Летопись электричества

Глава 48. ТАЙНА ТАЙН

ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ ОТКРЫТИЕ Крукса все еще волновало умы ученых. Очень многим трудно было согласиться с утверждениями английского физика о природе катодных лучей.

Джон Томсон, профессор физики Кембриджского университета и директор знаменитой физической лаборатории имени Кавендиша, долго не высказывался по этому вопросу. Сделал он это только тогда, когда ему удалось на основании собственных опытов не только доказать факт существования электронов, но и вычислить вес отдельного электрона, этой наименьшей частицы отрицательного электричества.

Американский физик Роберт Милликен и другие ученые выяснили новые приметы этой наименьшей частички электричества. В своих научных статьях они приводили точные цифры, которыми измеряется невидимый электрон.

Благодаря исследованиям Томсона и Милликена удалось вычислить величину электрона или, точнее говоря, — убедиться в том, как невероятно мала эта частичка электричества.

Оказывается в одном грамме электронов (по весу) содержится 10 миллиардов триллионов штук электронов. Это количество электронов можно изобразить цифрой «10» с 27 нулями — вот так: 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000.

Если прикладывать это количество электронов один к другому, как косточки на счетах, то получится нить длиной до 4 000 миллионов километров, что соответствует более 26 расстояниям от земли до солнца. Каждый миллиметр этой нити будет содержать 2 500 миллиардов электронов!

Вот до чего малы электроны!

Эти сухие цифры с большим числом нулей означали, что диаметр электрона в десять тысяч раз меньше диаметра молекулы, а самая молекула так мала, что в одном грамме обыкновенной соли столько молекул, сколько капель воды в Балтийском море! Сам же электрон во столько раз легче мухи, во сколько раз одна капля легче веса воды всего Тихого океана!

Теперь ученые стали смотреть на атом любого вещества как на собрание положительных и отрицательных электрических частиц.

Нейтральность атома объяснялась тем, что в нем имеется определенное количество отрицательных частиц — электронов — и такое же количество положительных зарядов. Если от атома отнять один или несколько электронов, он становится положительно заряженным. Если же к нему прибавить несколько электронов, он станет заряженным отрицательно. Некоторые электроны атома металла могут «перебегать» из одного атома в другой. Такие электроны назвали свободными.

С открытием электронов стало возможным объяснить, что такое электрический ток. Оказывается, все дело в том, что под влиянием электрического напряжения, когда концы провода присоединены к гальванической батарее или электрической машине, свободные электроны в металлах начинают двигаться. И выходит, что всю разнообразную и удивительную работу, которую проделывает электрический ток, можно объяснить очень просто — перемещением электронов.

Под действием электрического тока металлические проводники нагреваются, так как свободные электроны начинают двигаться быстрее и, сталкиваясь с атомами, заставляют их сильнее колебаться. (Атомы непрерывно колеблются.)

Ампер ничего не знал об электронах, но его гениальное чутье подсказало ему при выяснении природы магнетизма, что в атомах имеются токи. Теперь можно было сказать с уверенностью, что эти токи создаются непрерывным вращением электронов в атомах вокруг их ядер.

В электрической сущности материи заключена тайна всех тайн природы! В ней — разгадка всех необычайных проявлений электричества, этой самой великой силы природы. То, что было достигнуто, — лишь начало разгадки. Никто не знал, сколько неожиданного таит еще наука об электричестве.

Уже удалось установить, что причиной возникновения рентгеновских лучей являются те же электроны.

Невообразимо малые электроны, оказывается, скрывали очень многое. Недаром замечательный физик Вильям Томсон неоднократно говорил:

— Скажите мне, что такое электричество, и я вам объясню все остальное!

А вскоре об электронах заговорили и в связи с другим великим открытием…