Ринат Нугаев - Максвелловская научная революция

Один из уроков истории максвелловской электродинамики состоит в необходимости различать гибридные объекты второго порядка ( crossbreeds ) и гибридные объекты первого порядка, «смеси» или просто гибриды ( hybrids ). Гибридные объекты второго порядка, подобные «току смещения», являются результатом скрещивания базисных объектов встретившихся теорий. А просто гибриды, подобные максвелловским теоретическим схемам в статье 1861 г., описывавшим взаимодействие эфирных вихрей с молекулами – это смеси, составленные из разнородных элементов. Только гибридные объекты второго порядка сохраняются при всех дальнейших развитиях теории; «просто гибриды» представляют собой источники постоянной головной боли для теоретиков, но одновременно являются и движущей силой развития теории. Так, в частности, стремление ослабить дуализм максвелл-лоренцевской электродинамики привело к созданию специальной теории относительности.

(16) Создавая свою электродинамику, Максвелл фактически использует принцип соответствия. В его вихревой модели в работе [II] тензорный аппарат механики сплошных сред позволяет рассчитать силу действующую на единичный объем вещества: F = F 1+ F 2+ F 3+ F 4+ F 5. Она состоит из пяти членов. Первый член F 1– это сила, действующая на магнитный полюс; второй член F 2– сила магнитной индукции; третий и четвертый члены F 3+ F 4 –сила, действующая на электрические токи. Рассчитывая силу в каждом отдельном случае, он сравнивает ее значение с теми, которые были получены предыдущими авторами, в «старых» теориях.

При этом он демонстрирует, что принцип соответствия означает переполучение в «новой» теории лишь математических соотношений; «онтологии» новой и старой теорий друг в друга не переходят.

Таким же образом, впоследствии Эйнштейн, например, продемонстрировал, что в теории тяготения принцип соответствия означает лишь переход математических соотношений общей теории относительности в математические соотношения ньютоновской теории гравитации в предельном случае слабых гравитационных полей.

(17) Вполне возможно, что Максвелл был «сыном своего времени» не только потому, что активно использовал идеи кантианской эпистемологии. Это только для логики научного познания важно, что переход от механической научной картины мира к электромагнитной был подготовлен всем предшествующим развитием физики. Но если тщательно проанализировать причины того, почему именно Максвелл осуществил этот переход, то придется привлечь также и факторы психологического и социокультурного характера.

В частности, настойчивая попытка Максвелла найти компромисс между континентальной и британской исследовательской традициями во многом может объясняться его этническими корнями. Как подданный Великобритании, лорд Максвелл получил высшее образование и докторскую степень в лучшем английском – кембриджском – университете. С другой стороны, как шотландский патриот, он сделал объектом своей первой цветной фотографии цвета национального шотландского флага. Известны также его критические высказывания о колониальной политике Великобритании в Индии (Campbell & Garnett, 1882).

Больцман Людвиг (1952 а) Комментарии к статье Максвелла «О фарадеевских линиях сил». – В сб.: Дж. К. Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 1952. – С. 89—106.

Больцман Людвиг (1952 б) Комментарии к статье Максвелла «О физических линиях сил». – В сб.: Дж. К. Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 1952. – С. 194 —250.

Борк А. М. (1968) Максвелл, ток смещения и симметрия. – В сб.: Максвелл. Статьи и речи. М.: Наука. – С. 305-317.

Вебер Макс (1989) Избранные произведения. – М.: Мысль. 1989. – 689 С.

Герц Г. Р. (1938) Исследования о распространении электрической силы. М. – Л. – 156 С.

Герц Г. Р. (1959) Принципы механики, изложенные в новой связи. М.: Изд. АН СCСР. – 388 С.

Кант Иммануил [1783]. Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей появиться как наука. (Пер. Вл. Соловьева, 1893). – В сб.: Иммануил Кант. Трактаты. – Спб.: Наука, 2006. – С. 147—258.

Кант Иммануил [1787]. Критика чистого разума. Второе издание. (Пер. Н. Лосского). – М.: Эксмо, 2006. – 735С.

Максвелл Джеймс Клерк (1952) Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 691 С.

Максвелл Д. К. [1873] О действиях на расстоянии. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука, 1968. С. 48—62.

Максвелл Д. К. (1968) Эфир. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука, С. 193-206.

Нугаев Р. М. (1989) Реконструкция процесса смены развитых научных теорий. – Казань: изд-во КГУ. – 208 С.

Нугаев Р. М. (2010) Эйнштейновская научная революция 1898-1915: интертеоретический контекст. – Казань: изд-во «Логос». – 299 С.

Нугаев Р. М. (2012) Коперниканская научная революция: синтез физики Земли и математики Неба. – Казань: изд-во «Логос». – 302 С.

Пайерлс Р. Э. (1968) Теория поля со времени Максвелла. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука. – С. 270—287.

Сергеев К. А. Философия Канта и новоевропейская метафизическая позиция. – В кн.: Иммануил Кант. Трактаты. – Спб.: Наука, 2006. – С. 5 —146.

Степин В. С. (1976) Становление научной теории. (Содержательные аспекты строения и генезиса теоретических знаний физики). – Минск: изд-во БГУ. – 32 °C.

Степин В . С. (2000) Теоретическое знание. – М.: Прогресс-Традиция. – 744 c. Тулмин Стефен (1984) Человеческое понимание. – М.: Прогрес – 328 С.

Шапиро И. С. (1972) К истории открытия уравнений Максвелла //Успехи физических наук, том 108, вып. 2. С. 319—333.

Фарадей М. (1939) Избранные работы по электричеству. – М. – Л. -304 С. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. (1966) Фейнмановские лекции по физике, тт. 5, 6. – М.: Мир.

Эйнштейн А. [1931] Влияние Максвелла на развитие представлений о физической реальности. – В сб.: Д. К. Максвелл. Статьи и речи. – М.: Наука, 1968. – С. 243—247.

Audi Robert (ed.) The Cambridge Dictionary of Philosophy. Cambridge, Cambridge University Press, 1999. – 1000 p.

Bromberg J. (1967-68) Maxwell’s Displacement Current and the Theory of Light// Archive for History of Exact Science, vol. 4, pp. 218—234.

Buchwald J. (1985) From Maxwell to Microphysics: Aspects of Electromagnetic Theory in the last Quarter of the 19 thcentury. University of Chicago Press. – 339 p. Buchwald Jed Z. (1994) The creation of scientific effects: Heinrich Hertz and electric waves. The university of Chicago Press. – 465 p.

Buchwald Jed Z. (1998) Reflections on Hertz and Hertzian Dipole – In: D. Baird et al. (eds.) Heinrich Hertz: Classical Physicist, Modern Philosopher. Kluwer, pp. 269—280.

Campbell Lewis , Garnett William (1882) The Life of James Clerk Maxwell. L., Macmillan. -342 p. Chalmers A. F. (1975) Maxwell and the displacement current // Physics Education. January 1975, pp. 45 —49.