О магнетизации света и освещении магнитных силовых линий

Действие магнитов на свет

Я давно придерживался мнения, ставшего почти убеждением, согласного с мнением многих любителей естествознания, что различные формы, в которых обнаруживаются силы материи, имеют общее происхождение или, другими словами, так непосредственно связаны и взаимно зависимы, что превращаются друг в друга и в своих действиях обладают эквивалентами силы. В последнее время доказательства их взаимопревратимости умножились в значительной степени, и сделана попытка определения их эквивалентных сил.

Это убеждение распространилось на свойства света и привело ко многим исследованиям с целью открыть прямую связь света и электричества и их взаимодействие в телах, подверженных их совместному действию. Но результаты были отрицательны и впоследствии подтверждены в этом смысле Вартманом.

Эти безуспешные изыскания и многие другие, никогда не обнародованные, не могли поколебать моего глубокого убеждения, основанного на философских соображениях, и потому я недавно возобновил опыты в самой точной и строгой форме, и наконец, мне удалось добиться магнетизации и электризации светового луча и освещения магнитной силовой линии. Я опишу по возможности кратко и ясно эти результаты, не входя в детали многих безуспешных опытов.

Общие соображения

Таким образом, установлены, я думаю в первый раз, истинная непосредственная связь и зависимость между светом и магнитной и электрической силами, и этим сделано важное добавление к фактам и соображениям, имеющим в виду доказать, что все естественные силы связаны между собой и имеют общее происхождение. Без сомнения, при нынешнем состоянии наших знаний трудно выразить нашу мысль в точных терминах, и хотя я сказал, что всякая сила природы в этих опытах непосредственно связана с остальными, я, может быть, должен был скорее сказать, что всякая форма великой силы ясно и прямо связана с другими формами или что великая сила, обнаруживаемая частными явлениями в частных формах, сопоставляется и признается единой в прямой связи ее формы света с ее формами электричества и магнетизма.

Связь между поляризованным светом и магнетизмом и электричеством даже интереснее, чем если бы она была показана только на обыкновенном свете. Она должна распространяться на обыкновенный свет, и так как она относится к свету, сделанному в известном смысле более определенным по своему характеру и свойствам благодаря поляризации, то она указывает на связь его с этими силами в том двойственном характере, какими они обладают, и открывает путь, который был желателен нам для приложения этих сил к исследованию природы этого и других лучистых агентов.

На основании сделанного ранее условного различения можно еще утверждать, что только магнитные силовые линии действуют на световые лучи и (по-видимому) только, когда они параллельны световому лучу или стремятся стать параллельными с ним. Как в отношении веществ, не являющихся магнитными наподобие железа, явления электрической индукции и электролиза обнаруживают громадное превосходство в энергии, с которой электрические силы могут действовать сравнительно с магнитными, так здесь в другом направлении и в особенных и соответственных проявлениях, относящихся к магнитным силам, последние оказываются, наоборот, обладающими большим преимуществом сравнительно с электрическими силами, представляя полный эквивалент действия на тот же род материи.

Магнитные силы не действуют на луч света непосредственно и без вмешательства материи, но через посредство веществ, в которых они существуют одновременно с лучом; вещества и силы дают и получают друг от друга способность действия на свет. На это указывает неактивность пустоты, воздуха или газов, а также различные степени, в которых разные вещества обладают этим свойством.

Эта магнитная сила действует на луч света всегда одинаковым образом и в том же направлении независимо от рода веществ, их состояния, твердого или жидкого, или особой им присущей вращательной силы. Это показывает, что магнитная сила и свет имеют прямую связь, но вещества необходимы и действуют в разных степенях; следовательно, магнетизм и свет действуют друг на друга чрез посредство материи.

Так как мы познаем или воспринимаем материю только чрез ее силы и ничего не знаем о предполагаемом ядре, отвлеченном от идеи этих сил, то явления, описанные в этой статье, сильно подкрепляют мою наклонность признавать взгляды, высказанные мной ранее о природе материи.

Нельзя сомневаться, что магнитные силы действуют на внутреннее строение диамагнитного тела так же свободно в темноте, как и при прохождении луча света через него, но явления, вызываемые светом, по-видимому, представляют единственный способ наблюдать это строение и изменение его. Затем такое изменение должно происходить также и в непрозрачных телах, как дерево, камень или металл, ибо в отношении диамагнетизма нет различия между ними и прозрачными телами. Однако степень прозрачности может в этом отношении обнаруживать в известной мере различие в отдельных представителях класса.

Если бы магнитные силы делали эти тела магнитами, то мы могли бы светом исследовать прозрачный магнит, и это имело бы большое значение для исследования сил материи. Но магнитные силы не делают их магнитами, и потому молекулярное состояние этих тел, описанное выше, должно быть специфически отличным от состояния намагниченного железа или иного подобного вещества, и оно должно быть новым магнитным состоянием, и так как оно представляет состояние натяжения (что видно из его немедленного возвращения к нормальному состоянию по устранении магнитной индукции), то сила, которой обладает материя в этом состоянии, и способ ее действия должны быть для нас новой магнитной силой или способом действия материи.

Ибо, я думаю, невозможно наблюдать и видеть действие магнитных сил с возрастающей интенсивностью на куске тяжелого стекла или на трубке с водой, не заметив, что последние приобретают свойства, не только новые для вещества, но также подчиненные весьма определенным и точным законам и пропорционально эквивалентные магнитным силам, вызывающим их.

Быть может это состояние есть состояние электрического натяжения, стремящегося перейти в ток подобно тому, как в магнитах по теории Ампера это состояние есть состояние тока. Если вставить железный стержень в спираль, то все приводит нас к убеждению, что в нем вызываются электрические токи, которые вращаются или движутся в плоскости, перпендикулярной к оси спирали. Если поместить диамагнитное тело в том же положении, то оно приобретает способность вращать свет в той же плоскости. Приобретенное им свойство есть состояние натяжения, но оно не перешло в ток, хотя действующая сила и все другие обстоятельства и условия таковы же, как вызывающие токи в железе, никеле, кобальте и других веществах, способных воспринимать их. Поэтому мысль, что в диамагнитных телах при таких условиях существует тенденция к токам, согласна со всеми описанными явлениями и еще укрепляется тем, что, оставляя совершенно без изменения естественный магнит или электрический ток, которые индуктивным действием делают кусок железа, никеля или кобальта магнитами, простая перемена температуры отнимает у этих тел их добавочную силу и превращает их в обыкновенные диамагниты.