Техника - молодёжи 1944-09, страница 29

ApkG

-ЬИНУСА

Прежде нем прочесть эта заметки, взгляните на самую последнюю страницу (обложку) ж урнала.

G&fuwtt

Обоснование утверждения о том, что невозможна скорость, превышающая скорость света, относится к наиболее сложным и отвлеченным областям современной физики. Но некоторое представление о существе этого утверждения можно получить из следующего простого рассуждения, приводимого академиком Крыловым.

Классическая» ньютоновская механика, имеющая дело с небольшими' скоростями, принимает, что масса тела в покое и при движении остается неизменной. Однако по воззрениям современной физики, развитым Эйнштейном, считается, что масса тела зависит от скорости движения тела и изменяется) со скоростью по закону

тп_л -z ш_А

X

Jtlobc^i

€€ЖСЛ€€с-. .

Физики утверждают, что в любом веществе ~~~ водороде, кислороде, азоте- и т, д., гораздо больше пустого пространства, чем материи. В книге Ормонта «Химия и строение материи» приводится следующее сравнение, дающее возможность судить о строении атома и о размере его составных частей: если мысленно увеличить атом гелия до размеров земного шара, то ядро его увеличится до объема детского мячи, ка. Электроны будут выглядеть, как гигант, ские воздушные шары в 120 метров в диаметре, а вращаться дни станут вокруг ядра на расстоянии тысяч километров.

Таким образом, ядро оказывается самой малой но размеру частицей материи, хотя в нем и сконцентрирована почти вся масса атома. При некоторых условиях, имеющихся на звездах, возможно существование «го

лых» атомных ядер, лишенных внешних электронов. Такие ядра способны сближаться друг с другом, образуя материю невиданной на Земле плотности — в тысячи раз более плотную, чем ртуть, золото или платина.

где т₀ — масса тела при покое, пц — его масса при движении, v ~~ скорость движения тела, с ~ скорость света, равная 300 000 км/сек.

Очевидно, что при v — с знаменатель дроби под корнем превращается в О, а т_ь то есть м'асса тела, двигающаяся со скоростью света, становится равной бесконечности (1": 0 = бесконечности).

Какая бы конечная сила ни была приложена к телу, при бесконечном возрастании массы тела ускорение будет уменьшаться и в пределе вообще исчезнет. Тело не сможет приобрести скорость, большую скорости света.

Эти расчеты имеют практическое значение при исследовании явлений, происходящих в космосе и в атомной физике: в обоих случаях приходится иметь дело с огромными скоростями,

В окружающих же нас явлениях, даже при стрельбе из сверхдальнобойной артиллерии., масса снаряда практически не меняется. Так, например, дальность стрельбы из орудий, бьющих на 120 километров, уменьшается из-за возрастания массы снаряда всего на 1/400 миллиметра.

Самое главное свойство рентгеновских лучей, которое принесло им широчайшее распространение, это их способность проходить через непрозрачные тела. Почти без ослабления проникают они через черную бумагу, дерево, человеческие ткани и кости; просвечивают легкие металлы и сплавы до толщины в 300—400 мм; проходят через железо и сталь; уничтожают в глубине человеческого тела злокачественные опухоли. Непрозрачными для них оказываются только самые тяжелые вещества: ртуть, платина, свинец некоторые другие. Исследованием рентгеновских лучей заняты тысячи ученых.-

Особенно- много попыток было сделано для того, чтобы преломить рентгеновские лучи, сфокусировать их и построить рентгеновские лупы, микроскопы и телескопы. Но все эти попытки были безрезультатны. Раз возникнув, рентгеновские лучи распространяются прямолинейно во все стороны, неизменно сохраняя свое первоначальное направление. Как объясняется преломление обычного видимого света? Пучок лучей света, попадая на наклонную поверхность линзы, встречает ее в разные моменты времени; луч «1» встретит ее первым. В стекле скорость его движения уменьшается, и луч «2», продолжающий свое движение в воздухе, обгонит его. В результате этого весь пучок изменит свое направление. Точ

но так же, если правое колесо автомобиля встретит неожиданное препятствие, а левое будет двигаться с прежней скоростью, весь автомобиль завернет направо. При выходе из линзы луч «2» опять раньше луча «1» начнет свое быстрое движение в воздухе (он проходит сквозь тонкий слой стекла), и пучок света преломится еще раз, снова собравшись в фокусе.

Рентгеновские лучи, как удалось в конце концов выяснить физикам, представляют те же электромагнитные колебания, как и обычный свет. Только длина их волны во много тысяч раз меньше. Это и позволяет им свободно проходить через плотные непрозрачные тела, проскальзывая между ядрами атомов и электронами. Не встречая по этой причине препятствий на своем пути, они распространяются и в воздухе и в>куске металла с неизменной скоростью, равной 300 тысячам км/сек., то есть скорости света в пустоте. Поэтому они нигде и не преломляются. Заманчивую мысль о фокусировании рентгеновских лучей способами, подобными тем, которые применяются в оптике, пришлось оставить.

Почему тело, брошенное горизонтально, летит по кривой? На этот вопрос впервые дал ответ Галилео Галилей. Вот что он

писал по этому поводу:

«Если тело не

встречает сопротивления движению но горизонтальной плоскости, то... на беспредельной плоскости (движение) будет про

должаться без конца; если же эта плоскость ограничена, а тело тяжелое, то, после того как оно достигнет края¹ плоскости, при дальнейшем продолжении им своего движения к его неуничтоженному горизонтальному движению присовокупляется движение, производимое силой тяжести, и образуется составное движение, которое я называю движением брошенного тела и которое слагается из равномерного горизонтального движения и равномерно-ускоренного вертикального». Это положение, сформулированное Галилеем в 1638 году, сохранило свою силу (с поправками на сопротивление воздуха) во всех расчетах современных артиллеристов.

Вопрос о генерировании человеком электрического тока восходит к знаменитому спору Гальвани и Вольта — итальянских ученых конца XVIII века. Как известно, Гальвани случайно обнаружил, что при прикосновении к лягушечьей лапке металлического проводника лапка вздрагивает, как от действия тока. Гальвани решил, что в лягушках присутствует особое «животное электричество», но Вольта, обратив внимание на то, что в опытах Гальвани проводник состоит из двух металлов, дал явлению иное объяснение. В 1800 году Вольта построил батарею, в которой ток возбуждался без всякого участия живых тканей, и- интерес к опытам Гальвани пропал. Однако еще в первой половине прошлого века было доказано, что работа- нервов, органов чувств, мозга, легких, мускулов и т. д. сопровождается возникновением очень слабых токов. Применение чувствительных гальванометров и совершенных усилителей позволило подробно изучить эти токи и привело к созданию особой науки — электрофизиологии»

При всяком механическом воздействии на любую поверхность возникает электричество-. Несколько упрощенно это можно представить себе так, пишет профессор Вигдорчик: «Каждый раз, как поверхности двух гел подвергаются взаимному трению, часть поверхностно-расположенных атомов или молекул «разрушается», теряя при этом электроны, которые перескакивают на другие атомы и молекулы или вовсе отрываются от тела и уносятся в окружающее пространство. Такой процесс и совершается на поверхности янтаря и сукна; стекла и шелка, сургуча w фланели, когда мы трением- их друг о друга демонстрируем существование электричества...

Яркие примеры возникновения больших количеств электричества от трения можно наблюдать на некоторых производствах. Например, везде, где так называемые «бесконечные» ремни, переброшенные через шкивы, подвергаются трению о; железо, ремни заряжаются ноложительным элек-трпчеством, шкивы — отрицательным...» Между ремнем « шкивом начинают проскакивать иногда искры в 2—3 сантиметра длины.

Электричество образуется и при) трении жидких тел о твердые тела, при трении газов между собою к газов о твердое тело.

Не только трение, но и разрыв, разлом, дробление, измельчение вызывают образование электричества. Всегда при разрушении больших тел разрушается и часть составляющих их молекул и атомов. При этом образуются электрические разряды, С частным случаем этого общего явления встретился д-р Арк-Синус, раскручивая рулой изоляционной ленты.