Развитие электродинамики от Фарадея до Максвелла

Прежде чем перейти к теории Максвелла, остановлюсь кратко на развитии электродинамики от Фарадея до Максвелла. Казалось бы, идеи Фарадея должны были сразу дать мощный толчок развитию теоретических исследований. Однако так не произошло. Фарадея очень высоко ценили как экспериментатора, но к его теоретическим идеям относились с недоверием. Теории электрических и магнитных явлений продолжали строиться на основе принципа дальнодействия.

Французский ученый С. Пуассон и немецкий математик Карл Фридрих Гаусс математически оформляют учение об электричестве и магнетизме. Вебер, исходя из теории дальнодействия, устанавливает обобщенный закон для силы взаимодействия электрических зарядов как покоящихся, так и движущихся (токов), из которого законы Кулона и Ампера выводятся как следствия. Ему, а также немецкому ученому Ф. Нейману удается получить и математическое выражение закона электромагнитной индукции Фарадея. Четко формулируются основные понятия электродинамики: “сила тока”, “потенциал”, “емкость”, “индуктивность” и т.д. И тем не менее учение об электромагнетизме не представляет собой стройной теории, основанной на единых общих принципах, из которых как следствия выводились бы уравнения электростатики, электродинамики, закон электромагнитной индукции, законы постоянного тока. Все эти разделы продолжали оставаться в известной мере обособленными. К тому же из теории Вебера не вытекало никаких принципиально новых следствий, а задача всякой новой теории – не столько систематизация и обобщение известного, сколько предсказание новых результатов.

Теоретические представления Фарадея в духе близкодействия по-прежнему не исследовались. «Когда Фарадей подтвердил свои гениальные физические идеи гениальнейшими открытиями в области электромагнетизма, он этим не завоевал своим идеям даже минимального признания. Формалисты школы Ампера-Вебера, подобно современным формалистам школы Маха – Авенариуса с тайным, а иногда и явным презрением, смотрели на «грубые материальные» силовые линии и трубки, порожденные плебейской фантазией переплетчика и лабораторного сторожа Фарадея»

Столь отнюдь не радужное положение дел в учении об электромагнетизме лучше всех понимал Максвелл, который познакомился с работами Фарадея и стал убежденным сторонником выдвинутой им идеи близкодействия. Максвелл поставил перед собой задачу выразить идеи Фарадея языком математики и в конце концов блестяще решил ее. По выражению Р. Милликена, он «облек плебейски обнаженные представления Фарадея в аристократические одежды математики».