Электричество шаг за шагом

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?».