Х Зона

На электрическое поле похоже поле постоянного магнита, возникающее в окрестности магнитного полюса. Например, магнитное поле вблизи северного магнитного полюса N напоминает электрическое поле в окрестности положительно заряженного шарика А. Вообще магнитным полем называют область пространства, каждой точке которого некоторый магнитный полюс, например магнитный полюс N, сообщил способность к действию на внесенные в эту точку другие магнитные полюса. Величина магнитного поля, так же как и электрического, ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника поля. Источниками магнитного поля, кроме магнитных полюсов, могут являться движущиеся электрические заряды (электрический ток). Хорошим примером источника второго вида является электромагнит.

Наоборот, при движении постоянного магнита возникает электрическое поле. Так, простой генератор тока — это устройство, в котором электрическое поле образуется при быстром вращении постоянного магнита. Электрическое и магнитное поля не просто взаимно похожи, они настолько тесно связаны друг с другом, что их объединяют в одно общее электромагнитное поле. Законы электромагнитного, поля выражают связь полей друг с другом и с источниками поля: электрическими зарядами, магнитными полюсами и электрическими токами. Обычно, говоря об уравнениях Максвелла, имеют в виду законы электромагнитного поля, которое понимается как объединение электрического и магнитного полей.

Представим себе колеблющийся на поверхности воды поплавок. Его вертикальные колебания передаются воде и начинают распространяться во все стороны по ее поверхности. Аналогичное явление происходит и в случае электрического поля. Изменения величины электрического заряда источника А вызывают изменения «электрической потенции» во всех точках окружающего источник А пространства, то есть возникают усиления и ослабления электрического поля, окружающего А, постепенно распространяющиеся от ближайших к А областей на удаленные участки пространства. Вместо колебаний величины неподвижного в пространстве электрического заряда можно рассматривать движение заряда, неизменного по величине. Например, колебания заряженного шарика А вблизи некоторого положения влияют на электрическое поле в его окрестности, подобно тому как колебания поплавка вызывают вертикальные колебания окружающей воды. Разбегание в стороны от источника А вызванных им колебаний электрического поля называют явлением распространения электрических волн.

Заметим, однако, что при колебаниях шарика А происходит возвратное движение электрического заряда; значит, протекает электрический ток. Аналогично увеличение или уменьшение величины электрического заряда при неподвижном источнике А может происходить только за счет втекания в А или вытекания из А электрического тока. Таким образом, в обоих случаях вблизи шарика А течет переменный электрический ток, возбуждающий, как мы уже знаем, вокруг А переменное магнитное поле, которое, так же как в рассмотренном выше примере с электрическим полем, будет распространяться в окружающем А пространстве: по пространству побегут магнитные волны. Мы видим, следовательно что электрические и магнитные волны не могут существовать изолированно друг от друга: в пространстве вокруг источника А они распространяются совместно. Поэтому говорят не об отдельных электрических и магнитных волнах, а о единой электромагнитной волне. На вопросы о том, каким образом переменные источники А излучают электромагнитные волны и с какой скоростью те распространяются, отвечают законы электромагнетизма — уравнения Максвелла, из которых следует, что скорость распространения электромагнитных волн (с) равна 300 000 километров в секунду и что эти волны всегда поперечны. Поэтому естественно думать, что свет одна из разновидностей электромагнитных волн. Такую идею выдвинул в 1873 г. создатель теории электромагнетизма Максвелл. В настоящее время в истинности электромагнитной теории света убеждено все человечество.

Кроме света, существует много других разновидностей электромагнитных волн. Напомним, что в общем случае длиной волны называют расстояние между ее соседними горбами. К электромагнитным относятся радиоволны (длина волны порядка нескольких сот метров), видимый свет (длина волны от 8 до 4 стотысячных долей сантиметра), рентгеновские лучи (длина волны около одной стомиллионной доли сантиметра) и т. п. Все электромагнитные волны, представляющие собой процесс распространения колебаний во времени величины электромагнитного поля, движутся не по фантастическому веществу — эфиру, а бегут в вакууме, где вообще отсутствует какое бы то ни было вещество. Эти волны могут существовать только благодаря специфической способности пустого пространства к действию на электрические заряды и токи.

Вводя понятия поля тяжести (гравитационного поля), аналогичное понятию электромагнитного поля, можно включить в семейство близкодействующих сил также и силу тяжести. Это значит, что каждая точка пространства, окружающего, например, Солнце, получает от него новую специфическую способность к действию на тела, обладающие тяжестью: если в любую точку окружающего Солнца пространства поместить тяжелое тело (например, Землю), то последнее станет притягиваться к Солнцу. Область пространства, в каждой точке которого имеется такая способность, называют гравитационным полем Солнца.

На этом мы заканчиваем объяснение понятия поля. Возможно, что это понятие, означающее существование у пустого, ничего не содержащего пространства способности к действию на источники электромагнитного или гравитационного полей, окажется трудным для восприятия и усвоения. Если это так, то читатель вместо пустого пространства может представлять себе пространство, наполненное невидимой желеобразной средой — эфиром, если, конечно, думать о таком эфире будет для него легче, чем о поле. Надо только твердо помнить, что этому эфиру лучше не приписывать свойств реального вещества. Тогда не будет никакой ошибки, если вместо поля представлять себе студневидный эфир.