Так почему тогда мы рассматриваем закон обратных квадратов как фундаментальный закон статического электричества, а не как эмпирический закон?
Классическая электродинамика не может допустить крамольную мысль, что закон обратных квадратов есть не более чем эмпирический закон, который к тому же – о, боже! – очень плохо проверен. Почему? Да потому что, если закон Кулона отклоняется от точной функциональной зависимости F ~ 1/r
2 хоть самую малость, то придется выбросить за борт закон Гаусса, который обязан своим происхождением
точной зависимости силы от второй степени расстояния. А закон Гаусса, как известно, является одним из краеугольных камней великолепного храма, который называется уравнениями Максвелла. Так что, если закон Гаусса летит к чертям собачим, то летит туда же рассыпающийся на куски хрустальный замок Максвелла.
Если не верите мне, послушайте что говорит по этому поводу Ричард Фейнман (Глава 5, § 8 «Точен ли закон Кулона?», стр. 99):
https://ftfsite.ru/wp-content/files/fiz_feynman_5_elmag_2.1.pdfПоэтому необходимо, во что бы то ни стало показать, что закон Кулона не просто эмпирический закон, и не какая-то там математическая аксиома, а абсолютно точный и твердо установленный медицинский факт. В частности, Фейнман пишет:
Закон Гаусса был проверен очень тщательно; для этого электрометр помещали внутрь большой сферы и наблюдали, отклонится ли стрелка, когда сферу зарядят до высокого напряжения. Результат всегда получался отрицательным. Если знать геометрию аппарата и чувствительность прибора, можно рассчитать наименьшее поле, которое еще доступно наблюдению. Из этого числа можно установить верхний предел отклонения показателя степени от двух. Если записать зависимость электростатической силы от расстояния в виде 1/r2-ε, то можно определить верхнюю границу ε. Этим способом Максвелл установил, что ε меньше 1/10000. Опыт был повторен и усовершенствован в 1936 г. Плимптоном и Лафтоном. Они обнаружили, что кулонов показатель отличается от 2 меньше чем на одну миллиардную.
https://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=704
Метод, о котором говорит Фейнман, был фактически разработан Лапласом и Кавендишем (Максвелл всего лишь изменил некоторые детали постановки эксперимента). Подробное описание, как самого эксперимента Максвелла, так и невероятно элегантной математической теории этого метода, можно найти в магнум опусе Максвелла:
Трактат об Электричестве и Магнетизме, Том 1, п. 74а–74д, «О доказательстве закона обратных квадратов», стр. 90–95:
http://en.bookfi.net/book/365523Что же не устраивает меня во всем этом великолепии? Многое.
Продолжение следует, так что запаситесь попкорном и – главное – терпением.
