Т-11. Каждый человек встречался с электричеством, но далеко не каждый решится объяснить, что это такое. Вопрос «Что такое электричество?», как правило, вызывает затруднение не только у тех, кто всего лишь пользуется электрочайником или ездит на электричке. Даже в учебных книгах обычно уходят от этого вопроса, либо в открытую, скажем, так: «Ответить на этот вопрос пока еще нельзя», либо закрываясь не очень понятными фразами типа: «Электричество — одна из форм движения материи» или «Электричество — совокупность явлений, в которых проявляются электрические заряды». После этого последнего сообщения первоначальный непростой вопрос автоматически превращается в не менее сложный: «Что такое электрический заряд?» — и, как говорится, опять проклятая неизвестность.
Конечно, электричеству нельзя дать простое объяснение такого, например, типа: «Электричество — это синего цвета жидкость с запахом керосина и вкусом огуречного рассола». Но к какой категории понятий относится электричество, где его место в нашей картине мира, на что оно похоже, как обнаруживается, на какие порции делится, почему может быть полезным — обо всём этом можно сказать и обязательно будет сказано. Но чуть позже.
Т-12. Мир, в котором мы живём, устроен намного сложней, чем кажется с первого взгляда. Если раздобыть где-нибудь машину времени, проехаться на ней в далёкое прошлое и побеседовать с тамошним жителем, то он нарисует вам картину мира довольно-таки простую. В ней будет плывущий над нами потолок-небосвод, на котором закреплены звёзды, будет небольшой раскалённый шар, который каждый день перекатывается по небосводу от одного его края до другого, будет трение, рождающее огонь, и холод, превращающий воду в лёд. И ещё будут некоторые твёрдо установленные истины, по нынешней терминологии, законы природы. Например, такие: «Дерево, пожираемое огнём, даёт тепло», «В воде дерево не тонет, а камень тонет», «Всякое тело стремится к земле, тянется к ней по своей собственной воле».
Не торопитесь, пожалуйста, выводить своему далёкому предку двойку по природоведению. Таким же, наверное, виделось бы окружающее любому из нас, если бы он вырос где-нибудь на необитаемом острове без квартиры с водопроводом и паровым отоплением, без магазинов «Гастроном» и без школьных учебников, которые вобрали в себя тысячелетия исследований природы и размышлений. Так что запас знаний человека древнего необученного был для того времени не таким уж скудным, у него, единственного из всех земных обитателей, была своя картина мира.
И всё-таки…
И всё-таки это была картина мира, созданная всего лишь первобытным собирателем плодов, охотником, имевшим в своём арсенале палку и камень. Эту картину, конечно же, не сравнишь с тем, что знает современный человек, пассажир реактивного лайнера, владелец сотового телефона, ровесник электрического изобилия и лунных экспедиций.
ВК-11. Возраст нашей Вселенной примерно 13 миллиардов лет, Солнца — около 5 миллиардов и планеты Земля — 4,8 миллиарда лет. Земля довольно долго остывала и бурно формировала свою поверхность. А примерно 3,5 миллиарда лет назад на ней возникли первые живые клетки, и после 2,5 миллиарда лет их эволюции стали появляться простейшие животные. История человека разумного — примерно 200 тысяч лет, а широко использовать электричество люди научились вообще каких-то 200 лет назад.
Р-1. ВОТ ОНО, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, — УБЕДИТЕСЬ САМИ! Для этих опытов мы выбрали два вполне доступных и широко известных материала — оконное стекло и пластмассу, из которой делают гребёнки или корпуса дешёвых шариковых ручек. В обычном своём состоянии стеклянная и пластмассовая палочки никаких особых свойств не имеют (1), и об этих материалах мы пока можем говорить лишь то, что известно человеку уже много лет, к чему он привык: о массе стекла и пластика, о их форме, размерах, цвете, твёрдости и т. п. Но вот мы натёрли стеклянную и пластмассовую палочки обычной тканью (2), и у них появилось какое-то совершенно новое свойство — у палочек как бы появилась новая сила, которая притягивает лёгкие клочки бумаги. Эта сила преодолевает силу тяжести клочков бумаги (пусть немного, но бумага что-то весит!) — в соответствии с известными законами природы кусочкам бумаги следовало бы падать вниз, а они поднимаются вверх, движутся к натёртым стеклянной и пластмассовой палочкам. Эту силу мы теперь называем «электричество», от греческого слова «электрон», что в переводе означает «янтарь»: почти четыре тысячи лет назад, а может быть, и раньше, загадочные электрические силы были обнаружены при натирании янтаря. Силы эти начинают действовать потому, что в натёртых стекле и пластмассе появляются скрытые ранее особые электрические свойства, или иначе — электрический заряд.
Для подготовки к очень важной второй части нашего опыта отметим, что электрические свойства (электрический заряд) с натёртой стеклянной палочки или с натёртой пластмассовой палочки можно простым касанием частично передать другому предмету, например подвешенному на нитке пенопластовому шарику (3)
Т-13. История человека и человечества в семи абзацах. Историю человечества можно отсчитывать от разных событий, в том числе и от Большого взрыва, в результате которого появилась наша Вселенная. Совершенно непонятно, что было до этого, и не очень понятно, что происходило сразу после Взрыва, хотя некоторые следы последующих событий сохранились до наших дней. Первое время Вселенная, скорее всего, представляла собой гигантское и быстро расширяющееся облако атомных частиц, затем простейших атомов — водорода и получающихся из них чуть более сложных атомов гелия. Через какое-то время в этом газовом облаке стали возникать сгустки, из которых в итоге получались звёзды. Менялось и само вещество Вселенной, в звёздных процессах стали появляться всё более сложные атомы — сегодня их уже около 100 разновидностей. А звёзд в нашей Вселенной сейчас, по грубым, разумеется, расчётам, чуть ли не триллион триллионов — это число, у которого после единицы 24 нуля.
Сначала только у одной из всех известных звёзд — у нашего Солнца — были надёжно обнаружены вращающиеся вокруг этой звезды большие космические тела — планеты. Планета — удобное место для возникновения жизни, и на одной из планет Солнечной системы — на той, которую мы сейчас называем Земля, — жизнь действительно возникла. Сначала появились простейшие одноклеточные организмы, потом, спустя примерно 2 миллиарда лет, многоклеточные, всё более сложные, разделившиеся в какой-то момент на мир растений и мир животных.
Биологическая эволюция — процесс медленный и долгий, и лишь через 4 миллиарда лет после образования первых жизнеподобных структур появилось наиболее совершенное творение живой природы — человек разумный. Он выделился из мира животных благодаря тому, что умел ловко работать, придумал замечательное средство общения — разговорный язык, и, главное, благодаря умению мыслить, соображать, что к чему.
Научившись думать, человек, естественно, прежде всего подумал, как улучшить, облегчить свою нелёгкую жизнь. Размышляя об этом, он всматривался в окружающий мир, давал названия предметам и явлениям, образно говоря, наклеивал на них этикетки со словами-названиями. Так со временем появились слова, о значении которых мы уже и не задумываемся, такие, скажем, как «пространство», «время», «вес», «движение», «масса», «сила», «температура». Все эти слова — всего лишь названия того, что мы получили вместе с миром, в котором живём.
ВК-12.Человек не воспринимает электричество, не чувствует его, как, например, тепло и холод, шероховатость, влажность или вес. Убедиться в том, что электричество существует, можно в простейшем эксперименте: натрите тряпкой пластмассовый предмет, например расчёску, и она начнёт притягивать клочки бумаги. Они должны падать вниз, но какие-то новые свойства натёртой расчёски заставляют бумажки двигаться вверх. Эти долго скрытые от людей свойства были в своё время названы электричеством.
Р-2. ДВА ОДИНАКОВЫХ, НО В ЧЁМ-ТО РАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. Натирая тканью стекло и пластмассу, можно выявить скрытые в них до этого особые электрические свойства (заряды), которые туг же начнут действовать — одинаково хорошо притягивать мелкие клочки бумаги. Из этих опытов можно сделать вывод: при натирании стекла и пластмассы в них появляются совершенно одинаковые электрические заряды.
Во второй части опыта мы на всякий случай проверим этот очевидный факт, для чего используем несложную установку — доску, к которой подвешены четыре пары совершенно одинаковых пенопластовых шариков (1). Имея две наэлектризованные натиранием палочки, мы передадим этим четырём парам пенопластовых шариков четыре возможные комбинации двух электрических зарядов — с натёртого стекла и с натёртой пластмассы. И самостоятельно придём к выводу, сделанному почти 300 лет назад: электрический заряд бывает двух разных сортов, один из них появился на натёртом стекле, другой — на натёртой пластмассе. Если бы эти заряды были одинаковыми, то пары пенопластовых шариков во всех случаях вели бы себя одинаково.
Две разновидности электрического заряда были названы положительным (появляется при натирании стекла, обозначение «+») и отрицательным (появляется при натирании пластмассы, обозначение «—»). Вывод из этого нашего эксперимента можно сделать очень простой: предметы с одноимёнными электрическими зарядами («плюс» и «плюс» или «минус» и «минус») отталкивают друг друга (1, 2), а предметы с разноимёнными зарядами («плюс» и «минус» или «минус» и «плюс») притягивают друг друга (3, 4).
История человечества, начиная с самых первых его шагов, это в значительной мере история изучения мира, история открытий и изобретений. Главная движущая сила — природные инстинкты, навеки записанные в наследственную память, их называют безусловными рефлексами. В числе этих безусловных рефлексов есть такие, которые управляют жизненно важными процессами: дыханием, пищеварением, работой сердца, мышц, системой равновесия и движения. К безусловным рефлексам относится и исследовательский инстинкт, он помогает человеку выжить и передать эстафету следующем