ми вы можете действовать палочкой сургуча, как фокусник своим волшебным жезлом.
Объяснение столь неожиданного действия электрического заряда на фонтан довольно сложно. Оно основано на том, что наэлектризованная жидкость стремится увеличить свою поверхность. Легко заметить это, если наэлектризовать мыльный пузырь: он при этом немного раздувается, т. е. общая поверхность его пленки увеличивается. Следствием же является уменьшение того, что физики называют «поверхностным натяжением» жидкости.
Теперь вам понятно будет приведенное далее объяснение «электрического фонтана», которое заимствовано из курса электричества профессора Густава Ми, выдающегося современного физика:
«Рассматривая водяную струю, выходящую из маленького отверстия (фонтан), мы можем заметить, что она начинается в виде длинного, гладкого цилиндрического водяного столба, который на некоторой высоте сначала становится негладким (появляются перехваты), а затем распадается на капли. Причиной, вызывающей образование перехватов и раздробление на капли, является поверхностное натяжение. Если осторожно приблизим к водяной струе натертую эбонитовую палочку, то струя в силу индукции заряжается; под влиянием заряда поверхностное натяжение ее уменьшается. Водяной столб при этом становится сплошным на гораздо большем протяжении, чем раньше, и распадается позже, когда перехваты струи становятся особенно сильными, на небольшое число сравнительно крупных капель».
Действие электричества на водяную струю вы можете обнаружить и проще: достаточно приблизить проведенный по волосам каучуковый гребень к тонкой струе воды, вытекающей из водопроводного крана: струя становится сплошной и заметно искривляется по направлению к гребню, резко отклонившись в сторону (рис. 83).
Рис. 83. Струя воды отклоняется под действием наэлектризованного гребня.
Волшебные струи
Опыт с фонтаном можно несколько видоизменить, обставив его следующим образом:
На горлышки двух обыкновенных бутылок насаживают каучуковые колпачки с небольшими отверстиями, наполняют бутылки чистой, профильтрованной водой и наклоняют так, чтобы выходящие из них струи сталкивались под острым углом. При этом струи не только не соединяются, как можно было ожидать, а напротив – отталкиваются друг от друга. Но стóит только на некотором расстоянии поместить натертый сургуч, чтобы обе струи сразу же слились.
Рис. 84. Разъединенные струи воды.
Рис. 85. Слияние наэлектризованных струй.
Для получения столь заметного эффекта достаточно самого слабого заряда электричества. Чувствительность струи поразительна: она отвечает на приближение сургучной палочки даже тогда, когда на ней сохраняются ничтожные следы электричества. Отсюда следует, между прочим, что водяной струей можно пользоваться в качестве электроскопа.
Любопытен отзыв об этих опытах современного английского физика Бойса:
«Они до такой степени необычайны, что неосторожный человек, который решился бы показать их несколько сот лет тому назад, подвергся бы самой сильной опасности быть сожженным на костре».
Глава девятаяСвет и зрение
Невидимый человек
Вы помните, конечно, «шапку-невидимку» наших народных сказок, которая обладала свойством делать человека, надевшего ее, совершенно невидимым. Наука открыла рентгеновы лучи, с помощью которых мы словно видим сквозь непрозрачные тела; техника изобрела «ковер-самолет» – аэроплан – и много других поистине сказочных вещей. Но «шапка-невидимка» еще никем не изобретена.
Мыслимо ли изобрести что-либо подобное? Не находится ли это в противоречии с законами природы?
В романе «Невидимый» английский писатель Уэллс хочет убедить нас, что возможность стать невидимым вполне осуществима. Его герой (автор романа представляет нам его, как «самого гениального физика, какого когда-либо видел мир») открыл способ делать человеческое тело невидимым, и вот как излагает он знакомому врачу основания своего фантастического открытия:
«Видимость зависит от действия видимых тел на свет. Вы знаете, что тела или поглощают свет, или отражают его, или преломляют. Если тело не поглощает, не отражает и не преломляет света, оно не может быть видимо само по себе. Видишь, например, непрозрачный красный ящик потому, что краска поглощает некоторую долю света и отражает остальные простые лучи. Если бы ящик не поглощал никакой доли света, а отражал бы его весь, он казался бы блестящим белым ящиком, серебряным. Бриллиантовый ящик поглощал бы мало света, общая его поверхность отражала бы его также немного; только местами, на ребрах, свет отражался бы и преломлялся, давая нам блестящую видимость сверкающих отражений: нечто вроде светового скелета. Стеклянный ящик блестел бы меньше, был бы не так отчетливо виден, как бриллиантовый, потому что в нем было бы меньше отражений и меньше преломлений. Понимаете? С известных точек вы ясно видели бы сквозь него. Некоторые сорта стекла были бы больше видимы, чем другие: хрустальный ящик блестел бы сильнее ящика из обыкновенного оконного стекла. Ящик из очень тонкого обыкновенного стекла при дурном освещении даже трудно было бы различить, потому что он не поглощал бы почти никаких лучей, а отражение и преломление были бы также очень слабы. Если же положить кусок обыкновенного белого стекла в воду и, тем более, если положить его в какую-нибудь жидкость плотнее воды, – он исчезнет почти совершенно, потому что свет, попадающий сквозь воду на стекло, преломляется и отражается очень слабо и вообще не подвергается почти никакому воздействию. Стекло становится столь же невидимыми, как струя углекислоты или водорода в воздухе, – и по той же самой причине.
– Да, – сказал Кемп, – все это очень просто и в наше время известно всякому школьнику.
– А вот и еще факт, также известный всякому школьнику. Если кусок стекла растолочь и превратить в порошок, он становится гораздо более заметным в воздухе, – он становится непрозрачным белым порошком. Происходит это потому, что толчение умножает грани стекла, производящие отражение и преломление. У куска стекла только две грани; а в порошке свет отражается и преломляется каждою пылинкой, через которую проходит, – и сквозь порошок его проникает очень мало.
Но если белое толченое стекло положить в воду, – оно сразу исчезает. Толченое стекло и вода имеют приблизительно одинаковый показатель преломления, так что, переходя от одного к другому, свет преломляется и отражается очень мало.
Положив стекло в какую-нибудь жидкость с почти одинаковым показателем преломления, вы делаете его невидимым: всякая прозрачная вещь становится невидимой, если ее поместить в среду с одинаковым показателем преломления. Достаточно подумать самую малость, чтобы убедиться, что стекло можно сделать невидимым и в воздухе: надо устроить так, чтобы его показатель преломления равнялся показателю воздуха, потому что тогда, переходя от стекла к воздуху, свет не будет ни отражаться, ни преломляться вовсе.
– Да, да, – сказал Кемп. – Но ведь человек не то, что стекло.
– Нет, он прозрачнее.
– Вздор!
– И это говорить врач, естественник! Как все забывается, боже мой! Неужели за десять лет вы успели совсем забыть физику? Бумага, например, состоит из прозрачных волоконец; она бела и непроницаема только потому, почему бел и непроницаем стеклянный порошок. Намаслите белую бумагу, наполните маслом промежутки между волоконцами, так чтобы преломление и отражение происходили только на поверхностях, – и бумага станет прозрачной, как стекло. И не только бумага, но и волокна ваты, волокна полотна, волокна шерсти, волокна дерева, кости, мясо, волосы, ногти и нервы!
Словом, весь состав человека, кроме красного вещества в его крови и темного пигмента волос, – все состоит из прозрачной, бесцветной ткани; вот как немногое делает нас видимыми друг другу! По большей части фибры живого человека не менее прозрачны, чем вода».
Основываясь на этом, герой романа открыл способ делать прозрачными все ткани человеческого организма и даже его красящие вещества (пигменты). Он с успехом применил свое открытие к собственному телу. Опыт удался блестяще – изобретатель стал совершенно невидим!
О дальнейшей судьбе этого невидимого человека мы сейчас узнаем.
Могущество невидимого
Автор романа «Невидимый» с необыкновенным остроумием и последовательностью доказывает, что человек, сделавшись прозрачным и невидимым, приобретает, благодаря этому, почти безграничное могущество. Такой человек может незаметно проникать в любое помещение и безнаказанно похищать любые вещи; неуловимый, благодаря своей невидимости, он успешно борется с целой толпой вооруженных людей. Угрожая всем видимым людям неизбежною тяжкою карою, невидимый человек держит в страхе и в полном подчинении население целого города. Неуловимый и неуязвимый, он в то же время имеет полную возможность вредить всем остальным людям: как бы ни ухитрялись они защищаться, невидимый враг рано или поздно настигает их и поражает. Столь исключительное положение среди прочих людей дает герою английского романа возможность обращаться к устрашенному населению своего города с приказами такого, например, содержания:
«Город отныне уже не под властью королевы! Скажите это вашему полковнику, полиции и всем: он под моею властью! Нынешний день – первое число первого года новой эры, эры Невидимого! Я – Невидимый Первый. Сначала правление мое будет милостиво. В первый день будет всего одна казнь, ради примера, – казнь человека, имя которого – Кемп. Сегодня его постигнет смерть. Пусть запирается, пусть прячется, пусть окружит себя стражей, пусть закует себя в броню, – смерть, невидимая смерть идет к нему! Пусть принимает меры предосторожности, – это произведет впечатление на мой народ. Смерть идет к нему! Не помогай ему, народ мой, чтобы и тебя не постигла смерть».
И на первых порах невидимый человек торжествует. Лишь с величайшим трудом удается запуганному населению справиться с невидимым врагом, мечтавшим сделаться его властелином.