«Трактат об электричестве и магнетизме» — двухтомный трактат по электромагнетизму, написанный Джеймсом Клерком Максвеллом в 1873 году. Максвелл перерабатывал « Трактат» для второго издания, когда он умер в 1879 году. Переработка была завершена Уильямом Дэвидсоном Нивеном для публикации в 1881 году. Третье издание было подготовлено Дж. Дж. Томсоном для публикации в 1892 году.
Говорят, что трактат был печально известен своей сложностью чтения, содержал множество идей, но ему не хватало как четкой направленности, так и упорядоченности, которые могли бы позволить ему легче завоевать популярность. [1] Один историк науки отметил, что попытка Максвелла создать всеобъемлющий трактат по всем электрическим наукам имела тенденцию хоронить важные результаты его работы под «длинными отчетами о разнообразных явлениях, обсуждаемых с разных точек зрения». [1] Он продолжает, говоря, что за пределами рассмотрения эффекта Фарадея Максвелл не смог изложить свои более ранние работы, особенно генерацию электромагнитных волн и вывод законов, управляющих отражением и преломлением. [1]
Максвелл ввел использование векторных полей , и его обозначения были увековечены:
Работа Максвелла считается образцом риторики науки : [3]
Предварительное. Об измерении величин.
Часть I. Электростатика.
Часть II. Электрокинематика.
Часть 3. Магнетизм
Часть IV. Электромагнетизм.
24 апреля 1873 года журнал Nature анонсировал публикацию с подробным описанием и множеством похвал. [4] Когда в 1881 году вышло второе издание, Джордж Кристал написал рецензию для журнала Nature . [5]
Пьер Дюгем опубликовал критическое эссе, в котором изложил ошибки, обнаруженные им в «Трактате» Максвелла . [6] Книга Дюгема была рецензирована в журнале Nature . [7]
Герман фон Гельмгольц (1881): «Теперь, когда математическая интерпретация концепций Фарадея относительно природы электрической и магнитной силы была дана Клерк Максвеллом, мы видим, какая большая степень точности и аккуратности на самом деле скрывалась за словами Фарадея... в высшей степени удивительно видеть, какое большое количество общих теорий, механическое выведение которых требует высочайших способностей математического анализа, он нашел посредством своего рода интуиции, с уверенностью инстинкта, без помощи единой математической формулы». [8]
Оливер Хевисайд (1893): «Что такое теория Максвелла? Первое приближение заключается в том, чтобы сказать: есть книга Максвелла, как он ее написал; есть его текст, и есть его уравнения: вместе они составляют его теорию. Но когда мы подходим к ее более внимательному изучению, мы обнаруживаем, 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 может быть много различий во мнениях относительно того, что представляет собой его теория. Она может быть и была по-разному интерпретирована разными людьми, что является признаком того, что она не изложена в совершенно ясной и недвусмысленной форме. Есть много неясностей и некоторые несоответствия. Говоря за себя, только изменив форму ее представления, я смог ясно ее увидеть и таким образом избежать несоответствий. Теперь в растущей науке нет окончательности. Поэтому невозможно строго придерживаться теории Максвелла, как он ее дал миру, хотя бы из-за ее неудобной формы. [9] [10]
Александр Макфарлейн (1902): «Эта работа послужила отправной точкой многих достижений последних лет. Максвелл является научным предком Герца , Герц — Маркони и всех других работников беспроводной телеграфии. [11]
Оливер Лодж (1907) «Затем появляется Максвелл с его острой проницательностью и глубоким пониманием мысли в сочетании с математической тонкостью и силой выражения; он усваивает факты, симпатизирует философским, но неискушенным способам выражения, изобретенным Фарадеем, связывает теоремы Грина, Стокса и Томсона с фактами Фарадея и из этого союза взращивает молодую современную науку об электричестве...» [12]
ET Whittaker (1910): «В этой знаменитой работе охвачены почти все разделы теории электричества и магнитного поля, но намерением автора было обсудить все с одной точки зрения, а именно с точки зрения Фарадея , так что мало или совсем не было уделено внимания гипотезам, выдвинутым 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 себе физическую реальность — в той мере, в какой она должна представлять события в природе — как материальные точки, изменения которых состоят исключительно из движений, которые подчиняются уравнениям с полными дифференциалами. После Максвелла они представляли себе физическую реальность как представленную непрерывными полями , не объяснимыми механически, которые подчиняются уравнениям с частными дифференциалами . Это изменение в концепции реальности является наиболее глубоким и плодотворным, которое пришло в физику со времен Ньютона; но в то же время следует признать, что программа еще никоим образом не была полностью выполнена». [14]
Ричард П. Фейнман (1964): «Если взглянуть на историю человечества в долгосрочной перспективе, скажем, через десять тысяч лет, то не может быть никаких сомнений в том, что самым значительным событием XIX века будет считаться открытие Максвеллом законов электродинамики. Гражданская война в Америке померкнет до провинциальной незначительности по сравнению с этим важным научным событием того же десятилетия». [15]
Л. Пирс Уильямс (1991): «В 1873 году Джеймс Клерк Максвелл опубликовал бессвязный и сложный двухтомный «Трактат об электричестве и магнетизме» , которому было суждено изменить ортодоксальную картину физической реальности. Этот трактат сделал для электромагнетизма то же, что «Начала» Ньютона сделали 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, именно эта работа в конечном итоге вытеснила физику действия на расстоянии и заменила физику поля » . [16]
Марк П. Сильверман (1998) «Я изучал принципы самостоятельно – в данном случае, используя «Трактат» Максвелла как источник вдохновения и учебник. Это не тот опыт, который я бы обязательно рекомендовал другим. Несмотря на всю его легендарную мягкость, Максвелл – требовательный учитель, а его magnum opus – это что угодно, только не чтение за журнальным столиком ... В то же время этот опыт был весьма полезным, поскольку я пришел к пониманию, как я понял гораздо позже, аспектов электромагнетизма, которые сегодня редко преподаются на каком-либо уровне и которые отражают уникальное физическое прозрение их создателя. [2] : 202
Эндрю Уорвик (2003): «При разработке математической теории электричества и магнетизма в « Трактате » Максвелл допустил ряд ошибок, и для студентов, имеющих лишь смутное представление о физических концепциях базовой электромагнитной теории и конкретных методах решения некоторых задач, было чрезвычайно сложно отличить случаи, когда Максвелл допускал ошибку, от случаев, когда они просто не следовали физическим или математическим рассуждениям». [17]
Медиа, связанные с Трактат об электричестве и магнетизме на Wikimedia Commons
