Чтение онлайн

И это отвечает наконец на вопрос о том, почему электроны не скапливаются в телефоне того, с кем вы разговариваете. Прежде всего потому, что ваш голос никаких электронов в его трубку не посылает! Когда вы звоните кому-то, вы всего лишь посылаете ему невидимое силовое поле, которое встряхивает электроны, уже имеющиеся в его телефонном аппарате. Индивидуальные электроны никаких дальних путешествий не совершают — собственно говоря, они дрейфуют так медленно, чуть ли не со скоростью пешехода, что единичный электрон сумел бы доковылять от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса только за месяц с лишком. А вот невесомое силовое поле, заставляющее электроны суетливо тесниться, покрывает это расстояние за долю секунды, делая возможным ваш якобы одновременный разговор.

После успеха, связанного с трансатлантическим кабелем, Сайрус Филд был с Томсоном неизменно почтителен, однако от разговоров насчет незримых полей явным образом уклонялся. Бизнесмену, который вырос в эпоху лязгающих паровых машин» такие поля все еще представлялись чем-то слишком уж странным. Томсон же не сомневался в том, что электричество станет рано или поздно огромной промышленной силой и потребует удобных обозначений, которые позволят людям понимать, какое именно количество движущей силы, создаваемой этими невидимыми полями, они покупают. Вероятно, ему хотелось дать этой движущей силе имя его идола Фарадея, однако в области научных наименований на протяжении всего девятнадцатого столетия тон задавали французы, и, хотя они не имели ничего против досточтимого мистера Фарадея, он, к великому его несчастью, родился вне Франции, а к тому же — обстоятельство настолько огорчительное, что о нем и упоминать-то было больно, — не владел французским языком в мере, достаточной для того, чтобы публиковать отчеты от своих открытиях именно на нем.

Произошел обмен памятными записками, сопровождавшийся обменом ядовитыми письмами и закулисными политическими интригами, и наконец состоявшаяся в Париже конференция — на которой присутствовал и чрезвычайно огорченный Уильям Томсон — утвердила официальное название единицы силы, создаваемой незримым полем. Когда за несколько десятилетий до этого Наполеон вторгся в Италию, многие итальянские патриоты пришли в ужас, однако Алессандро Вольта — человек с двумя металлическими дисками во рту, создатель первой надежно работавшей электрической батареи — хорошо понимал разницу между чистотой убеждений и мирским успехом. И потому он принял французское вторжение, с многословной изысканностью высказался о благодетельности мудрого освободителя Наполеона, и это, вкупе с его благоразумными публикациями на французском языке, обратило Вольту в любимца французов. И хоть Вольта так и не понял, как и почему работают его батареи, интенсивность проникающей в ваши дома движущей силы измеряется ныне в «вольтах», а не в «фарадеях». Когда вы покупаете компьютер, на кожухе которого указано, что он работает от напряжения в по вольт, это означает, что для его работы требуется силовое поле, дающее по единиц этой движущей силы.

Может показаться, что на этом история электричества и заканчивается. Существуют древние, скрытые во всей материи заряженные электроны, и существуют силовые поля, способные извлекать эти электроны и приводить их в движение. Однако если бы этим все и исчерпывалось, мы бы и поныне жили в мире величавой викторианской техники — у нас имелись бы красиво изукрашенные электрические лампы, телеграф, может быть, даже электрические самодвижущие экипажи — но и не более того. Не было бы ни радио, ни телевидения, ни сотовых телефонов, ни спутников, посылающих на Землю сигналы GPS,ни WiFiили Bluetooth, вообще никакой техники беспроводной связи. А между тем даже во времена Томсона существовали указания на то, что у электричества имеются и другие свойства.

Уже в то время, когда прокладывался первый колоссальный трансатлантический кабель, еще один друг Томсона, Джеймс Клерк Максвелл, начал внимательно приглядываться к полям, которые пытался контролировать Томсон. (Максвелл был тем самым молодым ученым, к которому в 1857 году обратился с просьбой о помощи Фарадей.) Он-то и понял, что поля обладают сложным внутренним устройством и состоят на самом деле из двух частей — электрической и магнитной.

Картина у него получилась до крайности необычная.

Каждая электрически заряженная частица Вселенной образует центр огромного силового поля, писал он. Это «электрическое» поле простирается вокруг нее подобно текучему ореолу. И все мы носим с собой такие ореолы везде и повсюду: они передвигаются вровень с нами. При нормальных условиях положительные и отрицательные заряды, окружающие нас, уравновешивают друг друга, и потому мы никаких эффектов не наблюдаем. Однако если вы пошаркаете ступней по ковру, то получите вместе со скрытыми в нем электронами избыточное количество отрицательного заряда, и поле, создаваемое вами, станет более плотным, более интенсивным. Поднимите палец, и это чуть более сильное, чем у других, поле начнет распространяться от вас подобно свету, льющемуся из фонаря статуи Свободы. При этом вы вполне можете получить удар статическим электричеством — однако им дело не ограничится.

Каждый раз, потрясая вашим заряженным пальцем, вы будете создавать примерно такой же эффект, какой возникает, когда вы встряхиваете большую банку с желе или болтаете опущенной в пруд рукой. Исходящее от вас поле начнет подрагивать.

А теперь самое удивительное. Вскоре после того, как вы вынете из пруда руку, которой болтали в воде, рябь, созданная вами на его поверхности, уляжется. Порожденная вами волна исчезнет. Максвелл понял, что у невидимого силового поля Фарадея имеется еще и магнитная составляющая. Когда в электрической части возникнет подобие ряби, она напитывает собой вторую, незримую магнитную часть. (Почему? Потому что изменяющееся электрическое поле порождает поле магнитное, что и понял Джозеф Генри с его электромагнитами: пропусти по катушке ток — и в ней возникнет магнитная сила.) Но что же в таком случае происходит, когда усиливается магнитная составляющая невидимого силового поля? Да то, что изменения магнитных полей порождают новое электрическое поле. Как раз это и показал сам Фарадей своим великим подвальным экспериментом 1831 года.

А это означает, что, просто помахивая электрическим зарядом, вы создаете колебания электрического поля, и, когда первая его зыбь замрет, она уже создаст новое поле — магнитное. Ко времени же, когда в свой черед затухнет и магнитное, изменения его интенсивности успеют создать новое электрическое поле. А когда ослабнет и оно, появится другое магнитное поле и…

И это никогда не закончится. Чтобы встряхнуть начальный электрический заряд, вам следует потратить некоторую энергию, но, сделав это, приведя в движение первое из взаимосвязанных полей, вы можете спокойно отправляться спать. Пройдут десяти- и тысячелетия, о вашем земном существовании все напрочь забудут, однако волны, созданные вами в этом комбинированном «электрическом-плюс-магнитном» поле, так и будут странствовать по Вселенной. Они бессмертны. Это рябь на летящем по небу волшебном ковре, «паутина, растянутая в небесах». Томсон упустил ее из виду, потому что смешивал одно с другим и не мог отчетливо различить две отдельные части поля и то, как они создают одна другую, возрождаясь, подобно фениксу, — вечно. Максвелл же, наконец, показал, что видение, явившееся Фарадею в его подвальной лаборатории, было истинным.

Максвелл записал свои идеи в виде нескольких сложных уравнений. Однако, когда он в 1879 году умер, идеи эти. хоть их и поддерживал Томсон, все еще воспринимались большинством ученых как гипотеза. Ну кто же мог поверить, что мы живем во Вселенной, кишащей такого рода невидимыми волнами? Было хорошо известно, что обычные электрические провода способны иногда создавать подобные волны. Однако никто не попытался всерьез расположить эти провода так, чтобы они стали специализированной пусковой платформой такой зыби в «электромагнитном» поле; никто, даже в начале 1880-х, не соорудил детектор, способный эту зыбь обнаруживать.

А затем, в 1887-м, такой человек нашелся. Проделавший это экспериментатор — Генрих Герц — оставил дневник настолько интересный и подробный, что мы можем представить его работу, пользуясь почти исключительно словами Герца, перемежая их словами его современников и прямых последователей. Вот к этому, полученному из первых рук рассказу о рождении нашего беспроводного мира мы теперь и обратимся.

Выдержки из дневника Генриха Герца, 1884:

27 января 1884. Размышлял об электромагнитных лунах.

и мая. Вечером взялся за максвелловский электромагнетизм.

13 мая. Ничего, кроме электромагнетизма.

16 мая. Весь день проработал над электромагнетизмом.