Апофеоз классического естествознания

В 1860 - 1865 гг. великий последователь Фарадея, Дж. К. Максвелл показал, что электричество и магнетизм не просто тесно связаны друг с другом, а представляют собой единое электромагнитное поле, в котором могут распространяться волны электромагнитных колебаний, в определенном частотном диапазоне воспринимаемые как свет [42]. Таким образом, казалось бы, все стало на свои места: свет действительно представляет собой волновой процесс, этот волновой процесс есть не что иное, как распространение колебаний электромагнитного поля, а электромагнитное поле, следовательно, и является тем гипотетическим эфиром, природа которого ранее была абсолютно непонятна.

Структура электромагнитного поля с самого начала считалась непрерывной, так что для описания его состояния применяется континуальный подход. В частности, состояние электромагнитного поля в вакууме описывается вектором напряженности электрического поля Е и вектором магнитной индукции В, связанными друг с другом системой уравнений Максвелла, обобщающих известные законы электрических и магнитных явлений (закон Кулона, закон электромагнитной индукции Фарадея, закон Био-Савара-Лапласа и другие). В уравнения Максвелла входят заряды и токи, являющиеся источниками электромагнитного поля, а также величины, характеризующие электрофизические свойства среды (диэлектрическая и магнитная проницаемость, электропроводность и другие). С помощью этих уравнений определяется состояние электромагнитного поля в любой последующий момент времени. Таким образом, теория Максвелла не противоречит концепции детерминизма и относится к динамическим теориям.

На этом фактически закончился классический этап в физике и в естествознании в целом. В соответствии с классическим мировоззрением материя существует в двух формах: вещество (корпускулярный подход) и поле (континуальный подход). Триумфом такого подхода стала классическая электродинамика, созданная Г. А. Лоренцем, которая блестяще описала практически все известные к тому времени электрические и оптические свойства вещества.

Вопросы для самопроверки

1. Чем отличаются корпускулярный и континуальный подходы к вопросу о структуре материи?

2. Что такое скалярное и векторное поле и как выглядят их графические “портреты”?

3. В чем отличие концепций дальнодействия и близкодействия?

4. Как происходил переход от корпускулярной к волновой концепции света?

5. Что такое электромагнитное поле и какими уравнениями описываются его свойства?