Александр Шадрин - Холодное электричество. Электрический эфир

В 1911 году на основании анализа и статистической обработки результатов экспериментов по рассеиванию альфа-частиц в тонкой золотой фольге, выполненных Гейгером и Марсденом в 1909 году, Э. Резерфорд предложил планетарнуюмодель атома. Согласно этой модели атом состоит из очень маленького положительно заряженного ядра, содержащего большую часть массыатома, и обращающихся вокруг него лёгкихэлектронов.

Представленная хронология научных открытий конца ХIХ и начала ХХ века демонстрирует прежде всего трансформацию физического смысла термина « электрон » – носителя электрического заряда, неустановленной физической природы и структуры, в электрон – элемент электрического атома вещества.

В 1838 году Фарадей, пропуская ток от электростатической машины через стеклянную трубку с воздухом при низком давлении, наблюдал фиолетовое свечение, исходящее из положительного электрода (анода). Это свечение распространялось почти до самого отрицательного электрода (катода) на другом конце трубки. Между светящимся катодом и фиолетовым свечением, исходящим из анода, он обнаружил темноепространство, которое теперь называют « фарадеевым темным пространством».

В дальнейшем в исследовании катодных лучей приняло участие множество знаменитых ученых и изобретателей: К. Варли, У. Крукс, А. Шустер, Г. Герц, Ф. Ленард, Ж. Перрен и других, приведшие к созданию корпускулярнойи волновойтеорий природы катодных лучей.

Немецкие физики, за редким исключением, были единодушны в утверждении, что катодные лучи представляют собой процесс в эфире – волновая гипотеза Гольдштейна; англичане, начиная с В. Крукса, считают, что они являются потоками частичеквещества. В 1895 г. французский физик Ж. Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи – это поток отрицательно заряженных частиц, которые движутся прямолинейно, но могут отклоняться магнитным полем.

В 1894 году к экспериментам с катодными лучами приступил Дж. Дж. Томсон с сотрудниками.

Необходимы были строгие количественные эксперименты, которые дали бы возможность определить отношение заряда к массе для катодных лучей. То, что измерение величины удельного заряда явится решающим фактом, впервые осознал Дж. Дж. Томсон. С 1895 г. он начинает методическое количественное изучение отклонения катодных лучей в электрических и магнитных полях. Итоги своей работы Дж. Дж. Томсон резюмировал в большой статье, опубликованной в 1897 г. в октябрьском номере журнала» Philosophical Magazihe». Существо своих опытов и высказывание гипотезы о существовании материи в состоянии еще более тонкого дробления, чем атомы, Томсон изложил на вечернем заседании Королевского общества 29 апреля 1897 г. Извлечение из этого сообщения было опубликовано в «Electrican» 21 мая 1897 г. Опыты Томсона дали следующие результаты: скорость частиц, возрастающая по мере увеличения разрежения в трубке, чрезвычайно велика, значительно больше средней скорости, приписываемой, согласно кинетической теории, молекуламостаточного газа в трубке (в одном из первых опытов 1897 г. Томсон нашел скорость равной 1/10 скорости света, но через десять лет он получил для нее значение 1/3 скорости света). Кроме того, эта скорость зависит от разности потенциалов, которую проходит заряд. Значение отношениязаряда к массе оказалось не зависящим ни от состава остаточного газа, ни от формы трубки, ни от материала электродов, ни от скорости лучей, ни от каких-либо иных физических параметров. Другими словами, отношение заряда к массе есть универсальная постоянная. Значение этого отношениябыло порядка 10 7 СГСЭ. Аналогичное отношение было уже подсчитано для иона водорода из данных по электролизу – оно оказалось равным 10 4 СГСЭ. Дж. Дж. Томсон высказывает мнение, что катодные лучи представляют собой поток весьма малых частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света, несущими такой же заряд, как и ионы Фарадея, но обладающими массой, которая в 1000 раз меньше массысамого легкого атома, т.е. атома водорода.

Для достоверного вывода необходимо прямое измерение заряда одновалентных газовых ионов. Важность проблемы заставляет взяться за измерение заряда иона самого Дж. Дж. Томсона. Он впервые использует рентгеновские лучи в качестве инструмента физического эксперимента. Интересно отметить, что рентгеновское излучение было результатом исследования свойств катодных лучей. В свою очередь лучи Рентгена сыграли большую роль в изучении частиц, составляющих катодный луч и в открытии спонтанной радиоактивности.

Эксперименты Дж. Дж. Томсона дали среднее значение заряда иона, равное 6,5 x 10 —10 СГСЭ. Этот результат и укрепил убеждение Томсона в существовании « материи в состоянии более тонкого дробления».

По существу, единственно, что удалось Томсону добиться – это измерить отношениезаряд-масса для неведомых частиц, составляющих катодные лучи. Тем не менее он решился сделать вывод, что эти частицыявляются фундаментальными составнымичастями обычного вещества.

Разъяснение по поводу применения термина « электрон » для обозначения частиц, составляющих катодные лучи, дал Ленард Филипп в своей Нобелевской лекции от 28 мая 1908 г. («О катодных лучах»):

«… необходимо перечислить названия, данные этим частичкам электричества, или центрам состояния: я назвал их, элементарными квантами электричества или, короче, квантами, как и Гельмгольц; Дж. Дж. Томсон говорит о корпускулах, лорд Кельвин об электрионах; но в обиход вошло название, которое предпочли Лоренц и Зееман, электрон».

Величина электрического заряда электрона, протона и других элементарных частиц не определена и в настоящее время.

История открытия электричества – это история ряда ошибок и недоработок, что превратило современную теоретическую физику в сборник сказок, никак не связанную с природой. При исследованиях использовались лишь визуальнонаблюдаемые параметры системы СИ и СГС, в то время, как основная невидимаядвижущая сила ускользала от внимания экспериментаторов. Это и породило ошибку нарушения причинно-следственных связей. Невидимаясила порождена магнитными монополями вихронов – источниками зарядов движения, продуктамикоторой и являются визуальнонаблюдаемые явления в экспериментах. В этой истории прослеживается основная ошибка теоретиков – замена причины следствием.