Электрическая вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества - Дэвид Боданис

С. 58 …современный телефон именно так и работает…

Гудки, которые мы слышим, звоня кому-либо, исходят не от телефонного аппарата вызываемого нами человека. Это сигнал, посылаемый нам с центрального коммутатора и создающий у нас впечатление, будто мы слышим аппарат абонента. Фокус этот был придуман еще в первые дни применения телефонных коммутаторов. (Если два сигнала утрачивают синхронизацию, иллюзия исчезает; в этом случае человек, находящийся на другом конце телефонного провода, слышит звонок и отвечает еще до того, как мы сами получаем возможность услышать его.)

С. 65 Эдисон обдумал это и понял…

Эдисон был человеком неразборчивым в средствах, но инженером очень искусным. Для модификации идущего от батареи тока он поставил на его пути препятствие — коробочку, заполненную мелкими гранулами химически чистого угля.

Когда человек говорил в такой микрофон громко, гранулы прижимались друг к дружке плотнее, и в результате ток проходил сквозь них с большей легкостью — ведь переходить по камушкам через ручей проще, когда они уложены вплотную один к другому. Когда же человеческий голос стихал, плотность гранул уменьшалась, они располагались в микрофоне свободнее и пропускали через себя меньше тока. Это изобретение Томаса Эдисона использовалось почти сто лет.

С. 79 …у меня просто не было времени заниматься этим.

Не будь он так занят, Эдисон, вполне вероятно, изобрел бы телевизор. Увиденные им черные точки создавались потоком электронов, вырывавшихся из нити накаливания. А Эдисон уже обнаружил, что способен отчасти управлять этим «лучом», прикладывая к стеклу снаружи кусочек станиоли, и если бы он пошел дальше и поместил по сторонам от лампочки магниты, то заметил бы, что магнитное поле отклоняет электроны. — именно в этом и состояла суть опыта, поставленного в дальнейшем Дж. Дж. Томсоном. Эдисон, даже при ограниченных возможностях его измерительной техники, заметил бы. что черная точка появляется в разных местах, а если бы он опробовал разные покрытия стекла, то увидел бы, как возникают и начинают светиться разные краски.

Почти так и работают традиционные электроннолучевые трубки телевизоров и компьютерных мониторов. Поток электронов выстреливается из глубины трубки, каковая, по сути дела, представляет собой большую электрическую лампу; когда электроны ударяются в чувствительные молекулы вещества, которым покрыт изнутри экран, эти молекулы начинают светиться. Для отклонения пучка электронов и создания движущегося изображения вместо единичного скопления точек используются магниты, установленные по сторонам от трубки и отклоняющие поток электронов из стороны в сторону в точном соответствии с сигналами, которые посылаются по каналу телевещания.

С. 82 …искры, порождаемые статическим электричеством…

Именно статическое электричество и создало энергию атомных бомб, взорванных над Японией.

В большинстве своем атомы, находящиеся внутри ядра, содержат носители электрических зарядов, которым не удается оттолкнуться друг от друга, поскольку этому мешает так называемое сильное ядерное взаимодействие — нечто вроде клея, удерживающего их рядом друг с другом. Однако ядерная сила лишь примерно в сто раз превышает электрическую. Когда число протонов в ядре становится близким к ста, клей этот оказывается непрочным. Примерно таковы атомы урана и плутония, отчего их и довольно легко расколоть.

В бомбе, которая в 1945 году взорвалась над Хиросимой, произошло резкое высвобождение зарядов ядра урана, продержавшихся вместе миллиарды лет. На какой-то очень краткий миг не осталось ничего способного сдержать силу электростатического отталкивания протонов, и в результате они. разлетаясь, снесли с лица земли целый город.

Часть II. Волны

С. 96 …невидимая сила, которая распространяется от движущегося магнита…

Окончательные детали стали ясны уже в современную эпоху, однако представление об окутывающей все и вся незримой силе существовало и ранее. Уильям Гильберт. придворный врач королевы Елизаветы I, писал, что причина, по которой протертый тряпицей янтарь начинает притягивать к себе перья, состоит в удаляемом из янтаря «гуморе», отчего янтарь облекается витающими вокруг него «эманациями». Слова эти выглядят странновато, однако замените их терминами «заряд» и «поле», и получится, что Гильберт говорит следующее: при протирании янтаря из него удаляются заряды, что приводит к изменению окружающего его поля, — и вот это предположение покажется вам уже довольно проницательным. О том. как изменились в дальнейшем взгляды Фарадея на образование поля, смотрите относящуюся к главе 4 часть руководства по дальнейшему чтению.

С. 98 …его увлекательные теории… вежливо отмахнулись от идей Фарадея…

Впрочем, и вежливости им доставало далеко не всегда. Журнал «Атеней» писал, что Фарадею следует вернуться назад и освоить школьную математику, а уж потом пускаться вплавь по глубоким морям современной физики; несусветно высокомерный королевский астроном сэр Джордж Биделл Эйри заметил однажды: «Я затрудняюсь представить себе человека, которому известно [если он принимает современную теорию электричества} что-либо более смутное и переменчивое, чем силовые линии».

Эйри вообще имел привычку одергивать каждого, кто по социальному положению стоял ниже его. В исторических трудах он удостоился не только упоминания как человек, который отмахнулся от работы Фарадея, но и еще как отмахнувшийся от открытия Нептуна, и опять-таки потому, что ученый, который представил ему данные по предсказаниям орбиты Нептуна, был человеком низкого происхождения, и Эйри толком проверить его результаты попросту не потрудился.

С. 111 …пронизывать… уходя от нее в стороны…

Если прибегнуть к языку инженеров-электриков, разные слои кабеля и соленая вода образуют череду «емкостей» — то есть имеется две отдельных проводящих поверхности, каждая из которых пытается оттянуть на себя часть тока и заряда. Именно это и приводило к искажению сигнала, поскольку в тех случаях, когда в металлическую оболочку кабеля уходит слишком большая часть тока нагрузки, сигнал, проходящий по его медной сердцевине, становится очень слабым.

С. 122 ..лишь очень легкий нажим со стороны батарей…

По завершении проекта Томсон посылал через Атлантику телеграфные сообщения, используя всего лишь наперсток с капелькой серной кислоты. Он опускал в кислоту две пластины из разных металлов, и кислота вступала в реакцию с одним из них, создавая запас электронов (точно так же. как слюна Вольта вступала в реакцию с монетами, которые он прижимал к своему языку), а затем Томсон подсоединял пластины к гигантскому подводному кабелю. Они были совсем маленькими, однако электроны имели размер куда меньший, а в разъедаемом кислотой металле быстро накапливались миллиарды дополнительных электронов. И этот скудный «запас» заряженных частиц создавал поле, достаточно мощное для того, чтобы пересечь океан и привести в движение электроны, находившиеся в расположенном за тысячу миль принимающем телеграфном аппарате.