Читать книгу Необычные размышления о… - - Страница 22

Кулон в повседневной жизни занимался исследованием кручения нитей. Использовал свои знания в этой области для создания крутильных весов. Которые употребил для исследования взаимодействия электрических зарядов. Чувствительность крутильных весов Кулона высочайшая. Очень тонкая нить в весах Кулона, позволяла измерять силу по величине – десять в минус одиннадцатой степени Ньютона (единица силы). При этом, нить скручивалась на один градус. Мы знаем, что в законе Кулона, сила взаимодействия точечных зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между такими зарядами. Такой факт подтвердить очень просто. Замеряется сила на одном расстоянии, затем на другом, и выясняется обратная пропорциональность от квадрата расстояния между зарядами.

Другой изобретатель крутильных весов – Кавендиш, также обнаружил такую обратную зависимость от расстояния. То есть со знаменателем в законе Кулона все просто. С числителем сложно. Кавендиш не знал, что записывать в числитель. Кулон ввел понятие количества электричества и сформулировал, что сила взаимодействия между зарядами пропорциональна произведению их величин.

Одно дело сформулировать, а другое – доказать сформулированное.

Что такое заряд? Это совокупность элементарных носителей (например, электронов) заряда, расположенных, например, на сферической поверхности. Чтобы точно определить заряд, необходимо сосчитать количество элементарных носителей (электронов) на такой поверхности. Кавендиш не смог сосчитать количество таких носителей, поэтому отказался от идеи установить закон, который мы называем законом Кулона.

А, Кулон поступил очень хитро (умно). На два сферических шарика он нанес какое-то количество носителей заряда. Какое – он, естественно, не знал. Затем он привел такие шарики в соприкосновение. При этом, по его мнению, произошло выравнивание зарядов поровну на обоих шариках. Каждый из таких равных зарядов, он условно принял за единицу. Измерил силу взаимодействия таких зарядов. Затем, с одного из шариков полностью удалил заряд (обнулил). Например, соприкосновением с Землей. Такой, обнуленный шарик привел в соприкосновение с другим шариком, на котором находился заряд, условно равный единице.

После такого соприкосновения, на обоих шарах оказались заряды, равные по одной второй от первоначального заряда. Измерил силу взаимодействия между шариками. Оказалось, что сила, по сравнению с первоначальной, уменьшилась в четыре раза (если одну вторую умножить на одну вторую, то получим одну четвертую). Кулон еще раз ополовинил заряды на шариках (до одной четвертой от первоначального заряда).

Сила уменьшилась в шестнадцать раз по сравнению с первоначальной. Действительно, если одну четвертую умножить на одну четвертую, то получим одну шестнадцатую. В результате, Кулон пришел к выводу, что в числителе должно стоять произведение зарядов. Несмотря на оригинальность метода Кулона, вопросов остается очень много.

Надо думать, что в процессе измерений, силы взаимодействия шариков, носители зарядов (электроны) не перескакивали с одного шарика на другой. Тогда, каким образом происходила передача силового воздействия (импульса) от одного шарика к другому. Традиционный ответ – с помощью электрического поля. Для нас, это все равно, что с помощью бабы Яги или иной нечистой силы. Мы считаем, что силовое воздействие передавалось фотонами, которые генерировались электронами в шариках. Но, тогда, в законе Кулона в числителе должно находиться нечто, характеризующее излучение.

Выше мы уже указали на необходимость заменить в законе Кулона характеристики зарядов на параметры, характеризующие фотоны. Например, на частоту фотонов, их интенсивность, скорость распространения фотонов в соответствующей среде. И, затем. Ну, узнал Кулон, что кулоновская сила пропорциональна произведению зарядов.

А, каков вклад каждого заряда в такую силу? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо сосчитать количество элементарных носителей заряда (электронов) на каждом из шариков. Занятие исключительно безнадежное.

В самом понятии заряда, как некой совокупности элементарных носителей заряда, заложена какая-то невозможность использования такого понятия для создания той или иной теории. Понятие “заряд” не позволяет раскрыть физическую картину самого процесса кулоновского взаимодействия, не отвечает на вопрос о том, каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.