Кольрауша, который в принципиальном отношении тоже примкнул к точке зрения Вебера. В защиту допущенного им вращения молекул он указал на постоянно наблюдаемый частичный возврат струн после любых изменений высоты их тона к прежнему строю и отметил, что эта последняя перестройка струн, происходящая без всякого внешнего воздействия, может быть объяснена только изменениями внутренних напряжений, которые в свою очередь могут быть объяснены только вращениями молекул, при которых центры молекул не изменяют своих взаимных расстояний. Из своих многочисленных и точных опытов Кольрауш вывел следующие законы упругого последействия: 1) При изменении внешними силами формы твердого упругого тела молекулы последнего оказывают сопротивление одной части движения (вероятно, вращению их осей), вследствие чего новое положение равновесия наступает только спустя довольно продолжительное время ... При благоприятных условиях это движение бывает ясно заметно еще по прошествии ряда месяцев ... 2) Это упругое последействие по своей величине и продолжительности у различных тел различно. Оно установлено у всех исследованных тел, всего сильнее оно у тел органического происхождения... 3) От длительных изменений вследствие перехода через предел упругости оно, по-видимому, не зависит. 4) Скорость изменения формы, вообще говоря, прямо пропорциональна расстоянию х от положения покоя и обратно пропорциональна некоторой степени времени, отсчитываемого от момента первоначального изменения ... 5) При растяжении степень времени сводится, как общее правило к первой; при кручении же, по крайней мере, для небольших смещений, имеем:
6) Величина имеет для различных веществ различную величину, но для одного и того же тела ее величина постоянна. Она может быть, поэтому названа коэффициентом упругого последействия... 7) Последействие возрастает с температурою t. 8) Повышение температуры в то время, когда частицы, под влиянием упругого последействия, приближаются к своему окончательному положению равновесия, увеличивает их скорость. Таким образом, под влиянием теплоты либо уменьшается сопротивление, либо, что, пожалуй, более вероятно, возрастает сила, стремящаяся повернуть молекулы в их положение равновесия. Больцман, совершенно не входя в рассмотрение внутреннего состояния тел, попытался, подобно Клаузиусу, разработать теорию упругого последействия, положив в основание своих математических выводов следующее допущение: когда тело претерпевает ряд изменений своей формы, то более ранние формы производят еще некоторое влияние на нынешнее состояние молекулярных сил; влияние это тем меньше, чем дальше отстоят по времени прежние формы; осуществление известного изменения формы требует меньшей силы, если ранее уже происходило изменение в том же направлении. О. Е. Мейер полагал, что упругое последействие происходит вследствие внутреннего трения, исходя из молекулярного строения тел, стремился объяснить упругое последействие и Неезен. Согласно механической теории теплоты молекулы твердых тел колеблются около некоторого положения покоя или равновесия, которое зависит не только от сил, но и от движений соседних молекул. Если под влиянием внешних сил молекулярное равновесие в теле нарушается, то необходимо некоторое время для приспособления молекулярных движений по всей массе тела к новому положению равновесия; по прекращении же действия внешних сил опять-таки необходимо некоторое время для восстановления старого положения равновесия. Неезен показал, что по окончании кручения молекулы стержня, в соответствии с его теорией, продолжают еще в течение некоторого времени выполнять известные движения в направлении нового положения равновесия, и нашел, что допущения Больцмана согласуются и с его теорией. Однако специальное определение молекулярных движений, соответствующих различным сложным явлениям последействия, представлялось и для него весьма сложной задачей. С этой точки зрения против теории Неезена выступил Кольрауш, опубликовавший новые интересные наблюдения над упругим последействием различных деформаций, сообщенных подряд одно за другим какому-либо телу. А именно, если тело подвергнуть сначала более сильной или более продолжительной деформации, а затем меньшей и более кратковременной деформации в противоположном направлении и если после этого предоставить тело самому себе, то по началу будет преобладать более позднее последействие; но так как оно протекает быстрее последействия, следующего за первой деформацией, то при надлежащем соотношении величин деформаций более раннее последействие может спустя некоторое время получить перевес; таким образом, направление движения тела будет без всяких внешних воздействий менять свой знак. Кольрауш заканчивает свою статью следующими словами: «Я знаю немного столь поразительных явлений, как эти произвольные изменения движения неодушевленного тела. Если вообще вся область упругого последействия представляется в высшей степени своеобразной и до настоящего времени не нашла еще для себя какого-либо удовлетворительного физического объяснения, то во всяком случае одновременное существование нескольких последействий в одном и том же теле безусловно требует изменения тех представлений, которые лежат в основе современной теории упругости. Произвольное изменение одного направления деформации формы на противоположное прямо доказывает, что с одной и той же внешней формой могут быть связаны различные расположения молекул, и что существуют упругие силы, которые могут временно вывести форму тела из ее положения равновесия». Ф. Браун попытался на большом числе опытов выяснить, основывается ли упругое последействие на том же роде молекулярных движений, что и упругие смещения, и не следует ли его рассматривать как остаток последнего, или же молекулярные движения, лежащие в основе обоих этих явлений, следует рассматривать как совершенно различные. На основании своих опытов он пришел к последнему выводу и, подобно Веберу и Кольраушу, склонялся к тому, чтобы приписать упругое последействие вращению молекул, но только для объяснения замедления этого вращения он не считал необходимым допущение какой-либо особой силы сопротивления и полагал возможным вывести его из известных уже молекулярных сил. Значительно дальше пошел в 1882 г. Н. А. Гезехус, попытавшийся связать упругое последействие с другими известными молекулярными действиями. Из наблюдений упругого последействия, произведенных на каучуке с помощью самопишущего прибора, он полагал возможным установить аналогию законов упругого последействия с законами охлаждения и нагревания твердых тел, выделения водорода из насыщенного этим газом палладия, с законами гальванической поляризации электродов, далее — с законами оптического последействия или фосфоресценции и явлений остаточного электрического заряда. По мнению Гезехуса упругое последействие во всяком случае, зависит от коэффициента расширения, модуля упругости, нагревания исследуемого тела при его колебаниях и т. д. Его статья заканчивается следующими словами: «Ни одна из предложенных гипотез в отдельности не в состоянии полностью объяснить всех явлений упругого последействия. Полная теория упругого последействия должна была бы исходить из весьма вероятной гипотезы об обмене между внешним и внутренним эфиром в телах, а также из гипотезы о внутреннем трении и о взаимодействии между колеблющимися молекулами».
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ТЕОРИИ БОЛЬЦМАНА, НЕЕЗЕНА, КОЛЬРАУША И ДР.» з дисципліни «Історія фізики»
