99 секретов науки

Что будет, если бросить в ванну, наполненную водой, включенный фен? Все смотрели криминальные триллеры и знают, что оказавшийся в этот момент в ванне человек немедленно погибнет от удара электрического тока. То же самое легко может случиться с теми, кто рискует купаться в грозу. Если в воду, достаточно близко, ударит молния, то это может привести к летальному исходу. В чем тут дело? Вода прекрасно проводит электрический ток, перенося его от молнии или электроприбора к человеческому телу.

Ток представляет собой движение заряженных частиц, электронов или ионов. Его проводниками являются вещества, в которых есть эти частицы. В дистиллированной воде их нет, поэтому она ток не проводит. Если бы в озере или реке была дистиллированная вода, то в нем можно было бы без опаски купаться в грозу. То же относится к ванне, в которую злоумышленники бросают включенные электроприборы. Правда, проводить подобный эксперимент в домашних условиях все же очень опасно – вполне может случиться, что вода, которую вы считаете дистиллированной, таковой не является. Вдруг в нее все же проникли какие-то опасные с точки зрения проводимости элементы.

Вода перестает быть дистиллированной, как только в нее попадают любые примеси. Они и несут в себе отрицательные или положительные заряды, делающие их прекрасными проводниками электрического тока. В природе дистиллированной воды не бывает, в наших кранах, так же как в реках, озерах и ручьях, течет вода с различными примесями. Обычно это кальций, натрий, магний, железо, хлор, сульфат, карбонат. Каждый из этих элементов хорошо проводит электрический ток и передает это качество воде, в которую попадает. Поэтому нужно всегда помнить о правилах безопасности и не допускать контакта электричества с водой.

№ 77. Волны, но не морские. Электромагнитные взаимодействия

Мы постоянно плаваем в океане электромагнитных волн, хотя не ощущаем и не видим этого. Ими пронизано все пространство и на Земле, и в космосе. Один из видов электромагнитного излучения мы все же можем наблюдать невооруженным глазом: самый обычный свет по своей физической природе – тоже волна. Среди других видов волн такие знакомые явления, как радиоволны, инфракрасное излучение, ультрафиолет, рентген, гамма-лучи и терагерцевое излучение.

За последнюю сотню лет человек научился укрощать разные виды электромагнитных волн, благодаря этому у нас появились такие удобные вещи, как сотовая связь, микроволновые печи, рентгеновские аппараты, радио, телевидение, мощные телескопы и микроскопы.

Итак, как образуются электромагнитные волны? Чтобы понять это, переместимся с нашего привычного уровня на микроуровень, составные части которого можно рассмотреть только в микроскоп. На этом уровне все – и мы с вами, и Вселенная – состоит из элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов и т. п.

Нас на данный момент интересует электрон – отрицательно заряженная частица. Каждый электрон создает вокруг себя поле, влияющее на другие частицы. Представим, что электрон, мирно покоящийся на одном месте, вдруг перенесся на какое-то расстояние. Он может перенестись мгновенно, но его поле этого сделать не способно. Некоторое время оно будет оставаться там, где был электрон. Но постепенно, волной, оно перейдет в новое местонахождение электрона. Этот волновой переход и есть электромагнитная волна, или электромагнитное излучение. Так как электроны все время находятся в движении, то и волны не прекращаются никогда.

С электроном все понятно, но где тут магнит и почему излучение называется электромагнитным? Дело в том, что любое колебание в электрическом поле автоматически вызывает ответную реакцию в поле магнитном, которое так же пронизывает все пространство.

№ 78. Ниоткуда не появляется и никуда не исчезает. Энергия

Энергия есть везде – в людях, механизмах, растениях, животных, атмосферных явлениях и т. д. Что же она собой представляет? С точки зрения физики это способность производить работу, движение и взаимодействие. Видов энергии множество: при движении объектов появляется кинетическая энергия, при смешивании разных веществ – химическая, ядерная энергия порождается распадом атомов, а тепловая возникает во время нагревания.

Энергия обладает уникальным свойством переходить из одного вида в другой, она ниоткуда не появляется и никуда не исчезает, просто трансформируется. Например, вы видите на земле мяч, пинаете его, придав ему кинетическую энергию. Во время удара мяча о штангу ворот возникнет тепловая энергия. Чем сильнее был удар, тем больше нагреется место, где мяч соприкоснулся со штангой.

№ 79. Как стать невидимым? Плащ-невидимка из метаматерии