Х Зона

Посмотрим, каким образом действуют силы. Для нанесения удара противнику перчатка боксера обязательно должна коснуться тела партнера: с какой бы силой боксер ни взмахнул рукой, при промахе его соперник ничего не ощутит. В этом примере для нас важно то, что сила передается от тела к телу путем соприкосновения.

Но бывают случаи, когда для передачи сил соприкосновения не требуется. Таковы электрические и магнитные силы, а также силы притяжения небесных тел — Земли, Солнца и т. п. (раньше силы, действующие между небесными телами, называли силами всемирного тяготения, но теперь предпочитают говорить просто о притяжении, или силе тяжести, гравитации). Приливы и отливы у морских берегов — следствие влияния лунного притяжения на Землю. Вращение Земли, Марса, Венеры и других планет вокруг Солнца обусловлено притяжением центрального светила, которое не позволяет планетам слишком удалиться.

Рассмотрим далее два тела А и В, подвешенные на нитках к горизонтальному диэлектрическому стержню под колоколом вакуумного насоса. Если телу А сообщен положительный, а телу В — отрицательный электрический заряд, то нитки не будут свисать вертикально вниз, а застынут в наклонном положении, при котором тела А и В приближены друг к другу (рис. 1). В вакууме под колоколом нет среды, которая передавала бы электрическую силу от тела А к В. Тем не менее одного взгляда на рисунок достаточно, чтобы понять: тела притягиваются друг к другу. Читатель, конечно, знает, что похожим образом действует также и магнитная сила.

Рис. 1. Демонстрация дальнодействующих сил электрического происхождения

Существование в природе силы тяжести, электрической и магнитной сил очень затрудняет попытки найти единый закон передачи силы от тела к телу. Как ясно из рассмотренных примеров, электрическая, магнитная и гравитационная силы для своей передачи не нуждаются в какой-либо промежуточной среде, а действуют непосредственно на удаленного партнера, поэтому их называют силами дальнодействия (взаимодействие на расстоянии). Напротив, обычные силы, с которыми люди постоянно сталкиваются в повседневной жизни, такие, как сила удара молотка по гвоздю, подъемная сила самолета и т. п., получили общее название сил близкодействия (взаимодействие через соприкосновение). Если отвлечься от трех (представляющих исключение) сил дальнодействия, то все остальные обычно встречающиеся силы (их явное большинство) являются близкодействующими. Поэтому предпринимались настойчивые попытки как-то исключить три исключительные силы в семейство сил близкодействия. В результате была изобретена удивительная среда, получившая название «эфир».