
îêðóæàþùåì ýòîò ïðîâîäíèê. Ìû ñêàçàëè "ýëåêòðè÷åñêàÿ ñèëà"), à  íå
íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïîòîìó, ÷òî åùå íè ïîíÿòèÿ ïîëÿ,
íè  ïîíÿòèÿ  íàïðÿæåííîñòè  íå  áûëî.  Ãîâîðèëè  î  ñèëå,  êîòîðàÿ
äåéñòâóåò íà çàðÿä, ïîìåùåííûé â êàêóþ-ëèáî òî÷êó ïðîñòðàíñòâà.
     Äëÿ  ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è ñðàçó ïðèìåíÿòü çàêîí Êóïîíà íåëüçÿ,
ïîòîìó  ÷òî  ðàñïðåäåëåíèå çàðÿäîâ íåèçâåñòíî. Êàê æå ïîñòóïèòü  â
ýòîì ñëó÷àå?
     Óæå Êóëîí íàìåòèë ïóòü ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è. Îí óñòàíîâèë, ÷òî
ýëåêòðè÷åñêèé   çàðÿä   ðàñïîëàãàåòñÿ   òîëüêî   íà    ïîâåðõíîñòè
ïðîâîäíèêà, íî ñ ðàçëè÷íîé ïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòüþ. Ïðè ýòîì, êàê
óæå   áûëî   ÿñíî,   "ýëåêòðè÷åñêèå  ñèëû",   äåéñòâóþùèå   âíóòðè
ïðîâîäíèêà, äîëæíû áûòü ðàâíû íóëþ.
     Ýòîò   ïðèíöèï  ïîëîæèë  â  îñíîâó  ðàçðàáîòàííîé  èì  òåîðèè
ðàñïðåäåëåíèÿ çàðÿäîâ ïî ïðîâîäíèêó ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé  Ïóàññîí  â
íà÷àëå XIX â.
     Ïóàññîí  (òàê  æå  êàê  è Êóëîí) ñ÷èòàë  â  ïðîòèâîïîëîæíîñòü
ìíåíèÿì  Ôðàíêëèíà  è  Ýïèíóñà, ÷òî ñóùåñòâóþò  äâå  ýëåêòðè÷åñêèå
æèäêîñòè  (ïîëîæèòåëüíîå  è îòðèöàòåëüíîå ýëåêòðè÷åñòâî).  ×àñòèöû
îäíîé  è  òîé æå æèäêîñòè îòòàëêèâàþòñÿ, à ðàçíûõ - ïðèòÿãèâàþòñÿ.
Ñèëû ïðèòÿæåíèÿ è îòòàëêèâàíèÿ îïðåäåëÿþòñÿ çàêîíîì Êóëîíà.
     Â  íåçàðÿæåííîì  ñîñòîÿíèè â òåëå èìåþòñÿ  ðàâíûå  êîëè÷åñòâà
ýëåêòðè÷åñòâà  îáîèõ  çíàêîâ.  Îíè ðàñïðåäåëåíû  ðàâíîìåðíî  è  íå
îáíàðóæèâàþò ñåáÿ. Òåëî ïðèîáðåòàåò ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä, åñëè  åìó
ñîîáùàåòñÿ äîïîëíèòåëüíîå êîëè÷åñòâî ýëåêòðè÷åñòâà òîãî èëè  èíîãî
çíàêà.
     Â ïðîâîäíèêàõ ýëåêòðè÷åñêèå ÷àñòèöû ïåðåäâèãàþòñÿ ñâîáîäíî, â
íåïðîâîäíèêàõ èõ ïåðåäâèæåíèå çàòðóäíåíî.
     Åñëè  ïðîâîäÿùåìó  ýëåêòðè÷åñòâî òåëó ñîîáùàþò  ýëåêòðè÷åñêèé
çàðÿä, òî ýëåêòðè÷åñêèå ÷àñòèöû, îòòàëêèâàÿñü äðóã îò äðóãà, áóäóò
ñòðåìèòüñÿ  ê ïîâåðõíîñòè ïðîâîäíèêà. È òàê êàê ïðîâîäíèê  îêðóæåí
-%/`.".$oi(, âîçäóõîì, òî ýëåêòðè÷åñòâî áóäåò ñêàïëèâàòüñÿ  òîíêèì
ñëîåì íà åãî ïîâåðõíîñòè. Ýòîò ïðîöåññ ïîéäåò äî òåõ ïîð, ïîêà âñå
÷àñòèöû  ýëåêòðè÷åñêîé ìàòåðèè íå ñîáåðóòñÿ íà  ïîâåðõíîñòè.  È  â
ýòîì  ñëó÷àå  ýëåêòðè÷åñêèå ñèëû âíóòðè ïðîâîäíèêà ñòàíóò  ðàâíûìè
íóëþ,   êàêèìè  îíè  áûëè  è  äî  òîãî,  êàê  ïðîâîäíèêó  ñîîáùèëè
ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä.
     Ðàâåíñòâî   íóëþ   "ýëåêòðè÷åñêîé  ñèëû"  âíóòðè   ïðîâîäíèêà
ÿâëÿåòñÿ ãëàâíûì óñëîâèåì, íà îñíîâå êîòîðîãî ìîæíî ðåøàòü  çàäà÷ó
î ðàñïðåäåëåíèè ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà â ïðîâîäíèêå. È òàê êàê ýòîò
çàðÿä    ðàñïîëàãàåòñÿ   íà   åãî   ïîâåðõíîñòè,   òî   îïðåäåëÿþò
ïîâåðõíîñòíóþ ïëîòíîñòü ýëåêòðè÷åñòâà íà ýòîì ïðîâîäíèêå.
     Ïîëüçóÿñü  óêàçàííûì  ïðèíöèïîì,  Ïóàññîí  ðåøàåò  çàäà÷ó   î
ðàñïðåäåëåíèè  ïëîòíîñòè  ýëåêòðè÷åñêîãî  çàðÿäà  íà  ïðîâîäíèêàõ,
èìåþùèõ  ôîðìó øàðà, ýëëèïñîèäà, äâóõ ñîïðèêàñàþùèõñÿ  øàðîâ.  ×òî
êàñàåòñÿ  ðàñïðåäåëåíèÿ çàðÿäà íà ïîâåðõíîñòè øàðà, òî ýòà  çàäà÷à
ðåøàåòñí  ñðàçó,  èñõîäÿ èç ñèììåòðèè ôèãóðû. Äåéñòâèòåëüíî,  âåäü
âñå  òî÷êè  ïîâåðõíîñòè øàðà ñîâåðøåííî îäèíàêîâû, è íåò  íèêàêîãî
îñíîâàíèÿ   äëÿ   òîãî,   ÷òîáû  â  êàêîé-ëèáî   òî÷êå   ïëîòíîñòü
ýëåêòðè÷åñêîãî  çàðÿäà  îòëè÷àëàñü áû îò åãî  ïëîòíîñòè  â  äðóãîé
òî÷êå,  Ïîýòîìó ìû ïðèõîäèì ê çàêëþ÷åíèþ, ÷òî ýëåêòðè÷åñêèé  çàðÿä
ðàñïðåäåëÿåòñÿ ñ ðàâíîìåðíîé ïëîòíîñòüþ ïî âñåé ïîâåðõíîñòè øàðà.
     Ðåøàÿ  çàäà÷è  íà ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðè÷åñòâà ïî  ïîâåðõíîñòè
ïðîâîäíèêîâ,  Ïóàññîí  ïðèøåë ê ìûñëè  ââåñòè  íåêîòîðóþ  ôóíêöèþ,
çàâèñÿùóþ  îò êîîðäèíàò, êîòîðàÿ îáëåã÷àëà áû ðåøåíèå  çàäà÷.  Îíà
çàìå÷àòåëüíà òåì, ÷òî ïðèíèìàåò ïîñòîÿííîå çíà÷åíèå íà ïîâåðõíîñòè
ïðîâîäíèêà.
     Èçó÷èë ñâîéñòâà ýòîé ôóíêöèè è øèðîêî ïðèìåíèë åå äëÿ ðåøåíèÿ
çàäà÷  íà  ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ  àíãëèéñêèé  ó÷åíûé
Ãðèí, êîòîðûé è íàçâàë ýòó ôóíêöèþ ïîòåíöèàëüíîé. Âïîñëåäñòâèè  æå
îíà ïîëó÷èëà íàèìåíîâàíèå ïîòåíöèàëà ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ.
     Ãðèí âûÿñíèë, ÷òî ôèçè÷åñêèé ñìûñë èìååò íå ñàìà ýòà ôóíêöèÿ,
à  ðàçíîñòü  åå  çíà÷åíèé  äëÿ  ðàçëè÷íûõ  òî÷åê  ïðîñòðàíñòâà.  Â
ðàçëè÷íûõ  òî÷êàõ  ïðîâîäíèêà çíà÷åíèå ôóíêöèè  âñåãäà  îäèíàêîâî.
Ãîâîðÿ   ñîâðåìåííûì   ÿçûêîì,  ïîâåðõíîñòü  ïðîâîäíèêà   ÿâëÿåòñÿ
ýêâèïîòåíöèàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ.
     Ïîìèìî   Ãðèíà,   òåîðèþ  ïîòåíöèàëà  ðàçðàáàòûâàë   íåìåöêèé
ìàòåìàòèê Ãàóññ.
     Ïîíÿòèå   ïîòåíöèàëà   ýëåêòðè÷åñêîãî  ïîëÿ   íåïîñðåäñòâåííî
ñâÿçàíî ñ ïîíÿòèåì ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Äåéñòâèòåëüíî, ïîòåíöèàë
â  äàííîé  òî÷êå  ðàâåí  ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè,  êîòîðîé  îáëàäàåò
åäèíè÷íûé  ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä, ïîìåùåííûé â ýòó òî÷êó.  Ïðè  ýòîì
çíà÷åíèå   ïîòåíöèàëà,   òàê  æå  êàê  è  ïîòåíöèàëüíîé   ýíåðãèè,
îïðåäåëÿåòñÿ  ñ òî÷íîñòüþ äî ïðîèçâîëüíîé ïîñòîÿííîé.  Â  ñâÿçè  ñ
ýòèì  ñëåäóåò ãîâîðèòü íå î ïîòåíöèàëå äàííîé òî÷êè, à î  ðàçíîñòè
ïîòåíöèàëîâ  ìåæäó  äâóìÿ  òî÷êàìè (èëè  ïîòåíöèàëå  äàííîé  òî÷êè
îòíîñèòåëüíî ïîòåíöèàëà äðóãîé âûáðàííîé òî÷êè). Ïîòåíöèàë, òàê æå
êàê  è  ïîòåíöèàëüíàÿ  ýíåðãèÿ, îïðåäåëÿåòñÿ  ðàáîòîé,ïðîèçâîäèìîé
ýëåêòðè÷åñêèìè  ñèëàìè  ïðè  ïåðåìåùåíèè  çàðÿäà  â  ïðîñòðàíñòâå.
Èìåííî  ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ äâóõ òî÷åê ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ  ðàâíà
âçÿòîé  ñ  îáðàòíûì  çíàêîì ðàáîòå ïîëÿ ïî ïåðåìåùåíèþ  åäèíè÷íîãî
çàðÿäà èç îäíîé òî÷êè â äðóãóþ.

                     ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÝËÅÊÒÐÎÄÈÍÀÌÈÊÈ

           Èñòîðèÿ èçîáðåòåíèÿ ãàëüâàíè÷åñêîãî ýëåìåíòà
     
     Âàæíåéøèì  øàãîì âïåðåä â ðàçâèòèè ó÷åíèÿ îá ýëåêòðè÷åñêèõ  è
ìàãíèòíûõ  ÿâëåíèÿõ áûëî èçîáðåòåíèå ïåðâîãî èñòî÷íèêà ïîñòîÿííîãî
òîêà   -   ãàëüâàíè÷åñêîãî  ýëåìåíòà.  Èñòîðèÿ  ýòîãî  èçîáðåòåíèÿ
íà÷èíàåòñÿ  ñ  ðàáîò èòàëüÿíñêîãî âðà÷à Ëóèäæè  Ãàëüâàíè  (1737  -
1798), îòíîñÿùèõñÿ ê êîíöó XVIII â.
     Ãàëüâàíè èíòåðåñîâàëñÿ ôèçèîëîãè÷åñêèì äåéñòâèåì ýëåêòðè-
     ÷åñêîãî  ðàçðÿäà.  Íà÷èíàÿ  ñ 80-õ  ãã.  XVIII  ñòîëåòèÿ,  îí
ïðåäïðèíÿë   ðÿä  îïûòîâ  äëÿ  âûÿñíåíèÿ  äåéñòâèÿ  ýëåêòðè÷åñêîãî
ðàçðÿäà  íà ìóñêóëû ïðåïàðèðîâàííîé ëÿãóøêè. Îäíàæäû îí îáíàðóæèë,
÷òî ïðè ïðîñêàêèâàíèè èñêðû â ýëåêòðè÷åñêîé ìàøèíå èëè ïðè ðàçðÿäå
ëåéäåíñêîé  áàíêè ìóñêóëû ëÿãóøêè ñîêðàùàëèñü, åñëè ê  íèì  â  ýòî
âðåìÿ ïðèêàñàëèñü ìåòàëëè÷åñêèì ñêàëüïåëåì.
     3àèíòåðåñîâàâøèñü   íàáëþäàåìûì  ýôôåêòîì,   Ãàëüâàíè   ðåøèë
ïðîâåðèòü,  íå  áóäåò  ëè îêàçûâàòü òàêîå  æå  äåéñòâèå  íà  ëàïêè
ëÿãóøêè  àòìîñôåðíîå ýëåêòðè÷åñòâî. Äåéñòâèòåëüíî,  ñîåäèíèâ  îäèí
êîíåö  íåðâà  ëàïêè  ëÿãóøêè ïðîâîäíèêîì ñ  èçîëèðîâàííûì  øåñòîì,
âûñòàâëåííûì íà êðûøå, à äðóãîé êîíåö íåðâà ñ çåìëåé, îí  çàìåòèë,
÷òî  âî  âðåìÿ  ãðîçû  âðåìÿ  îò  âðåìåíè  ïðîèñõîäèëî  ñîêðàùåíèå
ìóñêóëîâ ëÿãóøêè.
     Çàòåì  Ãàëüâàíè  ïîäâåñèë ïðåïàðèðîâàííûõ ëÿãóøåê  çà  ìåäíûå
êðþêè,  çàöåïëåííûå  çà  èõ ñïèííîé ìîçã, îêîëî  æåëåçíîé  ðåøåòêè
ñàäà.  Îí  îáíàðóæèë,  ÷òî èíîãäà, êîãäà  ìûøöû  ëÿãóøêè  êàñàëèñü
æåëåçíîé  îãðàäû,  ïðîèñõîäèëî  ñîêðàùåíèå  ìóñêóëîâ.  Ïðè÷åì  ýòè
ÿâëåíèÿ  íàáëþäàëèñü  è  â  ÿñíóþ  ïîãîäó.  Ñëåäîâàòåëüíî,   ðåøèë
Ãàëüâàíè,   â  äàííîì  ñëó÷àå  óæå  íå  ãðîçà  ÿâëÿåòñÿ   ïðè÷èíîé
íàáëþäàåìîãî ÿâëåíèÿ.
     Äëÿ  ïîäòâåðæäåíèÿ  ýòîãî âûâîäà Ãàëüâàíè  ïðîäåëàë  ïîäîáíûé
îïûò  â  êîìíàòå.  Îí  âçÿë ëÿãóøêó, ó êîòîðîé  ñïèííîé  íåðâ  áûë
ñîåäèíåí  ñ  ìåäíûì  êðþêîì, è ïîëîæèë  åå  íà  æåëåçíóþ  äîùå÷êó.
Îêàçàëîñü,  ÷òî êîãäà ìåäíûé êðþ÷îê êàñàëñÿ æåëåçà, òî ïðîèñõîäèëî
ñîêðàùåíèå ìóñêóëîâ ëÿãóøêè.
     Ãàëüâàíè  ðåøèë, ÷òî îòêðûë "æèâîòíîå ýëåêòðè÷åñòâî",  ò.  å.
ýëåêòðè÷åñòâî,  êîòîðîå  âûðàáàòûâàåòñÿ â îðãàíèçìå  ëÿãóøêè.  Ïðè
çàìûêàíèè  íåðâà  ëÿãóøêè  ïîñðåäñòâîì ìåäíîãî  êðþêà  è  æåëåçíîé
äîùå÷êè   îáðàçóåòñÿ   çàìêíóòàÿ  öåïü,   ïî   êîòîðîé   ïðîáåãàåò
ýëåêòðè÷åñêèé  çàðÿä (ýëåêòðè÷åñêàÿ æèäêîñòü èëè ìàòåðèÿ),  ÷òî  è
âûçûâàåò ñîêðàùåíèå ìóñêóëîâ.
     Îòêðûòèåì  Ãàëüâàíè çàèíòåðåñîâàëèñü è ôèçèêè è âðà÷è.  Ñðåäè
ôèçèêîâ  áûë ñîîòå÷åñòâåííèê Ãàëüâàíè Àëåññàíäðî Âîëüòà.  (1745  -
1827).  Âîëüòà  ïîâòîðèë îïûòû Ãàëüâàíè, à çàòåì ðåøèë  ïðîâåðèòü,
êàê áóäóò ñåáÿ âåñòè ìóñêóëû ëÿãóøêè, åñëè ÷åðåç íèõ ïðîïóñòèòü íå
("æèâîòíîå ýëåêòðè÷åñòâî"), à ýëåêòðè÷åñòâî, ïîëó÷åííîå êàêèì-ëèáî
èç  èçâåñòíûõ ñïîñîáîâ. Ïðè ýòîì îí îáíàðóæèë, ÷òî ìóñêóëû ëÿãóøêè
òàê æå ñîêðàùàëèñü, êàê è â îïûòå Ãàëüâàíè.
     Ïðîäåëàâ  òàêîãî ðîäà èññëåäîâàíèÿ, Âîëüòà ïðèøåë  ê  âûâîäó,
÷òî   ëÿãóøêà   ÿâëÿåòñÿ   òîëüêî   ("ïðèáîðîì"),   ðåãèñòðèðóþùèì
ïðîòåêàíèå   ýëåêòðè÷åñòâà,   ÷òî  íèêàêîãî   îñîáîãî   "æèâîòíîãî
ýëåêòðè÷åñòâà" íå ñóùåñòâóåò.
     Ïî÷åìó   æå   âñå-òàêè  â  îïûòå  Ãàëüâàíè  ìóñêóëû   ëÿãóøêè
ðåãèñòðèðóþòïðîòåêàíèå  ýëåêòðè÷åñêîãî  ðàçðÿäà?  ×òî  ÿâëÿåòñÿ  â
äàííîì  ñëó÷àå  èñòî÷íèêîì ýëåêòðè÷åñòâà? Âîëüòà ïðåäïîëîæèë,  ÷òî
ïðè÷èíîé ýëåêòðè÷åñòâà ÿâëÿåòñÿ êîíòàêò äâóõ ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ.
     Íóæíî  îòìåòèòü,  ÷òî óæå Ãàëüâàíè çàìåòèë  çàâèñèìîñòü  ñèëû
ñóäîðîæíîãî  ñæàòèÿ ìóñêóëîâ ëÿãóøêè îò ðîäà ìåòàëëîâ,  îáðàçóþùèõ
öåïü,  ïî  êîòîðîé  ïðîòåêàåò ýëåêòðè÷åñòâî.  Îäíàêî  Ãàëüâàíè  íå
îáðàòèë  íà;,òî ñåðüåçíîãî âíèìàíèÿ. Âîëüòà æå, íàîáîðîò, óñìîòðåë
â íåì âîçìîæíîñòü ïîñòðîåíèÿ íîâîé òåîðèè.
     Íå  ñîãëàñèâøèñü ñ òåîðèåé ("æèâîòíîãî ýëåêòðè÷åñòâà", Âîëüòà
âûäâèíóë  òåîðèþ "ìåòàëëè÷åñêîãî ýëåêòðè÷åñòâà".  Ïî  ýòîé  òåîðèè
ïðè÷èíîé  ãàëüâàíè÷åñêîãî  ýëåêòðè÷åñòâà ÿâëÿåòñÿ  ñîïðèêîñíîâåíèå
ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ.
     Â  êàæäîì  ìåòàëëå,  ñ÷èòàë Âîëüòà, ñîäåðæèòñÿ  ýëåêòðè÷åñêàÿ
æèäêîñòü  (ôëþèä), êîòîðàÿ, êîãäà ìåòàëë íå çàðÿæåí,  íàõîäèòñÿ  â
ïîêîå  è  ñåáÿ  íå  ïðîÿâëÿåò.  Íî åñëè  ñîåäèíèòü  äâà  ðàçëè÷íûõ
ìåòàëëà,   òî  ðàâíîâåñèå  ýëåêòðè÷åñòâà  âíóòðè  íèõ   íàðóøèòñÿ:
ýëåêòðè÷åñêàÿ  æèäêîñòü ïðèäåò â äâèæåíèå. Ïðè ýòîì  ýëåêòðè÷åñêèé
ôëþèä  â íåêîòîðîì êîëè÷åñòâå ïåðåéäåò èç îäíîãî ìåòàëëà â äðóãîé,
ïîñëå  ÷åãî ðàâíîâåñèå âíîâü âîññòàíîâèòñÿ. Íî â ðåçóëüòàòå  ýòîãî
ìåòàëëû   íàýëåêòðèçóþòñÿ:   îäèí   -   ïîëîæèòåëüíî,   äðóãîé   -
îòðèöàòåëüíî.
     Ýòè  ñîîáðàæåíèÿ  Âîëüòà ïîäòâåðäèë  íà  îïûòå.  Åìó  óäàëîñü
ïîêàçàòü,  ÷òî  äåéñòâèòåëüíî  ïðè  ïðîñòîì  ñîïðèêîñíîâåíèè  äâóõ
ìåòàëëîâ  îäèí  èç íèõ ïðèîáðåòàåò ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä,  à  äðóãîé
îòðèöàòåëüíûé.   Òàêèì  îáðàçîì,  Âîëüòà  îòêðûë  òàê   íàçûâàåìóþ
êîíòàêòíóþ ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ. Âîëüòà ïðîäåëûâàë ñëåäóþùèé îïûò.
Íà  ìåäíûé äèñê, ïðèêðåïëåííûé ê îáûêíîâåííîìó ýëåêòðîñêîïó âìåñòî
øàðèêà, îí ïîìåùàë òàêîé æå äèñê, èçãîòîâëåííûé èç äðóãîãî ìåòàëëà
è  èìåþùèé  ðóêîÿòêó. Äèñêè ïðè íàëîæåíèè â ðÿäå ìåñò ïðèõîäèëè  â
ñîïðèêîñíîâåíèå.  Â  ðåçóëüòàòå  ýòîãî  ìåæäó  äèñêàìè  ïîÿâëÿëàñü
êîíòàêòíàÿ  ðàçíîñòü  ïîòåíöèàëîâ (ïî òåðìèíîëîãèè  Âîëüòà,  ìåæäó
äèñêàìè âîçíèêàëà "ðàçíîñòü íàïðÿæåíèé").
     Äëÿ òîãî ÷òîáû îáíàðóæèòü "ðàçíîñòü íàïðÿæåíèé", ïîÿâëÿþùóþñÿ
ïðè  ñîïðèêîñíîâåíèè ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ, êîòîðàÿ,  âîîáùå  ãîâîðÿ,
ìàëà  (ïîðÿäêà 1Â), Âîëüòà ïîäíèìàë âåðõíèé äèñê è òîãäà  ëèñòî÷êè
ýëåêòðîñêîïà çàìåòíî ðàñõîäèëèñü. Ýòî âûçûâàëîñü òåì, ÷òî  åìêîñòü
êîíäåíñàòîðà,  îáðàçîâàííîãî  äèñêàìè,  óìåíüøàëàñü,  à   ðàçíîñòü
ïîòåíöèàëîâ ìåæäó íèìè âî ñòîëüêî æå ðàç óâåëè÷èâàëàñü.
     Íî  îòêðûòèå êîíòàêòíîé ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ ìåæäó ðàçëè÷íûìè
ìåòàëëàìè  åùå  íå  ìîãëî îáúÿñíèòü îïûòîâ Ãàëüâàíè  ñ  ëÿãóøêàìè.
Íóæíû áûëè äîïîëíèòåëüíûå ïðåäïîëîæåíèÿ.
     Ñîñòàâèì   îáû÷íóþ  çàìêíóòóþ  öåïü  ïðîâîäíèêîâ  èç   ðàçíûõ
ìåòàëëîâ.  Íåñìîòðÿ  íà  òî  ÷òî ìåæäó ýòèìè  ìåòàëëàìè  âîçíèêàåò
ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ, ïîñòîÿííîãî òå÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñòâà ïî öåíè íå
ïîëó÷àåòñÿ.   Ýòî  ñðàçó  ïîíÿòíî  äëÿ  ïðîñòåéøåãî  ñëó÷àÿ   äâóõ
ìåòàëëîâ. Âîçüìåì, íàïðèìåð, äâà êóñêà ìåäíîé è öèíêîâîé ïðîâîëîêè
è  ñîåäèíèì  èõ  êîíöû.  Òîãäà îäíà èç  íèõ  (öèíêîâàÿ)  çàðÿäèòñÿ
îòðèöàòåëüíûì  ýëåêòðè÷åñòâîì,  à  ìåäíàÿ  -  ïîëîæèòåëüíûì.  Åñëè
òåïåðü  ñîåäèíèòü è äðóãèå êîíöû ýòèõ ïðîâîëîê, òî è â ýòîì ñëó÷àå
âòîðîé    êîíåö    öèíêîâîé   ïðîâîëîêè   áóäåò    ýëåêòðèçîâàòüñÿ
îòðèöàòåëüíî,    à   ñîîòâåòñòâóþùèé   êîíåö   ìåäíîé    ïðîâîëîêè
ïîëîæèòåëüíî.  È  ïîñòîÿííîãî  òå÷åíèÿ  ýëåêòðè÷åñòâà  â  öåïè  íå
ïîëó÷èòñÿ.
     Íî  à  îïûòå Ãàëüâàíè ñîåäèíÿëèñü íå òîëüêî ìåòàëëû.  Â  öåïü
âêëþ÷àëèñü è ìûøöû ëÿãóøêè, ñîäåðæàùèå è ñåáå æèäêîñòü. Âîò â ýòîì
è çàêëþ÷àåòñÿ âñå äåëî - ðåøèë Âîëüòà.
     Îí  ïðåäïîëîæèë, ÷òî âñå ïðîâîäíèêè ñëåäóåò  ðàçáèòü  íà  äâà
êëàññà:  ïðîâîäíèêè  ïåðâîãî  ðîäà - ìåòàëëû  è  íåêîòîðûå  äðóãèå
òâåðäûå òåëà è ïðîâîäíèêè âòîðîãî ðîäà - æèäêîñòè. Ïðè ýòîì Âîëüòà
ðåøèë,    ÷òî   ðàçíîñòü   ïîòåíöèàëîâ   âîçíèêàåò   òîëüêî    ïðè
ñîïðèêîñíîâåíèè ïðîâîäíèêîâ ïåðâîãî ðîäà.
     Òàêîå  ïðåäïîëîæåíèå  îáúÿñíÿëî îïûò Ãàëüâàíè.  Â  ðåçóëüòàòå
ñîïðèêîñíîâåíèÿ  äâóõ ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ íàðóøàåòñÿ  ðàâíîâåñèå  â
íèõ  ýëåêòðè÷åñòâà. Ýòî ðàâíîâåñèå âîññòàíàâëèâàåòñÿ â  ðåçóëüòàòå
òîãî,  ÷òî  ìåòàëëû ñîåäèíÿþòñÿ ÷åðåç òåëî ëÿãóøêè. Òàêèì  îáðàçîì
ýëåêòðè÷åñêîå  ðàâíîâåñèå  âñå  âðåìÿ  íàðóøàåòñÿ  è   âñå   âðåìÿ
".aab - "+(" %bao, çíà÷èò, ýëåêòðè÷åñòâî âñå âðåìÿ äâèæåòñÿ.
     Òàêîå  îáúÿñíåíèå îïûòà Ãàëüâàíè íåâåðíî, íî  îíî  íàòîëêíóëî
Âîëüòà   íà  ìûñëü  î  ñîçäàíèè  èñòî÷íèêà  ïîñòîÿííîãî   òîêà   -
ãàëüâàíè÷åñêîé  áàòàðåè. È âîò â 1800 ã.  Âîëüòà  ïîñòðîèë  ïåðâóþ
ãàëüâàíè÷åñêóþ áàòàðåþ - Âîëüòîâ ñòîëá.
     Âîëüòîâ   ñòîëá   ñîñòîÿë  èç  íåñêîëüêèõ  äåñÿòêîâ   êðóãëûõ
ñåðåáðÿíûõ  è  öèéêîâûõ ïëàñòèí, ïîëîæåííûõ äðóã íà  äðóãà.  Ìåæäó
ïàðàìè   ïëàñòèí  áûëè  ïðîëîæåíû  êàðòîííûå  êðóæêè,  ïðîïèòàííûå
ñîëåíîé   âîäîé.  Òàêîé  ïðèáîð  ñëóæèë  èñòî÷íèêîì   íåïðåðûâíîãî
ýëåêòðè÷åñêîãî ãîêà.
     Èíòåðåñíî, ÷òî â êà÷åñòâå äîâîäà î ñóùåñòâîâàíèè íåïðåðûâíîãî
ýëåêòðè÷åñêîãî  òîêà Âîëüòà îïÿòü-òàêè ïðèâëåêàë  íåïîñðåäñòâåííûå
îùóùåíèÿ  ÷åëîâåêà. Îí ïèñàë, ÷òî åñëè êðàéíèå  ïëàñòèíû  çàìêíóòû
÷åðåç  òåëî  ÷åëîâåêà,  òî ñíà÷àëà, êàê è â  ñëó÷àå  ñ  ëåéäåíñêîé
áàíêîé,  ÷åëîâåê  èñïûòûâàåò óäàð è ïîêàëûâàíèå.  3àòåì  âîçíèêàåò
îùóùåíèå  íåïðåðûâíîãî ææåíèÿ, "êîòîðîå íå òîëüêî  íå  óòèõàåò,  -
ãîâîðèò  Âîëüòà,  -  íî äåëàåòñÿ âñå ñèëüíåå è ñèëüíåå,  ñòàíîâÿñü
ñêîðî íåâûíîñèìûì, äî òåõ ïîð ïîêà öåïü íå ðàçîìêíåòñÿ".
     Èçîáðåòåíèå  Âîëüòîâà ñòîëáà - ïåðâîãî èñòî÷íèêà  ïîñòîÿííîãî
òîêà   -   èìåëî   îãðîìíîå  çíà÷åíèå  äëÿ  ðàçâèòèÿ   ó÷åíèÿ   îá
ýëåêòðè÷åñòâå  è  ìàãíåòèçìå. ×òî æå êàñàåòñÿ îáúÿñíåíèÿ  äåéñòâèÿ
ýòîãî  ïðèáîðà Âîëüòà, òî îíî, êàê ìû âèäåëè, áûëî îøèáî÷íûì.  Ýòî
âñêîðå çàìåòèëè íåêîòîðûå ó÷åíûå.
     Äåéñòâèòåëüíî,   ïî   òåîðèè   Âîëüòà   ïîëó÷àëîñü,   ÷òî   ñ
ãàëüâàíè÷åñêèì  ýëåìåíòîì  âî âðåìÿ  åãî  äåéñòâèÿ  íå  ïðîèñõîäèò
íèêàêèõ èçìåíåíèé. Ýëåêòðè÷åñêèé òîê òå÷åò ïî ïðîâîëîêå, íàãðåâàåò
åå, ìîæåò çàðÿäèòü ëåéäåíñêóþ áàíêó è ò. ä., íî ñàì ãàëüâàíè÷åñêèé
ýëåìåíò ïðè ýòîì îñòàåòñÿ íåèçìåííûì. Íî òàêîé ïðèáîð ÿâëÿåòñÿ  íå
÷åì èíûì, êàê âå÷íûì äâèãàòåëåì, êîòîðûé, íå èçìåíÿÿñü, ïðîèçâîäèò
èçìåíåíèå â îêðóæàþùèõ òåëàõ, â òîì ÷èñëå è ìåõàíè÷åñêóþ ðàáîòó.
     Ê  êîíöó  XVIII  â.  ñðåäè ó÷åíûõ óæå øèðîêî ðàñïðîñòðàíèëîñü
ìíåíèå  î  íåâîçìîæíîñòè ñóùåñòâîâàíèÿ âå÷íîãî äâèãàòåëÿ.  Ïîýòîìó
ìíîãèå  èç  íèõ îòâåðãëè òåîðèþ äåéñòâèÿ ãàëüâàíè÷åñêîãî ýëåìåíòà,
ïðèäóìàííóþ Âîëüòà.
     Â  ïðîòèâîâåñ òåîðèè Âîëüòà áûëà ïðåäëîæåíà õèìè÷åñêàÿ òåîðèÿ
ãàëüâàíè÷åñêîãî  ýëåìåíòà.  Âñêîðå  ïîñëå  åãî  èçîáðåòåíèÿ   áûëî
çàìå÷åíî,  ÷òî  â  ãàëüâàíè÷åñêîì ýëåìåíòå  ïðîèñõîäÿò  õèìè÷åñêèå
ðåàêöèè,   â  êîòîðûå  âñòóïàþò  ìåòàëëû  è  æèäêîñòè.  Ïðàâèëüíàÿ
õèìè÷åñêàÿ  òåîðèÿ  äåéñòâèÿ  ãàëüâàíè÷åñêîãî  ýëåìåíòà  âûòåñíèëà
òåîðèþ Âîëüòà.
     Ïîñëå  îòêðûòèÿ  Âîëüòîâà ñòîëáà ó÷åíûå ðàçíûõ  ñòðàí  íà÷àëè
èññëåäîâàòü    äåéñòâèÿ    ýëåêòðè÷åñêîãî    òîêà.    Ïðè     ýòîì
ñîâåðøåíñòâîâàëñÿ è ñàì ãàëüâàíè÷åñêèé ýëåìåíò. Óæå Âîëüòà  íàðÿäó
ñî  "ñòîëáîì"  ñòàë  óïîòðåáëÿòü áîëåå  óäîáíóþ  ÷àøå÷íóþ  áàòàðåþ
ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ äåéñòâèé ýëåêòðè÷åñêîãî
òîêà  ñòàëè  ñòðîèòü  áàòàðåè  ñî âñå  áîëüøèì  è  áîëüøèì  ÷èñëîì
ýëåìåíòîâ.
     Íàèáîëåå  êðóïíóþ  áàòàðåþ â ñàìîì  íà÷àëå  XIX  â.  ïîñòðîèë
ðóññêèé  ôèçèê  Âàñèëèé  Âëàäèìèðîâè÷  Ïåòðîâ  (1761  -  1834)   â
Ïåòåðáóðãå.  Åãî  áàòàðåÿ  ñîñòîÿëà  èç  4200  öèíêîâûõ  è  ìåäíûõ
êðóæêîâ.  Êðóæêè óêëàäûâàëèñü â ÿùèê ãîðèçîíòàëüíî  è  ðàçäåëÿëèñü
áóìàæíûìè  ïðîêëàäêàìè,  ïðîïèòàííûìè íàøàòûðåì.  Áàòàðåÿ  Ïåòðîâà
áûëà  îïèñàíà  èì  â  åãî  êíèãå ("Èçâåñòèÿ  î  Ãàëüâàíè-Âîëüòîâûõ
îïûòàõ", âûøåäøåé â Ðîññèè â 1803 ã.
     Ïåðâûå øàãè â èçó÷åíèè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà îòíîñèëèñü  ê  åãî
õèìè÷åñêèì äåéñòâèÿì. Óæå â òîì æå ãîäó, â êîòîðîì Âîëüòà  èçîáðåë
ãàëüâàíè÷åñêóþ áàòàðåþ, áûëî îòêðûòî ñâîéñòâî ýëåêòðè÷åñêîãî  òîêà
ðàçëàãàòü   âîäó.  Âñëåä  çà  ýòèì  áûëî  ïðîèçâåäåíî   ðàçëîæåíèå
m+%*b`(g%a*(,  òîêîì  ðàñòâîðîâ  íåêîòîðûõ  ñîëåé.   Â   1807   ã.
àíãëèéñêèé  õèìèê Äýâè ïóòåì ýëåêòðîëèçà ðàñïëàâîâ  åäêèõ  ùåëî÷åé
îòêðûë íîâûå ýëåìåíòû: êàëèé è íàòðèé.
     Èññëåäîâàíèå õèìè÷åñêîãî äåéñòâèÿ òîêà è âûÿñíåíèå õèìè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòàõ, ïðèâåëî ó÷åíûõ
ê   ðàçðàáîòêå  òåîðèè  ïðîõîæäåíèÿ  ýëåêòðè÷åñêîãî   òîêà   ÷åðåç
çëåêòðîëèòû.
     Âñëåä   çà   èçó÷åíèåì  õèìè÷åñêîãî  äåéñòâèÿ   òîêà   ó÷åíûå
îáðàòèëèñü  ê  åãî  òåïëîâûì  è  îïòè÷åñêèì  äåéñòâèÿì.   Íàèáîëåå
èíòåðåñíûì  ðåçóëüòàòîì ýòèõ èññëåäîâàíèé â ñàìîì  íà÷àëå  XIX  â.
áûëî îòêðûòèå ýëåêòðè÷åñêîé äóãè Ïåòðîâûì.
     Îòêðûòèå,  ñäåëàííîå Ïåòðîâûì, áûëî çàáûòî. Ìíîãèå,  îñîáåííî
èíîñòðàííûå,  ó÷åíûå î íåì íå çíàëè, òàê êàê  êíèãà  Ïåòðîâà  áûëà
íàïèñàíà  íà  ðóññêîì ÿçûêå. Ïîýòîìó, êîãäà Äýâè â 1812  ã.  ñíîâà
îòêðûë  ýëåêòðè÷åñêóþ  äóãó,  åãî  ñòàëè  ñ÷èòàòü  àâòîðîì   ýòîãî
îòêðûòèÿ.
     Íàèáîëåå   âàæíûì   ñîáûòèåì,  ïðèâåäøèì   âñêîðå   ê   íîâûì
ïðåäñòàâëåíèÿì  îá  ýëåêòðè÷åñêèõ  è  ìàãíèòíûìè  ÿâëåíèÿõ,   áûëî
îòêðûòèå  ìàãíèòíîãî  äåéñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî  òîêà.  Ê  èçëîæåíèþ
èñòîðèè ýòîãî îòêðûòèÿ ìû è ïåðåõîäèì.

                                 
                    Îòêðûòèå ýëåêòðîìàãíåòèçìà
     
     Â  XVIII  â.  ýëåêòðè÷åñòâî  è  ìàãíåòèçì  ñ÷èòàëèñü  õîòÿ  è
ïîõîæèìè, íî âñå æå èìåþùèìè ðàçëè÷íóþ ïðèðîäó ÿâëåíèÿìè.  Ïðàâäà,
áûëè  èçâåñòíû  íåêîòîðûå ôàêòû, óêàçûâàþùèå íà ñóùåñòâîâàíèå  êàê
áóäòî  áû  ñâÿçè  ìåæäó  ìàãíåòèçìîì  è  ýëåêòðè÷åñòâîì,  íàïðèìåð
íàìàãíè÷åíèå æåëåçíûõ ïðåäìåòîâ â ðåçóëüòàòå óäàðîâ ìîëíèè. Áîëüøå
òîãî,  Ôðàíêëèíó óäàëîñü êàê áóäòî áû íàìàãíèòèòü êóñîê  æåëåçà  ñ
ïîìîùüþ  ðàçðÿäà  ëåéäåíñêîé áàíêè. Âñå-òàêè  èçâåñòíûå  ôàêòû  íå
ïîçâîëÿëè   óâåðåííî  óòâåðæäàòü,  ÷òî  ìåæäó   ýëåêòðè÷åñêèìè   è
ìàãíèòíûìè ÿâëåíèÿìè ñóùåñòâóåò ñâÿçü.
     Òàêóþ  ñâÿçü  âïåðâûå îáíàðóæèë äàòñêèé ôèçèê  Õàíñ  Êðèñòèàí
Ýðñòåä  (1777  - 1851) â 1820 ã. Îí îòêðûë äåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî
òîêà íà ìàãíèòíóþ ñòðåëêó.
     Èíòåðåñíà   èñòîðèÿ  ýòîãî  îòêðûòèÿ.  Èäåì  î  ñâÿçè   ìåæäó
ýëåêòðè÷åñêèìè è ìàãíèòíûìè ÿâëåíèÿìè Ýðñòåä âûñêàçàë åùå â ïåðâîì
äåñÿòèëåòèè XIX â. Îí ïîëàãàë, ÷òî â ÿâëåíèÿõ ïðèðîäû, íåñìîòðÿ íà
âñå  èõ ìíîãîîáðàçèå, èìååòñÿ åäèíñòâî, ÷òî âñå îíè ñâÿçàíû  ìåæäó
ñîáîé.  Ðóêîâîäñòâóÿñü ýòîé èäååé, îí ïîñòàâèë ïåðåä ñîáîé  çàäà÷ó
âûÿñíèòü íà îïûòå, â ÷åì ýòà ñâÿçü ïðîÿâëÿåòñÿ.
     Ýðñòåä  îòêðûë, ÷òî åñëè íàä ïðîâîäíèêîì, íàïðàâëåííûì  âäîëü
çåìíîãî ìåðèäèàíà, ïîìåñòèòü ìàãíèòíóþ ñòðåëêó, êîòîðàÿ ïîêàçûâàåò
íà ñåâåð, è ïî ïðîâîäíèêó ïðîïóñòèòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê, òî ñòðåëêà
îòêëîíÿåòñÿ íà íåêîòîðûé óãîë.
     Ïîñëå  òîãî  êàê  Ýðñòåä  îïóáëèêîâàë ñâîå  îòêðûòèå,  ìíîãèå
ôèçèêè  çàíÿëèñü  èññëåäîâàíèåì ýòîãî íîâîãî ÿâëåíèÿ.  Ôðàíöóçñêèå
ó÷åíûå  Áèî è Ñàâàð ïîñòàðàëèñü óñòàíîâèòü çàêîí äåéñòâèÿ òîêà  íà
ìàãíèòíóþ  ñòðåëêó, ò. å. îïðåäåëèòü, êàê è îò ÷åãî çàâèñèò  ñèëà,
äåéñòâóþùàÿ  íà  ìàãíèòíóþ  ñòðåëêó,  êîãäà  îíà  ïîìåùåíà   îêîëî
ýëåêòðè÷åñêîãî  òîêà.  Îíè óñòàíîâèëè, ÷òî  ñèëà,  äåéñòâóþùàÿ  íà
ìàãíèòíûé   ïîëþñ   (íà   êîíåö  äëèííîãî  ìàãíèòà)   ñî   ñòîðîíû
ïðÿìîëèíåéíîãî  ïðîâîäíèêà ñ òîêîì, íàïðàâëåíà  ïåðïåíäèêóëÿðíî  ê
êðàò÷àéøåìó ðàññòîÿíèþ îò ïîëþñà äî ïðîâîäíèêà è ìîäóëü åå îáðàòíî
ïðîïîðöèîíàëåí ýòîìó ðàññòîÿíèþ.
     Ïîçíàêîìèâøèñü  ñ ðàáîòîé Áèî è Ñàâàðà, Ëàïëàñ  çàìåòèë,  ÷òî
äëÿ  ðàñ÷åòà  "ìàãíèòíîé" ñèëû, ò. å., ãîâîðÿ ñîâðåìåííûì  ÿçûêîì,
íàïðÿæåííîñòè  ìàãíèòíîãî  ïîëÿ,  ïîëåçíî  ðàññìàòðèâàòü  äåéñòâèå
î÷åíü  ìàëûõ  îòðåçêîâ ïðîâîäíèêà ñ òîêîì íà ìàãíèòíûé  ïîëþñ.  Èç
èçìåðåíèé Áèî è Ñàâàðà ñëåäîâàëî, ÷òî åñëè ââåñòè ïîíÿòèå ýëåìåíòà
ïðîâîäíèêà  Dl, òî ñèëà DF, äåéñòâóþùàÿ ñî ñòîðîíû ýòîãî  ýëåìåíòà
íà ïîëþñ ìàãíèòà, áóäåò ïðîïîðöèîíàëüíà DF ~ (Dl/r2)sina -, ãäå Dl
-  ýëåìåíò  ïðîâîäíèêà, a - óãîë, îáðàçîâàííûé  ýòèì  ýëåìåíòîì  è
ïðÿìîé, ïðîâåäåííîé èç ýëåìåíòà Dl â òî÷êó, â êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ
ñèëà,  à r - êðàò÷àéøåå ðàññòîÿíèå îò ìàãíèòíîãî ïîëþñà äî  ëèíèè,
ÿâëÿþùåéñÿ ïðîäîëæåíèåì ýëåìåíòà ïðîâîäíèêà.
     Ïîñëå òîãî êàê áûëî ââåäåíî ïîíÿòèå ñèëû òîêà è íàïðÿæåííîñòè
ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ýòîò çàêîí ñòàëè çàïèñûâàòü òàê:
     ãäå DH - íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ, I - ñèëà òîêà, à k  -
êîýôôèöèåíò, çàâèñÿùèé îò âûáîðà åäèíèö, â êîòîðûõ èçìåðÿþòñÿ  ýòè
âåëè÷èíû. Â ìåæäóíàðîäíîé ñèñòåìå åäèíèö ÑÈ ýòîò êîýôôèöèåíò ðàâåí
1/4p.

     Íîâûé  âàæíåéøèé  øàã  â  èññëåäîâàíèè ýëåêòðîìàãíåòèçìà  áûë
ñäåëàí  ôðàíöóçñêèì  ó÷åíûì Àíäðå Ìàðè Àìïåðîì  (1775  -  1836)  â
1820ã.
     Ðàçäóìûâàÿ  íàä îòêðûòèåì Ýðñòåäà, Àìïåð ïðèøåë ê  ñîâåðøåííî
íîâûì  èäåÿì.  Îí  ïðåäïîëîæèë, ÷òî ìàãíèòíûå  ÿâëåíèÿ  âûçûâàþòñÿ
âçàèìîäåéñòâèåì  ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ. Êàæäûé  ìàãíèò  ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé  ñèñòåìó  çàìêíóòûõ ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ,  ïëîñêîñòè  êîòîðûõ
ïåðïåíäèêóëÿðíû   îñè   ìàãíèòà.   Âçàèìîäåéñòâèå   ìàãíèòîâ,   èõ
ïðèòÿæåíèå è îòòàëêèâàíèå îáúÿñíÿþòñÿ ïðèòÿæåíèåì è îòòàëêèâàíèåì,
ñóùåñòâóþùèìè  ìåæäó  òîêàìè. 3åìíîé  ìàãíåòèçì  òàêæå  îáóñëîâëåí
ýëåêòðè÷åñêèìè òîêàìè, êîòîðûå ïðîòåêàþò â çåìíîì øàðå.
     Ýòà  ãèïîòåçà  òðåáîâàëà, êîíå÷íî, îïûòíîãî ïîäòâåðæäåíèÿ.  È
Àìïåð ïðîäåëàë öåëóþ ñåðèþ îïûòîâ äëÿ åå îáîñíîâàíèÿ.
     Ïåðâûå   îïûòû   Àìïåðà  çàêëþ÷àëèñü   â   îáíàðóæåíèè   ñèë,
äåéñòâóþùèõ  ìåæäó  ïðîâîäíèêàìè, ïî êîòîðûì  òå÷åò  ýëåêòðè÷åñêèé
òîê.  Îïûòû  ïîêàçàëè, ÷òî äâà ïðÿìîëèíåéíûõ ïðîâîäíèêà  ñ  òîêîì,
ðàñïîëîæåííûå ïàðàëëåëüíî äðóã äðóãó, ïðèòÿãèâàþòñÿ, åñëè  òîêè  â
íèõ   èìåþò   îäèíàêîâîå   íàïðàâëåíèå,  è   îòòàëêèâàþòñÿ,   åñëè
íàïðàâëåíèå òîêîâ ïðîòèâîïîëîæíî.
     Àìïåð  ïîêàçàë  òàêæå,  ÷òî âèòîê  ñ  òîêîì  è  ñïèðàëåâèäíûé
ïðîâîäíèê  ñ  òîêîì (ñîëåíîèä) âåäóò ñåáÿ êàê ìàãíèòû.  Äâà  òàêèõ
ïðîâîäíèêà  ïðèòÿãèâàþòñÿ è îòòàëêèâàþòñÿ ïîäîáíî  äâóì  ìàãíèòíûì
ñòðåëêàì.
     Ñâîè  ïåðâûå ñîîáùåíèÿ î ðåçóëüòàòàõ îïûòîâ Àìïåð ñ,äåëàë  íà
çàñåäàíèÿõ Ïàðèæñêîé àêàäåìèè íàóê îñåíüþ 1820 ã. Ïîñëå  ýòîãî  îí
çàíÿëñÿ  ðàçðàáîòêîé òåîðèè âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîâîäíèêîâ, ïî êîòîðûì
òå÷åò ýëåêòðè÷åñêèé òîê.
     Àìïåð  ðåøèë  â  îñíîâó òåîðèè âçàèìîäåéñòâèÿ òîêîâ  ïîëîæèòü
çàêîí  âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ýëåìåíòàìè òîêîâ. Íóæíî îòìåòèòü,  ÷òî
Àìïåð   ãîâîðèë   óæå   íå   ïðîñòî  î  âçàèìîäåéñòâèè   ýëåìåíòîâ
ïðîâîäíèêîâ, êàê Áèî è Ñàâàð, à î âçàèìîäåéñòâèè ýëåìåíòîâ  òîêîâ,
òàê  êàê  ê  òîìó âðåìåíè óæå âîçíèêëî ïîíÿòèå ñèëû  òîêà.  È  ýòî
ïîíÿòèå ââåë ñàì Àìïåð.
     Ñëåäóÿ âçãëÿäàì òîãî âðåìåíè î ïîäîáèè ýëåìåíòàðíûõ ñèë ñèëàì
òÿãîòåíèÿ,  Àìïåð  ïðåäïîëîæèë,  ÷òî  ñèëà  âçàèìîäåéñòâèè   ìåæäó
ýëåìåíòàìè  äâóõ òîêîâ áóäåò çàâèñåòü îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó  íèìè  è
äîëæíà áûòü íàïðàâëåíà ïî ïðÿìîé, ñîåäèíÿþùåé ýãè äâà ýëåìåíòà.
     Ïðîâåäÿ  áîëüøîå  ÷èñëî îïûòîâ ïî îïðåäåëåíèþ  âçàèìîäåéñòâèÿ
òîêîâ  â  ïðîâîäíèêàõ  ðàçëè÷íîé ôîðìû è ïî-ðàçíîìó  ðàñïîëîæåííûõ
$`c#  îòíîñèòåëüíî  äðóãà, Àìïåð â êîíöå êîíöîâ îïðåäåëèë  èñêîìóþ
ñèëó.    Ïîäîáíî    ñèëå   òÿãîòåíèÿ   îíà    îêàçàëàñü    îáðàòíî
ïðîïîðöèîíàëüíîé    êâàäðàòó    ðàññòîÿíèè    ìåæäó     ýëåìåíòàìè
ýëåêòðè÷åñêèõ  òîêîâ. Íî â îòëè÷èå îò ñèíû òÿãîòåíèÿ  åå  çíà÷åíèå
çàâèñåëî åùå è îò îòíîñèòåëüíîé îðèåíòàöèè ýëåìåíòîâ òîêîâ.
     Ôîðìóëó,  êîòîðóþ ïîëó÷èë Àìïåð, ìû ïðèâîäèòü íå  áóäåì.  Îíà
îêàçàëàñü  íåâåðíîé, ïîòîìó ÷òî îí çàðàíåå ïðåäïîëîæèë,  ÷òî  ñèíà
âçàèìîäåéñòâèÿ  ìåæäó ýëåìåíòàìè òîêîâ äîëæíà áûòü  íàïðàâëåíà  ïî
ïðÿìîé,  ñîåäèíÿþùåé  ýòè ýëåìåíòû. Íà  ñàìîì  æå  äåëå  ýòà  ñèëà
íàïðàâëåíà ïîä óãëîì ê ýòîé ïðÿìîé.

     Îäíàêî  âñëåäñòâèå òîãî ÷òî Àìïåð ïðîâîäèë îïûòû ñ çàìêíóòûìè
ïîñòîÿííûìè  òîêàìè,  îí  ïîëó÷àë ïðè ðàñ÷åòàõ  ïî  ñâîåé  ôîðìóëå
ïðàâèëüíûå  ðåçóëüòàòû. Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî äëÿ çàìêíóòûõ ïðîâîäíèêîâ
ôîðìóëà  Àìïåðà ïðèâîäèò ê òåì æå ðåçóëüòàòàì, ÷òî è  èñïðàâëåííàÿ
âïîñëåäñòâèè   ôîðìóëà,  âûðàæàþùàÿ  ñèëó   âçàèìîäåéñòâèÿ   ìåæäó
ýëåìåíòàìè  òîêîâ,  êîòîðàÿ  ïî-ïðåæíåìó  íîñèò  íàçâàíèå   çàêîíà
Àìïåðà.

                                 
                Îòêðûòèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè
     
     Ñëåäóþùèì  âàæíûì  øàãîì  â  ðàçâèòèè  ýëåêòðîäèíàìèêè  ïîñëå
îïûòîâ  Àìïåðà  áûëî  îòêðûòèå ÿâëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé  èíäóêöèè.
Îòêðûë  ÿâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè àíãëèéñêèé  ôèçèê  Ìàéêë
Ôàðàäåé (1791 - 1867).
     Ôàðàäåé,  áóäó÷è åùå ìîëî äûì ó÷åíûì, òàê æå  êàê  è  Ýðñòåä,
äóìàë, ÷òî âñå ñèëû ïðèðîäû ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé è, áîëåå òîãî, ÷òî
îíè  ñïîñîáíû ïðåâðàùàòüñÿ äðóã â äðóãà. Èíòåðåñíî, ÷òî ýòó  ìûñëü
Ôàðàäåé  âûñêàçûâàë  åùå  äî  óñòàíîâëåíèÿ  çàêîíà  ñîõðàíåíèÿ   è
ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè. Ôàðàäåé çíàë îá îòêðûòèè Àìïåðà, î  òîì,  ÷òî
îí,  ãîâîðÿ  îáðàçíûì ÿçûêîì, ïðåâðàòèë çëåêòðè÷åñòâî â ìàãíåòèçì.
Ðàçäóìûâàÿ  íàä ýòèì îòêðûòèåì, Ôàðàäåé ïðèøåë ê ìûñëè,  ÷òî  åñëè
"ýëåêòðè÷åñòâî  ñîçäàåò  ìàãíåòèçì",  òî  è  íàîáîðîò,  "ìàãíåòèçì
äîëæåí ñîçäàâàòü ýëåêòðè÷åñòâî". È âîò åùå â 1823 ã. îí çàïèñàë  â
ñâîåì  äíåâíèêå: "Îáðàòèòü ìàãíåòèçì â ýëåêòðè÷åñòâî".  Â  òå÷åíèå
âîñüìè  ëåò  Ôàðàäåé  ðàáîòàë  íàä ðåøåíèåì  ïîñòàâëåííîé  çàäà÷è.
Äîëãîå  âðåìÿ åãî ïðåñëåäîâàëè íåóäà÷è, è, íàêîíåö, â 1831  ã.  îí
ðåøèë åå - îòêðûë ÿâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè.
     Âî-ïåðâûõ,   Ôàðàäåé   îáíàðóæèë   ÿâëåíèå   ýëåêòðîìàãíèòíîé
èíäóêöèè  äëÿ  ñëó÷àÿ, êîãäà êàòóøêè íàìîòàíû íà  îäèí  è  òîò  æå
áàðàáàí.   Åñëè   â   îäíîé   êàòóøêå  âîçíèêàåò   èëè   ïðîïàäàåò
ýëåêòðè÷åñêèé òîê â ðåçóëüòàòå ïîäêëþ÷åíèÿ ê íåé èëè îòêëþ÷åíèÿ îò
íåå  ãàëüâàíè÷åñêîé  áàòàðåè, òî â äðóãîé êàòóøêå  â  ýòîò  ìîìåíò
âîçíèêàåò    êðàòêîâðåìåííûé   òîê.   Ýòîò   òîê    îáíàðóæèâàåòñÿ
ãàëüâàíîìåòðîì, êîòîðûé ïðèñîåäèíåí êî âòîðîé êàòóøêå.
     Çàòåì  Ôàðàäåé óñòàíîâèë òàêæå íàëè÷èå èíäóêöèîííîãî  òîêà  â
êàòóøêå,  êîãäà  ê íåé ïðèáëèæàëè èëè óäàëÿëè îò  íåå  êàòóøêó,  â
êîòîðîé ïðîòåêàë ýëåêòðè÷åñêèé òîê.
     Íàêîíåö,  òðåòèé  ñëó÷àé ýëåêòðîìàãíèòíîé  èíäóêöèè,  êîòîðûé
îáíàðóæèë Ôàðàäåé, çàêëþ÷àëñÿ â òîì, ÷òî â êàòóøêå ïîÿâëÿëñÿ  òîê,
êîãäà â íåå âíîñèëè èëè æå óäàëÿëè èç íåå ìàãíèò.
     Îòêðûòèå  Ôàðàäåÿ ïðèâëåêëî âíèìàíèå ìíîãèõ ôèçèêîâ,  êîòîðûå
òàêæå ñòàëè èçó÷àòü îñîáåííîñòè ÿâëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè.
Íà  î÷åðåäè  ñòîÿëà çàäà÷à óñòàíîâèòü îáùèé çàêîí ýëåêòðîìàãíèòíîé
(-$c*f((.  Íóæíî  áûëî  âûÿñíèòü,  êàê  è  îò  ÷åãî  çàâèñèò  ñèëà
èíäóêöèîííîãî  òîêà  â  ïðîâîäíèêå èëè îò  ÷åãî  çàâèñèò  çíà÷åíèå
ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû èíäóêöèè â ïðîâîäíèêå, â êîòîðîì èíäóöèðóåòñÿ
ýëåêòðè÷åñêèé òîê.
     Ýòà  çàäà÷à  îêàçàëàñü  òðóäíîé. Îíà  áûëà  ïîëíîñòüþ  ðåøåíà
Ôàðàäååì  è  Ìàêñâåëëîì  ïîçæå â ðàìêàõ ðàçâèòîãî  èìè  ó÷åíèÿ  îá
ýëåêòðîìàãíèòíîì  ïîëå. Íî åå ïûòàëèñü ðåøèòü  è  ôèçèêè,  êîòîðûå
ïðèäåðæèâàëèñü  îáû÷íîé äëÿ òîãî âðåìåíè òåîðèè  äàëüíîäåéñòâèÿ  â
ó÷åíèè îá ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ÿâëåíèÿõ.
     Êîå-÷òî  ýòèì ó÷åíûì óäàëîñü ñäåëàòü. Ïðè ýòîì  èì  ïî  ìîãëî
îòêðûòîå  ïåòåðáóðãñêèì àêàäåìèêîì Ýìèëèåì  Õðèñòèàíîâè÷åì  Ëåíöåì
(1804  -  1865)  ïðàâèëî äëÿ íàõîæäåíèÿ íàïðàâëåíèÿ  èíäóêöèîííîãî
òîêà    â   ðàçíûõ   ñëó÷àÿõ   ýëåêòðîìàãíèòíîé   èíäóêöèè.   Ëåíö
ñôîðìóëèðîâàë  åãî  òàê:  "Åñëè ìåòàëëè÷åñêèé  ïðîâîäíèê  äâèæåòñÿ
ïîáëèçîñòè  îò  ãàëüâàíè÷åñêîãî  òîêà  èëè  ìàãíèòà,  òî   â   íåì
âîçáóæäàåòñÿ ãàëüâàíè÷åñêèé òîê òàêîãî íàïðàâëåíèÿ,  ÷òî  åñëè  áû
äàííûé  ïðîâîäíèê  áûë íåïîäâèæíûì, òî òîê ìîã áû  îáóñëîâèòü  åãî
ïåðåìåùåíèå  â  ïðîòèâîïîëîæíóþ ñòîðîíó; ïðè ýòîì  ïðåäïîëàãàåòñÿ,
÷òî  ïîêîÿùèéñÿ ïðîâîäíèê ìîæåò ïåðåìåùàòüñÿ òîëüêî â  íàïðàâëåíèè
äâèæåíèÿ èëè â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè".
     Ýòî   ïðàâèëî   î÷åíü  óäîáíî  äëÿ  îïðåäåëåíèÿ   íàïðàâëåíèÿ
èöäóêöèîííîãî òîêà. Èì ìû ïîëüçóåìñÿ è ñåé÷àñ, òîëüêî  îíî  ñåé÷àñ
ôîðìóëèðóåòñÿ    íåñêîëüêî   èíà÷å,   ñ   óïîãðåáïåíèåì    ïîíÿòèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè, êîòîðîå Ëåíö íå èñïîëüçîâàë.
     Íî  èñòîðè÷åñêè ãëàâíîå çíà÷åíèå ïðàâèëà Ëåíöà çàêëþ÷àëîñü  â
òîì, ÷òî îíî íàòîëêíóëî íà ìûñëü, êàêèì ïóòåì ïîäîéòè ê íàõîæäåíèþ
çàêîíà  ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè. Äåëî â òîì, ÷òî â àòîì  ïðàâèëå
óñòàíàâëèâàåòñÿ ñâÿçü ìåæäó ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèåé è  ÿâëåíèåì
âçàèìîäåéñòâèè  òîêîâ. Âîïðîñ æå î âçàèìîäåéñòâèè  òîêîâ  áûë  óæå
ðåøåí  Àìïåðîì.  Ïîýòîìó óñòàíîâëåíèå ýòîé ñâÿçè íà  ïåðâûõ  ïîðàõ
äàëî   âîçìîæíîñòü   îïðåäåëèòü  âûðàæåíèå  ýëåêòðîäâèæóùåé   ñèëû
èíäóêöèè â ïðîâîäíèêå äëÿ ðÿäà ÷àñòíûõ ñëó÷àåâ.
      Â îáùåì âèäå çàêîí ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè, êàê ìû îá ýòîì
ñêàçàëè, áûë óñòàíîâëåí Ôàðàäååì è Ìàêñâåëëîì.

                                 
                  Íà÷àëî ðàçâèòèÿ ýëåêòðîòåõíèêè
     
     Âìåñòå  ñ  ðàçâèòèåì  è óñïåõàìè ó÷åíèÿ  îá  ýëåêòðîìàãíèòíûõ
ÿâëåíèÿõ ïîÿâëÿåòñÿ íîâàÿ îáëàñòü òåõíèêè - ýëåêòðîòåõíèêà.

     Ïðåæäå   âñåãî   âîçíèêàåò  ýëåêòðè÷åñêèé  òåëåãðàô.   Ïåðâûé
ýïåêòðîìàãíèòíûé  òåëåãðàô áûë èçîáðåòåí ðóññêèì èçîáðåòàòåëåì  Ï.
Ë. Øèëëèíãîì â 1832 ã.
     Òåëåãðàô  Øèëëèíãà  ñîñòîÿë  èç  ïåðåäàþùåãî  è  ïðèíèìàþùåãî
óñòðîéñòâ, ñîåäèíåííûõ íåñêîëüêèìè ïðîâîäàìè. Â ïðèåìíîì  àïïàðàòå
èìåëîñü    øåñòü    òàê   íàçûâàåìûõ   ìóëüòèïëèêàòîðîâ.    Êàæäûé
ìóëüòèïëèêàòîð  ïðåäñòàâëÿë  ñîáîé  ïðîâîëî÷íóþ  êàòóøêó,   âíóòðè
êîòîðîé íàõîäèëàñü ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà, ïîäâåøåííàÿ íà íèòè. Ê  íèòè
âíå  êàòóøêè ïðèêðåïëÿëàñü åùå îäíà ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà, íàïðàâëåíèå
ïîëþñîâ  êîòîðîé áûëî ïðîòèâîïîëîæíûì íàïðàâëåíèþ  ïîëþñîâ  ïåðâîé
ñòðåëêè.  Òàêàÿ ñèñòåìà íàçûâàåòñÿ àñòàòè÷åñêîé, îíà óïîòðåáëÿåòñÿ
äëÿ  òîãî,  ÷òîáû  èñêëþ÷èòü äåéñòâèå íà ñòðåëêè  ìàãíèòíîãî  ïîëÿ
Çåìëè.  Ïîìèìî ýòîãî, ê êàæäîé íèòè áûë ïðèêðåïëåí êðóæîê, ñòîðîíû
êîòîðîãî áûëè îêðàøåíû â ÷åðíûé è áåëûé öâåòà.

     Êîãäà  â  êàòóøêó ìóïüòèïëèêàòîðà ïîñòóïàë ýëåêòðè÷åñêèé  òîê
îïðåäåëåííîãî  íàïðàâëåíèÿ,  òî  íà  ñòðåëêó,  íàõîäÿùóþñÿ  âíóòðè
êàòóøêè,  äåéñòâîâàëà ïàðà ñèë. Ñòðåëêà ïîâîðà÷èâàëàñü,  âìåñòå  ñ
íåé ïîâîðà÷èâàëñÿ è êðóæîê, ïîêàçûâàÿ áåëóþ èëè ÷åðíóþ ñòîðîíó. Íà
ïðèåìíîì  àïïàðàòå íàõîäèëîñü øåñòü ìóëüòèïëèêàòîðîâ,  ñîåäèíåííûõ
ïðîâîäíèêàìè ñ ïåðåäàþùèìè àïïàðàòàìè:
     Ïåðåäàþùèé  àïïàðàò  èìåë ñîîòâåòñòâóþùåå  ÷èñëî  êëàâèøåé  è
èñòî÷íèê ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà - ãàëüâàíè÷åñêóþ áàòàðåþ. Ïðè íàæàòèè
îïðåäåëåííîé  êëàâèøè òîê ïîñûëàëñÿ ïî ïðîâîäàì â  ñîîòâåòñòâóþùèé
ìóëüòèïëèêàòîð, â êîòîðîì ñòðåëêè è êðóæîê ïîâîðà÷èâàëèñü â íóæíîì
íàïðàâëåíèè.  Òàêèì îáðàçîì îñóùåñòâëÿëàñü ïåðåäà÷à  ñèãíàëîâ.  Èç
ñî÷åòàíèÿ ÷åðíûõ è áåëûõ êðóæêîâ áûëà ðàçðàáîòàíà óñëîâíàÿ àçáóêà.
      Òåëåãðàô Øèëëèíãà óïîòðåáëÿëñÿ äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ öåëåé. Ñ åãî
ïîìîùüþ  îñóùåñòâëÿëàñü  ñâÿçü  ìåæäó  Çèìíèì  äâîðöîì  è  çäàíèåì
ìèíèñòåðñòâà ïóòåé ñîîáùåíèÿ â Ïåòåðáóðãå.
     Âñêîðå  ïîÿâèëèñü è äðóãèå òåëåãðàôíûå àïïàðàòû, îòëè÷àþùèåñÿ
îò  àïïàðàòà  Øèíëèíãà. Â 1837 ã. àìåðèêàíåö Ìîðçå  ñêîíñòðóèðîâàë
áîëåå óäîáíûé òåëåãðàôíûé àïïàðàò.
     Â  òåëåãðàôå  Ìîðçå  ïðè  çàìûêàíèè êëþ÷à  ýëåêòðè÷åñêèé  òîê
ïîñòóïàë  â  îáìîòêó  ýëåêòðîìàãíèòà, êîòîðûé  ïðèòÿãèâàë  âèñÿùèé
ìàÿòíèê  ñ  çàêðåïëåííûì  íà  êîíöå  êàðàíäàøîì,  Ïðè  ýòîì  êîíåö
êàðàíäàøà  êàñàëñÿ  áóìàæíîé ëåíòû, íåïðåðûâíî  ïåðåäâèãàþùåéñÿ  ñ
ïîìîùüþ   ñïåöèàëüíîãî  ìåõàíèçìà  â  ãîðèçîíòàëüíîì   íàïðàâëåíèè
ïåðïåíäèêóëÿðíî ïëîñêîñòè êà÷àíèÿ ìàÿòíèêà.
     3àìûêàíèå  êëþ÷à íà êîðîòêîå âðåìÿ äàâàëî íà  áóìàæíîé  ëåíòå
èçîáðàæåíèå  òî÷êè,  à  íà  áîëåå äëèòåëüíîå  -  òèðå.  Ñ  ïîìîùüþ
êîìáèíàöèé  òî÷åê è òèðå Ìîðçå ðàçðàáîòàë ñïåöèàëüíûé  òåëåãðàôíûé
êîä - àçáóêó Ìîðçå.
     Â  1844  ã. Ìîðçå ïîñòðîèë ïåðâóþ òåëåãðàôíóþ ëèíèþ â Àìåðèêå
ìåæäó  Âàøèíãòîíîì è Áàëòèìîðîé. Ñ ýòîãî âðåìåíè íà÷àëîñü  øèðîêîå
ïðèìåíåèèå âåðøåííîé êîíñòðóêöèè.
     Âñëåä çà ïðèìåíåíèåì ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ ñâÿçè èçîáðåòàòåëüñêàÿ
ìûñëü  íà÷èíàåò ðàáîòàòü íàä çàäà÷åé èñïîëüçîâàíèÿ åãî â  êà÷åñòâå
äâèæóùåé ñèëû.
     Óæå  â  30-õ  ãã.  XIX  â.  ïîÿâëÿþòñÿ èçîáðåòåíèÿ  ðàçëè÷íûõ
ýëåêòðîäâèãàòåëåé.   Ïåðâûé  ýëåêòðîäâèãàòåëü,   ïðèìåíÿåìûé   äëÿ
ïðàêòè÷åñêèõ   öåëåé,  áûë  èçîðåòåí  â  1834   ã.   ïåòåðáóðãñêèì
àêàäåìèêîì Á. Ñ. ßêîáè (1801 - 1874). Â 1838 ã. ýòîò äâèãàòåëü áûë
ïðèìåíåí äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äâèæåíèå ëîäêè, êîòîðàÿ ïëàâàëà ïî  Íåâå
ñî ñêîðîñòüþ 2 êì/÷.
       Ïðåäëàãàëèñü è äðóãèå êîíñòðóêöèè ýëåêòðè÷åñêèõ äâèãàòåëåé.
Îäíàêî,  òàê  æå  êàê  è äâèãàòåëü ßêîáè, îíè  áûëè  íåóäîáíû  äëÿ
ïðàêòèêè  è  íå  ïîëó÷àëè øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ.  Òîëüêî  âî  âòîðîé
ïîëîâèíå  XIX  â.  â ðåçóëüòàòå ðàáîò ðÿäà ó÷åíûõ è  èçîáðåòàòåëåé
ïîÿâèëñÿ  ýëåêòðîäâèãàòåëü,  êîòîðûé íà÷àë  øèðîêî  ïðèìåíÿòüñÿ  â
òåõíèêå.
     Îäíîâðåìåííî    ñ    ýëåêòðîäâèãàòåëåì    íà÷àëèñü    ïîïûòêè
êîíñòðóèðîâàíèÿ    ãåíåðàòîðîâ   ýëåêòðè÷åñêîãî    òîêà.    Ïåðâûå
ïðàêòè÷åñêè   ïðèãîäíûå  ãåíåðàòîðû  ýëåêòðè÷åñêîãî   òîêà   òàêæå
ïîÿâèëèñü òîëüêî âî âòîðîé ïîëîâèíå XIX â.
     3íà÷èòåëüíóþ  ðîëü  â  äåëå  óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ   ãåíåðàòîðîâ
ñûãðàëî ïðèìåíåíèå ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ îñâåùåíèÿ.
     Íà÷àëî ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ îñâåùåíèÿ îòíîñèòñÿ ê 60-
ì  ãã. ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ, êîãäà äóãîâàÿ ëàìïà (ò. å. ýëåêòðè÷åñêàÿ
äóãà)  áûëà  óñòàíîâëåíà  íà  ìàÿêàõ.  Íî  ïðèìåíåíèå  ýòèõ   ëàìï
âñòðå÷àëî  áîëüøèå òðóäíîñòè. Äåëî â òîì, ÷òî äóãîâóþ ëàìïó  íóæíî
!k+.  íåïðåðûâíî  ðåãóëèðîâàòü, òàê êàê êîíöû óãîëüíûõ  ýëåêòðîäîâ
ñãîðàëè,  ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè óâåëè÷èâàëîñü, â ðåçóëüòàòå  ýòîãî
öåïü ðàçðûâàëàñü è äóãà çàòóõàëà.
     Ðóññêèé èçîáðåòàòåëü Ïàâåë Íèêîëàåâè÷ ßáëî÷êîâ (1847 -  1894)
ìíîãî äóìàë íàä óñîâåðøåíñòâîâàíèåì òàêèõ äóãîâûõ ëàìï è ïðèøåë  ê
íîâîìó è îðèãèíàëüíîìó ðåøåíèþ ýòîé ïðîáëåìû.
     Âìåñòî  îáû÷íîãî ðàñïîëîæåíèÿ óãîëüíûõ ýëåêòðîäîâ  â  äóãîâîé
ëàìïå,  ïðè  êîòîðîì  ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè ìåíÿëîñü  ïî  ìåðå  èõ
ñãîðàíèÿ,  ßáëî÷êîâ ðàñïîëîæèë èõ ïàðàëëåëüíî ðÿäîì, à ìåæäó  íèìè
ïîìåñòèë  èçîëèðóþùóþ ïðîêëàäêó, êîòîðàÿ ñãîðàëà âìåñòå  ñ  óãëåì.
Ýòà  êîíñòðóêöèÿ  ïîëó÷èëà íàçâàíèå ñâå÷è  ßáëî÷êîâà.  Â  1876  ã.
ßáëî÷êîâ  âçÿë  ïàòåíò íà ñâîå èçîáðåòåíèå, è îíî áûñòðî  ïîëó÷èëî
ðàñïðîñòðàíåíèå.   "Ðóññêèé   ñâåò"  (òàê   íàçûâàëè   èçîáðåòåíèå
ßáëî÷êîâà) çàñèÿë íà óëèöàõ, ïëîùàäÿõ, â ïîìåùåíèÿõ ìíîãèõ ãîðîäîâ
Åâðîïû,  Àìåðèêè  è  äàæå  Àçèè. "Èç Ïàðèæà,  -  ïèñàë  ßáëî÷êîâ,-
ýëåêòðè÷åñêîå îñâåùåíèå ðàñïðîñòðàíèëîñü ïî âñåìó ìèðó,  äîéäÿ  äî
äâîðöà øàõà Ïåðñèäñêîãî è äî äâîðöà êîðîëÿ Êàìáîäæè").
     Ñ   íà÷àëà  80-õ  ãã.  ïîÿâèëàñü  ëàìïà  íàêàëèâàíèÿ.  Ïåðâûì
èçîáðåòàòåëåì ëàìïû íàêàëèâàíèÿ áûë ðóññêèé èíæåíåð À. Í.  Ëîäûãèí
(1847  -  1923).  Îäíà èç êîíñòðóêöèé ëàìïû Ëîäûãèíà  ïðåäñòàâëÿëà
ñîáîé  ñòåêëÿííûé  áàëëîí, âíóòðè êîòîðîãî â âàêóóìå  ìåæäó  äâóìÿ
ìåäíûìè ñòåðæíÿìè ïîìåùàëñÿ óãîëüíûé ñòåðæåíü.
     Óæå â 1873 ã. Ëîäûãèí äåìîíñòðèðîâàë îñâåùåíèå ñâîèìè ëàìïàìè
îäíîé  èç  óëèö  Ïåòåðáóðãà. Â 1874 ã.  Ëîäûãèí  ïîëó÷èë  çà  ñâîå
èçîáðåòåíèå Ëîìîíîñîâñêóþ ïðåìèþ Àêàäåìèè íàóê.
     Â  1879  ã.  àìåðèêàíñêèé èçîáðåòàòåëü Ýäèñîí ñîçäàë  óäà÷íóþ
êîíñòðóêöèþ    ëàìïû   íàêàëèâàíèÿ,   è   âñêîðå   îíà    ïîëó÷èëà
ðàñïðîñòðàíåíèå âî âñåì ìèðå.
     Èñïîëüçîâàíèå  ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ ñâÿçè, â  êà÷åñòâå  äâèæóùåé
ñèëû,   äëÿ  îñâåùåíèÿ  ÿâèëîñü  ñòèìóëîì  ñîçäàíèÿ  ýëåêòðè÷åñêèõ
ãåíåðàòîðîâ, èçîáðåòåíèÿ òðàíñôîðìàòîðîâ è ò. ä.
     Ïîÿâèâøàÿñÿ   âìåñòå   ñ  ýòèì  íîâàÿ   îáëàñòü   òåõíèêè   -
ýëåêòðîòåõíèêà âî âòîðîé ïîëîâèíå Õ1Õ â. ïðèîáðåëà âàæíîå ïðàêòè÷å
ñêîå çíà÷åíèå.
     Âñå   óáûñòðÿþùååñÿ   ðàçâèòèå  ýëåêòðîòåõíèêè   ïðèâîäèò   ê
íåîáõîäèìîñòè    ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ    èçìåðèòåëüíîé    àïïàðàòóðû.
Êîíñòðóèðóþòñÿ   è   íåïðåðûâíî  ñîâåðøåíñòâóþòñÿ   ãàëüâàíîìåòðû,
àìïåðìåòðû, âîëüòìåòðû, ìàãàçèíû ñîïðîòèâëåíèé, êîíäåíñàòîðû è  ò.
ä.
     Âñå ýòî, êîíå÷íî, îêàçûâàåò ñèëüíîå ïîëîæèòåëüíîå âëèÿíèå  íà
ðàçâèòèå  íàó÷íûõ  èññëåäîâàíèé  â  îáëàñòè  ýëåêòðîìàãíåòèçìà,  è
ðàçâèòèå  ýòîé  îáëàñòè ôèçè÷åñêèõ íàóê èäåò  âñå  áîëåå  áûñòðûìè
òåìïàìè.
                                 
                          ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÎÏÒÈÊÈ

           Ïåðâûå øàãè â ðàçâèòèè ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè
     
     Â  îïòèêå, òàê æå êàê è â ìåõàíèêå, ïåðâûå øàãè áûëè  ñäåëàíû
óæå  â  äðåâíîñòè.  Òîãäà áûëè îòêðûòû äâà  çàêîíà  ãåîìåòðè÷åñêîé
îïòèêè:   çàêîí  ïðÿìîëèíåéíîãî  ðàñïðîñòðàíåíèÿ  ñâåòà  è   çàêîí
îòðàæåíèÿ ñâåòà.
     Ê  ïîçíàíèþ  ýòèõ  çàêîíîâ  äðåâíèå ïðèøëè,  âåðîÿòíî,  î÷åíü
äàâíî.  Îïûò  ïîâñåäíåâíîé  æèçíè: íàáëþäåíèå  òåíè,  ïåðñïåêòèâû,
ïðèìåíåíèå  ìåòîäà âèçèðîâàíèÿ ïðè èçìåðåíèè çåìåëüíûõ ïëîùàäåé  è
ïðè  àñòðîíîìè÷åñêèõ íàáëþäåíèÿõ - ïðèâîäèë äðåâíèõ, âî-ïåðâûõ,  ê
ïîíÿòèþ   ëó÷à   ñâåòà,  à  âî-âòîðûõ,  ê  ïîíÿòèþ  ïðÿìîëèíåéíîãî
ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà.
     Íàáëþäàÿ  çàòåì  ÿâëåíèå  îòðàæåíèÿ  ñâåòà,  â  ÷àñòíîñòè,  â
ìåòàëëè÷åñêèõ çåðêàëàõ, êîòîðûå õîðîøî áûëè èçâåñòíû â  òî  âðåìÿ,
äðåâíèå ïðèøëè ê ïîíèìàíèþ çàêîíà îòðàæåíèÿ ñâåòà.
     Óêàçàííûå äâà çàêîíà áûëè îïèñàíû çíàìåíèòûì ãðå÷åñêèì ó÷åíûì
Åâêëèäîì,  æèâøèì  â III â. äî íàøåé ýðû. Ñ ïîìîùüþ  ýòèõ  çàêîíîâ
Åâêëèä  îáúÿñíèë  öåëûé ðÿä íàáëþäàåìûõ ÿâëåíèé  è,  â  ÷àñòíîñòè,
ÿâëåíèé îòðàæåíèÿ ñâåòà îò ïëîñêèõ è äàæå ñôåðè÷åñêèõ çåðêàë.
     Èññëåäîâàíèåì   îòðàæåíèÿ  ñâåòà  ïëîñêèìè   è   ñôåðè÷åñêèìè
çåðêàëàìè çàíèìàëñÿ äðóãîé çíàìåíèòûé ó÷åíûé äðåâíîñòè -  Àðõèìåä,
æèâøèé  òàêæå  â  III â. äî íàøåé ýðû. Îí çíàë ñâîéñòâî  âîãíóòîãî
ñôåðè÷åñêîãî  çåðêàëà ñîáèðàòü ñâåòîâûå ëó÷è  â  ôîêóñå.  Îá  ýòîì
ñîîáùàåòñÿ  â  ñî÷èíåíèÿõ ó÷åíûõ äðåâíîñòè: Àðõèìåä çíàë,  "ïî÷åìó
âîãíóòûå  çåðêàëà, ïîìåùåííûå ïðîòèâ ñîëíöà, çàæèãàþò  ïîäëîæåííûé
òðóò".
     Àðõèìåäó    äàæå    ïðèïèñûâàþò    èçîáðåòåíèå    ñïåöèàëüíûõ
çàæèãàòåëüíûõ óñòðîéñòâ èç âîãíóòûõ çåðêàë, ñ ïîìîùûî  êîòîðûõ  îí
áóäòî  áû ñæåã âðàæåñêèé ôëîò. Ýòî, êîíå÷íî, ëåãåíäà. Íî  òî,  ÷òî
Àðõèìåä çíàë çàæèãàòåëüíîå ñâîéñòâî âîãíóòîãî çåðêàëà, ýòî ôàêò.
     Ó÷åíûå  äðåâíîñòè èìåëè ïðåäñòàâëåíèå î ïðåëîìëåíèè  ñâåòà  è
äàæå  ïûòàëèñü óñòàíîâèòü çàêîí ïðåëîìëåíèÿ. Ïòîëåìåé  ïîñòàâèë  ñ
ýòîé  öåëüþ  ñïåöèàëüíûé îïûò. Îí âçÿë äèñê,  ïî  êîòîðîìó  âîêðóã
öåíòðà âðàùàëèñü äâå ëèíåéêè - óêàçàòåëè À è Â. Ýòîò äèñê Ïòîëåìåé
íàïîëîâèíó ïîãðóæàë â âîäó è ïåðåìåùàë âåðõíþþ ëèíåéêó äî òåõ ïîð,
ïîêà  îíà  íå  êàçàëàñü ïðîäîëæåíèåì íèæíåé, íàõîäÿùåéñÿ  â  âîäå.
Âûíóâ çàòåì äèñê èç âîäû, îí îïðåäåëÿë óãëû ïàäåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ.
     Îäíàêî,  õîòÿ   ýêñïåðèìåíò Ïòîëåìåÿ  è  áûë  ïîñòàâëåí  ïðà-
âèëüíî  è  îí  ïîëó÷èë äîñòàòî÷íî õîðîøèå ÷èñëåííûå  çíà÷åíèÿ  äëÿ
óãëîâ  ïàäåíèÿ  è ïðåëîìëåíèÿ, èñòèííîãî çàêîíà îí  óñòàíîâèòü  íå
ñóìåë.
     Â  ñðåäíèå  âåêà îïòèêà ïðîäîëæàëà ðàçâèâàòüñÿ íà Âîñòîêå,  à
çàòåì è â Åâðîïå. Îäíàêî êàêèõ-ëèáî íîâûõ ñóùåñòâåííûõ ðåçóëüòàòîâ
çà  ýòîò äëèòåëüíûé ïåðèîä â æèçíè ÷åëîâå÷åñòâà ïîëó÷åíî íå  áûëî.
Åäèíñòâåííûì  âàæíûì äîñòèæåíèåì çà ýòî âðåìÿ áûëî  èçîáðåòåíèå  â
XIII  â.  î÷êîâ.  Íî ýòî èçîáðåòåíèå ñóùåñòâåííûì îáðàçîì  íå  ïî-
âëèÿëî íà ðàçâèòèå òåîðåòè÷åñêîé îïòèêè.
     Ñëåäóþùèì  âàæíåéøèì  èçîáðåòåíèåì, ñûãðàâøèì  î÷åíü  áîëüøóþ
ðîëü  â  ïîñëåäóþùåì  ðàçâèòèè îïòèêè,  áûëî  ñîçäàíèå  çðèòåëüíîé
òðóáû.

     Çðèòåëüíàÿ   òðóáà   áûëà  èçîáðåòåíà  íå  îäíèì   ÷åëîâåêîì.
Âîçìîæíî, ÷òî åùå âåëèêèé èòàëüÿíñêèé õóäîæíèê Ëåîíàðäî äà Âèí÷è â
a ,., íà÷àëå XVI â. ïîëüçîâàëñÿ çðèòåëüíîé òðóáîé.
     Èìåþòñÿ  ñâåäåíèÿ  î  äðóãèõ ó÷åíûõ è èçîáðåòàòåëÿõ,  êîòîðûå
òàêæå ïðèøëè ê ýòîìó èçîáðåòåíèþ.
     Îäíàêî ðåøàþùèé øàã â èçîáðåòåíèè çðèòåëüíîé òðóáû áûë ñäåëàí
Ãàëèëååì.
     Â   1609  ã.  Ãàëèëåé  ïîñòðîèë   çðèòåëüíóþ    òðóáó.   Ñâîå
èçîáðåòåíèå  îí  èñïîëüçîâàë êàê òåëåñêîï äëÿ íàáëþäåíèÿ  íåáåñíûõ
òåë   è  ñäåëàë  ïðè  ýòîì  öåëûé  ðÿä  âàæíåéøèõ  àñòðîíîìè÷åñêèõ
îòêðûòèé,  êîòîðûå äàëè åìó âîçìîæíîñòü âûñòóïèòü â çàùèòó  ó÷åíèÿ
Êîïåðíèêà.    Îäíàêî    Ãàëèëåé   íå   çàíèìàëñÿ    òåîðåòè÷åñêèìè
èññëåäîâàíèÿìè  ïî  îïòèêå. Îí äàæå íå  ðàçîáðàí  òåîðèþ  äåéñòâèÿ
èçîáðåòåííîé èì çðèòåëüíîé òðóáû.
     Îñíîâû  òåîðèè ïðîñòåéøèõ îïòè÷åñêèõ èíñòðóìåíòîâ  ðàçðàáîòàë
âåëèêèé  íåìåöêèé  àñòðîíîì Èîãàíí Êåïëåð (1571  -  1630).  Åùå  â
1604ã.  îí íàïèñàë ðàáîòó, â êîòîðîé èçëîæèë îñíîâû ãåîìåòðè÷åñêîé
îïòèêè.
     Îí  îáúÿñíèë  äåéñòâèå  ãëàçà è îïòè÷åñêîãî  ïðèáîðà  âîîáùå,
ðàññìàòðèâàÿ  êàæäóþ  òî÷êó  ïðåäìåòà  êàê  èñòî÷íèê  ðàñõîäÿùèõñÿ
ëó÷åé.  Õðóñòàëèê  ãëàçà, çåðêàëî, ëèíçà èëè  ñèñòåìà  ëèíç  ìîæåò
âíîâü  ñîáðàòü  ýòè  ðàñõîäÿùèåñÿ ëó÷è è  èç  ðàñõîäÿùåãîñÿ  ïó÷êà
ñäåëàòü  ñõîäÿùèéñÿ. Ïðè÷åì ýòè ëó÷è îïÿòüñîáåðóòñÿ â îäíó  òî÷êó,
êîòîðàÿ áóäåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé èçîáðàæåíèå òî÷êè ïðåäìåòà. Òàêèì
îáðàçîì, êàæäîé òî÷êå èçîáðàæåíèÿ ñîîòâåòñòâóåò îäíà è òîëüêî îäíà
òî÷êà ïðåäìåòà.
     Êåïëåð   ðàññìàòðèâàë  ñ  ýòîé  òî÷êè  çðåíèÿ  õîä  ëó÷åé   â
ïðîñòåéøèõ  îïòè÷åñêèõ ïðèáîðàõ, â äâîÿêîâûïóêëîé è äâîÿêîâîãíóòîé
ëèíçå,  ïîñòàâëåííûõ äðóã çà äðóãîì. Ýòà ñèñòåìà ëèíç ïðåäñòàâëÿëà
ñîáîé  ñèñòåìó,  ïðèìåíåííóþ Ãàëèëååì â  åãî  çðèòåëüíîé  òðóáå  -
òåëåñêîïå.
     Â 1611 ã. Êåïëåð èçäàë íîâîå ñî÷èíåíèå ïî îïòèêå. Â òðåì ó÷å-
íûé  ïðîäîëæàë ðàçâèâàòü òåîðèþ îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ. Â  ÷àñòíîñòè,
îí  îïèñàë  çäåñü  çðèòåëüíóþ òðóáó, îòëè÷íóþ  îò  òðóáû  Ãàëèëåÿ,
êîòîðàÿ  îêàçàëàñü áîëåå óäà÷íîé. Òðóáà Êåïëåðà ñîñòîÿëà  èç  äâóõ
äâîÿêîâûïóêëûõ  ëèíç. Ñàì Êåïëåð òîëüêî îïèñàë åå  óñòðîéñòâî,  íî
òðóáû íå ïîñòðîèë. Åå ñäåëàëè äðóãèå ó÷åíûå.
     Ðàçðàáîòàâ   òåîðèþ  ïîñòðîåíèÿ  èçîáðàæåíèÿ   â   îïòè÷åñêèõ
ïðèáîðàõ,  Êåïëåð ââåë íîâûå ïîíÿòèè: "ôîêóñ" è "îïòè÷åñêàÿ  îñü".
Ýòè ïîíÿòèÿ ïðèìåíÿþòñÿ è â íàñòîÿùåå âðåìÿ â îïòèêå.
     Ñëåäóþùèì âàæíûì øàãîì â ðàçâèòèè îïòèêè áûëî îòêðûòèå çàêîíà
ïðåëîìëåíèÿ ñâåòà.
     Êåïëåð   åùå   íå  çíàë  ýòîãî  çàêîíà.  3àêîí,  êîòîðûì   îí
ïîëüçîâàëñÿ,  áûë íåâåðíûì. Îäíàêî ýòî íå ïîìåøàëî ó÷åíîìó  â  åãî
èññëåäîâàíèÿõ.  Äåëî  â òîì, ÷òî âî âñåõ ñëó÷àÿõ,  êîòîðûå  Êåïëåð
ðàññìàòðèâàë,  ìîæíî  áûëî  ñ÷èòàòü, ÷òî  ñâåòîâûå  ëó÷è  ïðîõîäèò
áëèçêî ê ãëàâíîé îïòè÷åñêîé îñè. Ïðè ýòîì ââèäó ìàëîñòè óãëà

ïàäåíèÿ a è óãëà ïðåëîìëåíèÿ B çàêîí ïðåëîìëåíèÿ

ìîæíî çàïèñàòü ïðèáëèæåííî:
     
     Çàêîí,  êîòîðûì ïîëüçîâàëñÿ Êåïëåð äëÿ ìàëûõ óãëîâ ïàäåíèÿ  è
ïðåëîìëåíèÿ, ïðèâîäèë ê ïðàâèëüíûì ðåçóëüòàòàì.
     3àêîí  ïðåëîìëåíèÿ  ñâåòà áûë óñòàíîâëåí  ãîëëàíäñêèì  ó÷åíûì
Ñíåëëèóñîì,  íî îí åãî íå îïóáëèêîâàë. Ýòîò çàêîí áûë  îïóáëèêîâàí
Äåêàðòîì  â  1637  ã.  Òåïåðü  ãåîìåòðè÷åñêàÿ  îïòèêà,  ôóíäà-ìåíò
êîòîðîé çàëîæèë Êåïëåð, ìîãëà ðàçâèâàòüñÿ äàëüøå.

  Ðàçâèòèå âçãëÿäîâ íà ïðèðîäó ñâåòà è ïåðâûå îòêðûòèÿ â îáëàñòè
                         d('(g%a*.) îïòèêè
     
     Ïåðâûå ïðåäñòàâëåíèÿ î òîì, ÷òî òàêîå ñâåò, îòíîñÿòñÿ òàêæå ê
äðåâíîñòè.
     Â   äðåâíîñòè  ïðåäñòàâëåíèÿ  î  ïðèðîäå  ñâåòà  áûëè  âåñüìà
ïðèìèòèâíûìè,  ôàíòàñòè÷åñêèìè è ê òîìó æå âåñüìà  ðàçíîîáðàçíûìè.
Îäíàêî,  íåñìîòðÿ  íà  ðàçíîîáðàçèå âçãëÿäîâ  äðåâíèõ  íà  ïðèðîäó
ñâåòà,  óæå â òî âðåìÿ íàìåòèëèñü òðè îñíîâíûõ ïîäõîäà  ê  ðåøåíèþ
âîïðîñà  î ïðèðîäå ñâåòà. Ýòè òðè ïîäõîäà â ïîñëåäóþùåì îôîðìèëèñü
â  äâå  êîíêóðèðóþùèå òåîðèè - êîðïóñêóëÿðíóþ  è  âîëíîâóþ  òåîðèè
ñâåòà.
     Ïîäàâëÿþùåå   áîëüøèíñòâî   äðåâíèõ   ôèëîñîôîâ   è    ó÷åíûõ
ðàññìàòðèâàëî ñâåò êàê íåêèå ëó÷è, ñîåäèíÿþùèå ñâåòÿùååñÿ  òåëî  è
÷åëîâå÷åñêèé ãëàç. Ïðè ýòîì îäíè èç íèõ ïîëàãàëè, ÷òî ëó÷è èñõîäÿò
èç  ãëàç  ÷åëîâåêà, îíè êàê áû îùóïûâàþò ðàññìàòðèâàåìûé  ïðåäìåò.
Ýòà  òî÷êà çðåíèÿ èìåëà ñíà÷àëà áîëüøîå ÷èñëî ïîñëåäîâàòåëåé. Äàæå
òàêîé  êðóïíåéøèé ó÷åíûé, êàê Êâêëèä, ïðèäåðæèâàëñÿ åå. Ôîðìóëèðóÿ
ïåðâûé   çàêîí   ãåîìåòðè÷åñêîé   îïòèêè,   çàêîí   ïðÿìîëèíåéíîãî
ðàñïðîñòðàíåíèÿ  ñâåòà,  Åâêëèä ïèñàë: "Èñïóñêàåìûå  ãëàçàìè  ëó÷è
ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ïî ïðÿìîìó ïóòè". Òàêîãî æå âçãëÿäà ïðèäåðæèâàëñÿ
Ïòîëåìåé è ìíîãèå äðóãèå ó÷åíûå è ôèëîñîôû.
     Îäíàêî  ïîçæå,  óæå  â  ñðåäíèå âåêà, òàêîå  ïðåäñòàâëåíèå  î
ïðèðîäå  ñâåòà òåðÿåò ñâîå çíà÷åíèå. Âñå ìåíøå ñòàíîâèòñÿ  ó÷åíûõ,
ñëåäóþùèõ ýòèì âçãëÿäàì. È ê íà÷àëó XVII â. ýòó òî÷êó çðåíèÿ ìîæíî
ñ÷èòàòü óæå çàáûòîé.
     Äðóãèå,  íàîáîðîò,  ñ÷èòàëè, ÷òî ëó÷è èñïóñêàþòñÿ  ñâåòÿùèìñÿ
òåëîì  è,  äîñòèãàÿ ÷åëîâå÷åñêîãî ãëàçà, íåñóò íà  ñåáå  îòïå÷àòîê
ñâåòÿùåãîñÿ  ïðåäìåòà.  Òàêîé  òî÷êè  çðåíèÿ  äåðæàëèñü   àòîìèñòû
Äåìîêðèò, Ýïèêóð, Ëóêðåöèé.
     Ïîñëåäíÿÿ òî÷êà çðåíèÿ íà ïðèðîäó ñâåòà óæå ïîçæå, â XVII â.,
îôîðìèëàñü  â  êîðïóñêóëÿðíóþ òåîðèþ ñâåòà, ñîãëàñíî êîòîðîé  ñâåò
åñòü ïîòîê êàêèõ-òî ÷àñòèö, èñïóñêàåìûõ ñâåòÿùèìñÿ òåëîì.
     Òðåòüÿ   òî÷êà   çðåíèÿ  íà  ïðèðîäó  ñâåòà  áûëà   âûñêàçàíà
Àðèñòîòåëåì.  Îí  ðàññìàòðèâàë ñâåò íå êàê  èñòå÷åíèå  ÷åãî-òî  îò
ñâåòÿùåãîñÿ  ïðåäìåòà  â  ãëàç è òåì  áîëåå  íå  êàê  íåêèå  ëó÷è,
èñõîäÿùèå èç ãëàçà è îùóïûâàþùèå ïðåäìåò, à êàê ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ
â ïðîñòðàíñòâå (â ñðåäå) äåéñòâèå èëè äâèæåíèå.
     Ìíåíèå  Àðèñòîòåëÿ  â  åãî  âðåìÿ ìàëî  êòî  ðàçäåëÿë.  Íî  â
äàëüíåéøåì, îïÿòü æå â XVII â., åãî òî÷êà çðåíèÿ ïîëó÷èëà ðàçâèòèå
è ïîëîæèëà íà÷àëî âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà.
     Â  XVII â. â ñâÿçè ñ ðàçâèòèåì îïòèêè âîïðîñ î ïðèðîäå  ñâåòà
âûçûâàåò  âñå  áîëüøèé  è  áîëüøèé èíòåðåñ.  Ïðè  ýòîì  ïðîèñõîäèò
îáðàçîâàíèå  äâóõ  ïðîòèâîïîëîæíûõ òåîðèé ñâåòà: êîðïóñêóëÿðíîé  è
âîëíîâîé.
     Äëÿ   ðàçâèòèÿ   êîðïóñêóëÿðíîé  òåîðèè  ñâåòà   áûëà   áîëåå
áëàãîïðèÿòíàÿ  ïî÷âà.  Äåéñòâèòåëüíî,  äëÿ  ãåîìåòðè÷åñêîé  îïòèêè
ïðåäñòàâëåíèå  î  òîì,  ÷òî ñâåò åñòü ïîòîê  îñîáûõ  ÷àñòèö,  áûëî
âïîëíå  åñòåñòâåííûì. Ïðÿìîëèíåéíîå ðàñïðîñòðàíåíèå  ñâåòà  õîðîøî
îáúÿñíÿëîñü ñ òî÷êè çðåíèÿ ýòîé òåîðèè. Òàêæå õîðîøî îáúÿñíÿëñÿ  è
çàêîí îòðàæåíèÿ ñâåòà. Äà è çàêîí ïðåëîìëåíèÿ íå ïðîòèâîðå÷èë ýòîé
òåîðèè.
     Îáùåå  ïðåäñòàâëåíèå î ñòðîåíèè âåùåñòâà òàêæå íå âñòóïàëî  â
ïðîòèâîðå÷èå  ñ  êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèåé ñâåòà. Â îñíîâå  òîãäàøíèõ
ïðåäñòàâëåíèé  î  ñòðîåíèè âåùåñòâà ëåæàëà  àòîìèñòèêà.  Âñå  òåëà
ñîñòîÿò èç àòîìîâ. Ìåæäó àòîìàìè ñóùåñòâóåò ïóñòîå ïðîñòðàíñòâî. Â
÷àñòíîñòè,  òîãäà ñ÷èòàëè, ÷òî ìåæïëàíåòíîå ïðîñòðàíñòâî  ÿâëÿåòñÿ
ïóñòûì.  Â  íåì  è ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ñâåò îò íåáåñíûõ  òåë  â  âèäå
/.b.*." ñâåòîâûõ ÷àñòèö. Ïîýòîìó âïîëíå åñòåñòâåííî, ÷òî â XVII â.
áûëî  ìíîãî ôèçèêîâ, êîòîðûå ïðèäåðæèâàëèñü êîð-ïóñêóïèðíîé òåîðèè
ñâåòà.
     Â  XVII  â.,  êàê  ìû  ñêàçàëè âûøå, íà÷èíàåò  ðàçâèâàòüñÿ  è
ïðåäñòàâëåíèå î âîëíîâîé ïðèðîäå ñâåòà.
     Ðîäîíà÷àëüíèêîì âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà íóæíî ñ÷èòàòü  Äåêàðòà.
Äåêàðò áûë ïðîòèâíèêîì ñóùåñòâîâàíèÿ ïóñòîãî ïðîñòðàíñòâà. Â ñâÿçè
ñ  ýòèì  îí íå ìîã ñ÷èòàòü ñâåò ïîòîêîì ñâåòîâûõ ÷àñòèö. Ñâåò,  ïî
Äåêàðòó,  ýòî  íå÷òî  âðîäå äàâëåíèÿ, ïåðåäàþùåãîñÿ  ÷åðåç  òîíêóþ
ñðåäó  îò  ñâåòÿùåãîñÿ òåëà âî âñå ñòîðîíû. Åñëè  òåëî  íàãðåòî  è
ñâåòèòñÿ,  òî ýòî çíà÷èò, ÷òî åãî ÷àñòèöû íàõîäÿòñÿ â  äâèæåíèè  è
îêàçûâàþò  äàâëåíèå  íà ÷àñòèöû òîé ñðåäû, êîòîðàÿ  çàïîëíÿåò  âñå
ïðîñòðàíñòâî.   Ýòà  ñðåäà  ïîëó÷èëà  íàçâàíèå   ýôèðà.   Äàâëåíèå
ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ âî âñå ñòîðîíû è, äîõîäÿ äî ãëàçà, âûçûâàåò â íåì
îùóùåíèå ñâåòà.
     Òàêîâà  òî÷êà  çðåíèÿ Äåêàðòà íà ïðèðîäó ñâåòà. Íóæíî  òîëüêî
îòìåòèòü,  ÷òî  â ñâîåì ñî÷èíåíèè, ïîñâÿùåííîì ñïåöèàëüíî  îïòèêå,
Äåêàðò  ïîëüçóåòñÿ è êîðïóñêóëÿðíîé ãèïîòåçîé. Íî ýòî, êàê îí  ñàì
ãîâîðèò,  ñäåëàíî  äëÿ  òîãî,  ÷òîáû åãî  ðàññóæäåíèÿ  áûëè  áîëåå
ïîíÿòíû.  Ïîýòîìó íåïðàâû òå, êòî íà îñíîâå òîëüêî ýòîãî ñî÷èíåíèÿ
çà÷èñëÿåò Äåêàðòà â ñòîðîííèêè êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà. Ó÷åíûå
XVII   è   XVIII  ââ.  ýòî  õîðîøî  ïîíèìàëè  è  ñ÷èòàëè   Äåêàðòà
ðîäîíà÷àëüíèêîì âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà.
     Êîíå÷íî,  ó Äåêàðòà íåò åùå ïðåäñòàâëåíèÿ î ñâåòîâûõ  âîëíàõ.
Îí  ïðåäñòàâëÿåò  ñåáå ñâåò êàê ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ  äâèæåíèå,  èëè
èìïóëüñ  â ýôèðå. Íî íå ýòî âàæíî. Âàæíûì ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî  Äåêàðò
ðàññìàòðèâàåò  ñâåò óæå íå êàê ïîòîê ÷àñòèö, à êàê ðàñïðîñòðàíåíèå
äàâëåíèÿ, èëè äâèæåíèå èìïóëüñà è ò. ï.
     Äåêàðò  ïðèøåë ê îòêàçó îò êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà  ÷èñòî
óìîçðèòåëüíûì ïóòåì. Íèêàêèõ îïûòíûõ äàííûõ, êîòîðûå  ãîâîðèëè  áû
çà  âîëíîâóþ  òåîðèþ  ñâåòà, òîãäà åùå íå áûëî.  Ïåðâîå  îòêðûòèå,
ñâèäåòåëüñòâóþùåå   î   âîëíîâîé  ïðèðîäå  ñâåòà,   áûëî   ñäåëàíî
èòàëüÿíñêèì  ó÷åíûì Ôðàí÷åñêî Ãðèìàëüäè (1618 -  1663).  Îíî  áûëî
îïóáëèêîâàíî â 1665 ã. ïîñëå ñìåðòè ó÷åíîãî.
     Ãðèìàëüäè  çàìåòèë,  ÷òî åñëè íà ïóòè óçêîãî  ïó÷êà  ñâåòîâûõ
ëó÷åé  ïîñòàâèòü  ïðåäìåò, òî íà ýêðàíå,  ïîñòàâëåííîì  ñçàäè,  íå
ïîëó÷àåòñÿ ðåçêîé òåíè. Êðàÿ òåíè ðàçìûòû, êðîìå òîãî, âäîëü  òåíè
ïîÿâëÿþòñÿ  öâåòíûå  ïîëîñû.  Îòêðûòîå  ÿâëåíèå  Ãðèìàëüäè  íàçâàë
äèôðàêöèåé,  íî îáúÿñíèòü åãî ïðàâèëüíî íå ñóìåë. Îí ïîíèìàë,  ÷òî
íàáëþäàåìîå  èì  ÿâëåíèå  íàõîäèòñÿ  â  ïðîòèâîðå÷èè   ñ   çàêîíîì
ïðÿìîëèíåéíîãî  ðàñïðîñòðàíåíèÿ  ñâåòà,  à  âìåñòå  ñ  òåì   è   ñ
êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèåé. Îäíàêî îí íå ðåøèëñÿ ïîëíîñòüþ  îòêàçàòüñÿ
îò ýòîé òåîðèè.
     Ñâåò, ïî Ãðèìàëüäè, ðàñïðîñòðàíÿþùèéñÿ ñâåòîâîé ôëþèä (òîíêàÿ
íåîùóòèìàÿ  æèäêîñòü). Êîãäà ñâåò âñòðå÷àåòñÿ ñ  ïðåïÿòñòâèåì,  òî
îíî  âûçûâàåò  âîëíû  ýòîãî ôëþèäà. Ãðèìàëüäè  ïðèâåë  àíàëîãèþ  ñ
âîëíàìè, ðàñïðîñòðàíÿþùèìèñÿ ïî ïîâåðõíîñòè âîäû. Ïîäîáíî òîìó êàê
âîêðóã  êàìíÿ,  áðîøåííîãî  â  âîäó,  îáðàçóåòñÿ  âîëíà,   òàê   è
ïðåïÿòñòâèå, ïîìåùåííîå íà ïóòè ñâåòà, âûçûâàåò â ñâåòîâîì  ôëþèäå
âîëíû, êîòîðûå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ çà ãðàíèöû ãåîìåòðè÷åñêîé òåíè.
     Âòîðûì  âàæíûì  îòêðûòèåì, îòíîñÿùèìñÿ ê  ôèçè÷åñêîé  îïòèêå,
áûëî  îòêðûòèå  èíòåðôåðåíöèè ñâåòà. Ïðîñòîé îïûò ïî èíòåðôåðåíöèè
ñâåòà  íàáëþäàë Ãðèìàëüäè. Îïûò çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì:  íà  ïóòè
ñîëíå÷íûõ   ëó÷åé  ñòàâÿò  ýêðàí  ñ  äâóìÿ  áëèçêèìè   îòâåðñòèÿìè
(ïðîäåëàííûìè â ñòàâíå, çàêðûâàþùåé îêíî); ïîëó÷àþòñÿ  äâà  êîíóñà
ñâåòîâûõ  ëó÷åé.  Ïîìåùàÿ  ýêðàí  â  òîì  ìåñòå,  ãäå  ýòè  êîíóñû
íàêëàäûâàþòñÿ  äðóã  íà äðóãà, çàìå÷àþò, ÷òî  â  íåêîòîðûõ  ìåñòàõ
îñâåùåííîñòü  ýêðàíà ìåíüøå, ÷åì åñëè áû åãî îñâåùàë  òîëüêî  îäèí
a"%b.".)  êîíóñ.  Èç  ýòîãî  îïûòà  Ãðèìàëüäè  ñäåëàë  âûâîä,  ÷òî
ïðèáàâëåíèå ñâåòà ê ñâåòó íå âñåãäà óâåëè÷èâàåò îñâåùåííîñòü.
     Äðóãîé  ñëó÷àé èíòåðôåðåíöèè ïðèìåðíî â òå æå ãîäû èññëåäîâàë
àíãëèéñêèé ôèçèê Ðîáåðò Ãóê (1635 - 1703). Îí èçó÷àë öâåòà ìûëüíûõ
ïëåíîê è òîíêèõ ïëàñòèíîê èç ñëþäû. Ïðè ýòîì îí îáíàðóæèë, ÷ãî ýòè
öâåòà çàâèñÿò îò òîëùèíû ìûëüûîé ïëåíêè èëè ñëþäÿíîé ïëàñòèíêè.
     Ãóê  ïîäîøåë  ê  èçó÷åíèþ  ýòèõ ÿâëåíèé  ñ  ïðàâèëüíîé  òî÷êè
çðåíèÿ.  Îí  ïîëàãàë,  ÷òî  ñâåò  -  ýòî  êîëåáàòåëüíûå  äâèæåíèÿ,
ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ  â  ýôèðå. Îí äàæå ñ÷èòàë,  ÷òî  ýòè  êîëåáàíèÿ
ÿâëÿþòñÿ ïîïåðå÷íûìè.
     ßâëåíèå  èíòåðôåðåíöèè ñâåòà â òîíêèõ  ïëåíêàõ  Ãóê  îáúÿñíÿë
òåì, ÷òî îò âåðõíåé è íèæíåé ïîâåðõíîñòè òîíêîé, íàïðèìåð ìûëüíîé,
ïëåíêè  ïðîèñõîäèò  îòðàæåíèå ñâåòîâûõ âîëí,  êîòîðûå,  ïîïàäàÿ  â
ãëàç, ïðîèçâîäÿò îùóùåíèå ðàçëè÷íûõ öâåòîâ. Îäíàêî ó Ãóêà íå  áûëî
ïðàâèëüíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ î òîì, ÷òî òàêîå öâåò.
     Îí  íå ñâÿçûâàë öâåò ñ ÷àñòîòîé êîëåáàíèé èëè ñ äëèíîé âîëíû,
ïîýòîìó íå ñìîã ðàçðàáîòàòü òåîðèþ èíòåðôåðåíöèè.
     Òðåòüå  âàæíîå îòêðûòèå, îòíîñÿùååñÿ ê âîëíîâîé îïòèêå,  áûëî
ñäåëàíî  äàòñêèì  ó÷åíûì Áàðòîëèíîì â 1669 ã.  Îí  îòêðûë  ÿâëåíèå
äâîéíîãî  ëó÷åïðåëîìëåíèÿ â êðèñòàëëå èñëàíäñêîãî øïàòà.  Áàðòîëèí
îáíàðóæèë, ÷òî åñëè ñìîòðåòü íà êàêîé-ëèáî ïðåäìåò ÷åðåç  êðèñòàëë
èñëàíäñêîãî øïàòà, òî âèäíî íå îäíî, à äâà èçîáðàæåíèÿ,  ñìåùåííûõ
äðóã  îòíîñèòåëüíî äðóãà. Ýòî ÿâëåíèå çàòåì èññëåäîâàë  Ãþéãåíñ  è
ïîïûòàëñÿ  äàòü  åìó  îáúÿñíåíèå ñ òî÷êè  çðåíèÿ  âîëíîâîé  òåîðèè
ñâåòà.
     Ñëåäóþùèé  øàã  â ðàçâèòèè âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà  áûë  ñäåëàí
Ãþéãåíñîì. Ãþéãåíñ ðàáîòàë íàä âîëíîâîé òåîðèåé ñâåòà â  70-õ  ãã.
XVII  â.  Â  çòî  âðåìÿ îí íàïèñàë "Òðàêòàò î  ñâåòå",  ñîäåðæàíèå
êîòîðîãî  äîëîæèë Ïàðèæñêîé àêàäåìèè íàóê. Îäíàêî  îïóáëèêîâàë  îí
ýòî  ñî÷èíåíèå ïîçæå, â 1690 ã., óæå ïîñëå òîãî êàê ñòàëè èçâåñòíû
ðàáîòû Íüþòîíà ïî îïòèêå.
     Ãþéãåíñ  ïîëàãàë,  ÷òî  âñå  ìèðîâîå  ïðîñòðàíñòâî  çàïîëíåíî
òîíêîé  íåîùóòèìîé  ñðåäîé  - ýôèðîì,  êîòîðûé  ñîñòîèò  èç  î÷åíü
ìàëåíüêèõ óïðóãèõ øàðèêîâ. Ýôèð òàêæå çàïîëíÿåò ïðîñòðàíñòâî ìåæäó
àòîìàìè, îáðàçóþùèìè îáû÷íûå òåëà.
     Ðàñïðîñòðàíåíèå  ñâåòà, ïî Ãþéãåíñó,  åñòü  ïðîöåññ  ïåðåäà÷è
äâèæåíèÿ  îò  øàðèêà  ê øàðèêó, ïîäîáíî òîìó êàê  ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ
èìïóëüñ  âäîëü  ñòàëüíûõ øàðîâ, ñîïðèêàñàþùèõñÿ äðóã  ñ  äðóãîì  è
âûòÿíóòûõ â îäíó ëèíèþ.
     Âûäâèíóâ  òàêóþ  ãèïîòåçó î ñâåòå, Ãþéãåíñ ïîñâÿòèë  îñíîâíóþ
÷àñòü  ñâîåé  ðàáîòû îáúÿñíåíèþ èçâåñòíûõ çàêîíîâ  îïòèêè:  çàêîíà
ïðÿìîëèíåéíîãî   ðàñïðîñòðàíåíèÿ  ñâåòà,   çàêîíîâ   îòðàæåíèÿ   è
ïðåëîìëåíèÿ.
     Äåëî  â òîì, ÷òî â òîò ïåðèîä îò âñÿêîé òåîðèè ñâåòà òðåáîâà-
ëîñü  â  ïåðâóþ î÷åðåäü îáúÿñíèòü ýòè õîðîøî çíàêîìûå âñåì  çàêîíû
îïòèêè.  Ýòó çàäà÷ó õîðîøî âûïîëíÿëà êîðïóñêóëÿðíàÿ òåîðèÿ  ñâåòà.
Íî âîò ìîæåò ëè ñïðàâèòüñÿ ñ íåé âîëíîâàÿ òåîðèÿ?
     Âåäü åñëè ñâåò ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ äâèæåíèå
â   ýôèðå,   òî   êàê   ìîæíî   îáúÿñíèòü   çàêîí   ïðÿìîëèíåéíîãî
ðàñïðîñòðàíåíèÿ  ñâåòà?  Äëÿ  çâóêà,  íàïðèìåð,  âîëíîâàÿ  ïðèðîäà
êîòîðîãî   áûëà  ÿñíà,  òàêîé  çàêîí,  êàçàëîñü,  íå   ñóùåñòâóåò.
Äåéñòâèòåëüíî, åñëè ìåæäó íàáëþäàòåëåì è çâó÷àùèì òåëîì  ïîñòàâèòü
íåáîëüøîé çêðàí, òî âåäü âñå ðàâíî íàáëþäàòåëü áóäåò ñëûøàòü çâóê.
Íî  äëÿ  ñâåòà ýòî íåâåðíî. Ïðàâäà, ÿâëåíèå äèôðàêöèè óæå îòêðûòî,
íî ýòî î÷åíü ìàëûé ýôôåêò è íà íåãî ìîæíî íå îáðàùàòü âíèìàíèÿ.
     Äëÿ   òîãî  ÷òîáû  ïîêàçàòü,  ÷òî  âîëíîâàÿ  òåîðèÿ  ñïîñîáíà
îáúÿñíèòü  ïðÿìîëèíåéíîå ðàñïðîñòðàíåíèå ñâåòà, Ãþéãåíñ  âûäâèãàåò
ñâîé  èçâåñòíûé  ïðèíöèï.  Ïðèâåäåì ôîðìóëèðîâêó  çòîãî  ïðèíöèïà,
$ --cn ñàìèì Ãþéãåíñîì.
     "Ïî   ïîâîäó  ïðîöåññà  îáðàçîâàíèÿ  ýòèõ  âîëí  ñëåäóåò  åùå
îòìåòèòü,  ÷òî êàæäàÿ ÷àñòèöà âåùåñòâà, â êîòîðîì ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ
âîëíà,  äîëæíà ñîîáùàòü ñâîå äâèæåíèå íå òîëüêî áëèæàéøåé ÷àñòèöå,
ëåæàùåé  íà  ïðîâåäåííîé îò ñâåòÿùåéñÿ òî÷êè ïðÿìîé, íî íåîáõîäèìî
ñîîáùàåò åãî òàêæå è âñåì äðóãèì ÷àñòèöàì, êîòîðûå êàñàþòñÿ  åå  è
ïðåïÿòñòâóþò  åå  äâèæåíèþ. Òàêèì îáðàçîì, âîêðóã  êàæäîé  ÷àñòèöû
äîëæíà  îáðàçîâàòüñÿ  âîëíà, öåíòðîì  êîòîðîé  îíà  ÿâëÿåòñÿ".  Íî
êàæäàÿ   èç  ýòèõ  âîëí  ÷ðåçâû÷àéíî  ñëàáà,  è  ñâåòîâîé   ýôôåêò
íàáëþäàåòñÿ òîëüêî òàì, ãäå ïðîõîäèò èõ îãèáàþùàÿ.
     Îñíîâûâàÿñü   íà   ýòîì  ïðèíöèïå,  Ãþéãåíñ  äàåò   èçâåñòíûå
øêîëüíèêàì îáúÿñíåíèÿ çàêîíó ïðÿìîëèíåéíîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà,
çàêîíàì îòðàæåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ.
     Íî  äëÿ  ïðèçíàíèÿ  âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà  ýòîãî  áûëî  ìàëî.
ßâëåíèÿ äèôðàêöèè è èíòåðôåðåíöèè íå áûëè îáúÿñíåíû Ãþéãåíñîì.  Íî
ãëàâíàÿ  íåóäà÷à òåîðèè Ãþéãåíñà çàêëþ÷àëàñü â òîì, ÷òî  îíà  áûëà
òåîðèåé áåñöâåòíîãî ñâåòà. Âîïðîñ î öâåòå â íåé íå ðàññìàòðèâàëñÿ,
à ê òîìó âðåìåíè Íüþòîí ñäåëàë íîâîå âàæíîå îòêðûòèå â îïòèêå - îí
îáíàðóæèë äèñïåðñèþ ñâåòà.
     Ïðåæäå ÷åì ïåðåéòè ê èçëîæåíèþ ýòîãî îòêðûòèÿ, ñêàæåì åùå  îá
îäíîì  âàæíîì øàãå â ðàçâèòèè îïòèêè - ïåðâîì îïðåäåëåíèè ñêîðîñòè
ñâåòà.
     Âïåðâûå  ñêîðîñòü  ñâåòà áûëà îïðåäåëåíà  äàòñêèì  àñòðîíîìîì
Ðåìåðîì  â  70-õ  ãã.  XVII  â.  Äî  ýòîãî  âðåìåíè  ñðåäè  ó÷åíûõ
ñóùåñòâîâàëî  äâà  ïðîòèâîïîëîæíûõ  ìíåíèÿ.  Îäíè  ïîëàãàëè,   ÷òî
ñêîðîñòü  ñâåòà  áåñêîíå÷íî âåëèêà. Äðóãèå æå õîòÿ  è  ñ÷èòàëè  åå
î÷åíü áîëüøîé, òåì íå ìåíåå êîíå÷íîé.
     Ðåìåð  ïîäòâåðäèë  âòîðîå  ìíåíèå,  ïðîâåäÿ  íàáëþäåíèÿ   íàä
çàòìåíèåì ñïóòíèêîâ Þïèòåðà. Èçìåðèâ âðåìåíà èõ çàòìåíèÿ, îí  ñìîã
èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïîäñ÷èòàòü ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà. Ïî
åãî  ïîäñ÷åòàì,  ñêîðîñòü ñâåòà ïîëó÷èëàñü ðàâíîé  300870  êì/ñ  â
ñîâðåìåííûõ åäèíèöàõ.

                          Îïòèêà Íüþòîíà
     
     Åùå  â  60-å  ãã.  XVII â. Íüþòîí çàèíòåðåñîâàëñÿ  îïòèêîé  è
ñäåëàë  îòêðûòèå, êîòîðîå, êàê êàçàëîñü ñíà÷àëà, ãîâîðèëî â ïîëüçó
êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà. Ýòèì îòêðûòèåì áûëî ÿâëåíèå äèñïåðñèè
ñâåòà è ïðîñòûõ öâåòîâ.
     Ðàçëîæåíèå áåëîãî ñâåòà ïðèçìîé â ñïåêòð áûëî èçâåñòíî  î÷åíü
äàâíî. Îäíàêî ðàçîáðàòüñÿ â ýòîì ÿâëåíèè äî Íüþòîíà íèêòî íå ñìîã.
     Ó÷åíûõ,  çàíèìàþùèõñÿ îïòèêîé, èíòåðåñîâàë âîïðîñ  î  ïðèðîäå
öâåòà. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì áûëî ìíåíèå î òîì, ÷òî áåëûé ñâåò
ÿâëÿåòñÿ ïðîñòûì. Öâåòíûå æå ëó÷è ïîëó÷àþòñÿ â ðåçóëüòàòå òåõ  èëè
èíûõ   åãî  èçìåíåíèé.  Ñóùåñòâîâàëè  ðàçëè÷íûå  òåîðèè  ïî  ýòîìó
âîïðîñó, íà êîòîðûõ ìû îñòàíàâëèâàòüñÿ íå áóäåì.
     Èçó÷àÿ  ÿâëåíèå  ðàçëîæåíèÿ áåëîãî  ñâåòà  â  ñïåêòð,  Íüþòîí
ïðèøåë  ê  çàêëþ÷åíèþ, ÷òî áåëûé ñâåò ÿâëÿåòñÿ ñëîæíûì ñâåòîì.  Îí
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó ïðîñòûõ öâåòíûõ ëó÷åé.
     Íüþòîí   ðàáîòàë  ñ  ïðîñòîé  óñòàíîâêîé.   Â   ñòàâíå   îêíà
çàòåìíåííîé êîìíàòû áûëî ïðîäåëàíî ìàëåíüêîå îòâåðñòèå. ×åðåç  ýòî
îòâåðñòèå ïðîõîäèë óçêèé ïó÷îê ñîëíå÷íîãî ñâåòà. Íà ïóòè ñâåòîâîãî
ëó÷à  ñòàâèëàñü  ïðèçìà,  à çà ïðèçìîé  ýêðàí.  Íà  ýêðàíå  Íüþòîí
íàáëþäàë  ñïåêòð, ò. å. óäëèíåííîå èçîáðàæåíèå êðóãëîãî îòâåðñòèÿ,
êàê   áû  ñîñòàâëåííîãî  èç  ìíîãèõ  öâåòíûõ  êðóæêîâ.  Ïðè   ýòîì
íàèáîëüøåå îòêëîíåíèå èìåëè ôèîëåòîâûå ëó÷è - îäèí êîíåö ñïåêòðà -
( íàèìåíüøåå îòêëîíåíèå - êðàñíûå - äðóãîé êîíåö ñïåêòðà.
     Íî  ýòîò  îïûò  åùå  íå ÿâëÿëñÿ óáåäèòåëüíûì  äîêàçàòåëüñòâîì
ñëîæíîñòè  áåëîãî  ñâåòà è ñóùåñòâîâàíèÿ  ïðîñòûõ  ëó÷åé.  Îí  áûë
õîðîøî  èçâåñòåí,  è èç íåãî ìîæíî áûëî ñäåëàòü  çàêëþ÷åíèå,  ÷òî,
ïðîõîäÿ  ïðèçìó,  áåëûé ñâåò íå ðàçëàãàåòñÿ  íà  ïðîñòûå  ëó÷è,  à
èçìåíÿåòñÿ, êàê ìíîãèå äóìàëè äî Íüþòîíà.
     Äëÿ  òîãî  ÷òîáû  ïîäòâåðäèòü âûâîä î  òîì,  ÷òî  áåëûé  ñâåò
ñîñòîèò  èç  ïðîñòûõ  öâåòíûõ  ëó÷åé  è  ðàçëàãàåòñÿ  íà  íèõ  ïðè
ïðîõîæäåíèè ÷åðåç ïðèçìó, Íüþòîí ïðîâîäèë äðóãîé îïûò.
     Â  ýêðàíå, íà êîòîðîì íàáëþäàëñÿ ñïåêòð, äåëàëîñü òàêæå ìàëîå
îòâåðñòèå. ×åðåç îòâåðñòèå ïðîïóñêàëè óæå íå áåëûé ñâåò,  à  ñâåò,
èìåþùèé   îïðåäåëåííóþ   îêðàñêó,   ãîâîðÿ   ñîâðåìåííûì   ÿçûêîì,
ìîíîõðîìàòè÷åñêèé ïó÷îê ñâåòà. Íà ïóòè ýòîãî ïó÷êà  Íüþòîí  ñòàâèë
íîâóþ ïðèçìó, à çà íåé íîâûé ýêðàí. ×òî áóäåò íàáëþäàòüñÿ íà  ýòîì
ýêðàíå?  Ðàçëîæèò  îí îäíîöâåòíûé ïó÷îê ñâåòà â íîâûé  ñïåêòð  èëè
íåò?  Îïûò  ïîêàçàí, ÷òî çòîò ïó÷îê ñâåòà îòêëîíÿåòñÿ ïðèçìîé  êàê
îäíî  öåëîå,  ïîä  îïðåäåëåííûì óãëîì. Ïðè ýòîì ñâåò  íå  èçìåíÿåò
ñâîåé  îêðàñêè. Ïîâîðà÷èâàë ïåðâóþ ïðèçìó, Íüþòîí ïðîïóñêàë  ÷åðåç
îòâåðñòèå ýêðàíà öâåòíûå ëó÷è ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêîâ ñïåêòðà. Âî  âñåõ
ñëó÷àÿõ  îíè íå ðàçëàãàëèñü âòîðîé ïðèçìîé, à ëèøü îòêëîíÿëèñü  íà
îïðåäåëåííûé óãîë, ðàçíûé äëÿ ëó÷åé ðàçëè÷íîãî öâåòà.
     Ïîñëå  ýòîãî  Íüþòîí  ïðèøåë  ê çàêëþ÷åíèþ,  ÷òî  áåëûé  ñâåò
ðàçëàãàåòñÿ íà öâåòíûå ëó÷è, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðîñòûìè  è  ïðèçìîé
íå  ðàçëàãàþòñÿ.  Äëÿ êàæäîãî öâåòà ïîêàçàòåëü  ïðåëîìëåíèÿ  èìååò
ñâîå,   îïðåäåëåííîå  çíà÷åíèå.  Öâåòíîñòü   ýòèõ   ëó÷åé   è   èõ
ïðåëîìëÿåìîñòü íå ìîæåò èçìåíèòüñÿ "íè ïðåëîìëåíèåì, íè îòðàæåíèåì
îò åñòåñòâåííûõ òåë, èëè êàêîé-ëèáî èíîé ïðè÷èíîé",- ïèñàë Íüþòîí.

     Ýòî  îòêðûòèå  ïðîèçâåëî  áîëüøîå  âïå÷àòëåíèå.  Â  XVIII  â.
ôðàíöóçñêèé  ïîýò Äþâàðä ïèñàë: "Íî ÷òî ýòî? Òîíêàÿ ñóùíîñòü  ýòèõ
ëó÷åé íå ìîæåò èçìåíÿòüñÿ ïî ñâîåé ïðèðîäå! Íèêàêîå èñêóññòâî íå â
ñîñòîÿíèè  åãî  ðàçðóøèòü,  è êðàñíûé èëè  ñèíèé  ëó÷  èìååò  ñâîþ
îêðàñêó, ïîáåæäàÿ âñå óñèëèÿ".
     Òàêèì   îáðàçîì,  ïðîñòûå  ëó÷è  ÿâëÿþòñÿ  íåèçìåííûìè.   Îíè
ïðåäñòàâëÿþò, ìîæíî ñêàçàòü, àòîìû ñâåòà, ïîäîáíî àòîìàì âåùåñòâà.
Ýòîò  âûâîä  êàçàëñÿ  â õîðîøåì ñîãëàñèè ñ êîðïóñêóëÿðíîé  òåîðèåé
ñâåòà.  Äåéñòâèòåëüíî,  íåèçìåííûå  àòîìû  ñâåòà,  ïðîñòûå   ëó÷è,
ÿâëÿþòñÿ ïîòîêîì è îäíîðîäíûõ ÷àñòèö, êîòîðûå, ïîïàäàÿ â íàø ãëàç,
âûçûâàþò   îùóùåíèå  îïðåäåëåííîãî  öâåòà.  Ñìåñü  æå  ðàçíîðîäíûõ
ñâåòîâûõ  ÷àñòèö  ÿâëÿåòñÿ  áåëûì ñâåòîì.  Ïðè  ïðîõîæäåíèè  ÷åðåç
ïðèçìó  áåëûé ñâåò ðàçëàãàåòñÿ. Ïðèçìà ñîðòèðóåò ñâåòîâûå ÷àñòèöû,
îòêëîíÿÿ èõ íà ðàçíûé óãîë â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ öâåòíîñòüþ.
     Îòêðûòèå äèñïåðñèè áûëî ðàñöåíåíî Íüþòîíîì è áîëüøèíñòâîì åãî
ñîâðåìåííèêîâ    è   ïîñëåäîâàòåëåé   êàê   ôàêò,   ïîäòâåðæäàþùèé
êîðïóñêóëÿðíóþ òåîðèþ ñâåòà.
     Ñ òî÷êè çðåíèÿ âîëíîâîé òåîðèè òðóäíî áûëî îáúÿñíèòü îòêðûòèå
Íüþòîíà,  ïîòîìó  ÷òî òåîðèè ðàñïðîñòðàíåíèÿ  âîëí  åùå  íå  áûëî.
Ïîíèìàíèå  òîãî,  ÷òî öâåò îïðåäåëÿåòñÿ ïåðèîäîì  ñâåòîâîé  âîëíû,
ïðèøëî çíà÷èòåëüíî ïîçæå. Íî äàæå åñëè áû êòî è äîãàäàëñÿ îá ýòîì,
òî âñå ðàâíî íåëåãêî áûëî ïðåäñòàâèòü ñåáå, ïî÷åìó ïðè îòðàæåíèè è
ïðåëîìëåíèè ïåðèîä îñòàåòñÿ íåèçìåííûì.
     Òàêèì îáðàçîì, ñ òî÷êè çðåíèÿ âîëíîâîé òåîðèè ïîíÿòü îòêðûòèå
Íüþòîíà â òî âðåìÿ áûëî ïî÷òè íåâîçìîæíî. È íå ñëó÷àéíî Ãþéãåíñ  â
ñâîåé  ðàáîòå, î êîòîðîé ìû ãîâîðèëè âûøå, ñîâñåì îáîøåë âîïðîñ  î
äèñïåðñèè  ñâåòà,  õîòÿ  â 1690 ã., êîãäà  áûëà  îïóáëèêîâàíà  åãî
êíèãà, îí óæå çíàë î ðàáîòàõ Íüþòîíà ïî îïòèêå.
     Èòàê,  Íüþòîí  âñòàë  íà  òî÷êó çðåíèÿ êîðïóñêóëÿðíîé  òåîðèè
a"%b  ,  íà  îñíîâå êîòîðîé áûëî ëåãêî ïîíÿòü îòêðûòîå èì  ÿâëåíèå
äèñïåðñèè  ñâåòà. Íî âåäü, ñïðîñèòå âû, ê ýòîìó âðåìåíè  áûëè  óæå
èçâåñòíû  ÿâëåíèÿ  èç îáëàñòè âîëíîâîé îïòèêè  -  èíòåðôåðåíöèÿ  è
äèôðàêöèÿ.  3àíèìàÿñü  èññëåäîâàíèÿìè ïî  îïòèêå,  Íüþòîí  íå  ìîã
ïðîéòè ìèìî íèõ è äîëæåí áûë ñòîëêíóòüñÿ ñ çàäà÷åé îáúÿñíåíèÿ ýòèõ
ÿâëåíèé íà îñíîâå êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè.
     È äåéñòâèòåëüíî, Íüþòîí íå çàáûë îá ýòèõ ÿâëåíèÿõ è ïîïûòàëñÿ
äàòü  èì  îáúÿñíåíèå. ×òî êàñàåòñÿ ÿâëåíèÿ äèôðàêöèè, òî îí  áîëåå
èëè  ìåíåå  ëåãêî,  êàê êàçàëîñü, ñïðàâèëñÿ ñ  óêàçàííîé  çàäà÷åé.
Êîãäà  ñâåò  ïðîõîäèò ìèìî ýêðàíà, òî ìåæäó ÷àñòèöàìè, èç  êîòîðûõ
ñîñòîèò  ýêðàí, è ñâåòîâûìè ëó÷àìè (àòîìàìè ñâåòà) äåéñòâóþò  ñèëû
ïðèòÿæåíèÿ. Âñëåäñòâèå ýòîãî ëó÷è çàõîäÿò â îáëàñòü ãåîìåòðè÷åñêîé
òåíè.
     Ïðèâåäåííîå  îáúÿñíåíèå  áûëî, êîíå÷íî,  íåâåðíûì.  Íî  â  òî
âðåìÿ,  êîãäà  ÿâëåíèå  äèôðàêöèè áûëî åùå  íåäîñòàòî÷íî  èçó÷åíî,
òàêîå îáúÿñíåíèå êàçàëîñü óáåäèòåëüíûì.
     Òðóäíåå  îáñòîÿëî  äåëî ñ îáúÿñíåíèåì ÿâëåíèÿ  èíòåðôåðåíöèè.
Åãî  óæå  íà÷àëè  èçó÷àòü.  È  ñàì  Íüþòîí  ñäåëàë  âàæíûé  øàã  â
èññëåäîâàíèè èíòåðôåðåíöèè ñâåòà â òîíêèõ ïëåíêàõ.
     Ó÷åíûé  ñîáðàë ñïåöèàëüíóþ óñòàíîâêó äëÿ èçó÷åíèÿ  ýòîãî  ÿâ-
ëåíèÿ.  Îí  âçÿë  ëèíçó,  ïîëîæèë åå  íà  ñòåêëÿííóþ  ïëàñòèíêó  è
íàáëþäàë  òåìíûå  è  ñâåòëûå êîëüöà, êîòîðûå âèäíû  ïðè  îñâåùåíèè
ëèíçû  è  ïëàñòèíêè ìîíîõðîìàòè÷åñêèì ñâåòîì. Ýòî  òàê  íàçûâàåìûå
êîëüöà Íüþòîíà.
     Êàê  ìîæíî  îáúÿñíèòü  ïîÿâëåíèå ýòèê êîëåö  ñ  òî÷êè  çðåíèÿ
êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà? Ïàäàÿ ñâåðõó íà ëèíçó, ñâåòîâûå  ëó÷è
íà  îïðåäåëåííûõ  ðàññòîÿíèÿõ  îò  öåíòðà  ëèáî  îòðàæàþòñÿ,  ëèáî
ïðåëîìëÿþòñÿ  è  ïðîõîäÿò ÷åðåç óñòàíîâêó. Â  ðåçóëüòàòå  ÷åãî  ìû
âèäèì ñèñòåìó ñâåòëûõ è òåìíûõ êîëåö.
     Íî  ïî÷åìó  æå  íà  îäíèõ ðàññòîÿíèÿõ îò  öåíòðà  ëèíçû  ñâåò
îòðàæàåòñÿ,  à  íà  äðóãèõ ïðåëîìëÿåòñÿ?  Íà  ýòîò  âîïðîñ  Íüþòîí
îòâåòèë,  ÷òî  â  îäíèõ  ìåñòàõ ñâåòîâûå ëó÷è  (ñâåòîâûå  ÷àñòèöû)
èñïûòûâàþò  "ïðèñòóïû ëåãêîãî îòðàæåíèÿ", à â äðóãèõ  -  "ïðèñòóïû
ëåãêîãî  ïðåëîìëåíèÿ".  Íî ïî÷åìó ýòî ïðîèñõîäèò,  ó÷åíûé  íå  ìîã
ñêàçàòü.
     Îáúÿñíåíèå  êîëüöàì  Íüþòîíà áûëî äàíî â  íà÷àëå  XIX  â.  íà
îñíîâå  âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà àíãëèéñêèì ó÷åíûì Þíãîì. Íî îá  ýòîì
ìû  ñêàæåì  ïîçåæå.  Ïîñëå  Íüþòîíà  êîðïóñêóëÿðíàÿ  òåîðèè  ñâåòà
ñòàíîâèòñÿ   îáùåïðèçíàííîé.  Â  òå÷åíèå   âñåãî   XVIII   â.   åå
ïðèäåðæèâàëèñü ïî÷òè âñå ôèçèêè.

                  ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÂÎËÍÎÂÎÉ ÒÅÎÐÈÈ ÑÂÅÒÀ

                 Âîçðîæäåíèå âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà
     
     Êàê  ìû  ñêàçàëè  âûøå,  ïîñëå  ðàáîò  Íüþòîíà  ñðåäè  ó÷åíûõ
äåðæàëîñü òâåðäîå óáåæäåíèå â ñïðàâåäëèâîñòè êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè
ñâåòà.  Îäíàêî  âñå æå è â XVIII â. áûëè ó÷åíûå"êîòîðûå  âîçðàæàëè
ïðîòèâ  ýòîé  òåîðèè.  Èç  êðóïíûõ ó÷åíûõ  ìîæíî  íàçâàòü  ðóññêèõ
àêàäåìèêîâ Ì. Â. Ëîìîíîñîâà è Ë. Ýéëåðà.
     Ëîìîíîñîâ   ñ÷èòàë,   ÷òî   ñâåò  -  ýòî   ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ
êîëåáàòåëüíîå  äâèæåíèå  ÷àñòèö ýôèðà,  ò.  å.  íåîùóòèìîé  ñðåäû,
çàïîëíÿþùåé âñå ìèðîâîå ïðîñòðàíñòâî è ïðîíèçûâàþùåé ïîðû  âåñîìûõ
òåë.
     Ïðîòèâ êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà, ïî Ëîìîíîñîâó, ãîâîðèò òî
.!ab.ob%+lab"., ÷òî ñâåòîâûå ëó÷è, ïðîõîäÿ ÷åðåç ïðîçðà÷íîå òåëî ñ
ðàçíûõ  ñòîðîí,  íå  ìåøàþò  äðóã  äðóãó.  Âîêðóã  àëìàçà,   ïèøåò
Ëîìîíîñîâ,  ìîæíî ïîñòàâèòü òûñÿ÷è ñâå÷åé, òàê ÷òî  òûñÿ÷è  ïó÷êîâ
ñâåòà  áóäóò ïåðåñåêàòü äðóã äðóãà è ïðè ýòîì íè îäèí ëó÷ íå áóäåò
ìåøàòü  äðóãîìó. Ýòîò ôàêò ïðîòèâîðå÷èò ïðåäñòàâëåíèþ î  òîì,  ÷òî
ñâåò  -  ýòî ïîòîê ñâåòîâûõ ÷àñòèö, íî îí íå ïðîòèâîðå÷èò âîëíîâîé
òåîðèè ñâåòà. Ïîäîáíî âîëíàì íà âîäå, êîòîðûå ïðîõîäÿò ÷åðåç  îäíó
è  òó  æå  òî÷êó  íå  èçìåíÿÿñü,  ñâåòîâûå  âîëíû  ïðîõîäÿò  ÷åðåç
ïðîçðà÷íûå òåëà, íå ìåøàÿ äðóã äðóãó.
     Èç  èçëîæåííîãî âèäíî, ÷òî Ëîìîíîñîâ óæå ïîäõîäèë ê ïîíèìàíèþ
ÿâëåíèÿ èíòåðôåðåíöèè.
     Ýéëåð,   òàê   æå   êàê  è  Ëîìîíîñîâ,  âûñêàçûâàëñÿ   ïðîòèâ
êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà. Îí óæå îò÷åòëèâî ïðåäñòàâëÿë ñâåò êàê
âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â ýôèðå. Ïðè ýòîì Ýéëåð âïåðâûå âûñêàçàë
èäåþ  î  òîì  ÷òî öâåò îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé êîëåáàíèé â  ñâåòîâîé
âîëíå.
     Îäíàêî  íè  Ëîìîíîñîâ, íè Ýéëåð íå ñìîãëè ïðèâëå÷ü ó÷åíûõ  íà
ñòîðîíó âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà.
     Â   êîíöå   XVIII  â.  îïòè÷åñêèèìè  èññëåäîâàíèÿìè   çàíÿëñÿ
àíãëèéñêèé  ó÷åíûé  Òîìàñ Þíã (1773 - 1829). Îí  ïðèøåë  ê  âàæíîé
èäåå,  ÷òî  êîëüöà  Íüþòîíà î÷åíü ïðîñòî ìîæíî îáúÿñíèòü  ñ  òî÷êè
çðåíèÿ  âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà, îïèðàÿñü íà ïðèíöèï  èíòåðôåðåíöèè.
0í  æå âïåðâûå è ââåë íàçâàíèå "èíòåðôåðåíöèÿ" (îò ëàòèíñêèõ  ñëîâ
inter - âçàèìíî è ferio - óäàðÿþ).
     Âåñüìà  âåðîÿòíî, ÷òî èíòåðôåðåíöèþ Þíã îòêðûë, íàáëþäàÿ  ýòî
ÿâëåíèå  äëÿ âîäÿíûõ âîëí. Âî âñÿêîì ñëó÷àå, îïèñûâàÿ ýòî ÿâëåíèå,
îí  ðàññìàòðèâàë èíòåðôåðåíöèþ âîäÿíûõ âîëí. Îí ïèñàë: "Ïðåäñòàâèì
ñåáå, ÷òî íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî îäèíàêîâûõ âîäÿíûõ âîëí äâèæåòñÿ ïî
ïîâåðõíîñòè  ãëàäêîãî  îçåðà ñ íåêîòîðîé  ïîñòîÿííîé  ñêîðîñòüþ  è
ïîïàäàåò â óçêèé êàíàë, âûõîäÿùèé èç îçåðà. ïðåäñòàâèì ñåáå òàêæå,
÷òî  ïîä  äåéñòâèåì äðóãîé ïðè÷èíû îáðàçîâàëñÿ òàêîé æå ðÿä  âîëí,
êîòîðûé, êàê è ïåðâûé, äîõîäèò äî çòîãî êàíàëà ñ òîé æå ñêîðîñòüþ.
Íè  îäèí  èç  ýòèõ ðÿäîâ âîëí íå ðàçðóøèò äðóãîãî, à  èõ  äåéñòâèÿ
ñîåäèíÿòñÿ. Åñëè îíè âñòóïàþò â êàïàë òàê, ÷òî ãðåáíè îäíîãî  ðÿäà
ñîâïàäàþò   ñ  ãðåáíÿìè  äðóãîãî,  òî  îáðàçóåòñÿ   ðÿä   âîëí   ñ
óâåëè÷åííûìè   ãðåáíÿìè.  Íî  åñëè  ãðåáíè   îäíîãî   ðÿäà   áóäóò
ñîîòâåòñòâîâàòü âïàäèíàì äðóãîãî, òî îíè â òî÷íîñòè  çàïîëíÿò  çòè
âïàäèíû  è  ïîâåðõíîñòü  âîäû îñòàíåòñÿ ãëàäêîé.  ß  ïîëàãàþ,  ÷òî
ïîäîáíûå  ýôôåêòû  èìåþò ìåñòî âñÿêèé ðàç, êîãäà ïîäîáíûì  îáðàçîì
ñìåøèâàþòñÿ  äâå  ÷àñòè  ñâåòà.  Ýòî  ÿâëåíèå  ÿ  íàçûâàþ  çàêîíîì
èíòåðôåðåíöèè ñâåòà".
     Þíã,  èñïîëüçóÿ  ÿâëåíèå  èíòåðôåðåíöèè,  îáúÿñíèë  ïîÿâëåíèå
êîëåö   Íüþòîíà.  Ýòè  êîëüöà  â  îòðàæåííîì  ñâåòå  âîçíèêàþò   â
ðåçóëüòàòå èíòåðôåðåíöèè äâóõ ëó÷åé ñâåòà, îòðàæåííûõ îò âåðõíåé è
íèæíåé  ïîâåðõíîñòåé  âîçäóøíîé ïðîñëîéêè, îáðàçîâàííîé  ëèíçîé  è
ñòåêëÿííîé  ïëàñòèíêîé. Îò òîëùèíû ýòîé ïðîñëîéêè  áóäåò  çàâèñåòü
ðàçíîñòü  õîäà  ìåæäó  óêàçàííûìè ëó÷àìè. Â ÷àñòíîñòè,  îíè  ìîãóò
óñèëèâàòü èëè ãàñèòü äðóã äðóãà. Â ïåðâîì ñëó÷àå ìû âèäèì  ñâåòëîå
êîëüöî, âî âòîðîì - òåìíîå.
     Åñëè  ñâåò, îñâåùàþùèé óñòàíîâêó, áåëûé, òî áóäóò íàáëþäàòüñÿ
öâåòíûå  êîëüöà.  Ïî  ðàñïîëîæåíèþ êîëåö äëÿ ðàçíûõ  öâåòîâ  ìîæíî
ïîäñ÷èòàòü äëèíó âîëíû ñîîòâåòñòâóþùèõ öâåòíûõ ëó÷åé. Þíã ïðîäåëàë
ýòîò  ðàñ÷åò è îïðåäåëèë äëèíó âîëíû äëÿ ðàçíûõ ó÷àñòêîâ  ñïåêòðà.
Èíòåðåñíî,  ÷òî  ïðè ýòîì îí èñïîëüçîâàë äàííûå  Íüþòîíà,  êîòîðûå
áûëè äîñòàòî÷íî òî÷íûìè.
     Þíã   îáúÿñíèë  è  äðóãèå  ñëó÷àè  èíòåðôåðåíöèè   â   òîíêèõ
ïëàñòèíêàõ,  à  òàêæå ïðîäåëàë ñïåöèàëüíûé îïûò  ïî  èíòåðôåðåíöèè
ñâåòà.   Ýòîò  îïûò,  êîòîðûé,  êàê  ìû  ãîâîðèëè,  ïðîâîäèë   åùå
Cðèìàëüäé, èçâåñòåí ïîä íàçâàíèåì îïûòà Þíãà.
     Â  äàííîì  îïûòå íàáëþäàåòñÿ íå òîëüêî ÿâëåíèå èíòåðôåðåíöèè,
íî è ÿâëåíèå äèôðàêöèè ñâåòà. Åñëè çàêðûòü îäíî îòâåðñòèå ïàëüöåì,
òî íà ýêðàíå âèäíû äèôðàêöèîííûå êîëüöà, îáðàçîâàííûå â ðåçóëüòàòå
ïðîõîæäåíèÿ ñâåòà ÷åðåç ìàëîå îòâåðñòèå.
     Ðåçóëüòàòû ñâîèõ èññëåäîâàíèé ïî îïòèêå Þíã äîëîæèë íà ó÷åíîì
çàñåäàíèè  Ëîíäîíñêîãî êîðîëåâñêîãî îáùåñòâà, à òàêòæå îïóáëèêîâàë
èõ  â  íà÷àëå  XIX â. Íî, íåñìîòðÿ íà óáåäèòåëüíîñòü  ðàáîò  Þíãà,
íèêòî  íå õîòåë èõ ïðèçíàâàòü. Âåäü ïðèçíàòü ïðàâîòó âûâîäîâ  Þíãà
îçíà÷àëî îòêàçàòüñÿ îò ïðèâû÷íûõ âçãëÿäîâ è, êðîìå òîãî, âûñòóïèòü
ïðîòèâ  àâòîðèòåòà  Íüþòîíà. Íà ýòî ïîêà åùå íèêòî,  êðîìå  ñàìîãî
Þíãà, íå ðåøàëñÿ.
     Íà  ðàáîòû  Þíãà  íå  îáðàòèëè  âíèìàíèÿ,  à  â  ïå÷àòè  äàæå
ïîÿâèëàñü   ñòàòüÿ,   ñîäåðæàùàÿ   ãðóáûå   íàïàäêè    íà    íåãî.
Êîðïóñêóëÿðíàÿ òåîðèÿ ñâåòà ïî-ïðåæíåìó êàçàëàñü íåïîêîëåáèìîé.

     

      Èññëåäîâàíèÿ Ôðåíåëÿ ïî èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè ñâåòà
     
     Ôðàíöóçñêèé èíæåíåð, ñòàâøèé âïîñëåäñòâèè çíàìåíèòûì ôèçèêîì,
Îãþñòåí  Ôðåíåïü (1788 - 1827) íà÷àë çàíèìàòüñÿ èçó÷åíèåì  ÿâëåíèé
èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè ñ 1814 ã. Îí íå çíàë î ðàáîòàõ Þíãà,  íî
ïîäîáíî åìó óâèäåë â ýòèõ ÿâëåíèÿõ äîêàçàòåëüñòâî âîëíîâîé  òåîðèè
ñâåòà.
     Â  1817  ã. Àêàäåìèÿ íàóê Ôðàíöèè îáúÿâèëà êîíêóðñ íà  ëó÷øóþ
ðàáîòó  ïî  äèôðàêöèè  ñâåòà. Ôðåíåëü  ðåøèë  ó÷àñòâîâàòü  â  ýòîì
êîíêóðñå.  Îí  íàïèñàë ðàáîòó, â êîòîðîé èçëîæèë ðåçóëüòàòû  ñâîèõ
èññëåäîâàíèé,  è  íàïðàâèë åå â Àêàäåìèþ íàóê â  1818  ã.  Â  ýòîé
ðàáîòå Ôðåíåëü èçëîæèë ðÿä ñëó÷àåâ èíòåðôåðåíöèè ñâåòà, êîòîðûå îí
èññëåäîâàë. Â ÷àñòíîñòè, îí îïèñàë îïûò ïî èíòåðôåðåíöèè ñâåòà ïðè
ïðîõîæäåíèè  ÷åðåç äâå ñîåäèíåííûå âìåñòå ïðèçìû,  òàê  íàçûâàåìàÿ
áèïðèçìà Ôðåíåëÿ.
     Îïûò  Ôðåíåëÿ  ÿñíî ïîêàçûâàåò ñëó÷àé èíòåðôåðåíöèè  îò  äâóõ
èñòî÷íèêîâ  ñâåòà. Ñ ïîìîùüþ ýòîãî îïûòà Ôðåíåëü  ïîäñ÷èòàë  äëèíó
âîëíû  äëÿ  êðàñíîãî ñâåòà. Ïðè ýòîì îíà ïîëó÷èëàñü  ðàâíîé  äëèíå
âîëíû äëÿ êðàñíîãî ñâåòà, îïðåäåëåííîé èç äðóãèõ îïûòîâ.
     Îñíîâíîå æå âíèìàíèå â ñâîåé ðàáîòå Ôðåíåëü óäåëèë îïûòàì  ïî
äèôðàêöèè  ñâåòà, äëÿ êîòîðîé ðàçðàáîòàë ñïåöèàëüíóþ  òåîðèþ.  Ýòà
òåîðèÿ  îñíîâûâàëàñü  íà  óñîâåðøåíñòâîâàííîì  ïðèíöèïå  Ãþéãåíñà,
êîòîðûé  â  ïîñëåäóþùåì  ñòàë  íàçûâàòüñÿ  ïðèíöèïîì  Ãþéãåíñà   -
Ôðåíåëÿ.
     Ïî  Ãþéãåíñó,  êàê  ìû  âèäåëè âûøå, âîëíîâóþ  ïîâåðõíîñòü  â
äàííûé  ìîìåíò  âðåìåíè t ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê  îãèáàþùóþ  âñåõ
ñôåðè÷åñêèõ âîëí, èñòî÷íèêàìè êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ âñå òî÷êè  âîëíîâîé
ïîâåðõíîñòè â áîëåå ðàííèé, ïðåäûäóùèé ìîìåíò âðåìåíè t0.
     Ïî  Ôðåíåëþ,  çíà÷åíèå àìïëèòóäû ñâåòîâîé âîëíû â  êàêîé-ëèáî
òî÷êå  ïðîñòðàíñòâà  â  ìîìåíò âðåìåíè t ìîæíî  ðàññìàòðèâàòü  êàê
ðåçóëüòàò èíòåðôåðåíöèè âñåõ ñôåðè÷åñêèõ âîëí, èñòî÷íèêàìè êîòîðûõ
ÿâëÿþòñÿ âñå òî÷êè âîëíîâîé ïîâåðõíîñòè â áîëåå ðàííèé, ïðåäûäóùèé
ìîìåíò âðåìåíè t0.
     Ôðåíåëü,  èñïîëüçóÿ  ýòîò ïðèíöèï, èññëåäîâàë  ðàçíûå  ñëó÷àè
äèôðàêöèè è ðàññ÷èòàë ðàñïîëîæåíèå ïîëîñ äëÿ ýòèõ ñëó÷àåâ.
     Òàê,   îí   ðàññìîòðåë  ïðîõîæäåíèå  ñâåòà  ÷åðåç   ìàëåíüêîå
îòâåðñòèå è îïðåäåëèë, êàêàÿ êàðòèíà äîëæíà áûòü âèäíà íà  ýêðàíå,
/.ab "+%--., çà ýòèì îòâåðñòèåì. Ïî åãî ðàñ÷åòàì, ïîëó÷àëîñü,  ÷òî
íà   ýêðàíå  áóäóò  âèäíû  òåìíûå  è  ñâåòëûå  êîëüöà,  åñëè  ñâåò
ìîíîõðîìàòè÷åñêèé. Ïðè ýòîì Ôðåíåëü âû÷èñëèë ðàäèóñû ýòèõ êîëåö  â
çàâèñèìîñòè  îò ðàçìåðîâ îòâåðñòèÿ, îò ðàññòîÿíèÿ èñòî÷íèêà  ñâåòà
äî   îòâåðñòèÿ  è  ðàññòîÿíèÿ  îòâåðñòèÿ  äî  ýêðàíà,  íà  êîòîðîì
íàáëþäàåòñÿ äèôðàêöèîííàÿ êàðòèíà.
     Ôðåíåëü  îïèñàë è äðóãèå ñëó÷àè äèôðàêöèè ñâåòà îò  ðàçëè÷íûõ
ýêðàíîâ  è  ðàññ÷èòàë ðàñïîëîæåíèå äèôðàêöèîííûõ ïîëîñ, èñõîäÿ  èç
âîëíîâîé  òåîðèè.  Ïðè  ýòîì  âñå  ðàñ÷åòû  Ôðåíåëÿ  ñîâïàäàëè   ñ
ðåçóëüòàòàìè, íàáëþäàåìûìè íà îïûòå.
     Ðàáîòû,  ïðåäñòàâëåííûå íà êîíêóðñ, ðàññìàòðèâàëà ñïåöèàëüíàÿ
êîìèññèÿ  Àêàäåìèè íàóê. Â åå ñîñòàâå áûëè êðóïíåéøèå ó÷åíûå  òîãî
âðåìåíè:  Àðàãî,  Ïóàññîí,  Áèî,  Ãåé-Ëþññàê.  Âñå  îíè  äåðæàëèñü
íüþòîíîâñêèõ  âçãëÿäîâ  íà  ïðèðîäó ñâåòà.  Åñòåñòâåííî,  ÷òî  îíè
íåäîâåð÷èâî îòíåñëèñü ê ðàáîòå Ôðåíåëÿ. Îäíàêî ñîâïàäåíèå ðàñ÷åòîâ
Ôðåíåëÿ ñ îïûòíûìè äàííûìè áûëî íàñòîëüêî õîðîøèì, ÷òî êîìèññèÿ íå
ìîãëà  îòâåðãíóòü  ðàáîòó Ôðåíåëÿ è áûëà âûíóæäåíà  ïðèñóäèòü  åìó
ïðåìèþ.
     Ïðè  ýòîì  ïðîèçîøåë èíòåðåñíûé ñëó÷àé. Ðàññìàòðèâàÿ  ðàñ÷åòû
Ôðåíåëÿ,  ÷ëåí  êîìèññèè  Ïóàññîí  çàìåòèë,  ÷òî  îíè  ïðèâîäÿò  ê
ïàðàäîêñàëüíîìó  ðåçóëüòàòó: ñîãëàñíî Ôðåíåëþ  ïîëó÷àëîñü,  ÷òî  â
öåíòðå  òåíè îò êðóãëîãî ýêðàíà äîëæíî áûòü ñâåòëîå ïÿòíî.  Îäíàêî
ýòîãî  äî  ñèõ ïîð íèêòî íå íàáëþäàë. Èç òåîðèè Ôðåíåëÿ ñëåäîâàëî,
÷òî  ýòî  ñâåòëîå  ïÿòíî áóäåò çàìåòíî òîëüêî â òîì  ñëó÷àå,  åñëè
ðàäèóñ  êðóãëîãî  ýêðàíà áóäåò ìàëûì. Ïðîäåëàííûé îïûò  ïîäòâåðäèë
ïðåäñêàçàíèå òåîðèè Ôðåíåëÿ, ÷òî ïðîèçâåëî  áîëüøîå âïå÷àòëåíèå íà
÷ëåíîâ êîìèññèè.
     Èòàê, êîìèññèÿ Àêàäåìèè íàóê ïðèñóäèëà ïðåìèþ Ôðåíåë~î çà åãî
ðàáîòó  ïî îïòèêå. Îäíàêî ýòî âîâñå íå çíà÷èò, ÷òî âîëíîâàÿ òåîðèÿ
áûëà  ïðèçíàíà  ïðàâèëüíîé.  Ïðåìèÿ ó÷åíîìó  áûëà  äàíà  çà  ìåòîä
ðàñ÷åòà.  ×òî  æå êàñàëîñü ñàìèõ ïðåäñòàâëåíèé, íà îñíîâå  êîòîðûõ
áûë ñäåëàí ðàñ÷åò, ò.å. ïðåäñòàâëåíèé î âîëíîâîé ïðèðîäå ñâåòà, òî
àêàäåìèêè, ðàññìàòðèâàþùèå ðàáîòó Ôðåíåëÿ, íå ñîãëàñèëèñü ñ íèì.
     Îíè  ðàññóæäàëè ïðèìåðíî òàê: ôèçè÷åñêèå îñíîâû òåîðèè  ìîãóò
áûòü íåâåðíû, à ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïðàâèëüíû. Òàêèå ñëó÷àè èñòîðèÿ
çíàëà.  Íàïðèìåð, ïîëüçóÿñü òåîðèåé Ïòîëåìåÿ î ñòðîåíèè Âñåëåííîé,
ìîæíî  âåñòè  ðàñ÷åòû  è ïîëó÷àòü ïðàâèëüíûå ðåçóëüòàòû  ïîëîæåíèé
íåáåñíûõ ñâåòèë íà íåáå, îäíàêî ïî ñóùåñòâó îíà íåâåðíà.
     Íóæíî ñêàçàòü â çàùèòó àêàäåìèêîâ, ÷òî, íåñìîòðÿ íà áëåñòÿùèå
ðåçóëüòàãû,  ïîëó÷åííûå  Ôðåíåëåì, â åãî òåîðèè  áûë  îïðåäåëåííûé
èçúÿí.  Äåëî  â òîì, ÷òî, êðîìå èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè,  ôèçèêè
óæå  èññëåäîâàëè  ïîëÿðèçàöèþ ñâåòà. Íî  òåîðèÿ  Ôðåíåëÿ  âîïðîñîâ
ïîëÿðèçàöèè ñâåòà íå êàñàëàñü. Áîëåå òîãî, êàçàëîñü, ÷òî îíà íå  â
ñîñòîÿíèè èõ îáúÿñíèòü.

             Áîðüáà çà ïðèçíàíèå âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà
     
     Ôðåíåëü  íå ñëó÷àéíî â ïåðâûõ ñâîèõ ðàáîòàõ îáîøåë  âîïðîñ  î
ïîëÿðèçàöèè ñâåòà. Âåäü, ðàññìàòðèâàÿ ñâåòîâûå âîëíû êàê  âîëíû  â
ýôèðå,  Ôðåíåëü  ñ÷èòàë èõ ïðîäîëüíûìè. Ýôèð -  ýòî  î÷åíü  òîíêàÿ
ìàòåðèÿ,  îí ïîäîáåí î÷åíü ðàçðåæåííîìó âîçäóõó. À â âîçäóõå,  êàê
óæå  âñå  çíàëè,  ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ òîëüêî ïðîäîëüíûå  âîëíû,
íàïðèìåð  çâóêîâûå, ò.å. ñãóùåíèÿ è ðàçðåæåíèÿ âîçäóøíîé ñðåäû.  Â
çâóêîâûõ   âîëíàõ   íè÷åãî   ïîäîáíîãî  ÿâëåíèþ   ïîëÿðèçàöèè   íå
íàáëþäàåòñÿ.
     Åñëè áû, êîíå÷íî, ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà íå áûëà åùå èçâåñòíà.  òî
"./`.a  î âîëíîâîé ïðèðîäå ñâåòà ðåøèòü áûëî áû ïðîùå. Íî  ÿâëåíèå
ïîëÿðèçàöèè ñâåòà áûëî îòêðûòî.
     Äàòñêèé  ôèçèê  Áàðòîëèí  åùå â XVII  â.  èññëåäîâàë  ÿâëåíèå
äâîéíîãî  ëó÷åïðåëîìëåíèÿ.  Îí  íàáëþäàë,  ÷òî  åñëè  íà  êðèñòàëë
èñëàíäñêîãî   øïàòà  ïàäàåò  ëó÷  ñâåòà,  òî  îí  ïðè  ïðåëîìëåíèè
ðàçäâàèâàåòñÿ. Åñëè ñìîòðåòü íà òî÷å÷íûé èñòî÷íèê ñâåòà ÷åðåç ýòîò
êðèñòàëë,  òî  ìîæíî óâèäåòü íå îäèí, à äâà òàêèõ  èñòî÷íèêà.  Ýòî
ÿâëåíèå çàâèñèò îò îðèåíòàöèè êðèñòàëëà îòíîñèòåëüíî ëó÷à.
     Â  êðèñòàëëå åñòü íàïðàâëåíèå, ïî êîòîðîìó ðàçäâàèâàíèå  ëó÷à
íå   ïðîèñõîäèò.   Ýòî  íàïðàâëåíèå  íàçûâàåòñÿ  îïòè÷åñêîé   îñüþ
êðèñòàëëà.
     ßâëåíèåì   äâîéíîãî   ëó÷åïðåëîìëåíèÿ   â   íà÷àëå   XIX   â.
çàèíòåðåñîâàëñÿ ôðàíöóçñêèé èíæåíåð Ìàëþñ. Èññëåäóÿ  ýòî  ÿâëåíèå,
îí  îáíàðóæèë, ÷òî åñëè ñìîòðåòü ÷åðåç êðèñòàëë èñëàíäñêîãî  øïàòà
íà  èçîáðàæåíèå  Ñîëíöà  â ñòåêëå, òî ïðè îäíèõ  ïîëîæåíèÿõ  ýòîãî
êðèñòàëëà âèäíî äâà ñîëíöà, à ïðè îïðåäåëåííîì ïîëîæåíèè ñòåêëà  è
êðèñòàëëà  îäíî èç èçîáðàæåíèé ïðîïàäàåò, äàæå åñëè ñâåòîâûå  ëó÷è
íàïðàâëåíû íå âäîëü îïòè÷åñêîé îñè.
     Ìàëþñ  áûë ñòîðîííèêîì êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè ñâåòà è ñ  òî÷êè
çðåíèÿ ýòîé òåîðèè ïîïûòàëñÿ îáúÿñíèòü íàáëþäàåìîå ÿâëåíèå.
     Îí  ðàññóæäàë òàê: ñâåòîâûå ÷àñòèöû íå ÿâëÿþòñÿ øàðèêàìè. Îíè
ïîäîáíî ìàãíèòàì èìåþò ïîëþñû. Â îáû÷íîì ñâåòå ýòè ÷àñòèöû  ëåòÿò,
áóäó÷è îðèåíòèðîâàíû â ïðîñòðàíñòâå õàîòè÷íî. Ïðè îòðàæåíèè æå  îò
ñòåêëà  èëè  âîäû îíè êàê áû ñîðòèðóþòñÿ. Îäíè, ó  êîòîðûõ  ïîëþñû
îðèåíòèðîâàíû  îïðåäåëåííûì  îáðàçîì,  ïðåëîì-ëÿþòñÿ,  à   äðóãèå,
îðèåíòèðóåìûå èíà÷å, îòðàæàþòñÿ. Ïðè îïðåäåëåííîì óãëå ïàäåíèÿ ýòà
ñîðòèðîâêà  áóäåò  íàèáîëåå ïîëíîé. È  â  ýòîì  ñëó÷àå  îòðàæåííûå
ñâåòîâûå  ÷àñòèöû áóäóò îðèåíòèðîâàíû âñå â îäíîì  íàïðàâëåíèè.  Â
ýòîì  ñëó÷àå îòðàæåííûé ñâåò áóäåò ïîëûîñòüþ ïîëÿðèçîâàí. Ìàëþñ  è
íàçâàë  ýòî ÿâëåíèå ïîëÿðèçàöèåé. Ñëîâî "ïîëÿðèçàöèÿ" îí  ïðèäóìàë
èñõîäÿ èç èäåè î òîì, ÷òî ÷àñòèöû ñâåòà èìåþò ïîëþñû.
     Ïîñëå   îòêðûòèÿ   Ìàëþñà  ñòàëè  óñèëåííî  èçó÷àòü   ÿâëåíèå
ïîëÿðèçàöèè  ñâåòà. Áûë âûÿñíåí öåëûé ðÿä ñâîéñòâ  ïîëÿðèçîâàííîãî
ñâåòà.  Îäíàêî  ó÷åíûå âñåòàêè ïûòàëèñü îáúÿñíèòü  ýòî  ÿâëåíèå  ñ
òî÷êè çðåíèÿ êîðïóñêóëÿðíîé òåîðèè.
     Ñîçäàëîñü  òàêîå  ïîëîæåíèå, êîãäà Þíã  è  Ôðåíåëü  ïðåêðàñíî
îáúÿñíèëè    ÿâëåíèå   èíòåðôåðåíöèè   è   äèôðàêöèè,    ïîëüçóÿñü
ïðåäñòàâëåíèÿìè  î âîëíîâîé ïðèðîäå ñâåòà, íî íå  ìîãëè  îáúÿñíèòü
ïîëÿðèçàöèþ ñâåòà.
     Ðàçäóìûâàÿ  íàä  ÿâëåíèÿìè ïîëÿðèçàöèè  è  äâîéíîãî  ëó÷åïðà-
ëîìëåíèÿ, Þíã è Ôðåíåëü ïðèøëè ê óáåæäåíèþ î íåîáõîäèìîñòè ñ÷èòàòü
ñâåòîâûå  âîëíû  íå  ïðîäîëüíûìè, à ïîïåðå÷íûìè.  Ñ  ïîìîùüþ  ýòîé
ãèïîòåçû Ôðåíåëü èññëåäîâàë óêàçàííûå ÿâëåíèÿ è ðàçðàáîòàë  òåîðèþ
ïðîõîæäåíèÿ ïîïåðå÷íûõ âîëí ÷åðåç äâîÿêîïðåëîìëÿþùåå òåëî. Íî  âñå
æå ãèïîòåçà î ïîïåðå÷íîñòè ñâåòîâûõ âîëí âûçâàëà ìíîãî âîçðàæåíèé.
     Äåéñòâèòåëüíî, óæå áûëî èçâåñòíî, ÷òî ïîïåðå÷íûå âîëíû  ìîãóò
ñóùåñòâîâàòü  è  ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ òîëüêî â òâåðäûõ òåëàõ.  Ïîýòîìó
ýôèð íóæíî áûëî ðàññìàòðèâàòü êàê òâåðäîå òåëî. Íî ýôèð âåäü î÷åíü
"òîíêàÿ  ñðåäà",  ãîðàçäî  áîëåå  "òîíêàÿ",  ÷åì  âîçäóõ.  Îí   íå
îêàçûâàåò  íèêàêîãî  ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ â  íåì  òåë.  Ïëàíåòû,
íàïðèìåð,  äâèæóòñÿ â ýôèðå, íå èñïûòûâàÿ íèêàêîãî  ñîïðîòèâëåíèÿ.
Êàê æå ìîæíî ñ÷èòàòü ýôèð òâåðäûì òåëîì?
     Áîëüøå  òîãî, âñÿêîå òåëî îáëàäàåò óïðóãîñòüþ ïî îòíîøåíèþ  ê
ñæàòèþ.  À  ýòî  çíà÷èò,  ÷òî â íåì ìîãóò  ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ  âîëíû
ñæàòèÿ  è  ðàçðåæåíèÿ,  ò.å. ïðîäîëüíûå  âîëíû.  Ñëåäîâàòåëüíî,  â
êàæäîì  òâåðäîì  òåëå  ìîãóò âîçíèêàòü è ïðîäîëüíûå  è  ïîïåðå÷íûå
âîëíû.   Åñëè   òîëüêî  ïðèçíàòü,  ÷òî  òåëî  ÿâëÿåòñÿ   àáñîëþòíî
íåñæèìàåìûì  èëè àáñîëþòíî òâåðäûì, òî â íåì äîëæíû  îòñóòñòâîâàòü
/`.$.+l-k%  âîëíû. Ñëåäîâàòåëüíî, ýôèð íóæíî áûëî áû ðàññìàòðèâàòü
íå òîëüêî êàê òâåðäîå òåëî, íî è êàê àáñîëþòíî òâåðäîå òåëî. Òàêîé
ýôèð, êîíå÷íî, ïðåäñòàâèòü ñåáå áûëî òðóäíî.
     Îäíàêî ïîñòåïåííî, íåñìîòðÿ íà âñå òðóäíîñòè, ñòîÿâøèå  ïåðåä
ãèïîòåçîé  î  ïîïåðå÷íîñòè ñâåòîâûõ âîëí,  âîëíîâàÿ  òåîðèÿ  ñâåòà
íà÷àëà ïîáåæäàòü è âûòåñíÿòü êîðïóñêóëÿðíóþ òåîðèþ ñâåòà.
     Íîâûå   èññëåäîâàíèÿ  èíòåðôåðåíöèè  è  äèôðàêöèè  ñâåòà,   â
÷àñòíîñòè èçîáðåòåíèå äèôðàêöèîííîé ðåøåòêè, âñå áîëüøå  è  áîëüøå
ïîäòâåðæäàëè  ýòó òåîðèþ. Âñå áîëüøå ó÷åíûõ ïåðåõîäèò  íà  ñòîðîíó
âîëíîâîé  òåîðèè  ñâåòà. Ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî  ê  40-ì  ãã.  XIX  â.
âîëíîâàÿ òåîðèÿ ñâåòà ñòàíîâèòñÿ îáùåïðèçíàííîé.
     ×òî  æå  êàñàåòñÿ òåîðèè ýôèðà, òî íàä ïîñòðîåíèåì åå  áèëèñü
ìíîãèå  ó÷åíûå. Íî íèêòî èç íèõ íå ìîã ïîëó÷èòü óäîâëåòâîðèòåëüíûõ
ðåçóëüòàòîâ;    íèêòî   íå   ìîã   ñîñòàâèòü   óäîâëåòâîðèòåëüíîãî
ïðåäñòàâëåíèÿ  î òàêîé ñðåäå, â êîòîðîé ìîãóò ñóùåñòâîâàòü  òîëüêî
ïîïåðå÷íûå âîëíû, îáëàäàþùèå ñâîéñòâàìè ñâåòîâûõ âîëí.
     Â  1864  ã.  Ìàêñâåëë  âûñêàçàë ãèïîòåçó îá  ýëåêòðîìàãíèòíîé
ïðèðîäå  ñâåòà.  Ñïóñòÿ ïî÷òè äâàäöàòü ëåò Ãåðö ïîäòâåðäèë  åå  íà
îïûòå. Ïîñëå ýòîãî ïåðåä ôèçèêàìè âñòàëà ïðîáëåìà ïîñòðîèòü òåîðèþ
ýôèðà,  êîòîðàÿ  äàâàëà  áû îáúÿñíåíèå ýëåêòðè÷åñêèì  è  ìàãíèòíûì
ÿâëåíèÿì, à çíà÷èò è îïòè÷åñêèì.
     Ó÷åíûå  äîëãî  òðóäèëèñü  è  íàä  ýòîé  ïðîáëåìîé,  ïðåäëàãàÿ
ðàçëè÷íûå  ìîäåëè  ýòîé ãèïîòåòè÷åñêîé ñðåäû. Áûëî  ñîçäàíî  ìíîãî
òåîðèé,  íî  íè  îäíó èç íèõ íå ïðèçíàëè óäîâëåòâîðèòåëüíîé.  Ýôèð
óñêîëüçàë îò ïîïûòîê ôèçèêîâ ïîñòðîèòü åãî òåîðèþ.
     Ïîÿâèëîñü  äàæå  ìíåíèå  î  íåâîçìîæíîñòè  ïîñòðîåíèÿ   òàêîé
òåîðèè.   Òàê   äåëî   ïðîäîëæàëîñü   äî   âîçíèêíîâåíèÿ    òåîðèè
îòíîñèòåëüíîñòè,  êîòîðàÿ ïîêîí÷èëà ñ ýôèðîì  è  ïðèâåëà  ê  íîâûì
ïðåäñòàâëåíèÿì  î ñóùíîñòé ýëåêòðîìàãíèòíûõ, à  âìåñòå  ñ  ýòèì  è
îïòè÷åñêèõ ÿâëåíèé.
                                 
                  ÑÏÈÑÎÊ ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÎÉ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ

     1.   Ñïàññêèé Á.È. "ÔÈçèêà â åå ðàçâèòèè", ïîñîáèå äëÿ ó÷àùèõñÿ. -
       Ì. Ïðîñâåùåíèå, 1979ã. - 208ñ.
     
     2.    Äÿãèëåâ Ô.Ì. "Èç èñòîðèè ôèçèêè è æèçíè åå òâîðöîâ", Ì.
       Ïðîñâåùåíèå, 1986ã., 255ñ.
     
     3.   Âàâèëîâ Ñ.È. "Èñààê Íüþòîí", Èçäàòåëüñòâî Àêàäåìèè íàóê ÑÑÑÐ,
       1960ã., 294ñ.