Cтраница 2
В 1905 г. во всех этих областях техника эксперимента была очень несовершенной, но в каждой из них уже были сделаны основополагающие открытия. Неудивительно, что экспериментатор, в основном ванимавшийся какой-то одной проблемой, мог вполне работать и над другой. Например, Герц впервые наблюдал фотоэлектрические явления ( здесь имеется в виду только так называемый внешний фотоэффект) примерно в то же время, когда продемонстрировал электромагнитную природу света. Томсон прославился открытием электрона и исследованиями катодных лучей [ Т2 ], но, возможно, самые красивые опыты он провел при исследовании фотоэффекта. [16]
В результате бомбардировки катода положительными ионами катод испускает частицы, называемые катодными лучами. Эти катодные лучи распространяются от катода по практически прямым линиям, перпендикулярным поверхности катода, так как направление их движения определяется почти исключительно наличием в непосредственной близости к катоду очень сильного поля. Катодные лучи отклоняются в электрическом и магнитном полях, и направление их отклонения показывает, что они заряжены отрицательно. Некоторые вещества, как, например, стекло и сернистый цинк, при бомбардировке катодными лучами флуоресцируют. Катодные лучи действуют также на фотографическую пластинку. Зто дейстрие может быть использовано для обнаружения и исследования катодных лучей. [17]
И все же, хотя теория относительности внесла много нового в науку, она представляет собой скорее завершение одного этапа развития - учение о непрерывном мировом эфире, - чем начало нового этапа. Этот новый этап открывается как раз в начале нашего столетия благодаря квантовой теории Планка. Подлинные и наиболее глубокие корни этой теории лежат в атомистике - старом учении, восходящем к древнегреческой философии. Атомистическое учение до 1900 года развивалось медленно и, можно сказать, незаметно, хотя в то же время оно все более обогащалось и становилось все более плодотворным. Химия первая использовала идею атома, но постепенно эта идея завоевала физику, помогая объяснить свойства газов и жидких растворов, а уже оттуда проникла в теорию электричества. В целях объяснения процесса прохождения электричества через электролитические растворы была выдвинута гипотеза о существовании атомов электричества, названных электронами, реальность которых была настолько блестяще доказана на примерах явлений электрических разрядов в газах, при исследовании катодных лучей и лучей Беккереля, что реальность электронов стала в такой же степени бесспорным фактом, как и реальность материальных атомов. Но теперь, когда было установлено, что электрон является разновидностью субатома, все исследование было сосредоточено на проблеме разложения обычных атомов на их электрические составные части. При этом исходили из предположения, что атомы состоят из электронов, частиц с отрицательным электрическим зарядом, и частиц с положительными зарядами, природа которых была пока неизвестна. [18]