Э. в явлениях природы, получили широкое распространение. Уже Ф. М. Гримальди (1665) объясняет световые явления, как колебательное состояние некоторой упругой жидкости и видит в магнитных явлениях доказательство существования особой мировой среды. Позже картезианец Сорэн (Saurin, 1709) прямо утверждает, что нельзя сомневаться в том, что давлению некоторой жид-кости «невообразимой тонкости» следует приписать и падение тяжелых тел, потому что «по тысяче других причинъ» известно, что земля плавает в такой жидкости. Соответственно этому и Э. Гёйгфнса есть тончайшее, в высшей степени подвижное, разлитое во всей вселенной вещество, существование которого доказывается распространением света и в безвоздушном пространстве (см. Свет). Волны в Э., подобные волнам звука в воздухе, и производят явления света; эти волны продольны. Существование Э. или аналогичной ему среды признавал и сам основатель теории истечения Ньютон, и притом даже в самой своей теории света. Так, для объяснения простого отражения и преломления летящих частиц награнице двух разнородных сред Ньютону нужны были периодически повторяющиеся «приступы наилучшого отражения и наилучшого преломления»; эту то периодичность Ньютон и объясняет влиянием волн, возбужденных в Э. летящими частицами (1672). В конце 3-й книги «Ргиnсириа» Ньютон ясно высказывается «о некотором тончайшем газе, проникающем во все твердые тела и содержащемся в них. Силой и деятельностью этого газа частицы тел взаимно притягиваются на малейших расстояниях и, соприкоснувшись, слипаются. Его же силой электрическия тела действуют на бОльших расстояниях, притягивая и отталкивая соседния частицы; и свет испускается, отражается, преломляется, изгибается и нагревает тела; все чувства возбуждаются и члены животных движутся по произволу колебаниями этого же газа и эти вибрации распространяются от внешних органов чувств путем твердых нервных нитей до головного мозга и отсюда передаются до самых мыщцъ». В знаменитом втором письме к Бентли Ньютон резко возражает против возможности действия на расстоянии через пустоту, называя такое действие большим абсурдом. Впрочем тот агент, которым обусловливается такое действие, мог бы быть по Ньютону и нематериальным. Ученики и последователи Ньютона отказались, как известно, от Э. как среды, заменяющей своим действием действие на расстоянии; с другой стороны блестящий успех теории всемирного тяготения побудил ученых копировать с нея теории иных явлений. Таким образом до середины XIX в. в физике было и особое световое вещество, и теплород, и электрическия, и магнитные жидкости, одаренные притягательными и от-талкивательными силами. С другой стороны приверженцы теории волнения допускали целый ряд своеобразных Э. Так, в начале XIX века знаменитый Юнг писал: «кроме
форм материи, известных под именем твердых, жидких и газообразных тел, есть еще полуматериальные формы, производящия явления электричества и магнитзма, а также Э. Еще выше стоят причины тяготения и непосредственные деятели притяжений всякого рода, представляющие собой явления, по-видимому, еще более удаленные от того, что мы соединяем с понятием материального тела; и во всех этих формах бытия каждая, более тонкая и нематериальная, повидимому, свободно проникает в грубейшия». Такое обилие Э. вызвало в конце концов боязнь
Э., как выражается Максвелл, и заставляло самых выдающихся естествоиспытателей долго не мириться и с одним Э. — световым, пока прямой опыт не опроверг окончательно Ныотонову теорию света. С этого времени существование Э., как некоторого носителя энергии там, где мы не имеем материи в обычных нам видах, стало доказанным и Э. перестал быть гипотезой. Тем не менее и до нашего времени встречаются возражения против существования Э. Еще в 1884 г. сэр В..Томсон на своих лекциях в Балтиморе считал нужным настойчиво убеждать своих слушателей в том, что Э.—реальность, как реальны материя и ея движение, что Э. не гипотеза, не мистификация. Однако, в 1900 г. на конгрессе физиков в Париже Пуанкаре (Н. Poincare) ставил вопрос, существует ли Э. на самом деле. Для Пуанкаре допущение Э. вытекает из допущения нашей механики, что состояние всякой системы зависит лишь от ея состояния, непосредственно предшествовавшого данному, а не от того, в каком была система когда то ранее, или, говоря математически, Э. нужен потому, что в нашей механике мы пользуемся дифференциальными уравнениями, а не уравнениями с конечными разностями (см.). Для появившейся в 80-х годах XIX века школы «энергетиковъ» (Гельм, Helm; Оствальд, Ostwald) Э. тоже не существует, потому что для них нет и материи, а есть только энергия, имеющая стремление переходить с места на место и могущая двигаться в абсолютно пустом пространстве. Но если основные законы движения нашей механики и могут подлежать пересмотру, если в этом смысле наша механика и может эволюционировать, то, отрицая существование материи или становясь на точку зрения Пуанкаре, мы в сущности покидаем почву физики и механики вообще и вступаем в область метафизики. И кто сомневается в существовании материи или Э., должен показать, что новая ме-тамеханика также способна предсказывать явления, как это делала до сих пор наша обыкновенная механика. А пока это не сделано, спор о существовании Э. или молекул является почти схоластическим спором средневековья.
4) Свойства Э., как вида материи, согласно современным воззрениям. Создание электромагнитной теории света Фарадфем и Максвеллом и обширный ряд теоретических и опытных исследований в течение полу-
века, подтверждавших эту теорию на каждом шагу и давших ей высокую степень совершенства, доказали, что явления света, электричества и магнитизма суть разнообразные проявления некоторых механических состояний и движений одной и той же всепро-никающей среды, Э., и что свет есть электромагнитное явление. Несомненно также, что молекулы тел вносят некоторые изменения в свойства Э., но что тем не менее во многих явлениях нам достаточно рассматривать не сложную систему из Э. и молекул, а просто некоторую однородную среду, как бы Э., но с измененными физическими свойствами. В область гипотез мы вступаем, когда желаем разобраться в связи между молекулами и Э., и опыт нам показал, что эта связь не проста и не непосредственна. Связующим звеном между Э. и молекулами является нечто третье, своеобразные крайне мелкия частички, получившия название электронов. Таким образом приходится различать, вообще говоря: свободный Э. мировых пространств или наших сосудов с «пустотой»; Э. между молекулами тел и наконец как бы фиктивный Э., ту однородную среду, которую мы подставляем вместо Э. и молекул во многих теоретических исследованиях, напр., касающихся всей оптики одноцветного луча и др. Очевидно, свойства свободного Э. наиболее просты; действительно мы не имеем в нем целого ряда явлений, наблюдаемых в обычной материи: в таком Э. нет процессов тепло- и электропроводности, нет волн звука, не наблюдается явлений светорассеяния и светопоглощения и т. п. Таким образом относительно Э. нам надо гораздо меньше знать, чем относительно обычной материи; но за то Э. гораздо труднее доступен изучению. Все попытки создания определенных механических представлений, объясняющих явления электричества, магнитизма и света, в сущности сводились к наложению на Э. определенных физических свойств, скопированных со свойств обычной материи, т. е. уподоблению Э. некоторому физическому телу, нам более или менее знакомому. Между тем было бы естественно ожидать, что свойства Э. объяснят нам свойства наших обычных тел; что Э. нечто более совершенное, а главное более простое. Все многочисленные попытки этого рода дали один несомненный результат: Э. не есть однородное упругое твердое тело нашей механики. Вместе с тем из всех исследований этого рода наиболее замечательны исследования В. Томсона (лорд Кельвин). Он показал, что механически возможна среда, распространяющая лишь поперечные волны, подобно твердому телу, но существенно от него отличающаяся по своим свойствам. Именно такой средой будет несжимаемая жидкость без вязкости, в которой распределены очень мелкие вихри (см.); последние по гидродинамическим свойствам вихрей все должны быть в форме замкнутых кривых линий. Такая среда обладает замечательным свойством: всякая часть
среды с такими вихрями не оказывает сопротивления изменению своей формы, среда не имеет крепости (rigidity), но за то эта часть сопротивляется вращению около любой оси, подобно тому, как это делает ящик, в котором находится много волчков (гиростатов), вращающихся около разных осей. Подобная среда, если и является, быть может, лишь механически возможной моделью Э., замечательна в том отношении, что в ней все упругия свойства среды будут кажущимся явлением, обусловленным движением. При отрицании действия на расстоянии естественно все силы считать лишь кажущимся явлением и стало быть следствием движения. С этой точки зрения то, что мы называем потенциальной энергией, является на самом деле энергией кинетической, энергией движения, только иногда мы не знаем ни этого движения, ни той материи, которая движется (скрытые движения и скрытые массы). В частности, напр., в газах мы уже знаем, что их упругость есть проявление поступательного движения молекул; правда, при так назыв. столкновениях молекул нам приходится еще говорить об упругих силах молекул, но это пока лишь грубая схема, и мы увидим ниже, как можно обойтись вовсе без этой упругости. Конечно, и в капельных жидкостях, и в твердых телах по существу дела происходит то же, что и в газах, только мы не в состоянии здесь выполнить нужный для определения давлений счет, который уже сделан для газов. Томсоновский Э. принадлежит к числу подобных же сред с кажущейся упругостью. Далее, то обстоятельство, что Э. является по отношению к явлениям света, электричества и магнитизма как бы твердым телом (quasi -rigid), не представляет каких-либо особых затруднений для объяснения движения небесных тел через Э. без всяких заметных астрономических возмущений даже в том случае, если мы будем представлять себе, что эти тела движутся через Э., как невод в воде, т. е. не увлекая его с собой. Дело в том, что одно и то же тело представляется нам то твердым, то жидким, в зависимости от того, в каком отношении находится действие тяжести на тело к силам так назыв. сцепления (т. ф. упругости) и, кроме того, в зависимости от времени, в течение которого мы воздействуем на тело (Стокс, Stokes, 1845). Как и в других областях физики, здесь нет резких перегородок между свойствами тел твердых и жидких, различие везде количественное, а не качественное. Поэтому при одной и той же температуре, одно и то же тело-—твердое на земле, окажется жидким на солнце, а вязкая жидкость на земле будет несомненным твердым телом на Палладе. С другой стороны, как известно из опытов Спринга (Spring) и др., такия несомненные твердые тела, как свинец, золото и др. металлы, текут, как жидкости, под достаточно большим давлением. В опыте В. Томсона через пластинку сапожного вара в воде всплывали пробки, двигаясь снизу вверх; а пули тонули в варе.
