Торжество теории электромагнитного поля

Теория электромагнитного поля, предложенная Д.Максвеллом, напрочь отрицала принцип дальнодействия в электрических и магнитных явлениях. Ситуация грозила принять совершенно трагическую форму, ведь основоположниками и защитниками принципа дальнодействия были Ампер, Гельмгольц, другие корифеи того времени. Поэтому теория Максвелла завоевывала позиции с огромным трудом. В английских университетах начали читать лекции по теории электромагнитного поля, но смехотворно мало слушателей посещали их. Необходим был радикальный перелом в умах физиков, чтобы вынудить их внимательно изучить теорию.

Так удачно сложилось, что этот толчок обусловил своими исследованиями ученик Германа Гельмгольца (Берлинский университет) такой же, как и учитель, приверженец принципа дальнодействия Генрих Герц. Гельмгольц первый среди европейцев обратил внимание на теорию Максвелла, оценил ее сильные стороны, универсальность и многогранность. Но он не мог признать “промежуточную среду”, в которой могло существовать и распространяться электромагнитное поле. “Ничто” принять в качестве физической реальности Гельмгольц никак не мог.

Герц многократно получал от учителя задания на проведение исследований, ставящих целью опровергнуть тезис Максвелла. При постановке одного из своих экспериментов он открыл “электромагнитные волны”, посредством которых электрическая энергия передавалась на расстояние до 1,5м. Факт передачи энергии фиксировался сконструированным Герцем специальным “искровым микрометром”. Суть эксперимента состояла в том, что между двумя шариками создавалась искра. На некотором расстоянии от этих шариков был размещен почти замкнутый контур. Единственным промежутком в этом контуре был искровой промежуток с маленькими шариками. Когда в первой цепи создавалась искра, во втором искровом промежутке также проскакивали искорки. Металлический лист не пропускал волн. Зато двери комнаты были для них прозрачны. Новые волны вели себя, как обычный свет. Герц сумел определить скорость распространения электромагнитных волн. Она оказалась равна скорости света. Герц сумел даже изготовить параболическое зеркало для новых волн.

Не оставалось сомнения, что открытые “волны Герца”- это предсказанные Максвеллом электромагнитные волны. Опыты Герца привлекли внимание самых широких слоев общества. Появились предложения создать новую систему связи без проводов.

Герц умер в возрасте 37 лет, но сделал за это время гораздо больше, чем другие - за вдвое большее время. Его именем названа единица частоты колебаний - один период в секунду. Герц придал теории Максвелла современную простоту и наглядность.

Одновременно с Герцем работу по “расчистке” теории Максвелла проводил и английский ученый Оливер Хевисайд. Он был и математиком, и физиком, и телеграфистом. Его усовершенствования в телеграфном деле принесли владельцам компаний миллиардные прибыли. А сам Хевисайд, чье имя золотыми буквами вписано в современную физику, остался и умер провинциальным телеграфистом. Знаменитейшая формула

Е = mc² (6)

была им выведена за 15 лет до Эйнштейна.

Таким образом, Герц и Хевисайд превратили неорганизованные формулы Максвелла в строжайшую систему, которая используется до сих пор. Хевисайд предложил общеупотребительные теперь операторный и символический методы математического моделирования и расчета электрических и магнитных систем. Он установил наличие верхнего слоя в атмосфере, отражающего радиоволны (слой Хевисайда).