Континуальная концепция

Сторонники концепции непрерывности материи в разные исторические этапы: Анаксагор, Аристотель, Р. Декарт, Эйлер, М. Фарадей, Д. Максвелл, Г. Герц, Г. Лоренц, Г.Гельмгольц, Дж.Рэлей.

Р.Декарт отрицал существование пустого пространства, для него основной атрибут материи – не частицы, а вихри, протяженность. Само пространство также представляет собой физическое тело и обладает протяженностью. Поскольку протяженные тела непрерывно заполняют пространство, нигде не оставляя пустых промежутков, постольку взаимодействие тел осуществляется всегда путем их непосредственного контакта. Ученые того времени полагали, что все мировое пространство непрерывно заполнено особым веществом - эфиром, находящимся в состоянии постоянного вихреобразного движения и увлекающим планеты, обеспечивая их перемещения в пространстве. Эта концепция непрерывности строения материи была достаточно правдоподобной; но она не давала возможности объяснить наблюдаемые астрономами закономерности в движении планет, вычислить их траектории и основные элементы орбит, построить количественную теорию планетарных движений. Все это было сделано И. Ньютоном, давшим строгую количественную теорию движения планет, на основании принципов концепции прерывности (корпускулярной концепции). Вместе с тем, в противоположность дискретной, корпускулярной теории света, Л. Эйлер и М. Ломоносов отстаивают волновую теорию света. Но господствующей доктриной долгое время остается доктрина корпускул. Новый поворот к концепции непрерывности и развитие учения о поле связан с именами М. Фарадея, Д. Максвелла, Г. Герца. Их научными работами был открыт принципиально новый, качественно своеобразный вид материи – поле. Постепенно понятие поля утвердило за собой руководящее место в качестве одного из основных физических понятий. Так был открыт принципиально новый, качественно своеобразный вид материи. Стало очевидным, что материя может существовать не менее чем в двух несводимых друг к другу формах (вещество, в основе которого лежит частица, атом; и поле, в основе которого лежит волна).

Концепция Максвелла появилась спустя 200 лет после Ньютона и представляет собой равноправное с ней описание природного объекта – электромагнитного поля – качественно отличного от частиц.

Итогом дальнейшего развития континуальной традиции в конце 19 в. явился отказ от механической картины мира (МКМ) и замена ее электродинамической (ЭДКМ). В ней предполагалось, что основу природы составляют электромагнитные и гравитационные поля, а наблюдаемые формы вещества – это всего лишь вторичные проявления физических полей. Т.о., в ЭДКМ все многообразие мира сводится к непрерывным полям (континууму), подчиняющимся теории Максвелла.

Ø Первое уравнение Максвелла: «переменное магнитное поле также создает переменное магнитное поле, как и электрический ток». Концептуальное значениеэтого уравнения:

o во-первых, в определение тока включено не только движение материальных носителей заряда, но и переменное электрическое поле;

o во-вторых, источником магнитного поля является электрический ток любой природы (ток проводимости и ток смещения).

Ø Второе уравнение Максвелла: изменение магнитного поля создает переменное электрическое поле. Концептуальный смысл уравнения:электрическое и магнитное поля взаимосвязаны и способны превращаться одно в другое.

Ø Третье уравнение Максвелла: магнитных зарядов не существует

Ø Четвертое уравнение Максвелла: электрические заряды порождают электрическое поле.

Главный качественный смысл уравнений Максвелла:

· Изменение магнитного поля приводит к возникновению электрического поля, а вокруг изменяющегося электрического поля возникает магнитное поле;

· Электрическое и магнитное поля, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. В результате возникают электромагнитные волны, которые распространяются в вакууме со скоростью света.

Электродинамика подтвердила и расширила принцип относительности Галилея: все законы физики (а не только механики) одинаковы во всех системах отсчета, движущихся равномерно и прямолинейно друг относительно друга. Это главное концептуальное утверждение электродинамики.