Наталья Сердцева - 99 секретов науки

Шаровая молния появляется внезапно, чаще всего во время грозы, вместе с обычными молниями, и живет недолго – несколько секунд. Ведет она себя при этом странно и непредсказуемо. Огненный шар может просочиться внутрь помещения через щель, размеры которой значительно меньше диаметра молнии. Иногда она летит прямо, иногда виляет из стороны в сторону. В некоторых случаях молния движется вдоль линий электропередачи или других источников или проводников электричества. Она исчезает так же внезапно, как появилась, обычно не причинив никому вреда. Однако специалисты рекомендуют при появлении шаровой молнии оставаться на месте, не делать резких движений (чтобы не создавать опасных в этом случае колебаний воздуха) и ждать, когда она улетит или испарится.

Что будет, если бросить в ванну, наполненную водой, включенный фен? Все смотрели криминальные триллеры и знают, что оказавшийся в этот момент в ванне человек немедленно погибнет от удара электрического тока. То же самое легко может случиться с теми, кто рискует купаться в грозу. Если в воду, достаточно близко, ударит молния, то это может привести к летальному исходу. В чем тут дело? Вода прекрасно проводит электрический ток, перенося его от молнии или электроприбора к человеческому телу.

Ток представляет собой движение заряженных частиц, электронов или ионов. Его проводниками являются вещества, в которых есть эти частицы. В дистиллированной воде их нет, поэтому она ток не проводит. Если бы в озере или реке была дистиллированная вода, то в нем можно было бы без опаски купаться в грозу. То же относится к ванне, в которую злоумышленники бросают включенные электроприборы. Правда, проводить подобный эксперимент в домашних условиях все же очень опасно – вполне может случиться, что вода, которую вы считаете дистиллированной, таковой не является. Вдруг в нее все же проникли какие-то опасные с точки зрения проводимости элементы.

Вода перестает быть дистиллированной, как только в нее попадают любые примеси. Они и несут в себе отрицательные или положительные заряды, делающие их прекрасными проводниками электрического тока. В природе дистиллированной воды не бывает, в наших кранах, так же как в реках, озерах и ручьях, течет вода с различными примесями. Обычно это кальций, натрий, магний, железо, хлор, сульфат, карбонат. Каждый из этих элементов хорошо проводит электрический ток и передает это качество воде, в которую попадает. Поэтому нужно всегда помнить о правилах безопасности и не допускать контакта электричества с водой.

Мы постоянно плаваем в океане электромагнитных волн, хотя не ощущаем и не видим этого. Ими пронизано все пространство и на Земле, и в космосе. Один из видов электромагнитного излучения мы все же можем наблюдать невооруженным глазом: самый обычный свет по своей физической природе – тоже волна. Среди других видов волн такие знакомые явления, как радиоволны, инфракрасное излучение, ультрафиолет, рентген, гамма-лучи и терагерцевое излучение.

За последнюю сотню лет человек научился укрощать разные виды электромагнитных волн, благодаря этому у нас появились такие удобные вещи, как сотовая связь, микроволновые печи, рентгеновские аппараты, радио, телевидение, мощные телескопы и микроскопы.

Итак, как образуются электромагнитные волны? Чтобы понять это, переместимся с нашего привычного уровня на микроуровень, составные части которого можно рассмотреть только в микроскоп. На этом уровне все – и мы с вами, и Вселенная – состоит из элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов и т. п.

Нас на данный момент интересует электрон – отрицательно заряженная частица. Каждый электрон создает вокруг себя поле, влияющее на другие частицы. Представим, что электрон, мирно покоящийся на одном месте, вдруг перенесся на какое-то расстояние. Он может перенестись мгновенно, но его поле этого сделать не способно. Некоторое время оно будет оставаться там, где был электрон. Но постепенно, волной, оно перейдет в новое местонахождение электрона. Этот волновой переход и есть электромагнитная волна, или электромагнитное излучение. Так как электроны все время находятся в движении, то и волны не прекращаются никогда.

С электроном все понятно, но где тут магнит и почему излучение называется электромагнитным? Дело в том, что любое колебание в электрическом поле автоматически вызывает ответную реакцию в поле магнитном, которое так же пронизывает все пространство.

Энергия есть везде – в людях, механизмах, растениях, животных, атмосферных явлениях и т. д. Что же она собой представляет? С точки зрения физики это способность производить работу, движение и взаимодействие. Видов энергии множество: при движении объектов появляется кинетическая энергия, при смешивании разных веществ – химическая, ядерная энергия порождается распадом атомов, а тепловая возникает во время нагревания.

Энергия обладает уникальным свойством переходить из одного вида в другой, она ниоткуда не появляется и никуда не исчезает, просто трансформируется. Например, вы видите на земле мяч, пинаете его, придав ему кинетическую энергию. Во время удара мяча о штангу ворот возникнет тепловая энергия. Чем сильнее был удар, тем больше нагреется место, где мяч соприкоснулся со штангой.

В русских народных сказках фигурирует шапка-невидимка, в современных фантастических историях – плащ или мантия. Эти волшебные предметы позволяют их счастливым обладателям стать невидимыми для окружающих и делать то, на что они бы не решились, если бы были у всех на виду. Ученые давно грезят о материале, который мог бы скрывать предметы от человеческого глаза и приборов, и в этой области есть определенные успехи.

Один из способов стать невидимым для зрителей был разработан физиками-энтузиастами. Они сконструировали плащ, в который спереди вмонтированы сотни маленьких экранов, а сзади – видеокамеры. Камеры передают изображение того, что находится за спиной человека, одетого в плащ, и его самого не видно. Правда, невидимость сохраняется, только если смотреть с определенного ракурса. Стоит «невидимке» повернуться, как он будет замечен.