Электромагнитная теория света Максвелла

1865 Свет и небо теория

Поделиться

Теория, в которой свет отождествлён с электромагнитным возмущением, распространяющимся в поле. Полем, по замыслу теории, заполнено всё пространство; носителем поля считался светоносный эфир.

Построил её шотландец Джеймс Клерк Максвелл. В статье «Ether» для 9-го издания Britannica (1878) он утверждал, что межпланетное пространство занято материальной средой. В 1879 году в письме Д. П. Тодду (опубликовано в Nature в 1880) он обсуждал измерение скорости Земли относительно эфира и указал, что наземные опыты дают лишь эффект второго порядка.

Именно это подтолкнуло Майкельсона к интерферометру.

Почему такая дата

статья 1878 «Ether» в Britannica. точно

Из чего выросло

• Аналитическая теория теплоты и ряды Фурье

  повлияло на · Уверенность: средняя

  Математическая форма уравнений теплопроводности Фурье через аналогию Томсона 1842 года между потоком тепла и притяжением дала Максвеллу образец полевого описания электричества.

  Источники связи

  • James Clerk Maxwell, On Faraday's Lines of Force, Transactions of the Cambridge Philosophical Society (1856) Сверено 20.09.2026

    Yet we find that the mathematical laws of the uniform motion of heat in homogeneous media are identical in form with those of attractions varying inversely as the square of the distance.

  • T. N. Narasimhan, Fourier's heat conduction equation: history, influences and connections, Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Earth and Planetary Sciences) 108 (3), 117-148 (1999)

    Later, he demonstrated the similarities between the mathematical structures of Fourier's heat conduction equation and the equations of electrostatics stemming from the works of Laplace and Poisson (Thomson 1842).

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Что из него выросло

• Опыт Майкельсона и Морли

  повлияло на · Уверенность: высокая

  Замечание Максвелла об измерении движения относительно эфира (письмо Тодду, 1879) стало непосредственным мотивом опыта Майкельсона 1881 года.

  Источники связи

  • Michelson 1881, Am. J. Sci. 22 (1881)

    Clerk Maxwell pointed out that [the velocity difference] could be calculated by measuring the velocity of light by means of the eclipses of Jupiter's satellites ... but that for this purpose the observations of these eclipses must greatly exceed in accuracy those which have thus far been obtained.

  • Haubold, Astronomische Nachrichten (arXiv:2111.12176) (1982) Сверено 20.09.2026

    The incitement for undertaking such a crucial experiment Michelson had found in ideas of J.C. Maxwell.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

• Векторный анализ и векторная запись уравнений поля

  улучшило · Уверенность: средняя

  Хевисайд в 1884-1885 годах переписал электромагнитную теорию Максвелла в векторных обозначениях, убрав потенциалы и оставив только поля, и именно из этой его записи вырос привычный сегодня вид уравнений электромагнитного поля.

  Спор: Расходятся и счёт исходных уравнений, и оценка того, кто именно дал канонический набор из четырёх. Хант относит двадцать уравнений к «Трактату» 1873 года, Раутио говорит о двадцати уравнениях с двадцатью переменными, Донахи-Спарго о двадцати двух, а Уилер описывает их как разбросанные более чем на двадцати страницах. Короткая формула, что современный вид уравнениям придал Хевисайд, идёт в основном из популярных изложений (Раутио); подробный разбор Артура показывает, что Хевисайд не сводил четыре уравнения в одну группу, что «дуплексными» он называл пару роторных формул, что Герц пришёл к той же форме независимо и уступил приоритет Хевисайду, и что как единый фундаментальный набор четвёрку впервые дал Лоренц в 1902 году. Отдельно расходится оценка роли кватернионов: Брезов (2025) пишет, что Максвелл вывел свои уравнения кватернионным дифференциальным исчислением Гамильтона, тогда как Кроу, Хант и Уилер утверждают обратное, что основная запись была покомпонентной декартовой, а к кватернионным выражениям Максвелл был почти безразличен.

  Источники связи

  • James C. Rautio, The Long Road to Maxwell's Equations, IEEE Spectrum 51 (12), 36 (2014) Сверено 20.09.2026

    It was Heaviside, working largely in seclusion, who put Maxwell's equations in their present form.

  • Oliver Heaviside, quoted in James C. Rautio, The Long Road to Maxwell's Equations, IEEE Spectrum 51 (12), 36 (2014) Сверено 20.09.2026

    I never made any progress until I threw all the potentials overboard

  • Bruce J. Hunt, Oliver Heaviside: A First-Rate Oddity, Physics Today 65 (11), 48-54 (2012) Сверено 20.09.2026

    In 1884–85 Oliver Heaviside rewrote the 20 fundamental equations of Maxwell's Treatise on Electricity and Magnetism into a new and more compact form that by the late 1890s had become standard.

  • John W. Arthur, The Evolution of Maxwell's Equations From 1862 to the Present Day, IEEE Antennas and Propagation Magazine 55 (3) (2013) Сверено 20.09.2026

    nor did he even put the four main equations together into a single group as we know them now, but what he produced did contain four familiar looking equations

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Связи на проверке

• Волновая оптика Юнга и Френеля и светоносный эфир

  повлияло на · Уверенность: средняя

  Единственный источник (Майкельсон 1881) описывает эфир волновой теории, а не его наследование Максвеллом; историка (Buchwald, Hunt, Darrigol) не приведено.

  Электромагнитная теория света Максвелла унаследовала от волновой оптики представление об эфире как о носителе волн.

  Спор: Прямого высказывания историков о преемственности эфира от Френеля к Максвеллу найти не удалось; она видна по самим текстам (Максвелл 1878, Майкельсон 1881). Encyclopedia.com подчёркивает: «the formalism of the theory did not stand or fall with a particular interpretation» эфира.

  Источники связи

  • Michelson 1881, Am. J. Sci. 22 (1881) Сверено 20.09.2026

    The undulatory theory of light assumes the existence of a medium called the ether, whose vibrations produce the phenomena of heat and light, and which is supposed to fill all space.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Источники узла

• Michelson A. A. «The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether», Am. J. Sci. 22, 120-129 (ссылка на Максвелла в начале статьи) (письмо Максвелла как толчок для Майкельсона) (1881) Сверено 25.09.2026, цитата собрана из фрагментов

  In a letter, published in "Nature" shortly after his death, Clerk Maxwell pointed out that...could be calculated by measuring the velocity of light by means of the eclipses of Jupiter's satellites at periods when that planet lay in different directions from earth...In the same letter it was also stated that the reason why such measurements could not be made at the earth's surface was that we have thus far no method for measuring the velocity of light which does not involve the necessity of returning the light over its path

«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна. «Собрана из фрагментов» значит, что на странице эти слова стоят не рядом: мы нашли каждый фрагмент по отдельности и соединили их многоточием.

Дальнейшее чтение

Не свидетельства: цитаты не несут и написанного не подтверждают. Это книги и сканы, куда идти дальше.

• Maxwell J. C. «A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field», Phil. Trans. 155, 459-512 (1865)
• Maxwell J. C. «Ether», Encyclopaedia Britannica, 9th ed., vol. 8 (1878)
• Harman P. M. (ed.) «The Scientific Letters and Papers of James Clerk Maxwell», vol. 3, 1874-1879, CUP (2002)

Открыть этот узел на карте · Wikidata: Q1074013