Бурштин і електрика

З давніх-давен люди ототожнювали бурштин і магніт. Здавалося б, що спільного між шматком скам'янілої смоли доісторичних дерев і зовсім не схожим на нього магнітом? Все просто, їхня загальна здатність притягувати предмети. Властивість бурштину притягувати дрібні та легкі предмети вперше було описано знаменитим грецьким філософом Фалесом із міста Мілета.

Мабуть, кожен з нас теж спостерігав, як морозною зимою в квартирі, що добре опалюється, коли повітря особливо сухе, волоски, нитки та інше легке сміття просто неможливо очистити від одягу. Але варто вийти на вулицю - і частинки, що прилипли, тут же відпадають самі.

Але й до робіт Фалеса багатьом народам було відомо властивість натертого бурштину притягувати до себе предмети. Це випливає хоча б із назви бурштину: адже "електрон" - "бурштин" по-грецьки - означає "притягуючий до себе, що захоплює". З грецької назви бурштину відбувається слово "електрика".

Англійський вчений В. Гільберт усіма силами боровся з тими, хто вважав бурштин та магніт близькими один до одного. Вчений ставив безліч дослідів, натираючи різні матеріали і відчуваючи їх властивість притягувати. Насамперед було встановлено, що одні речовини мають цю властивість, інші немає. Перші їх Гільберт назвав електриками. До них він відніс: бурштин, гагат (щільне та блискуче кам'яне вугілля), алмаз, сапфір, карбункул, різновиди кварцу, аметист, опал, берил, камедь, скло та кілька інших речовин, дія яких слабша.

При цьому було виявлено, що натерті електрики притягують усі без винятку предмети, як тверді, так і рідкі, – метали, дерево, каміння, землю, воду, а не лише суху м'якину та соломинки (як це вважалося раніше).

З іншого боку, не в'язалося з магнетизмом, що бурштин як притягує предмети, так й у деяких випадках і відштовхує їх із незрозумілих причин.

З'ясувалося, що "суперечності" є не тільки між бурштином і магнітом, а й між електриками теж. Французький ботанік Шарль Дюфе, як і стародавні вчені, помітив, що деякі предмети притягувалися до натертого бурштину, але водночас відштовхувалися від натертої, тобто наелектризованої скляної палички. Найдивовижніше було те, що ті самі тіла могли відштовхуватися від бурштину і притягуватися до скла! Не в змозі пояснити це явище, Дюфе припустив, що існують два види електрики. Один із них, що виникає при натиранні бурштину (застиглої смоли) Дюфе назвав "смоляним", а інший, пов'язаний із натиранням скла, - "скляним".

І ось знаменитий американський фізик Бенджамін Франклін (1706-1790) ставить свій дослід, що дозволив вирішити це заплутане питання. Дослід полягав у наступному.

Двоє людей, що знаходяться один навпроти одного, ізолювалися від підлоги восковими пластинками, що не проводять струм. Потім один з них отримував заряд електрики, натираючи скляну трубку, а потім цю трубку брав інший чоловік і знімав із неї заряд на себе. При цьому виявлялося, що обидва учасники досліду наелектризувалися різними видами електрики, хоча скло могло виробляти лише один вид. При дотику один до одного учасників між ними пробігала іскра і заряд зникав зовсім.

Франклін пояснив це явище так. Тіло, що містить "скляну" електрику, заряджене надлишком деякої матерії (або, за визначенням Б. Франкліна, флюїда), а тілу, що містить "смоляну" електрику, цього флюїду не вистачає. Людина, натираючи скляну трубку, віддавала свій флюїд, а заряд, що знімав, – отримував його. Тому при дотику тіл флюїд перетікає у вигляді іскри від одного тіла до іншого, вирівнюючи кількість флюїду в них.

Пояснення це було в принципі вірним, тільки "флюїд" зараз називають електронами, надлишок яких, до речі, опинився в "смоляній" електриці, а недолік - у "скляному". Перетікання електричного заряду з одного тіла до іншого – це перехід електронів від одного тіла до іншого. Коли їх переходить мало – це маленька іскорка, коли багато – грізна блискавка. Недарма електрику за старих часів називали грозовою матерією.