Техника - молодёжи 1948-08, страница 10

— Только ли? Думается, что сравнение более плодотворно. Например, дева—это юность, это утро, ожидание счастья, заря жизни. Розовые руки зари пробуждают мир, несут ему ласку и тепло, отбрасывают темное покрывало ночи, гасят светильники звезд, открывают двери жизнедав-цу — солнцу...

— Мы поменялись ролями, вы стали защитником муз...

— Что ж, в науке немало от поэзии, это уже давно известно, и особенно от ее способности находить глубокие подобия.

— Например?

— Извольте. Ученые сравнивают электрический ток с потоком воды Правда, здесь нет ничего зримо похожего, но ведь н в стихотворении Маяковского нет зримой похожести между пароходом и погибшим дипкурьером! Подобие, найденное учеными, плодотворно. Сила тока соответствует в нем скорости течения. Эта скорость в потоке зависит от разности уровней в начале и в конце русла, что для электротока «соответствует разности потенциалов в цепи. "Напряжение в электроцепи соответствует напору в водопроводной сети. Но чем уже труба, тем меньше по ней пройдет воды при данном напоре. Это соответствует, то есть это составляет подобие сопротивлению проводника. Такую же аналогию можно провести между силой тока и количеством воды. Так на заре электричества для постижения его пользовались более известными и изученными моделями из мира механики и гидравлики. Позже, в конце прошлого века, Максвелл предложил другое подобие. Он сравнил движение электричества с передачей тепла. У Максвелла теплопроводности: одного тела., соответствовала электропроводность другого, а температура соответствовала электрическому потенциалу. © этой модели электричество стремилось перетекать из мест высокого потенциала в места с низким потенциалом совершенно та>к же, как тепло стремится перетекать ив мест нагретых ® места холодные.

-г- Зияете, пока я слушал вас, у -меня «родилась любопытная мысль, что ваш прибор демонстрирует наглядно, грубо к зримо то обстоятельство, что теория- лозиашся есть в то же (время и история щознан-ия. Человек, вооруженный электронным микроскопом и теорией относительности, не мог быть героем теории познания не только Аристотеля, но и Канта. Полтораста лет тому назад электричество было столь же таинственно, как ныне мир электронов. Люди знали о нем немного: они ощущали толчки от прикосновения к лейденским банкам, видели иокры, слышали треск, наблюдали тепло. Они «семи силами старались -привести ©се эти совсем не похожие одно на другое явления к единому объяснению. И, естественно, пользовались для объяснения тем, что было уже известно и, главное, привычно. Так возникла аналогия, где электроток уподобляется водотоку. Тогда, вероятно, думали, что непостижимый «электромир» так и останется навсегда познаваемым только лишь по грубым аналогиям с явлениями механики, термодинамики, с движением воды, тепла и т. д. Но с тех пор утекло много воды и много тепла, и», главное, много электричества. Наука о нем сделала окачок вперед более, чем какая-либо иная наука, оно стало иривьгчиым, обиходным- явлением в нашей жизни.

— Тут вы, пожалуй, правы. Этот «электромир» оказался наиболее точно измеряемым, наиболее легко изменяемым по нашей воле и стал послушен человеку более, чем любая иная область явлений природы.

— И вы теперь совершенно свободно оперируете понятиями «электромира», как если бы это были понятия, связанные, скажем, с едой или ходьбой. Я не думаю, чтобы кто-нибудь из электриков, думая о напряжении тока, непременно представлял себе некую «физическую реальность» в виде краш над кухонной раковиной,

— Больше того, теперь уже не вода или теплота помогают нам понимать «электромир», а именно электричество служит нам моделью, которую мы используем для изучения потоков воды, или потоков тепла, или вращения винтов, или полета крыла. При помощи электричества наш прибор помогает нам разбираться в мире механических явлений. Если бы вы меня срросили, что произойдет с плотиной или турбиной даже через много лет, я при помощи этого прибора мог бы дать вам точный ответ.

Нашим прибором уже пользуются инженеры для самых различных целей, хотя он еще и не выпускается в п-родажу. Дело » том. что механические модели очень дорого стоят, их изготовление требует большого времени и высоких квалификаций, а главное — далеко не всегда эти «игрушки» дают верные ответы на все вопросы, им предлагаемые. При значительном уменьшении масштабов ошибки бывают столь грубыми, что уже не могут не привести к неприятным последствиям. Очень часто моделирование или вообще невозможно, рн бессмысленно, и приходится просто вытачивать опытный вал или нарезать опытные шестерни, клеить и сваривать конструкции натуральной величины, чтобы их испытать и увидеть их недостатки. Иногда делают но двадцать-тридцать вариантов, прежде чем находят одтимальный. Но

смпктие. *

Электричество п наши дни стало силой поистине универсальной. Элехтричсотяо дает свет, тепло, вращает станки, переносит на далекие расстояния речь н изображения. Мало того, советские учение заставили электричество принять участие и в сложной работе математиков.

Заставить электрический ток производил» арифметические действия — ««дача нссложкая-

Электрическаи цепь, с главной линией и несколькими разветвлениями, снабжения* амперметрами и реостатами, — это уже арифмометр. Устанавливая в разветвлениях ток нужных величии, мы сразу же узнаем сумму этих величии, глядя и в прибор в главной цепи Ведь по известному закону сумм* сия токов в разветвлении равна силе тока в главной линии

Эта же схема может быть, конечно, использована и для производства операции вычитания.

Величина силы тока в какой-нибудь ветви есть разность между общим током и током » других ветвях.

Складывать к вычитать можно и на другой электрической схеме, замеряя уже не силу тока, с напряжение. Задавая на концы схемы напряжения нужного значения, получаем на среднем сопротивлении напряжение, равное сумме заданных, умноженной на некоторый коэфнцнент, величина которого зависит от величины сопротивлений, введенных в схему.

Электрическое умножение и деление можно осуществить с помощью электродинамического прибора — ваттметре, пуская по неподвижной и подвижкой катушкам такого прибора перемножаемые токи.

Взаимодействие катушек по законам электродинамики будет определяться произведением сил токов, протекающих по ним. Все побочные коэфнциенты, входящие в формулу, можно исключить при градуировке — отградуировать шкалу так, чтобы на кей сразу, без пересмета, можно было бы прочитать это произведение.

Так электричество может состязаться с арифмометром.

Но советские ученые решили несравненно более трудную проблему — заставили электрический ток решать сложнейшие, решаемые только с помохц&ю высшей математики задачи. Им в этом помогло глубокое подо* бие электрических явлений и явлений гидродинамических, аэродинамических. тепловых и т. д.

Поток тепла можно сопоставить с потоком электричестве, Теплопро-водности соответствует элелсгропроводность, теплоемкости — электрическая емкость, разности температур — разность электрических потенциалов. Глу-

8