«Трактат об электричестве и магнетизме» — это двухтомный трактат по электромагнетизму , написанный Джеймсом Клерком Максвеллом в 1873 году. Максвелл редактировал « Трактат» для второго издания, когда он умер в 1879 году. Редакция была завершена Уильямом Дэвидсоном Нивеном для публикации в 1881 году. Третье издание было подготовлено Дж. Дж. Томсоном к публикации в 1892 году.
Говорят, что этот трактат чрезвычайно трудно читать, он содержит множество идей, но ему не хватает четкой направленности и упорядоченности, которые, возможно, позволили бы ему легче прижиться. [1] Один историк науки заметил, что попытка Максвелла написать всеобъемлющий трактат по всей электротехнике имела тенденцию скрывать важные результаты его работы под «длинными описаниями различных явлений, обсуждаемых с нескольких точек зрения». [1] Далее он говорит, что, помимо рассмотрения эффекта Фарадея , Максвелл не смог подробно объяснить свои ранние работы, особенно генерацию электромагнитных волн и вывод законов, управляющих отражением и преломлением. [1]
Максвелл ввел использование векторных полей , и его метки увековечены:
Работа Максвелла считается образцом научной риторики : [3]
Предварительный. Об измерении величин.
Часть I. Электростатика.
Часть II. Электрокинематика.
Часть III. Магнетизм
Часть IV. Электромагнетизм.
24 апреля 1873 года журнал Nature анонсировал публикацию с подробным описанием и большой похвалой. [4] Когда в 1881 году было опубликовано второе издание, Джордж Кристал написал обзор для журнала Nature . [5]
Пьер Дюэм опубликовал критическое эссе, в котором изложил ошибки, которые он нашел в «Трактате» Максвелла . [6] Рецензия на книгу Дюэма была опубликована в журнале Nature . [7]
Герман фон Гельмгольц (1881): «Теперь, когда математическая интерпретация представлений Фарадея о природе электрических и магнитных сил была дана Клерком Максвеллом, мы видим, насколько велика степень точности и точности действительно скрывалась за словами Фарадея… в высшей степени удивительно видеть, какое большое количество общих теорий, механическая дедукция которых требует высочайших способностей математического анализа, он нашел посредством своего рода интуиции, с уверенностью инстинкта, без помощи единого математическая формула». [8]
Оливер Хевисайд (1893): «В чем состоит теория Максвелла? В первом приближении можно сказать: существует книга Максвелла в том виде, в котором он ее написал; вот его текст и его уравнения: вместе они составляют его теорию. Но когда мы приступим к его внимательному рассмотрению, мы обнаружим, что этот ответ неудовлетворителен. Для начала достаточно обратиться к работам физиков, написанным, скажем, в течение первых двенадцати лет после первой публикации трактата Максвелла, чтобы увидеть, что могут быть большие расхождения во мнениях относительно того, в чем состоит его теория. Оно может быть истолковано разными людьми по-разному, и это является знаком, который не изложен в совершенно ясной и безошибочной форме. Есть много неясностей и некоторых несоответствий. Если говорить о себе, то только изменив форму изложения, я смог увидеть это ясно и избежать несоответствий. Сейчас в растущей науке нет окончательности. Поэтому невозможно строго придерживаться теории Максвелла в том виде, в каком он дал ее миру, хотя бы из-за ее неудобной формы. [9] [10]
Александр Макфарлейн (1902): «Эта работа послужила отправной точкой многих достижений, сделанных в последние годы. Максвелл — научный предок Герца , Герца Маркони и всех других работников беспроводной телеграфии. [11]
Оливер Лодж (1907) «Затем идет Максвелл с его острой проницательностью и большим пониманием мысли в сочетании с математической тонкостью и силой выражения; он усваивает факты, сочувствует философским, но необученным способам выражения, изобретенным Фарадеем, связывает теоремы Грина, Стокса и Томсона к фактам Фарадея, и из этого союза вырастает молодая современная наука об электричестве...» [12]
Э. Т. Уиттакер (1910): «В этой знаменитой работе охвачены почти все разделы электрической и магнитной теории, но намерением автора было обсудить все с единой точки зрения, а именно с точки зрения Фарадея , так что немного или не было дано никакого отчета о гипотезах, которые были выдвинуты в течение двух предыдущих десятилетий великими немецкими электриками... Доктрины, свойственные Максвеллу... не были представлены ни в первом томе, ни в первой половине второго». [13]
Альберт Эйнштейн (1931): «До Максвелла люди представляли физическую реальность – поскольку она должна представлять события в природе – как материальные точки, изменения которых состоят исключительно из движений, подчиняющихся полным дифференциальным уравнениям. После Максвелла они представлял физическую реальность как представленную непрерывными полями , необъяснимыми механически, которые подчиняются уравнениям в частных производных . Это изменение в концепции реальности является наиболее глубоким и плодотворным, которое пришло в физику со времен Ньютона; но в то же время оно следует признать, что программа еще далеко не полностью выполнена». [14]
Ричард П. Фейнман (1964): «При взгляде на историю человечества, скажем, через десять тысяч лет, не может быть никаких сомнений в том, что самое значительное событие XIX века будет оценено как открытие Максвелла. законов электродинамики. Гражданская война в США отойдет на второй план по сравнению с этим важным научным событием того же десятилетия». [15]
Л. Пирс Уильямс (1991): «В 1873 году Джеймс Клерк Максвелл опубликовал бессвязный и трудный двухтомный « Трактат об электричестве и магнетизме» , которому было суждено изменить ортодоксальную картину физической реальности. Этот трактат сделал для электромагнетизма то, что сделали « Начала » Ньютона. для классической механики. Он не только предоставил математические инструменты для исследования и представления всей электромагнитной теории, но и изменил саму структуру как теоретической, так и экспериментальной физики. Хотя этот процесс продолжался на протяжении всего девятнадцатого века, он был эта работа, которая окончательно вытеснила действие на расстоянии физику и заменила физику поля » . [16]
Марк П. Сильверман (1998) «Я изучал принципы самостоятельно – в данном случае, используя « Трактат Максвелла » как вдохновение и учебник. Это не тот опыт, который я обязательно рекомендовал бы другим. Несмотря на всю его легендарную мягкость, Максвелл требовательный учитель, и его выдающийся опус - это совсем не чтение за журнальным столиком ... В то же время этот опыт был очень полезным, поскольку я пришел к пониманию, как я понял гораздо позже, аспектов электромагнетизма, которые редко преподаются в школах. любого уровня сегодня и отражают уникальную физическую проницательность их создателя. [2] : 202
Эндрю Уорвик (2003): «Разрабатывая математическую теорию электричества и магнетизма в « Трактате» , Максвелл допустил ряд ошибок, и для студентов, имеющих лишь слабое представление о физических концепциях базовой теории электромагнетизма и конкретных методах решения некоторых проблем, было чрезвычайно трудно отличить случаи, когда Максвелл допустил ошибку, от случаев, когда они просто не следовали физическим или математическим рассуждениям». [17]