опыт показывает, что в газовом состоянии действительно нет тел с числом атомов, бОльшим шести, (с шестью—вольф
рам. Таким образом, согласно этой теории Э. и обычная материя разнятся лишь характером движения в отдельных частях, но движутся при этом части одной и той же совершенной жидкости, т. ф. некоторого сплошного тела неизменной всюду плотности, обладающого двумя лишь свойствами: совершенной подвижностью и инерцией. Но инерция есть таинственное свойство обычной материи, измеряемое величиной массы, хотя мы не знаем, что такое эта масса и инерция и в какой связи оне стоят с элементарными понятиями пространства и времени, потому что в опытах с обычной материей масса одного я того же тела остается неизменной. Поэтому, имея дело не с обычной материей, естественно ставить вопрос, имеет ли она инерцию и даже искать в свойствах этой необычной материи объяснение инерции. Для совершенной жидкости инерция не необходима; все гидродинамическия уравнения для такой жидкости останутся в силе, если мы примем в них плотность жидкости ρ равной нулю; так как на такую жидкость никаких внешних относительно нея сил не может быть (ибо нет ничего, кроме этой жидкости), то принятие плотности равной нулю сведется к тому, что будет нулем и так наз. гидродинамическое давление ρ. Но в уравнениях вместо последняго будет фигурировать неопределенная величина Р=p/ρ, ко
торая может быть конечной и будет заменять собой гидродинамическое давление обычных жидкостей. В таком случае инерция тел будет кажущимся явлением, масса атомов и молекул будет иметь кинематический характер и притом самая величина массы может оказаться переменной в зависимости от разного рода условий. Пример этого мы видим на движущихся наэлектризованных телах, на движущихся в жидкости твердых телах, где движение создает у тел появление кажущейся массы, обусловленной движением и, вообще говоря, даже зависящей от направления движения.
8) Инерция Э. Если Э. есть лишь вид обычной материи, конечно он обладает инерцией. В этом предположении и вычислялась выше плотность Э., но быть может инерция обычных тел как раз обусловлена известными движениями в Э. Тогда нет надобности принимать существование инерции у Э. Как ни труден вопрос такого рода, электромагнитная теория света намечает пути к его решению. Эта теория в форме, данной ей Максвеллом, Гертцем и Гельмгольтцфм, приложима не только к обычным телам, но, и даже по преимуществу, к Э.; при этом теория приложима как к случаю покоя тел и Э., так и к случаю их движения с произвольными скоростями. Когда мы имеем в Э. электромагнитные процессы, то, вообще говоря? в Э. возникают такого рода механическия давления, что они должны привести отдельные точки среды
в движение. Силы эти сводятся к одним давлениям на погруженные в Э. тела и, значит, оставляют Э. в покое лишь в случае неподвижных наэлектризованных тел или магнитов, постоянных электрических токов, установившихся электромагнитных волн и т. д. Вообще же, при произвольных процессах, в Э. должны возникнуть движения с определенными скоростями и последней работой Гельмгольтца (1894) была именно задача об изыскании этих скоростей в несжимаемом Э., не обладающем инерциею. В. Вин (W. Wien, 1898) применил эти уравнения Гельмгольтца к частным случаям. Так напр., если мы имеем близко друг к другу два равных и противоположных количества электричества и они оба растут пропорционально времени, то в несжимаемом Э. без массы движение должно возникнуть, но оно оказывается механически невозможным. Стало быть одно из сделанных допущений неверно: или Э. сжимаем, или он имеет инерцию, или же, наконец, он вовсе неподвижен. Подбирая соответственные электромагнитные процессы, возможно исследовать каждое из этих предположений в отдельности. Затруднение является лишь в том, чтобы выбранный случай был одновременно и решающим вопрос, и не представлял бы через-чур больших математических трудностей, потому что существует немало процессов легко подсчитываемых, но не решающих вопроса, и обратно. Так напр., если количество электричества е в виде материальной точки движется прямолинейно и равномерно, то Э. без инерции останется в покое; в Э. же с инерциею возникнут вихри в форме круглых колец, охватывающих направление движения электрического заряда. Наибольшая скорость вращения получается при скоростях, близких к скорости света, т. ф., напр., при движении электронов. При этом скорости вращения будут неправдоподобно велики, если плотность Э. слишком мала, напр., 10-22, Это согласно с прежним результатом, что плотность Э. должна быть больше, чем 4.10—22. Допущение неподвижности Э. в том смысле, что нп движение обычных тел, ни механическия давления не приводят Э. в движение, заманчиво своей простотой. Правда, тогда мы встречаемся с нарушением 3-го закона движения Ньютона. Действительно, световые волны оказывают, как известно, давление на встречаемые ими поверхности и это давление не зависит от направления движения волны; поэтому волна, лучеиспускаемая или отражаемая, давит так же, как и волна падающая. Если теперь представить себе пластинку, одна сторона которой, напр., зачернена, а другая зеркальна, то такая нагретая пластинка будет лучеиспускать черной стороной гораздо сильнее, чем зеркальной. а потому на черную сторону световое давление будет больше и пластинка придет в движение сама собой, блогодаря одной внутренней своей энергии, что с точки зрения обычной механики невозможно. Однако, 3-й закон механики оправдывался до сих
пор лишь на движении обычных тел; вопрос о приложимости этого закона к необычной материи—Э.—не может быть решен а priori. Поэтому, если бы оказались факты, которые непримиримы с подвижностью Э., пришлось бы заменить 3-й закон движения более общим, который переходил бы в обычный 3-й закон, когда мы имеем дело лишь с обычной материей. Действительно, опыт дает несколько, очень правда тонких оптических явлений, которые могут навести на мысль о неподвижности Э
9) Участие 9. в движении обычных тел. Если мы отвлечемся сначала от явлений оптических (электромагнитных волн), то свойства Э. проявляются в явлениях электричества и магнитизма, статических и стационарных. Когда мы имеем на земле искусственно созданное движете наэлектризованных тел, магнитов, электрических токов и т. п., мы, не участвуя сами в этом движении, наблюдаем ряд электромагнитных явлений (напр. магнитное действие движущихся наэлектризованных телъ—опыт Баланда [Rowland, 1876]—индукцию токов и т. д.), но по ним не можем заключить об участии Э. в этом движении. Можно бы было думать, что это участие скажется, когда и наблюдатель участвует в движении, или когда движутся тела в нейтральном состоянии. В последнем случае движение Э. могло бы проявиться появлением токов или электрических зарядов и т. д. К числу опытов этого рода принадлежит напр. опыт Фарадея с падающей проволочной катушкой в которой падение не вызывало индуктивного тока; опыт де Кудра (Des Coudres, 1889), где индуктивное действие одной катушки на другую компенсировалось при помощи третьей катушки и компенсация эта не расстраивалась, каково бы ни было положение катушек относительно направления движении земли; опыт Рёнтгена (Röntgen), где заряженный конденсатор, не смотря на участие в движении земли, не показывал магнитного действия; опыт Гильберта (Gilbert, 1901), где проволочная катушка быстро вращалась около своей оси, но не давала при этом электрического тока; опыт П. Н. Лебедева (1903), где две длинных параллельных разнородных проволоки, спаянные на одном конце, не обнаружили электрического тока, какое бы положение проволоки ни занимали по отношению к направлению движения земли и мн. др. Все опыты таким образом дали отрицательный результат, что, однако, по существу дела, независимо от всякой теории, не говорит ни за, ни против участия Э. в движении обычных тел. Иначе стоит дело по отношению к явлениям оптическим, так или иначе связанным с участием Э. в движении. Эти явления можно разделить на две группы:
I группа: все участвующее в явлении (источники света, приборы, среды, наблюдатель) имеет одну и ту же скорость движения.
II группа: все участвующее в явлении имеет не одну и ту же скорость; эта группа в свой очередь распадается на две:
II а: источник света и наблюдатель с приборами имеют одну общую скорость; среда (или среды) между ними имеют иную скорость движения.
II b: источник света имеет свое движение; все остальное имеет иное движение.
К I группе относятся все опыты, когда источники света, среды, приборы и наблюдатель покоятся относительно движущейся в пространстве земли. Главнейшие из опытов этого рода: α) опыт Максвелля (1868): освещенный крест нитей зрительной трубы спектроскопа посылал лучи через призмы; лучи затем отражались от зеркала и возвращались назад, давая в зрительной трубе отраженное от зеркала изображение креста нитей. Это изображение не изменяло своего положения относительно настоящого креста нитей, каково бы ни было положение призм (и идущого чрез них луча) относительно направления движения земли. β) Опыт Кеттелера (Ketteler, 1872), где две части одного луча проходили каждый вдоль своей трубы с водой; трубы были слегка наклонны одна к другой и лучи в них шли на встречу друг другу. В конце пути оба луча интерферировали, но интерференционная картина не менялась от движения земли. γ) Опыт его же и независимо Маскара (Mascart, 1874) над внутренним отражением и двойным преломлением в исландском шпате; влияния движения земли нет. δ) Опыт Маскара над вращением плоскости поляризации в кварце; опыт повторен лордом Рейли (Rayleigh, 1902) с большими средствами. Угол вращения плоскости поляризации в кварце и иных средах доходил до 5500°. Ни при каком положении направления луча относительно движения земли изменения угла вращения не было. ε) Опыт Майкельсона (Michelson, 1881), повторенный им позже вместе с Морли (М. а. Morley, 1887), явившийся осуществлением идеи Максвелля. Луч света, встречая наклонную к себе под углом 45° стекляную пластинку A, дает два взаимно-перпендикулярных луча, отраженный и преломленный. Первый направляется пусть нормально движению земли, второй—параллельно. Каждый из лучей (при помощи многократного отражения) проходит путь в 11 метров, затем отражается от зеркал B', B, возвращается назад по первоначальному направлению и у пластинки А первый преломляется, второй отражается, так что оба получают одно направление и интерферируют. Если ω есть общая скорость движения точек А и В с землей относительно эфира воздуха, в котором идут волны света, то время, нужное
лучу для прохода пути AB=d, будет d/(V+ω)
(V—скорость света), а пути ВА будет
d/(V–ω), так что все время, нужное для прохода взад и вперед пути 2d будет
(2d/V)·(V2/(V2–ω2)) что при малом ω сравнительно
