- 145 -
Практически все гидродинамические модели электромагнитных явлений можно разбить на две группы. В первой группе моделей магнитное поле рассматривается как проявление поступательного движения, а электрическое поле - как проявление вращательного /вихревого/ движения эфира. Такой точки зрения придерживались, в частности, Г.Гельмгольц, Челлис, В.Томсон, Дж.Дж.Томсон, Н.П.Кастерин. Во второй группе моделей магнитное поле рассматривалось как проявление вихревого движения эфира, а электрическое поле - как проявление поступательного движения. Этой точки зрения придерживались, в частности, Дж.К.Максвелл и В.Ф.Миткевич.
Обозначая через , /6 , ^* - компоненты скорости эфира, через 1/ , у , f - угловые скорости вихрей, а через - плотность, можно для первой группы моделей дать следующие уравнения:
^ + -2^- =
/6.1/
и таким образом определить следующие соответствия
;
/6.2/
, if, ^ t *
Ддя второй группы моделей имеем следующие соответствия:
у —
^ —*— Ад., ^ *
В пользу последних представлений говорило, в частности, открытое М.Фарадеем явление поворота плоскости поляризации света в магнитном поле.
В моделях первой группы представлений о магнитном поле,как о поступательном движении эфира,приводит к выводу о возникновении магнитного поля при любом движении через эфир, чего на самом деле нет и что вызывало справедливую критику со стороны авторов второй группы моделей. В моделях второй группы представление об электрическом поле,как о поступательном движении эфира,приводит к выводу о возникновении электрического поля при любом движении через эфир. Однако этого явления также не обнаружено.
Вторым недостатком существующих моделей является идеализация
- 146 -
использованных движений и беспредельное распространение движений жидкости и, как следствие, электромагнитных явлений, на все пространство, окружающее собственно область электромагнитных взаимодействий и явлений. Эта идеализация являлась следствием представлений Г.Гельмгольца о движениях идеальной среди, согласно которым вихри не могли ни появляться, ни уничтожаться, а могли лишь перемещаться и меняться в сечении при сохранена циркуляции. Таким образом, вопрос о возникновении и уничтожении вихревых движений не возникал. Между тем известно, что вихри могут и появляться, и уничтожаться. В частности, движения жидкости становятся турбулентными, если число Рейнольдса приближается к 1000 или превышает его. При малых числах Рейнольдса вихри не образуются.
Подобные использованным в гидродинамических моделях идеализированные представления о движениях жидкости привели к парадоксам энергии, аналогичным тем, которые имеют место в гидродинамике при рассмотрении движений идеальной жидкости вокруг вихревых столбов: энергия единицы длины вихря равна бесконечности. В электродинамике имеется парадокс, аналогичный рассмотренному: энергия единицы длины проводника с током равна бесконечности. Правда, поскольку одиночного проводника в природе не существует,появляется возможность разрешения этого парадокса за счет рассмотрения всей конструкции в целом, включая обратный проводник, тогда этот парадокс разрешается. Тем не менее парадоксального положения не должно существовать ни для какой системы, в том числе и для условного одиночного проводника.
Имеются и некоторые другие недостатки существующих моделей: большинство из них не рассматривает взаимодействия вещества и электромагнитных полей, отрывая их тем самым друг от друга, в ряде выражений никак не отражено взаимодействие источников полей и тел, на которые они воздействуют и т.п.
Изложенные недостатки, связанные с тем, что авторами моделей рассматривались лишь первые приближения к электромагнитным явлениям, а таких приближений по мере накопления новых данных может быть сколько угодно, привели к тому, что некоторые прикладные задачи электродинамики оказываются нерешенными, причем имеются задачи, которые принципиально не могут быть решены на базе уравнений Максвелла.
Такой задачей является, например, задача о распространении электромагнитных волн диполем Герца, помещенным в полупроводящую среду. Несмотря на тривиальность постановки и заманчивую возмож-