Электрическая Вселенная

Ранкин и Томсон использовали это понятие, пытаясь проникнуть в суть силовых полей, которые, как они себе представляли, распространяются от батарей и других источников электричества. Перед их умственным взором вставали невидимые «холмы», на которых поле было сильным, и «долины», в которых оно было слабым. Поместите заряженную частицу туда, где поле сильно, и она полетит вниз подобно испуганному, но обрадованному пассажиру, видящему, как паровоз стремительно несет его к заждавшейся долине. «Вольт», поняли Ранкин и Томсон, это просто мера крутизны, которой обладает толкающая сила в топографии каждого из незримых полей Фарадея. Если ампер измеряет плотность потока электронов, вольт помогает измерить «нисходящую» толкающую силу, создающую этот поток.

Последним из трех персонажей был еще один изобретательный шотландец, Джеймс Уатт, святой покровитель электрической лампочки. Паровую машину изобрел не Уатт, однако он значительно усовершенствовал ее и решил, что, если ему удастся уговорить прижимистых владельцев шахт покупать новую машину, это станет немаловажным достижением в его жизни.

Что ему требуется, понял Уатт, так это надежное, лишенное риска предложение, показывающее, что новая машина более чем окупает затраты на ее приобретение. Однако для этого нужна какая-то мера экономичности, а это означало, что необходимо найти эффектный и яркий способ, позволяющий подытожить то, что делают лошади, таскающие телеги и приводящие в ход насосы.

Уатт установил, что лошадь способна без особых перебоев тянуть за собой груз весом в 500 фунтов (226,5 кг), и выдвинул идею «лошадиной силы» — мощности, которую средняя лошадь способна развивать в течение долгого рабочего дня. Если он сможет предложить владельцам шахт паровую машину, которая будет стоить меньше, чем лошадь и ее пропитание, причем мощность ее будет больше одной лошадиной силы, у него появятся хорошие шансы продать такую машину. С распространением метрической системы мер изначальный термин был заменен, и весьма справедливо, на «ватт». Лошади — животные сильные, поэтому ватт был определен как малая — примерно ¹/₇₅₀-я — часть одной лошадиной силы. Сегодняшние диджеи не используют тягловых лошадей для того, чтобы прокручивать музыкальные записи или усиливать звук, однако, когда они говорят, что собираются задействовать акустическую систему мощностью в 750 Вт, речь идет, в сущности, о том, что для их оборудования требуется мощность, которую способна предоставить им одна-единственная лошадь. Ватт — это просто мера мощности, которую обеспечивают толкатели-вольты и торопыги-амперы.

Во времена потомка мистера Уатта, Роберта Уотсона Уатта, возможность создания британской системы оборонных радаров зависела от возможности подсчитать, каким образом ее допускающая точное измерение мощность будет распространяться в воздухе. Небо наполнено электрическими зарядами, однако они так крепко связаны в молекулах воздуха, что даже сильная радиоволна оторвать один от другого не может. Лишь намного более мощные, формируемые грозовыми тучами силовые поля способны создавать из них блистающую молнию. Но, возможно, слабой радиоволны будет все же достаточно для того, чтобы увлечь за собой хотя бы некоторые из электронов, которыми пропитан металл самолета?

Именно такие подсчеты и предстояло проделать в Слау 1935 года Арнольду Уилкинсу, используя при этом идеи мистера Уатта — и ясное определение ватта, полученное благодаря ясному же определению лошадиной силы, — то есть установить, что мощности, посылаемой в небо, будет довольно для того, чтобы заставить электроны посылать обратно на землю различимый ответный сигнал. Мощность, измеряемая в ваттах, отправится в небо, вокруг самолета возникнет поле толкающей силы, измеряемой в вольтах, а в металлическом крыле самолета — поток электронов, измеряемый в амперах, — достаточно сильный, как показал Уилкинс, чтобы создать ответный сигнал, который позволит работать британским оборонным радарам.

Примечания

Вступление

С. 16 …тщеславным, что и пошло на пользу делу.— Алессандро Вольта.

Открытие Вольта не свалилось на него с неба — он проработал над созданием устройств, способных передавать или измерять статическое электричество, более четверти века. Однако когда Луиджи Гальвани — всего-навсего анатом — обнаружил то, что представлялось источником движущегося электричества, полуаристократ Вольта испугался и повел исследования ускоренными темпами.