у поколению. Заметив, что при ударе камнем о камень появляются искры, человек придумал, как добывать огонь и, сжигая дрова, согреваться в зимнюю непогоду, освещать жилище, употреблять варёную пищу, огнём отгонять хищников. Присмотревшись к падающему с уступа ручью, человек придумал водяную мельницу, заставил работать силу земного притяжения. Изучая поведение водяного пара, он в итоге создал паровую машину, мощнейший заменитель своих мускулов. Поднявшись на исключительно высокий уровень исследований и экспериментов, человек открыл навсегда, казалось бы, скрытый от него источник энергии — ядерные силы. Невозможно без волнения думать о том, как изменил жизнь вечно голодного и замерзающего пещерного жителя его исследовательский инстинкт — его природная пытливость, потребность изучать и изобретать.
Как учит энциклопедический словарь, история — это процесс развития общества, развития отношений между людьми, между государствами, партиями, нациями. Мировая история сплетена из сложных и очень разных процессов и событий, таких, как освоение новых территорий, новых торговых путей, накопление богатств, жестокие войны, благородные поступки, обман и предательство, противодействие стихиям. Скорее всего, выявленный физиологами безусловный рефлекс экономии сил был первопричиной захватнических войн, позволявших разбогатеть, не утруждая себя работой, а также подвёл какого-нибудь пещерного штурмбанфюрера к идее рабского труда. Но, видимо, этот же рефлекс экономии сил надоумил наших далёких предков переложить часть тяжёлой работы на волов, лошадей и осликов, а позже научил человека придумывать машины, помогающие ему работать.
В сложную ткань истории человечества вплетена история научных открытий и изобретений, которую многие политики считают чем-то второстепенным. Но посмотрите, как изменило мир, как повернуло историю изобретение бензинового двигателя, автомобиля и самолёта, открытие цепной реакции деления урана, за которым вскоре последовали атомная бомба и атомные электростанции. И попробуйте представить себе, каким был бы наш мир, наша история, если бы несколько энтузиастов лет двести назад не взялись за изучение электричества. Вспомните, что успехи разнообразных электрических технологий внесли свой немалый вклад в избавление от рабского труда: сегодня на каждого жителя планеты приходится несколько мускулистых электрических работников, десятки исполнительных электрических секретарей и длинноногих электрических курьеров. А на горизонте истории уже видятся новые победы науки, техники, технологии, в том числе связанные с многообразным применением электричества.
ВК-13.Электрические свойства натёртой пластмассы (такие же примерно свойства появляются у натёртого тканью стекла, ВК-16) научились оценивать количественно.
Как, например, в метрах оценивают длину и в килограммах массу. И название у этих свойств теперь строгое и определённое — «электрический заряд». Тот, кто придумал его, видимо, считал, что при натирании в пластмассу или в стекло вталкивают носители электричества, подобно тому, как, заряжая старинную пушку, в неё вталкивали ядро.
Т-14. Люди не быстро выясняли, как что устроено в природе. Сначала, наверное, лишь одинокие смельчаки решались перейти порог дозволенного и увидеть больше, чем хочет показать природа. Эти безвестные эдисоны сделали немало великих открытий и изобретений, таких как рычаг, колесо, ориентировка по звёздам, земледелие. И ещё одно великое изобретение — школа, система передачи знаний, умение передавать их потомкам, чтобы те не начинали все «с нуля».
Три-четыре тысячи лет назад размышления о том, как устроен мир, стали своего рода профессией, но ещё очень долго пограничная линия, отделяющая знание от неизвестности, продвигалась вперёд очень трудно и медленно. Лишь где-то с середины прошлого тысячелетия процесс этот заметно ускорился, а к концу тысячелетия пошла просто какая-то лавина открытий и изобретений. Ещё двести лет назад, или, вернее, всего двести лет назад, люди в повозках или на санях мощностью в три лошадиные силы неделями преодолевали расстояние, которое современный самолёт с тремя сотнями пассажиров пролетает за несколько часов. Добавьте к этому радио, телевидение, антибиотики, роботов, цветную фотографию, миллионы автомобилей, синтетические волокна и пластмассы, благоустроенные жилища для миллионов, Интернет, световодную связь, тысячи спутников над планетой. И все это появилось за каких-нибудь сто лет — просто за какое-то мгновение в истории человечества.
ВК-14.Электрический заряд имеется у многих микрочастиц, из которых состоят практически все вещества нашего мира. С этим зарядом связано появление особых электрических сил, так же как появление гравитационных сил связано с существованием массы. Судя по всему, электрический заряд, как и масса, появился в нашем мире при его рождении, во времена Большого взрыва. Это даёт повод подумать о других основных силах природы. Сколько их всего? И в каких процессах они себя проявляют?
Т-15. На сжатой в 30 миллионов раз шкале времени открытие Америки произошло примерно 8 минут назад. В нескольких популярных книгах о науке встречается интересный приём — авторы сжимают время в 30 миллионов раз, и один год на такой сжатой шкале времени превращается в секунду. Вот как располагаются на ней известные события.
Примерно 500 лет назад (фактически 15 миллиардов лет назад, но мы сжали время в 30 миллионов раз, и из 15 миллиардов лет получилось 500 лет) произошёл Большой взрыв, из загадочной непостижимо плотной микроскопической пылинки родилась и стала быстро расширяться наша Вселенная. Около 150 лет назад в неприметном уголке Вселенной из гигантского газопылевого облака, окружавшего рядовую звезду, которой потом дали имя Солнце, образовалась цепочка планет, и в их числе — наша Земля. Лет двадцать Земля остывала (не забудьте: весь отсчёт времени идёт по сжатой шкале, где год — это 30 миллионов реальных лет), а ещё через десять на некоторых участках её поверхности в тёплых водах Мирового океана начались сложные химические процессы с образованием больших саморазмножающихся молекул, началась предыстория жизни. Около ста лет назад появились первые живые клетки, а затем много десятилетий они совершенствовались, специализировались, объединялись в многоклеточные организмы. Лет десять-двенадцать назад появились рыбы и папоротники, пять лет назад — динозавры, которые, правда, уже через год исчезли с лица Земли. Немногим более четырёх лет назад в небо поднялись первые птицы, примерно через год начали появляться млекопитающие.
И только месяц прошёл с тех пор, как из царства животных выделился человек.
Ещё пару дней назад (мы продолжаем описание событий всё в том же масштабе — год отображаем секундой, тысячелетие при этом сжимается до 15 минут, а 100 тысяч лет превращаются примерно в (утки) наши предки жили в пещерах, учились добывать огонь и пользовались простейшими каменными инструментами. И лишь два-три часа назад, после многих дней обитания на планете (масштаб все тот же — час отображает примерно 4 тысячи лет) человек сменил каменный топор на металлические орудия, звериные шкуры на тканую одежду, начал строить города, изобрёл письменность. Чуть больше часа назад возникли могучие государства — Греция, Рим, Египет, началось дальнее мореплавание, культурное земледелие, появились философы, астрономы, математики, инженеры, были созданы разнообразные строительные и военные машины, большие корабли, колесницы, водопровод. Менее 10 минут назад Колумб открыл Америку, через 2 минуты после этого заработал паровой насос, ещё через полторы минуты почти одновременно двинулись в путь паровоз и пароход, вслед за ними, меньше, чем через минуту, появилось некоторое подобие электропоезда. Две минуты назад в России отменили крепостное право, полторы минуты назад выехал на дорогу первый автомобиль и почти в то же время взлетел самолёт, заработал телефон, засветились электрические лампочки, появилось кино, родилось радио. Меньше минуты прошло с того момента, как люди научились добывать энергию, спрятанную в атомном ядре, 40 секунд назад первый из землян полетел в космос, ещё через несколько секунд появились персональные компьютеры, а полминуты назад первые люди высадились на Луне.
Большинство открытий и изобретений последнего столетия так или иначе связано с электричеством, хотя его изучение началось с некоторым опозданием. Люди уже умели печатать книги, строить многоэтажные дома, выплавлять металл и отливать пушки, уже были сконструированы пружинные часы и построена паровая машина, а немногочисленные исследователи-энтузиасты всё ещё повторяли и пытались объяснить простейшие опыты с электричеством, впервые описанные более двух тысяч лет назад (это уже обычные, годы — без пересчёта).
Мы с вами, кстати, сейчас обратимся именно к этим опытам — в них проще всего поискать ответ на непростой и в то же время очень простой вопрос: «Что такое электричество?».
ВК-15.Когда-то считали, что есть пять главных сил: гравитационные, электрические, магнитные, а также действующие только в микромире ядерные сильные и ядерные слабые силы. Однако уже давно доказано, что электричество и магнетизм — это два разных проявления единой электромагнитной силы. А недавно обнаружили новую единую силу, союз трёх — электричества, магнетизма и слабых ядерных сил, — эту тройку назвали электрослабой силой. Теоретики полагают, что со временем может быть обнаружено и «Великое объединение» — единая природа всей пятёрки главных сил.
Р-3. СИЛА, РАБОТАЮЩАЯ ВЕЧНО И ЛИШЬ НЕДАВНО ЗАМЕЧЕННАЯ. Любые физические тела, имеющие массу, например m1 и m2, притягивают друг друга (1). Этот процесс мы называем гравитацией, а силы F1, которые пытаются сблизить массы m1 и m2, называем гравитационными силами (1). Из пятёрки главных сил природы (см. Р-10) гравитация самая слабая. Но мы с вами живём на довольно большой планете Земля с массой 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн, а сила гравитационного притяжения тем сильнее, чем больше масса хотя бы одного из участвующих в этом процессе физических тел. Поэтому даже небольшие и лёгкие предметы вроде яблока или дорожной сумки, не говоря уже о мешке с зерном или о гранитной глыбе, притягиваются к огромной массе Земли с вполне заметной силой. Животные, развиваясь и совершенствуясь