Последователь Фарадея замечательный английский физик Максвелл развил взгляды своего гениального предшественника в стройную математическую теорию. Он получил уравнения, описывающие электромагнитное поле. Заряды теперь стали представляться особыми точками этого поля. Уравнения Максвелла позволили найти скорость распространения взаимодействия зарядов, и неожиданно оказалось, что она равна скорости света. Для всех случаев, при которых заряды оставались неподвижными, теория Максвелла давала такие же результаты, как и теория дальнодействия. Таким образом, теория близкодействия подтверждалась опытным путем.

Возник вопрос: как две исключающие друг друга теории могут давать один и тот же результат? История показывает, что в таких случаях наука, как правило, стоит накануне великих исторических открытий. Вот почему эта проблема привлекла к себе внимание многих ученых. Очень скоро стало ясно, что только дальнейшее развитие теорий должно решить вопрос об их истинности. Это развитие пошло по линии приложения теорий к движущимся электрическим зарядам. Сторонники каждого из направлений потрудились на славу. И те, и другие для разных случаев нашли теоретически некоторые величины (токи индукции и самоиндукции), но значения этих величин получились разными. Опыт должен был решить, кто прав.

Но Максвелл, исследуя эти вопросы, заглянул в глубь электромагнитного поля значительно дальше. Он пришел к выводу, что при некотором (например, гармоническом) движении электрического заряда создается такое электромагнитное поле, которое является волнообразным и отходит от этого заряда по определенным направлениям со скоростью, совпадающей со скоростью света. Так возникло учение об электромагнитных волнах. Все это у английского ученого было изложено в такой необычной и непривычной для физиков математической форме, что разобраться в ней могли немногие, и в научных кругах теорию Максвелла стали считать «книгой за семью печатями». Но те, кому удавалось прочитать эту книгу (сейчас это делают студенты высших учебных заведений), удивлялись глубине, строгости и стройности мышления великого ученого. В 80-х годах прошлого столетия говорили о том, что «рукой Максвелла писал сам бог».

Проверить опытным путем теорию Максвелла – вот какую задачу поставил перед собой Генрих Герц. Он так определил цель: получить электромагнитные волны, найти в них свойственные волнам явления дифракции, интерференции, поляризации, измерить их скорость – этим самым навеки утвердить в науке могущественную теорию Максвелла и похоронить теорию дальнодействия. Герц понимал важность и сложность задачи. Однако его неудержимо притягивала к себе стройная, ставшая ясной в своей математической части, но таящая массу неизведанного теория Максвелла.

Видя отчетливо свою цель, Герц не пошел к ней напрямик. Он решил еще раз попытаться на более простом примере применить обе теории. И молодой ученый два года работает над измерением тока самоиндукции в спиральных и прямолинейных проводниках. Он пишет родителям, что эта работа его сильно увлекает, но в ней «за каждой преодоленной трудностью встает новая, еще большая». Он говорит о недостатках своей теоретической подготовки, но подчеркивает, что полон сил и энергии. Можно понять Герца. В настоящее время эту работу можно было бы сделать в течение нескольких часов на студенческом практикуме по физике – есть соответствующая аппаратура и источники тока. Но в 1880 году ничего этого не было, молодому последователю пришлось все придумывать, делать самому и делать так, чтобы удовлетворить требования придирчивого к каждой мелочи Гельмгольца. В процессе выполнения этой работы Герц окреп как ученый, еще более утвердился в том, что верно выбрал свой жизненный путь. Что касается непосредственных результатов, то он нашел, что теория Максвелла подтверждает найденные им на опыте значения токов самоиндукции, а теория дальнодействия дает совсем другие результаты.

Вслед за этим Герц измеряет токи самоиндукции во вращающемся шаре. И опять подтверждается учение Максвелла, и снова опровергается теория дальнодействия. Работа Герца получила высокую оценку в университете.

Генрих Рудольф Герц (1857-1894)