Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям33

Что такое свет?..

Ньютон думал, что свет – это поток летящих от Солнца мельчайших частичек – корпускул. Другие ученые счи-тали иначе. Нет, говорили они, свет – это волна!

Волна?  Почему волна? Какая такая волна? Что за странная идея?

Объясню... Что такое волны, мы прекрасно знаем. Каж-дый видел волны на поверхности моря, озера или ре-ки... Волна – это не вещество, волна – это процесс, ко-торый происходит в веществе. Мы смотрим на море

и видим: волны бегут. Причем, что интересно, волны-то бегут, а вода не бежит! Вода остается на месте. Частич-ки воды (молекулы) просто периодически колеблются, поднимаясь то вверх, то вниз, создавая иллюзию пере-мещения воды. Волна по поверхности воды действи-тельно распространяется, а вот сама вода остается на месте, точнее, синхронно колеблется вверх-вниз.

Понятно? Сейчас будет понятно.

Вы можете привязать прыгалки или веревку к дверной ручке и пускать по ним волну. Волна будет бежать по прыгалкам, но сами прыгалки, как видите, никуда не

Волна бежит, а среда, по которой распространяется волна, остается на месте.  бегут, а остаются на месте – между дверью и вашей рукой. Они просто колеблются.

Важнейшее свойство волны – она всегда распростра-няется по чему-то, по какой-то среде. По воде, по пры-галкам, по воздуху.

Именно с помощью воздуш-ных волн мы слышим друг друга.

Мама ртом пускает воздушную волну, она воздействует на ваши барабанные перепонки, а вы старательно дела-ете вид, что не слышите, как она зовет вас убирать игрушки или спать. Потому что спать вы еще не хотите, а убирать игрушки вообще бессмысленное и даже вредное дело, они и так лежат там, где должны – на по-лу, под рукой. Так что лучше мамину звуковую волну не слушать, а почитать эту книгу. В конце концов, если ей нужно, пусть сама уберет. А вы ей это вредное дело, уж так и быть, простите, ибо великодушие ваше безмерно.

В общем, волна всегда распространяется в чем-то.

А если ничего нет, то и волны быть не может – на чем же ей распространяться, коли нету ничего! Колебаться-то нечему! А на нет, как говорится, и суда нет.

Но раз так, то по чему, по какой такой среде распро-страняется свет, если он волна? Явно не по воздуху. Потому что свет может распространяться и в космосе, далеко от Земли, где земная атмосфера заканчивается. Именно так, через пустоту космическое излучение

и прилетает на нашу планету. Как же оно по пустоте распространяется, если пустота – это ничто, а значит не по чему волнам распространяться! Но лучи от Солнца запросто доходят! И с чего вообще эти ученые, которые спорили с Нью-тоном, взяли, что свет – это волна? Что за странная идея вообще?

А эти ученые-физики занимались изучением волн – раз-ных. Они исследовали свойства волн. И нашли, что у волн тоже есть свойства. Ну, например, скорость распростра-нения. Скорость волны в среде определяется свойствами этой среды – чем плотнее среда, тем быстрее бегут по ней волны. Скорость звука в воздухе – 330 метров в секунду. Зная ее, можно определять, насколько далеко от вас вспыхнула молния на небе. Если после вспышки молнии звук грома донесся до вас через 5 секунд, значит, молния ударила примерно в полутора километрах:

330 х 5 = 1650 метров = 1,65 км

А вот в металле скорость звука значительно выше, чем в газе. Если вы ударите молотком по стальному рельсу, то звуковая волна по нему побежит со скоростью при-мерно 5000 м/с. Пять километров в секунду!

Кроме того, у волн оказались и разные другие свой-ства. Например, волны могли складываться или, напро-тив, гасить друг друга, создавать разные причудливые картины в зависимости от разных условий.

И вот все эти свойства волн физики обнаружили у све-та! Значит, свет – это волна, решили они. И значит, ни-какой пустоты в космосе нет, а есть особая среда – ми-ровой эфир, по которому бежит волна, которую мы вос-принимаем как свет. Вот так вот, милейший Ньютон!..

О том, кто оказался прав – Ньютон или его оппоненты, мы поговорим позже. А сейчас нам надо просто знать, что к концу позапрошлого века у физиков было доволь-но примитивное понимание: в мире существуют лучи  и вещество. Вещество при этом состоит из атомов. А ато-мы – из положительных и отрицательных зарядиков. Нейтроны тогда еще не были открыты, хотя наука всяче-ски пыжилась, изучая вещество, и вот однажды столкну-лась с явлением распада этого самого вещества. Позже процесс распада вещества назвали радиоактивностью.

Обычно, рассказывая об открытии радиоактивности, го-ворят о Марии Склодовской-Кюри. Не будем и мы отка-зываться от этой хорошей традиции. Тем более, что женщина в науке – явление редкое, как изотоп, и пото-му достойное тщательного разглядывания через лупу.

Мария считается французским физиком, но происхожде-ния она польского, так как родилась в Варшаве. А по-скольку Варшава тогда была под управлением Москвы, можно по праву сказать, что она – наша соотечественни-ца, то есть подданная Российской империи, которой тог-да принадлежала Польша. Соответственно, Маша пре-красно говорила по-русски. Причем есть еще сведения (правда, оспариваемые), что предками Марии были ев-реи. Иными словами, целых четыре страны могут сегодня гордиться Марией – Россия, Польша, Израиль и Франция. Ее портреты красовались на польских и французских деньгах, а памятники Марии Склодовской-Кюри ныне стоят и в Польше, и во Франции.

Польские женщины, как правило, красивые, а еврейские умные. Не была исключением и Мария. Правда, несмотря на хорошую голову, проявиться ее таланту поначалу бы-ло негде: родилась Мария в бедной многодетной семье. Ей стукнуло 11 лет, когда мать умерла от туберкулеза,

и отец, работавший преподавателем физики в гимназии, выбивался из сил, чтобы прокормить пятерых детей.

Но Марии повезло. Училась она хорошо, ей страшно нра-вилась химия, а другом ее отца был... угадайте кто? Менделеев. Он заметил талантливую девочку и сказал, что ее ждет великое будущее. Это напутствие весьма вдохнов-ляло, однако финансов не прибавляло – денег на уни-верситет у Марии все равно не было. Поэтому она дого-ворилась с сестрой, и они по очереди работали несколь-ко лет, чтобы дать возможность друг другу получить образование – работающая сестра платила за ту, которая учится. Сначала отучилась сестра Марии, а Мария, рабо-тая гувернанткой, обеспечивала ее. А когда сестра выу-чилась на врача и начала работать, то стала в свою оче-редь оплачивать учебу Марии. Ловкие девки!

В Варшаве тогда женщин в университет не принимали, поэтому обе сестры учились в Париже. Мария там же вышла замуж и больше никуда из Франции не уезжала. Потому что во Франции хорошо.

Мужем Марии стал физик Пьер Кюри. Менять фамилию молодая жена не стала и потому вошла в историю нау-ки под двойной фамилией – как Мария Склодовская-Кюри. Исследования они с мужем проводили вместе. Пьер вскоре защитил диссертацию и стал доктором на-ук, а Мария, родив дочь, тоже начала искать тему для научной работы. Чем заняться?

В ту пору в Европе стоял большой шум вокруг удиви-тельных открытий Беккереля и Рентгена. В особенно-сти Рентгена, конечно. Все газеты тогда взахлеб писа-ли о новом чуде, которое наука в лице Рентгена пода-рила человечеству.

Вы, конечно, знаете, что открыл Рентген. Он открыл рентгеновские лучи, с помощью которых теперь врачи просвечивают человека и делают рентгеновские сним-ки, на которых прекрасно видны переломы костей, проглоченные пуговицы и прочие болячки. Сейчас это дело привычное – подумаешь, рентгеновский снимок!  А тогда весь мир был буквально шокирован – ни хрена себе! Можно видеть сквозь непрозрачные вещи, про-светив их особыми лучами и сделав фотоснимок!

Газеты в ужасе писали, что теперь хулиганы будут ви-деть голых дам прямо на улице, сквозь одежду, про-свечивая их чудо-лучами. На полке одного книжного магазина в Германии стоял снимок просвеченной рентгеновскими лучами человеческой кисти – ясно виднелись кости и золотое кольцо, надетое на палец. Это была рука супруги Рентгена.

Скачано с www.znanio.ru