14
Глава 1.
получило название кинетического уравнения. В 1874-1878 гг. Гиббс вычислил функцию распределения, и это позволило находить все термодинамические потенциалы систем частиц, что в свою очередь и дало начало статистической термодинамике.
Таким образом, основы статистической физики были заложены еще в 19 в.
Приложение теории механики сплошных сред к явлениям электромагнетизма позволило Максвеллу создать электродинамику. Нужно сказать, что работам Максвелла предшествовали работы различных ученых, в частности, работы Ампера, создавшего электродинамику как учение о статическом взаимодействии токов в пространстве. Сам термин «электродинамика» был введен Ампером еще в 1826 г. Под этим термином предполагалось учение о силах, воздействующих на неподвижные в пространстве проводники с постоянным током. В своих работах Максвелл также рассматривает силы, создаваемые электрическим и магнитным полями, причем электрическая напряженность рассматривается как сила, воздействующая на единичный электрический заряд, а магнитная напряженность - как сила, воздействующая на единичную магнитную массу.
В основе уравнений Максвелла электромагнитного поля лежат положения Гельмгольца о законах вихревого движения идеальной жидкости. Теория электромагнетизма, разработанная Максвеллом и в законченном виде изложенная им в «Трактате об электричестве и магнетизме» (1873), обобщающая результаты работ Гельмгольца (1847-1848), В.Томсона (1842-1861), Фарадея (1852-1856), Верде (1856-1853), Ампера (1850-1852), а также многих других исследователей, - прямое следствие механики несжимаемой и невязкой жидкости, каковой, по мнению Максвелла, является эфир.
Состояние электромагнитного поля в теории Максвелла характеризуется напряженностью электрического поля Е и магнитной напряженностью Н. Состояние среды характеризуется диэлектрической проницаемостью уменьшающей (по сравнению с вакуумом) электрическую силу в среде; магнитной проницаемостью //, уменьшающую магнитную силу в среде, а также удельной проводимостью <7, характеризующей тепловые потери в среде.
Электродинамика Максвелла имеет чисто механическое происхождение, все ее положения строго выведены из соотношений
Структура и основные положения теоретической физики
15
механики сплошных сред, о чем авторы более поздних учебников предпочитают умалчивать.
Созданные до начала 20-го в. фундаментальные основы физики -классическая механика, механика сплошных сред, термодинамика, статистическая физика и электродинамика имеют некоторые общие черты, а именно:
- все они обладают преемственностью. Механика сплошных сред имела в основе классическую механику, термодинамика, статистическая физика и электродинамика имели в основе механику сплошных сред;
- все они предполагают в основе процессов другие процессы, происходящие с частями систем - материальных точек, считающихся элементарными. Классическая механика систем полагает исходным знание состояния частей системы - материальных точек, которые считались элементарными, простыми. Механика сплошных сред предполагала знание состояния и поведение элементарных масс и объемов, термодинамика и статистическая физика предполагали исходным знание состояния и поведение молекул газа. Электродинамика была выведена Максвеллом из концепции поведения эфира как идеальной жидкости, исходным в ней являлось знание состояния поведения элементарных объемов эфира как элементов идеальной, т. е. невязкой и несжимаемой жидкости;
- все они ограничены, но считают возможным дальнейшее совершенствование моделей, наращивание членов в уравнениях, последовательное наращивание числа учитываемых факторов. Эти теории открыты для совершенствования;
- все они подразумевают евклидовость пространства, равномерность и однонаправленность течения времени, несоздаваемость и неуничтожимость материи и основной формы ее существования - движенияу наличие причинно-следственных взаимодействий между телами;
- все перечисленные теории являются результатом выводов из опытных данных, накопленных естествознанием.
Рассмотренные выше физические теории представляют собой единую систему. Характерная черта этой системы - ее материалистичность, поскольку все ее построения основывались на материальных телах и материальных средах; материя, пространство и время выступают неотъемлемыми свойствами этих тел и сред.
