Страница 33 из 161
После критических обсуждений с Больцманом, который указал на неточности, Планк получил простое соотношение между средней энергией осциллятора Герца и распределением черного тела, основываясь на этих гипотезах. В мае 1899 г. он представил Прусской Академии свои результаты обоснования закона Вина, которые получались на основе особых термодинамических свойств осцилляторов, а именно их энтропии. Планк, как он объяснял позднее, не выводил закон Вина из независимых расчетов энтропии осцилляторов, но использовал закон Вина, чтобы получить ту энтропию, которую должны иметь осцилляторы, проверяя, что это выражение не противоречит законам термодинамики. Он поступил так, поскольку в то время казалось, что закон Вина прекрасно согласуется с имеющимися экспериментальными данными.
Закон Рэлея
К концу 1899 г. были проведены более точные измерения в области более длинных волн, которые показали, что в этой области закон Вина уже несправедлив. В июне того же года лорд Рэлей (который был при рождении Джоном Вильямом Стрэтгом (1842-1919)) опубликовал вывод закона распределения на основе лишь электромагнитных представлений. �з него следовало, что интенсивность излучения пропорциональна температуре.
Р РѕРґ Стрэггов вел СЃРІРѕРµ начало РѕС‚ Джона Стрэтга (умер РІ 1694 Рі.), мельника РёР· Рссекса, чьи потомки стали членами Парламента. Джозеф Стрэтт отличился РІ РІРѕР№РЅРµ СЃ Наполеоном Рё был пожалован королем Георгом III РІ бароны. РћРЅ отклонил переложенную ему честь стать РїСЌСЂРѕРј, Рё оставить СЃРІРѕРµ место РІ Палате Общин. Вместо этого РѕРЅ РїРѕРїСЂРѕСЃРёР» чтобы его жена, леди Шарлота, дочь первого герцога Лестера, стала баронессой. Название маленького РіРѕСЂРѕРґРєР° Рэлей было выбрано РІ качестве титула просто РёР·-Р·Р° красивого звучания. После смерти своей матери Джон Джеймс Стрэтт (17961873) стал РІ 1836 Рі. вторым бароном, Р° его старший РёР· шести сыновей Джо Вильям Стрэтт третьим бароном.
Начальное образование юного Джона Вильяма Стрэтга часто прерывалось из-за болезней. После пребывания в �тоне, Хэрроу и в школе в Торквэя он в октябре 1861 г. поступил в Тринити колледж Кембриджа. В то время Кембридж вообще и Тринити колледж, в частности, были ведущими у физико-математическими учебными центрами и по праву гордились своими выпускниками: Беконом, Ньютоном и Кавендишем. В те дни студент, поступивший в колледж, слушал лекции и занимался, но его отметки и даже его будущая карьера зависели только от экзаменов по физике и математике. Вплоть до 1912 г. первый ученик назывался Главным отличником, следующий Вторым, и т.д. Студент, оказавшийся последним, получал прозвище Деревянная ложка и носил этот позор всю оставшуюся жизнь. Результаты публиковались в газетах и влияли на будущую карьеру учеников. Однако эту систему критиковали, и Вильям Томсон (18241907), который, в свою бытность, был Вторым отличником, описывал эту систему как скверную. Также Дж. Дж. Томсон и Джозеф Лармор (18571942) критиковали ее. В то время в Великобритании из 37 кафедр 18 занимались отличниками.
Важность этой системы в поздней викторианской эпохе иллюстрируется историей 1881 г. о поиске кандидатуры на должность заведующего кафедрой математической физики Манчестерского университета. На нее претендовал английский физик и астроном немецкого происхождения Артур Шустер (1851 1934). Он представил рекомендации от такого авторитета, как Кирхгоф. Но один его друг посоветовал не тратить время даром, поскольку вряд ли у него получится занять это место, если только он не заручится поддержкой от какого-нибудь отличника, поскольку такая рекомендация в Манчестере стоит больше, чем тысячи таких, как от Кирхгофа. К счастью, Шустер знал одного отличника и благодаря этому получил место.
В январе 1865 г. Дж. В. Стрэтт получил ученую степень и стал Главным отличником по математике. Он стал известен во всей Британии как самый способный и многообещающий специалист в области математической физики.
Научный РјРёСЂ переживал тогда период расцвета. РљРѕРіРґР° Стрэтт еще учился РІ школе, всеобщее признание получили эксперименты Джоуля РїРѕ сохранению энергии, Вильям РўРѕРјСЃРѕРЅ (позднее лорд Кельвин) дал СЃРІРѕСЋ формулировку второго начала термодинамики. Максвелл применил законы вероятности Рє кинетической теории газов примерно РІ то время, РєРѕРіРґР° Стрэтт поступил РІ университет. Рђ РєРѕРіРґР° РѕРЅ его кончал, Максвелл сообщил Королевскому обществу СЃРІРѕСЋ работу Рѕ Динамической теории электромагнетизма. Математик Р“. Грин (17931841) Рё физик Р“.Р“. Стокс (18191903) ввели волновую теорию света РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ акустических представлений, физик Р›. Фуко (18191868) показал экспериментально, что свет распространяется РІ РІРѕРґРµ медленнее, чем РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ. Майкл Фарадей был еще жив. Ркспериментально Бунзен Рё РљРёСЂС…РіРѕС„ ввели спектральный анализ. Фотография была РІ стадии рождения, Рё были сделаны первые наблюдения электрических разрядов РІ газах. Р’ то время РІ лабораторных условиях вакуум достигался только после четырех часов работы вручную специальных насосов, Р° электричество получалось РѕС‚ батарей или РѕС‚ генераторов, работающих вручную.