Page 9 - 6377

тепер вивід рівнянь пружності для суцільного середовища. З інших учених, що приймали

участь у розвитку теорії оптики, варто згадати Симона Дені Пуассона (1781– 1840 р.),

Джорджа Гріна (1793 − 1841 р.), Джеймса Маккалаха (1809 − 1847 р.) і Франца Неймана

(1798 − 1895 р.).
У цей час нема змісту докладно обговорювати ні самі теорії, ні ті труднощі, з якими

вони зіштовхувалися, оскільки всі ці труднощі випливали з вимоги (від нього вже давно
відмовилися), щоб оптичні явища можна було описувати в рамках механіки. Досить згадати

наступне. Розглянемо два пружні середовища, які дотикаються й припустимо, що в першому
середовищі в напрямку границі поділу поширюється поперечна хвиля. Відповідно до законів

механіки ця хвиля розкладеться в другому середовищі на дві: поздовжню й поперечну. Однак з

експериментів Араго й Френеля слідує, що поздовжньої пружної хвилі не повинно бути.
Розв’язати це протиріччя неможливо, не порушуючи законів механіки, що містяться в

граничних умовах для напружень і натягів. Різні теорії, - запропоновані згаданими вище
авторами, відрізнялися одна від одної пропонованими граничними умовами, які завжди

виявлялися несумісними із законами механіки.
Якщо вважати ефір пружною твердою субстанцією, то як тоді відповістити на

наступне запитання: яким чином рухаються через таке середовище планети з величезними

швидкостями, не зустрічаючи при цьому ніякого опору? Джордж Габріель Стокc (1819 −
1903 р.) вважав, що ці труднощі можна обійти, якщо припустити, що швидкості планет малі

в порівнянні зі швидкостями коливань часток ефіру, що утворюють світло; наприклад,

відомо, що такі тверді тіла, як смола або сургуч, можуть коливатися з великою частотою, але
легко деформуються, якщо великий період коливання діючої сили. Подібні заперечення

здаються нам тепер штучними, оскільки ми не вважаємо за необхідне, щоб всі явища
природи можна було тлумачити у рамках механічних уявлень.

Перший крок на шляху відходу від теорії пружного ефіру був зроблений
Маккaлахом, який постулював існування середовища із властивостями, якими звичайні тіла

не володіють. Останні накопичують енергію при деформації елементів обсягу, при обертанні ж

нагромадження енергії не відбувається.
В ефірі Маккалаха має місце зворотна ситуація. Закони поширення хвиль у такому

середовищі досить подібні із законами, що випливають із рівняння Мaксвелла (для

електромагнітних хвиль), які є основою сучасної оптики.
Незважаючи на безліч труднощів, теорія пружного ефіру домінувала протягом

тривалого часу, і багато видатних фізиків століття внесли свій внесок у її розвиток. Крім
уже відзначених учених, необхідно згадати Вільяма Томсона (лорд Кельвін, 1824 − 1908 р.),

Карла Неймaна (1832 − 1925 р.), Джона Вільяма Стрета (лорд Релей, 1842 − 1919 р.) і