Близькодія і дія на відстані

Закон взаємодії нерухомих електричних зарядів був встановлений експериментально. Але залишався невирішеним питання про те, як здійснюється це взаємодія.

Блізкодействіе. Якщо ми спостерігаємо дію одного тіла на інше, що знаходиться на деякій відстані від нього, то, перш ніж допустити, що ця дія пряме і безпосереднє, ми схильні спочатку досліджувати, чи немає між тілами будь-якої матеріальної зв’язку: ниток, стрижнів і т. д. Якщо подібні зв’язку є, то ми пояснюємо дію одного тіла на інше за допомогою цих проміжних ланок.

При грі в теніс посередниками, які передають взаємодія тенісистів, є ракетки і м’яч.

При підйомі вантажу використовується підйомний кран, яким управляє кранівник, що знаходиться в кабіні.

Водій автобуса змушує двері відкриватися, направляючи по трубках стиснене повітря в циліндр, керуючий механізмом двері.

Наведіть приклади передачі механічного впливу без безпосереднього контакту тел.

У всіх трьох прикладах ми бачимо ряд послідовних дій, в результаті яких відбувається деякий фізичний процес. За допомогою цього процесу, що поширюється від точки до точки, відбувається передача дії, причому не миттєво, а з тією чи іншою швидкістю.

Отже, дія між тілами на відстані у багатьох випадках можна пояснити присутністю передавальних дію проміжних ланок. Чи не розумно в тих випадках, коли ми не помічаємо ніякої середовища, ніякого посередника між взаємодіючими тілами, допустити існування деяких проміжних ланок? Адже інакше доведеться вважати, що тіло діє там, де його немає.

Кому незнайомі властивості повітря, той може подумати, що рот або голосові зв’язки співрозмовника безпосередньо діють на вуха, і вважати, що звук передається невидимою середовищем, властивості якої незрозумілі. Однак можна простежити весь процес поширення звукових хвиль і обчислити їх швидкість.

Важливо
Відповідно до теорії блізкодействія взаємодія між віддаленими один від одного тілами завжди здійснюється за допомогою проміжних ланок (або середовища), передавальних взаємодія від точки до точки.

Багато вчених, прихильники теорії близкодействия, для пояснення походження гравітаційних і електромагнітних сил придумували невидимі витікання, навколишні планети і магніти, незримі атмосфери навколо наелектризованих тел. Роздуми ці були часом вельми дотепні, але володіли немаловажним недоліком – вони нічого не давали науці.

Дія на відстані (дальнодействие). Так тривало до тих пір, поки Ньютон встановив закон всесвітнього тяжіння. Послідували успіхи в дослідженні Сонячної системи настільки захопили уяву вчених, що вони взагалі в більшості своїй почали схилятися до думки про марність пошуків будь-яких посередників, передавальних взаємодія від одного тіла до іншого.

Виникла теорія прямої дії на відстані через порожнечу.

Важливо
Відповідно до теорії дальнодії дію передається миттєво на як завгодно великі відстані. Тіла здатні «відчувати» присутність один одного без будь-якої середовища між ними.

Прихильників дії на відстані не бентежила думка про дію тіла там, де його самого немає. «Хіба, – міркували вони, – ми не бачимо, як магніт або наелектризована паличка прямо через порожнечу притягують тіла?» І при цьому сила тяжіння, наприклад, магніту помітно не змінюється, якщо магніт загорнути в папір або покласти в дерев’яний ящик. Більше того, навіть якщо нам і здається, що взаємодія тіл викликано безпосереднім контактом, то насправді це не так. При самому тісному контакті між тілами або частинами одного тіла залишаються невеликі проміжки. Адже вантаж, наприклад підвішену на нитці, не розриває цю нитку, хоча між окремими атомами, з яких вона складається, нічого немає. Дія на відстані – єдиний спосіб дії, що зустрічається всюди.

Заперечення проти теорії близкодействия були досить сильними, тим більше що вони підкріплювалися успіхами, яких домоглися такі переконані прихильники дії на відстані, як Кулон і Ампер.

Якби розвиток науки відбувалося прямолінійно, то, здавалося б, перемога теорії дії на відстані забезпечена. Але насправді розвиток науки нагадує, скоріше, спіралеподібну лінію. Пройшовши один виток, наука повертається приблизно до тих же уявленнями, але вже на більш високому рівні. Саме так сталося при розвитку молекулярно-кінетичної теорії. Атомна гіпотеза Демокріта один час була залишена більшістю вчених. Потім вона відродилася в строгій математичній формі і була доведена експериментально. Так само сталося і при розвитку теорії близкодействия.

Успіхи у відкритті законів взаємодії електричних зарядів і струмів були нерозривно пов’язані з поданням про дію на відстані. Адже дослідне дослідження самих сил не передбачає наявності певних уявлень про те, як ці сили передаються. У першу чергу потрібно було знайти математичний вираз для сил, а з’ясувати їх природу можна було і потім.

Посилання на основну публікацію