第一章:介于物质和醚之间的物质的性质

我们研究过的所有以物质解离产物形式存在的物质,都具有明显的介于物质和醚之间的特性。有时它们具有物质性质,如钍和镭的辐射,可以像气体一样凝结在管中。它们同样表现出非物质事物的某些性质,例如最后一种放射物,在它的演化的某些阶段中,由于转化自身为电粒子而消失了。因此,这是一个从物质实体到非物质实体的完全转变。但有可能走得更远。

是什么规定使我们能够断定,一个实体不再完全是质料,而又不是质料,并且它是介于这两种质料之间的东西。

只有当我们看到物质失去了它的一种不可简化的特性时——也就是说,一种用任何其他方法都无法剥夺的特性时——我们才有资格说它失去了物质的性质。

我们已经看到,这些不可简化的特征并不多,因为到目前为止只发现了一个。物质的所有通常性质,如固态、形状、颜色等,都是不可破坏的。一块岩石受热可以变成蒸汽。只有一种性质,即用重量测量的质量,在物体的所有变换中都是不变的,尽管它们变化的频率很高,但它们仍然可以被跟踪和重新发现。化学和力学就是建立在质量的这种不变性的基础上的。

众所周知,质量仅仅是惯性的度量——也就是说,惯性是一种未知本质的特性,这种特性使物质能够抵抗运动或运动的变化。它的大小可以用重量来表示,对于任何给定的物体,无论它所处的环境如何,它都是一个绝对不变的量。因此,我们认为,一种物质的惯性,以及由此产生的质量,无论如何都可以作为一种与物质非常不同的东西而变得可变。

现在,正是这种质量的可变性,也就是说,惯性的可变性,在放射性物体分解过程中释放出的电粒子中被注意到。这一基本属性的可变性将允许我们说,由物体分离而产生的元素,这些元素除了通过它们的一般属性与物质物质不同之外,还形成了一种介于物质和乙醚之间的物质。

早在当前理论结构的电场,现在应该是由特定原子的结合,发现它具有惯性——也就是说,抵抗运动或运动的变化,但只有最近很惯性的度量已经抵达。莱顿瓶的振荡放电是最早揭示电流体惯性的现象之一。这种振荡的放电可以与它的运动相比较,类似于它的惯性,液体倒进u形管之前达到平衡的位置。同样地,通过惯性产生了自我感应现象。

只要电粒子的惯性无法测量,就可以假定它与物质的惯性是相同的;一旦有可能根据使它们偏离轨道所必需的磁力强度计算出它们的速度,就有可能测量它们的质量。然后可以看到,它随着速度的变化而变化。

关于这一点的第一个实验是考夫曼和亚伯拉罕做的。通过在感光板上观察两个叠加磁场和电场影响下的偏差,他们注意到放射性粒子携带的电荷e与粒子质量m的关系随其速度而变化。由于不能假定电荷在这种关系中发生变化,很明显,变化的是质量。

此外,粒子的质量随速度的变化也符合光的电磁理论,许多作者已经指出了这一点,拉莫尔就是其中之一。质量的变化足以证明具有这种性质的物质不再是物质。因此,考夫曼从他的观察中推断出,构成某些放射性辐射的电子“只不过是分布在一个体积或一个非常小的表面上的电荷”。

fig20

把亚伯拉罕的方程式写成一条曲线,就很容易看出游离物质各元素的质量随它们的速度而变化的方式。一开始是常数,即使在非常大的速度下,它也会突然增加,当它接近光速时,它会迅速变得无穷大。

只要质量没有达到相当于光速20%的速度,也就是说,不超过50000千米/秒,它的大小,开始时用1表示,保持不变(1.012)。当速度达到光速的一半(15万公里/秒)时,质量仍然只增加了十分之一。当速度等于光速的四分之三时,质量的增加仍然非常轻微(1.369)。当速度等于光速的十分之九时,质量还没有完全翻倍(1.82);但当速度达到光速的0.999时,质量增加了6倍(6.678)。

我们在这里的速度非常接近光速,而质量只增加了六倍;但是现在,从这个等式中推导出来的数字开始奇异地增长。要使电原子的质量增大20倍(20,49),它的速度与光的速度只需相差1毫米。要使它的质量增加100倍,它的速度必须与光的速度相差58个数字,以毫米为单位。最后,如果电原子的速度完全等于光的速度,那么理论上它的质量将是无限的。

这些最后的结果不能由任何实验来证实,显然只是一种推断。然而,我们不能认为有一种物质的存在是荒谬的,这种物质的质量会以极大的比例增加,而它本来就非常快的速度只会以一毫米的微小分数变化。在许多可以用渐近曲线解释的物理定律中,都可以观察到,在起因的很小变化的影响下,效应有相当大的增加。当物体非常接近透镜的主焦点时,由于物体的微小位移,其像的大小会发生巨大变化,这提供了一个例子。假设一个物体被放置在距焦距为10厘米的透镜的焦距十分之一毫米处。透镜的一般问题是它的图像会被放大一千倍。如果物体被拉近百分之一毫米,从理论上讲,它的像将被放大十万倍。如果,最后,物体本身被放在那个焦点上,从理论上讲,像将是无限的。每当一个物理定律可以通过曲线转换成上述形式时,变量的最小变化就会在极限(1)的邻域内产生极其重要的变化。

[(1)我必须指出,顺便观察——这将解释许多历史事件,不仅是身体上的,但许多社会现象可以同样由曲线具有属性定义我们刚才所说的,和,因此,非常小的变化的原因可能会产生很大的影响。这是由于当一种原因在一段时间内朝着同一方向作用时,它的结果就在几何级数上增加,而原因就在算术级数上改变。原因是效应的对数。]

撇开这些理论考虑,回到实验结果上来,我们可以说:在物质分离过程中产生的粒子具有一种类似惯性的特性,在这一点上,它们与物质相似;但这种惯性不是大小不变,而是随速度而变化,在这一点上,游离物质的粒子与物质原子有很大的区别。

我们将看到,对这些元素的惯性特性的研究,使我们把它们看作是某种从物质中产生的东西,它具有某种类似于物质原子的特性,但又明显不同于物质原子的特性。代表了物质非物质化的一个阶段,它们只能保留最后一个阶段的部分属性。我们将在另一章中看到,电场同样具有介于物质和以太之间的性质。

一些物理学家假设——然而,没有能够提供任何证据——物质的惯性对于组成它的电子粒子来说是死亡的,因此,所有物质的惯性完全是电磁的起源。没有任何东西表明物质的惯性可以与游离物质的粒子的惯性相一致。后者的质量实际上只是一种表面的质量,这种质量仅仅是由于它作为一个带电的运动物体的条件而产生的。此外,它们似乎有一个纵向质量(测量运动方向上加速度的反作用力),与横向质量(垂直于运动方向)不同。在各个方面,很明显,离解物质的元素的特性与物质原子的特性大不相同(1)。

[(1)这一段所攻击的论点的恶性循环被H.A.威尔逊教授很好地阐述了:“现在所有的物质都是由电子组成的,所以所有的惯性都是电磁。根据这个观点,密度就是单位体积内的电子数。电磁惯性——即所有的惯性——是由于移动的电荷产生的磁场的能量。这个磁场的能量驻留在以太中。根据麦克斯韦动力学理论,以太的电磁能量是由以太中各部分的运动引起的,这些部分具有运动。但我们真正知道的唯一一种惯性是物质的惯性,它是由组成物质的电子的电磁作用引起的。如果惯性是由电子引起的,那么如果我们把惯性的性质归因于醚的某些部分,我们就应该说醚每单位体积包含这么多的电子。但是自由醚不应该包含任何电子;事实上,如果我们用移动电荷产生的磁场的能量来解释惯性,那么显然,用醚中的惯性来解释这种能量只是在一个循环中进行争论。

那么,这些被认为是带电的原子是由什么组成的,并且在它们溶解的过程中被所有的物体释放出来的呢?这个问题的答案提供了可衡量和不可衡量之间所需的联系。就目前的科学水平来说,给所谓的电粒子下一个定义是不可能的,但我们至少可以这样说:那些既非固体、液体也非气体的物质,除了有一定的惯性(即使惯性随速度而变化)以外,没有任何物质共有的特性,它们与物质有非常明显的区别。它们同样区别于以太,它们不具有以太的属性。因此,它们形成了两者之间的过渡。

因此,从自发放射体或在我们列举的无数原因的影响下能够如此的身体中发出的废气,在物质和以太之间形成了一种联系。而且,既然我们知道,如果没有物质的明确损失,这些废气就无法产生,我们就有权利说,物质的分解无可争议地实现了可衡量到不可衡量的转化。

这种转变与科学给我们的所有观念都相反,但却是自然界中最常见的现象之一。它每天都在我们眼前产生;但就像以前一样,没有任何试剂可以证明它的存在。

fig21

第二章:电被认为是由物质非物质化产生的半物质物质。

(1)放射性和电现象

通过对物质解离的研究,通过一系列的实验,我们逐渐认识到,电是物质解离最重要的产物之一,而电的起源是完全未知的,因此,可以认为是原子离解释放出的原子内能量的表现。

在上一章中我们已经看到,由放射性物质发出的粒子构成了物质衍生的物质,具有介于物质和醚之间的性质。现在我们将看到,物质分离的产物与我们实验室中被电机分离的产物是相同的。如果把这一概括性适当地建立起来,我们就会觉得,电不是简单地以某种形式存在,而是以整个电的形式存在,它是连接物质世界和以太世界的纽带。

我们知道,所有物体的分离产物都是相同的,只是它们的穿透力不同,而这是由于它们的速度不同而产生的。我们已经确定,(1)在各种压力下由一定体积的正离子组成,并且在其结构中总是包含某些物质部分;(2)负离子是由被称为电子的电原子形成的,这种电子可以在大气中用物质中性粒子包围自己;(3)脱离所有物质成分的电子,当它们的速度足够时,能够通过它们的碰撞产生x射线。

这些不同的元素是由所有游离的物体产生的,特别是由自发放射性物质产生的。在从克鲁克斯管中获得的产品中,它们也被发现具有相同的特性——克鲁克斯管是指在耗尽后进行放电的管。之间存在唯一的区别,克鲁克斯的管在行动和放射性的身体在分离的过程中,正如我们已经看到的,第二个生产自发——也就是说,对我们行为的影响下未知——第一次产生只有在放电产生的影响。

因此,不管物质的分解过程是怎样的,在各种形式下的电总是作为物质分解的最终产物。正是这个实验事实促使我去探究,在一般情况下,通过任何方式产生的电——例如,一台静态机器——是否可能不是物质分离的一种形式。

但是,如果克鲁克斯管和放射性物体之间的类比最终变得如此明显而不再有争议,那么要在管中发生的现象和常压下空气中的放电之间建立类比就不那么容易了。然而,它们是同一的东西,虽然外表不同。现在我来演示一下。

当两根连接在发电机两极上的金属棒彼此相距很短的距离时,两种符号相反的带电流体往往会由于相互吸引而重新结合。一旦电张力达到足以克服空气阻力的程度,它们就会剧烈地重新结合,产生响亮的火花。

空气由于它的绝缘特性,对电流的通过有很大的阻力;但是如果我们通过将两个电极引入一个耗尽的接收器来消除这个电阻,这种现象将会非常不同。然而在现实中,管子里什么也没有创造出来。所有在那里发现的东西,包括离子和电子,都已经在被引入其中的电中了。在最坏的情况下,来自电源的电子与仍然留在管中的稀薄气体粒子的碰撞,产生了新的电子。

如果在真空管中放电所获得的效果与在充满空气的管中同样放电所产生的效果有很大的不同,这是因为在真空中,电粒子不会被空气分子阻碍它们的运动。只有在真空中,当电子撞击电子管壁时,它们才能获得产生x射线所必需的速度。

在这种情况下,我重复一遍,离子和电子是在真空管中形成的;他们是从外面带过来的。它们是由发电机产生的元素。物质不是在克鲁克斯管中被分离的;它已经被分离了。

如果这是真的,我们应该能够满足,空气中的放电现象产生的一个电机,各种元素的离子和电子,我们注意到它的存在在克鲁克斯管,和我们知道同样产生的放射性。

那么,让我们来检查一下我们实验室里的小型静态机器所提供的电流吧。我们可以把最简单的一种发电机作为典型的发电机,一根玻璃棒或一根能发出二三千伏特张力的电流的理由,但它的使用在许多实验中会很不方便。然而,实验室用的大多数电机与这种基本装置的不同之处,仅仅在于接受摩擦的物体所呈现的较大的表面,而且还因为在各种各样的技巧的帮助下,有可能在称为极的两个不同的端点上分别收集正电和负电。

然而,从我们感兴趣的观点来看,从静态机器发出的电具有相当大的优势。它的输出非常小,但从它发出的电流在一个极高的张力,可能很容易超过50,000伏特。正是这种情况将使我们能够在静态机器的绝缘极点所发射的电粒子中,证明与放射性物体所发射的粒子的严格类比。电池的电显然与静态机器的电是一样的,但由于它是在几伏的张力下产生的,所以不能产生相同的投射效果。也有可能,作为静态机器构造基础的摩擦构成了一种原子离解的方式,从而使原子内部的能量发挥作用。毫无疑问,这对电池所依赖的复合体的分子解离没有作用,这可能就是为什么电是在很低的张力下产生的,在野兽型电池中几乎不超过两伏特。如果一台静态机器的输出能达到普通小电池的输出,它将构成一种非常强大的代理,能够产生大量的工业工作。假设电机用手工作,提供电力的紧张50千伏的输出只有两个安培——也就是说,输出的最小的电池——它的产量将是100千瓦的程度,或136点/秒的伤害。鉴于相当自由的能量分离的结果非常轻微的物质的数量,创建,在未来,这样的机器——也就是说,仪器给出来的力量极其优于设置在运动消耗——可以被认为是可能的。这个问题在十年前说出来似乎是荒谬的。 To solve it, it would be enough to find the means of placing matter in a state in which it can be easily dissociated. Now, we shall see that a simple ray of sunlight is a model agent of dissociation, it is probable that many others will be discovered.

如果形成两极的终端杆相距很宽,在它们的末端会看到一束名为白鹭的小火花(图21和22),它们会发出特有的噼啪声。在这些元素的生产过程中存在着基本现象。通过检查它们的组成,人们注意到放射性物体和克鲁克斯管的产物和电机的产物之间的相似之处。

从两极发出的元素所获得的效果根据这些两极的配置而变化,首先要记住这一点。

如果我们用任意长度的导线把两极连接起来,在电路中插入一个电流计,电流计磁针的偏差就会向我们揭示出一种无声的、看不见的产物,即所谓的电流。它是由一种流体构成的,根据目前的观念,这种流体是由称为电子的电子粒子结合而成的,这种电子粒子是机器不断产生的。

我们不要用电线把电线杆连接起来,而是让它们靠得更近一些,不过,它们之间要保持一定的距离。相反标志的电子元素相互吸引,我们已经注意到白鹭相当长,并且通过一个相当强大的机器,他们可以观察到在黑暗中形成一个发光的粒子云连接两极(图23)。

fig22-24

如果我们让两极更接近彼此,或者,如果我们不让两极更接近,我们通过电容器增加电的张力,相反符号的电粒子之间的吸引力就会变得更有能量。这些粒子现在凝聚在更少的线或只超过一条线,两种电流体的复合以收缩、噪声和发光火花的形式发生(图24)。但是,它们仍然是由以前一样的因素构成的,因为极点之间的距离或张力的高度是我们使之变化的唯一因素。

我们刚才所描述的各种效果,自然与我们在一个空气已或多或少变得稀薄的球体上所观察到的效果大不相同。没有空气就产生了这些差别,但是这种气体对没有发电机的电不动的电不动。这些元素是由什么组成的?

(2)电机极点发射的元素的组成和性质。他们与放射性物质的排放进行类比

要分析这些元素,就必须在电粒子复合之前对它们进行研究,也就是说,当两极相距很远时,以及在产生上述白鹭时。

我们将在它们中遇到放射性物体发射的基本性质,特别是那些使空气成为电导体和它们自己被磁场偏离的性质。从机器的正极开始形成正离子,从磁极开始形成那些具有确定量级的纯电的原子,即电子。但与真空中所发生的相反,这些电子立即成为气体粒子吸引的中心,并转化成负离子,与气体电离产生的负离子以及各种电离形式的负离子一模一样。

这些离子的发射伴随着次级现象,热,光,等等,这些我们将在后面研究。它们还伴随着从极点上撕下的金属灰尘的投影,根据j·j·汤姆森的说法,其速度可以达到1800米/秒。

在静态机器的磁极上共同形成白纹的离子的投射速度,自然地取决于电的张力。通过使用高频谐振器将其提高到几十万伏特,我成功地迫使白尾螺的电粒子通过,明显地(图25和26),并且没有偏移,半毫米厚的绝缘体板。这是一项与欧丁博士合作的实验我已经发布了验证照片。在本书的实验部分将会找到重复它所必需的技术指导。尽管它很重要,但对物理学家们却没有什么影响,尽管这是第一次有人成功地用电原子穿透物质。正如人们早就知道的那样,在感应线圈的两极之间放置一块玻璃板,就很容易被击穿;但这是一个简单的机械动作。在我们的实验中,白鹭穿过身体时不会以任何方式影响它们,就像光一样。电荷的方向证明它们是由正离子组成的。

fig25

fig26

电子在电机的极点发射后转化为离子,伴随着各种各样的现象,这些现象在放射性物体中以几乎不同的形式遇到。为了研究它们,最好在机器的两极两端有点。然后很容易证实,从一个带电点发出的问题与从一个放射性体发出的问题是相同的。

唯一的区别是,这一点在普通压力下不会产生x射线。当需要以后观察这些时,必须将该点与导体连接,使其在耗尽的球体中放电。在这种情况下,即使只使用一根杆子,x射线的产生也足够多,可以在铂氰化钡的屏幕上显示手的骨骼。

在其他方面,不产生x射线是符合理论的。x射线只是由高速电子撞击而产生的。现在,在大气压力下,在气态介质中形成的电子,通过加入一些中性粒子,立即变成离子,因此,这种额外电荷不能保持产生x射线所需的速度。

我再说一遍,除了产生x射线的特性(x射线不是所有放射性物体所共有的)以外,从带电点脱离出来的粒子,在各方面都可与从所有物体的原子分离出来的粒子相媲美。事实上,它们使空气成为导体,布兰利早就证明了这一点,而j·j·汤姆森也证明了这一点,磁场使空气偏离了轨道。

游离物质的粒子——也就是离子——对空气分子的投射产生了所谓的电风,藉此灯可以熄灭,旋转,等等。这决不是由于,正如在所有的物理学专著中经常指出的那样,空气中的微粒带电,因为气体不能通过任何过程带电,除非它被分解。正是离子传递给空气中的分子的动能导致了最后这些分子的位移。

我们在电机的磁极上安装了电极,这些点所发射的离子能产生与镭所观察到的非常相似的荧光效应。它们使我们能够模仿脊椎镜的效果,使物质的分离变得清晰可见。只有一个,根据m·勒杜克带几厘米的屏幕在黑暗中氰亚铂酸盐钡杆终止在一个非常好的角度与两极之一——的积极的选择——一个静态的机器,另外一个是接地的。如果接着用放大镜检查屏幕,就会观察到与脊柱镜中完全相同的火花阵雨,而且原因可能是相同的。

通常,从静态机器的两极发出的离子并不具有很强的穿透性——事实上,并不比构成99%镭辐射的离子更具有穿透性。然而,我已经能够获得非常清晰的摄影印象,通过一张黑色的纸,提高足够的电张力(图27)

fig27

只要把要复制的物体,例如一枚奖章,放在感光板上,感光板放在与一根杆子相连的金属板上,金属板的上方固定一条与另一根杆子相连的道路。几个小火花就够了。获得的繁殖从而不能归咎于放电产生的紫外线,看到金牌分开一张黑纸的脑袋,在这种情况下,很明显,没有光,可见的或不可见的,会成功生产的细节奖章的印象。然而,这种现象是相当复杂的,对它的深入讨论可能会让我们走得太远。因此,我不坚持这一点。

带电点发射的离子最常伴有光的发射,这种现象在某些放射性物体中也同样可以观察到。这种光的光谱非常分散。事实上,根据我的研究,它是不同的,从长度不超过两三毫米的赫兹波到长度不超过0.230微米的紫外线。如果把一个太阳衍射光谱计算为一厘米长,那么带电点的光谱在同样的尺度上约为30米长。人们早就知道并利用电火花光谱中产生的紫外线,但我想,是勒杜克先生首先从尖端指出了白鹭中存在紫外线的。

然而,我心里对它的存在存有疑问。在带电点周围的整个区域中,存在一种强烈的电场,能够在一定距离照射盖斯勒管,或许也能照射荧光体。因此,有必要取消它的行动。

紫外线的作用分开,这可能是由于电场,我利用了大奥丁博士12盘机的动作是如此的强大,会照亮一个屏幕产生的枝形氰亚铂酸盐钡或盖斯勒管数米的距离。

下面这个实验在欧丁博士的合作下,以最明确的方式实现了电场作用与紫外线作用的分离:

在一个木制的笼子里,包裹着与地面相连的金属网——以避免所有的电作用——盖斯勒管和金属板,上面有溶解在阿拉伯树胶中的铂氰化钡粉末字母。然后,人们发现盖斯勒管在笼子外面发出明亮的光,一旦它们被放在笼子里,就完全停止发光;相反,与氰化铂放在一起并被封在金属笼子里的字母继续发光。因此,后者的照明完全是由于紫外光。

因此,它的结果是,电鹭的形成伴随着大量不可见的光的产生。使用高频谐振器,其数量是如此之大,以至于铂氰化物的照明可以产生超过5米的距离。

在这里,我不是来探究紫外线如何作用于荧光体的。自斯托克斯时代以来,人们都承认,荧光来自于不可见的紫外线波转变为更大的可见波。但我必须说,顺便说一下,这也许会简单假设荧光是由于生产——紫外线的影响下,高能电离作用是众所周知的,微小的原子电放电从身体的结构呈现荧光的能力。

为了确定在上述实验中产生的紫外线的限度,我使用了放置在氰化铂屏幕上的各种屏幕,首先用以前研究中使用的摄谱仪确定了它们的透明度。紫外线的活性部分——也就是说,能够产生荧光的部分——可以延伸到约0.230微米。

但是一个带电的放电点不仅是紫外线的来源;它也会发出赫兹波,在我的研究之前,这是完全未知的。在这项工作的实验部分,我已经指出了揭示它们的方法。由于它们的轻微长度,可能不超过2毫米,它们很难推动自己超过40到50厘米(1)。

[(1)总是伴随着电火花的赫兹波不再是电,而是一种以太振动的现象,似乎只是在波长上与光不同。虽然它是从电中产生的,但每当它接触任何物质时,它都能恢复普通的电形式。然后,它向后者传递一个可以通过验电器验证的电荷,并能产生火花……]

这个生产赫兹电波,可见光和不可见的紫外线光,一起的所有排放的电粒子,必须牢记,因为它会为我们以后提供的最后一个进程的关键物质转变成醚的振动在另一章中,当我们拿起这个问题。

综上所述,我们可以说,一个物体,无论用什么方法通电,特别是用摩擦,它不过是一个原子开始游离的物体。如果这种离解的产物在真空中释放出来,它们与放射性物质产生的产物是相同的。如果释放到空气中,它们所具有的特性只是与放射性释放的特性不同,因为它们的速度要慢一些。

从这个观点来看,电在我们看来是物质非物质化的最重要的阶段之一,因此也是原子内能量的一种形式。由于它的性质,它是介于物质和醚之间的一种半物质。

第三章:电流体与材料流体性质的比较

我表明,电粒子和它们形成的流体被他们共同拥有的一个惯性的特殊性质不同于物质,,加入到其他属性,允许我们考虑一切形式的电力组合之间的一个中间的世界物质和醚。

当我们比较物质流体的流动定律和调节电流体分布的定律时,我们将再次认识到这种中间物的性质。这些不同的液体之间的差别非常明显,没有必要详细说明。电流体具有一种流动性,使它能以光速在金属丝中循环,这对任何物质来说都是不可能的。它逃脱了万有引力定律,而物质流体的平衡只受这些定律的支配,等等。

因此,差异是非常大的,但类比是如此相似。其中最显著的是由支配物质流体和电流体流动的相同定律所形成的。知道了前者,就知道了后者。这种认同花了很长时间才建立起来,现在已经成为经典。最基本的论著每一页都强调在电的分布和液体的分布之间所能建立的同化作用。然而,他们小心翼翼地指出,这种同化是象征性的,并不适用于所有情况。然而,稍微仔细地观察一下,就会发现,这决不是一个简单的同化问题。在最近的一篇著作中,学识渊博的数学家比杰克尼斯指出,我们只需采用一种特定的电单位制,就可以使“电、磁公式与流体力学公式一致”(Les Actions流体动力学的距离).

只要举几个例子,就可以立刻看出这些规律的相似之处。为了给他们更多的权威,我借用了Cornu几年前出版的一本书(静态与动态电现象的关联).

首先必须指出,电学的基本定律,即欧姆定律(i = e/r),可能是由管道中液体的运动推导出来的,工程师们早就知道管道中液体的运动特性。

然而,在最重要的情况下,对这些不同现象的规律进行比较。两列中的一列适用于物质流体,另一列适用于电流体:

材料当前位置单位时间内液体通过通信管的流出量与液位的差成正比,与管的电阻成反比。
例在给定的导线中,电流的强度与两端电位差成正比,与电阻成反比。

材料当液体从一个给定的水平面下落到另一个同样固定的水平面时,我们所做的功等于液体的量与水平面的差的乘积。
当前位置当电通过导线从一个给定的电势传递到另一个同样固定的电势时,电能所做的功等于电量与电势之差之积。

材料容器水平面的高度与倒入其中的液体的数量成正比,与容器的截面成反比。
译文:导体的电势与产生的电量(电荷)成正比,与导体的容量成反比。

材料当前位置两个相互通信的盛满液体的容器,当它们的液位相等时,就处于流体静力平衡状态。
当前位置两个连接起来的带电导体,当电势相同时,即处于静电平衡状态。

材料再将液体的总量除以容器的容量。
然后,总电荷除以导体的容量。

Cornu将这些类比进行得比我深入得多,他小心地提醒我们,这些都是日常使用的实际同化,“电力渠化必须被视为水的分配;在系统上的每一点上,人们都必须确定输出所需的压力。

在电流体和物质流体中观察到的所有上述现象,都是流体平衡受到扰动的结果,而流体在恢复平衡时遵循某些定律。产生电现象的平衡扰动,无论何时以任何方式——例如,摩擦——在正负两种元素之间产生分离,即假定形成电流体的元素。平衡的重新建立是以这两种元素的重新结合为特征的。

正如我已经说过的,我们所能接触到的,只是由于平衡失调而产生的现象。中性电流体——没有经历任何平衡变化的电流体——是一种我们可以假定不存在的东西,但没有任何试剂揭示它。但是,人们很自然地相信它的存在,就像水被封闭在不同的水库中一样真实。在不同水库之间,水位的变化能够产生一种机械效应,揭示液体的存在。我们所说的电,完全是由所谓的电流体或其元素的位移所产生的现象产生的。

我们刚才已经证明了运动中的电就像物质流体一样,但是为什么这两种明显不同的物质遵守同样的法则呢?结果的类比是否能表明原因的类比?

我们知道这是不可能的,重力对电没有明显的作用,而它是支配液体流动定律的唯一原因。如果一种液体从较高的能级流动到较低的能级,那是因为它服从万有引力,而电则完全不是这样。瀑布的潜在落差——起点和终点之间的高度差——完全是由于重力;如果储存在一定高度的水代表能量,那是因为它被地心吸引——这种吸引仅仅是囚禁它的墙阻止它服从地心。当水从蓄水池中流出时,由于地球的引力,水的下落产生一种力,这种力与升起水时所产生的力相对应。一旦在地面上,它就不能再工作了。

如果支配液体流动的万有引力与电流体循环中注意到的现象完全无关,那么最后一个现象的原因是什么?我们知道,这个原因的作用与万有引力完全相同,但它不同于它的力量。虽然我们不知道它的最本质,但我们可以想象它,因为观察告诉我们,电流体由于其分子的相互排斥,呈现出一种膨胀的趋势,这种趋势称为张力。他的膨胀倾向也在气体中被观察到,但在气体中它不同于电流体。事实上,这最后一个可能被保留在任何绝缘体的表面,而气体立即扩散,除非被密封容器的壁。所有的能量模式,无论是以量的形式出现还是以张力的形式出现,都遵循同样的一般定律。

因此,我们看到在物质的事物和不再是物质的事物之间不断出现的相似——有时接近,有时遥远。正是由于我们所注意到的不同与相似,才使得以太与物质之间的这些相似的性质。

第四章:电粒子的运动——现代电理论

我们刚才指出了电流体和材料流体的相似之处,并注意到它们的分布规律是相同的。

当我们不是研究流体状态下的电,而是研究似乎形成这种流体的元素的性质时,这些类比变得非常轻微,甚至最终消失。我们知道,根据目前的观点,它是由称为电子的粒子组成的。电的不连续粒状结构这一概念可以追溯到法拉第和亥姆霍兹,最近的发现大大加强了这一概念。如果加以适当的解释,它将使我们不仅能鸟瞰所谓的放射性现象,而且还能把以前在电和光学中所知道的现象,如伏打电流、磁力和光,集合在一起。这些现象中的大多数可能是由电粒子的平衡和运动的简单变化产生的,也就是说,由同一物体的位移产生的。我们现在就来演示一下。

我们不以一个假想的物体,如一个带电的原子或电子,来代替它,在大多数情况下,我们将用一个带电的小金属球来代替它。这种简单的替代并不修改理论,它的优点是使实验验证成为可能。

根据这个球体是静止的,还是运动的,还是运动时停止的,我们将看到,它将产生整个系列的电光现象。

那么,我们拿一个小小的金属球,用一般的方法使它绝热,然后先给它通电。没有比这更简单的了,因为它只需要与异质物质接触就可以了。众所周知,两种不同的金属接触后分离,仍然带电。旧机器所基于的摩擦电气化,只是接触电气化的一种特殊情况。事实上,摩擦只会增加和更新不均匀的表面。

既然这样,让我们把球体移到离它最初接触的物体稍远一点的地方。然后我们发现,通过各种各样的方法,它被称为力的线束缚在最后一个,J.J.汤姆森将其称为纤维结构。这些线倾向于将它们之间的物体聚集在一起,并具有相互排斥的特性(图6)。法拉第将它们比作在两个物体之间伸展的弹簧。正是这些弹簧的极端端构成电荷。

现在让我们把我们的球体移到离那个通过接触使球体通电的物质很远的地方。连接两个物体的力线仍然连接在它们各自上,并以直线辐射到空间中(图4)。电场的名称是作为一个整体给出的。

如果我们的球体有这样的电,并且周围有辐射的力线,并且绝缘得很好,它就会保留它的电荷,并且产生在静电中所观察到的一切现象:光体的吸引力,火花的产生,等等。

在这种静止状态下,带电的球体不具有磁性作用,这就证明了它对磁化的针没有作用。它只能在被启动后获得该财产。让我们使它运动,并假定它的速度是匀速的。我们的带电球体将获得,仅仅是这种运动的事实,一个普通的伏打电流- - -沿着电线循环的电流的所有性质。根据目前的理论,甚至假定除了电子运动产生的电流外,不可能有其他电流。

但是,既然我们的带电球体运动的方式与伏打电路的方式相同,它就应当具有它的所有性质,因此也就具有它的磁性作用。事实上,它被它的运动所包围,被构成磁场的圆形力线所包围。这些线包住带电物体的运动轨迹,我们已经说过,带电物体的运动轨迹是由放射的直线组成的。

围绕着运动中的带电物体的磁场决不仅仅是一个理论观点,而是放在带电物体附近的磁化针所产生的偏差所揭示的一个实验事实。通过将电流穿过一根与平面成直角的直金属杆,即撒满金属屑的纸板,就可以很容易地显示出围绕着电流的圆周力线的存在。这些碎片被电流的磁场吸引,在棒子周围绕圈排列。因此,一个带电的物体,仅仅由于运动,就获得了电流和磁铁的性质。这就相当于说电场的任何变化都会产生磁场。

但这还不是全部。我们假定带电球体的运动速度是匀速的。现在让我们改变这种运动,或者减缓它,或者加速它,和上面非常不同的新现象将会出现。

带电体的速度的变化的结果,因电粒子的惯性,生产感应的现象——的诞生一个新的电力使本身在一个方向垂直于磁场线,因此电流的方向。因此,磁场的变化具有产生电场的作用。正是基于这一现象,许多机器才得以商业化生产电力。

这个新的力量叠加在带电体的磁场上的另一个结果是,它的运动被改变了,振动的以太中出现了幽灵,以光速在其中传播。无线电报就是利用这种波。在所有现代物理学家所接受的光的电磁理论中,甚至假定这些振动是光产生的唯一原因,只要它们足够快,能够被视网膜感知到。

综上所述,我们假定带电的物体在常压下在空气中或在气体中移动。即使使它在一种极其稀薄的介质中运动,仍会出现一种秩序非常不同的新现象。这就是阴极射线,在阴极射线中,电原子似乎完全脱离了一切物质的支撑,而x射线则是由这些电原子撞击障碍物而产生的。在这里,我们显然不能再用电气化的金属球的图象了。我们必须只考虑电荷,而不考虑携带电荷的物质球。

因此,正如我们在最初所说的那样,只要改变某些粒子的运动和平衡,就足以得到所有的电和光现象。

在大多数情况下,上述理论都得到了实验的证实。实际上,它甚至只是实验的理论翻译。至于光的现象,在塞曼的研究之前,还没有得到实验的证实。仅仅根据假设,在白炽的物体中,进入振动的应该是电的原子,而不是物质。人们认为,火焰中包含的电子在一个平衡位置周围运动,其速度足以产生电磁波在以太中传播,并在足够快的时候产生眼睛的光感。

为了证明这一假设,有必要利用磁场使火焰中的电子偏离轨道,因为带电的运动物体是可以通过磁铁偏离轨道的。塞曼通过使一个强大的电磁铁作用于火焰而产生这种偏差。然后他注意到,在用分光镜检查火焰时,光谱的光线发生了偏移和加倍。从谱线之间的距离因此分开,塞曼能够推导出比e / m现有电子的电荷e之间的火焰及其质量m。这个比例被发现完全等于阴极的粒子在克鲁克斯管。这种测量有助于证明普通火焰与阴极射线和放射性物体的相似之处。

这里我们可以看到电子在当前思想中所起的基本作用。许多物理学家认为它们是电流体的唯一元素。“一个带正电的物体,”其中一个说,“只是一个失去了部分电子的物体。”从一个点到另一个点的电的携带是通过电子的传输来实现的,从有过量的正电的地方到有过量的负电的地方。元素进入化合物的能力应取决于其原子获得电子电荷的能力。它们的不稳定性应该是由于电子的损失或过量造成的。

电子理论使我们能够以一种非常简单的方式解释许多现象,但它仍留下许多不确定因素。是什么机制使电子在导体中传播得如此之快——例如,一根电报线?电子是如何穿过金属的,而金属却对最猛烈的电火花形成了绝对的障碍?为什么可以通过金属的电子不能通过间隔1毫米的真空,这是通过将两个电极放在一起证明的,如果一个感应线圈在一个完全真空的管(希托夫管)?即使线圈在空气中产生50厘米的火花,电流也无法克服1毫米的真空(1)。

[(1)通过用细针代替电极,我有时获得了电流的通过,但我从实验中没有得出结论,对管中的真空是否完全没有把握。但是库珀·休伊特已经证明,首先在电极之间产生短路,就可以迫使电粒子穿越完全真空。

电子在今天已经成为许多物理学家的一种迷恋,他们认为用它来解释所有的现象。它已被转移到原来属于原子的属性,许多人认为它是物质的基本元素,因此,它只是电子的聚集。

对于它的最内部结构,我们什么也不能说。它并没有给出一个非常确切的解释来保证它是由一个类似陀螺的乙醚漩涡构成的。在任何情况下,它的维度都应该是非常小的,但它是否可以被认为是不可分割的,这意味着它具有无限的刚性?难道它本身不具有一种像现在归于原子的结构那样复杂的结构吗?难道它不象原子那样形成一个真正的行星系统吗?在无限的世界里,大小和微小只有相对的价值。

在我们目前的知识状态下,最有可能出现的情况是,在电的名义下,各种极其不同的东西被混淆了,它们具有一个共同的性质,即最终产生某些电现象。这个想法我已经想过好几次了。但是我们没有权利把能产生电的东西叫做电,就像我们没有权利把能产生热的东西叫做热一样。