Электрическая Вселенная

Произошел обмен памятными записками, сопровождавшийся обменом ядовитыми письмами и закулисными политическими интригами, и наконец состоявшаяся в Париже конференция — на которой присутствовал и чрезвычайно огорченный Уильям Томсон — утвердила официальное название единицы силы, создаваемой незримым полем. Когда за несколько десятилетий до этого Наполеон вторгся в Италию, многие итальянские патриоты пришли в ужас, однако Алессандро Вольта — человек с двумя металлическими дисками во рту, создатель первой надежно работавшей электрической батареи — хорошо понимал разницу между чистотой убеждений и мирским успехом. И потому он принял французское вторжение, с многословной изысканностью высказался о благодетельности мудрого освободителя Наполеона, и это, вкупе с его благоразумными публикациями на французском языке, обратило Вольту в любимца французов. И хоть Вольта так и не понял, как и почему работают его батареи, интенсивность проникающей в ваши дома движущей силы измеряется ныне в «вольтах», а не в «фарадеях». Когда вы покупаете компьютер, на кожухе которого указано, что он работает от напряжения в по вольт, это означает, что для его работы требуется силовое поле, дающее по единиц этой движущей силы.

Может показаться, что на этом история электричества и заканчивается. Существуют древние, скрытые во всей материи заряженные электроны, и существуют силовые поля, способные извлекать эти электроны и приводить их в движение. Однако если бы этим все и исчерпывалось, мы бы и поныне жили в мире величавой викторианской техники — у нас имелись бы красиво изукрашенные электрические лампы, телеграф, может быть, даже электрические самодвижущие экипажи — но и не более того. Не было бы ни радио, ни телевидения, ни сотовых телефонов, ни спутников, посылающих на Землю сигналы GPS, ни WiFi или Bluetooth, вообще никакой техники беспроводной связи. А между тем даже во времена Томсона существовали указания на то, что у электричества имеются и другие свойства.

Уже в то время, когда прокладывался первый колоссальный трансатлантический кабель, еще один друг Томсона, Джеймс Клерк Максвелл, начал внимательно приглядываться к полям, которые пытался контролировать Томсон. (Максвелл был тем самым молодым ученым, к которому в 1857 году обратился с просьбой о помощи Фарадей.) Он-то и понял, что поля обладают сложным внутренним устройством и состоят на самом деле из двух частей — электрической и магнитной.

Картина у него получилась до крайности необычная.

Каждая электрически заряженная частица Вселенной образует центр огромного силового поля, писал он. Это «электрическое» поле простирается вокруг нее подобно текучему ореолу. И все мы носим с собой такие ореолы везде и повсюду: они передвигаются вровень с нами. При нормальных условиях положительные и отрицательные заряды, окружающие нас, уравновешивают друг друга, и потому мы никаких эффектов не наблюдаем. Однако если вы пошаркаете ступней по ковру, то получите вместе со скрытыми в нем электронами избыточное количество отрицательного заряда, и поле, создаваемое вами, станет более плотным, более интенсивным. Поднимите палец, и это чуть более сильное, чем у других, поле начнет распространяться от вас подобно свету, льющемуся из фонаря статуи Свободы. При этом вы вполне можете получить удар статическим электричеством — однако им дело не ограничится.

Каждый раз, потрясая вашим заряженным пальцем, вы будете создавать примерно такой же эффект, какой возникает, когда вы встряхиваете большую банку с желе или болтаете опущенной в пруд рукой. Исходящее от вас поле начнет подрагивать.

А теперь самое удивительное. Вскоре после того, как вы вынете из пруда руку, которой болтали в воде, рябь, созданная вами на его поверхности, уляжется. Порожденная вами волна исчезнет. Максвелл понял, что у невидимого силового поля Фарадея имеется еще и магнитная составляющая. Когда в электрической части возникнет подобие ряби, она напитывает собой вторую, незримую магнитную часть. (Почему? Потому что изменяющееся электрическое поле порождает поле магнитное, что и понял Джозеф Генри с его электромагнитами: пропусти по катушке ток — и в ней возникнет магнитная сила.) Но что же в таком случае происходит, когда усиливается магнитная составляющая невидимого силового поля? Да то, что изменения магнитных полей порождают новое электрическое поле. Как раз это и показал сам Фарадей своим великим подвальным экспериментом 1831 года.

А это означает, что, просто помахивая электрическим зарядом, вы создаете колебания электрического поля, и, когда первая его зыбь замрет, она уже создаст новое поле — магнитное. Ко времени же, когда в свой черед затухнет и магнитное, изменения его интенсивности успеют создать новое электрическое поле. А когда ослабнет и оно, появится другое магнитное поле и…