Ампер. Классическая электродинамика

Френель назвал изменение позиции ученого «обращением Ампера в волновую оптику». Но в 1816 году ничто не могло склонить чашу весов в пользу Френеля и Араго или Лапласа и Био. Ампер работал вместе с Френелем до 1820 года, а потом обратился к электродинамике. Однако в 1828 году он опубликовал свою вторую работу по оптике под названием «Сообщение об искривлении световых волн в среде с иной эластичностью согласно трем главным направлениям, то есть тем, в которых сила, производимая эластичностью, распространяется в том же направлении, что и перемещение молекул этой среды». Работа была посвящена недавно умершему Френелю. Последующее развитие оптики было связано с этими двумя теориями, корпускулярной и волновой, которые в итоге объединились в корпускулярно-волновой дуализм.

ОПЫТ С ДВОЙНОЙ ЩЕЛЬЮ

Опыт Юнга с двойной щелью доказал волновую природу света. Ампер принял эту теорию благодаря Френелю. Юнг поставил барьер между экраном и источником света. В качестве барьера выступал картон, в котором были сделаны две прорези, очень тонкие и расположенные рядом друг с другом. Юнг доказал, что при прохождении света сквозь каждую из щелей (точки А и В) эти щели сами становились источниками света, как это уже доказал ранее Гюйгенс. На схеме внизу из каждой щели исходят концентрические круги, изображающие распространение волн, испускаемых из А и В. По мере объединения волн образуется схема интерференции. Интерференция является не чем иным, как суперпозицией волн (в этом случае двух), которая может вызывать две ситуации. В случае конструктивной интерференции (С, D, Е и F) интенсивность света достигает максимума. В случае деструктивной интерференции (пространство между точками С, D, Е и F) интенсивность света нулевая. В итоге на экране можно наблюдать чередование светлых и темных полос.

Несколько соображений

Сам Юнг советовал наблюдать проекцию на бумаге. Чтобы опыт получился, нужно учесть три фактора: ширину щели (меньше 1 миллиметра), расстояние между щелями (около 1 миллиметра), расстояние между барьером и экраном (около 1 метра). Ширина щелей должна быть меньше расстояния между ними, а расстояние до экрана должно быть значительно большим.

Схема интерференции, схожей с той, которую наблюдал Юнг. Явление можно наблюдать в точках С, D, Е, F.

СТРАСТНЫЙ ФИЛОСОФ

Философские размышления занимали Ампера на протяжении всей его жизни. В Париже философия и психология заполнили пустоту, возникшую после смерти его жены. Окружение Ампера было, с одной стороны, философским, а с другой — математическим. Он искал ответы, которых наука не могла ему дать, поэтому углублялся в умозрительные философские построения. Наука в начале XIX века имела много общего с наукой XXI века, когда осторожность вынуждает проверять любую выдвигаемую гипотезу. Однако интеллект Ампера не позволял ему оставить место для сомнения: «Сомнение есть величайшее из зол, терзающих человека на земле!» — полагал он. Подобное суждение далеко от современных представлений: именно сомнение и изучение аномального стимулируют научный прогресс. Несмотря ни на что Ампер продолжал следовать в работе научному методу, не поддаваясь тяге к иррациональному. Он прекрасно объединял научный поиск и духовные искания.