В научной литературе столетий, следовавших после великого труда
Ньютона, можно часто встретить выражение «механическая
система естествознания», со ссылкой не только на блестящее
объяснение астрономических фактов, но и на кинетическую теорию
материи, которая позволила интерпретировать на основе
атомистических идей законы термодинамики так же плодотворно, как и
учение о химических реакциях. Если бы в наше время было
использовано подобное всеобъемлющее выражение, мы, наверно, могли бы
говорить об «электромагнитной картине мира»;
вследствие этого мы думали бы не только о впечатляющих структурах,
построенных на открытиях Вольта, Эрстеда, Фарадея и Максвелла, что
было существенно для современного развития техники, но и о
революции в наших представлениях об атомных процессах, вызванной
созданием электрической теории материи, для которой фундаментальное
значение имело открытие
элементарного кванта электричества. Как
указывал Стоней в 1874 г. в своем адресе Британской ассоциации и
особенно подчёркивал Гельмгольц в своей знаменитой
Фарадеевской лекции 1881 г., это открытие может рассматриваться
с точки зрения дальтоновской атомной теории химических
соединений как непосредственное следствие фундаментальной работы
Фарадея об электролитическом эквиваленте. Недостаток времени не
позволяет мне останавливаться здесь на большом значении этого
открытия для всей электрохимии и особенно
для теории электролитической диссоциации, о развитии которой Аррениус
в 1914 г. прочитал лекцию данному обществу. В электролизе мы
можем проследить за движением ионов по переносу химического вещества;
но ещё более тщательно свойства ионов были исследованы при разрядах
в разреженных газах, в изучение которых существенный вклад внесли
Крукс и Ленард. В самом деле, отклонение электрических лучей в
разрядных трубках даёт нам возможность измерить отношение массы к
заряду для отдельных ионов; как известно, такие измерения привели в
конце прошлого столетия к эпохальному открытию электрона
как универсальной составной части материи. Электрон несёт отрицательный
заряд, равный элементарному заряду, и обладает очень малым
отношением массы к заряду по сравнению с таким же отношением для
ионов химических элементов в электролизе. Объединение идеи атомной
природы электричества и общей теории электромагнетизма Максвелла
было наиболее успешно выполнено в те годы Лоренцом и Лармором. Кроме
того, Томсон сыграл ведущую роль не только в установлении
фундаментального экспериментального доказательства, но также в
решении проблемы электрической структуры вещества. Разработанный
Томсоном остроумный метод оценки числа электронов в атомах,
основанный на рассеянии рентгеновских лучей и на эффектах,
сопровождающих проникновение быстро движущихся ионов через вещество,
привёл его к приблизительно верным значениям числа электронов в
атомах различных химических элементов. Конечно, немногие достижения
произвели более сильное впечатление, чем попытка
интерпретировать общую взаимосвязь между элементами, которую Томсон в
1904 г. сделал на основе этих результатов. В самом деле, это
наиболее интригующим путём привлекло внимание физиков к
замечательной точке зрения на центральную проблему строения атома,
которая была поставлена в результате выявления специфической
периодичности химических свойств элементов, расположенных по
возрастающим атомным весам, о которой с таким энтузиазмом и
предусмотрительностью говорил Менделеев в своей Фарадеевской лекции
1889 г.1
1
Эта лекция, прочитанная Д. И. Менделеевым в Chemical Society, была
опубликована в кн.: Д. И. Менделеев. Два лондонских чтения, СПб.,
1889, стр. 16. См. также: Д. И. Менделеев. Поли. собр. соч., 1937, т.
2, стр. 347. — Прим. ред.
