В океане энергии

Если признать все проведенные рассуждения справедливыми, а похоже, что ничего другого не остается, то окажется, что мы столкнулись с некоторым новым видом энергии, распределенным в пространстве. При этом сразу многое становится неясным. Вся ли электрическая энергия распределена в поле или она как-то делится между полем и заряженными частицами? Электрическая энергия, распределенная в поле, и энергия, связанная с зарядами, представляют собой одно и то же или это различные физические сущности? Возможны ли взаимные преобразования между различными видами энергии, и если да, то по каким законам они совершаются? Все это вопросы отнюдь не простые, и мы попытаемся до конца этой главы дать на них хотя бы частичные ответы.

Как построить поле?

В предыдущей главе мы, казалось бы, полностью разделались с силой, а в этой главе, похоже, снова вернулись к этому понятию и пользуемся им для определения характеристик электромагнитного поля. Еще раз повторяем: мы не имеем ничего против понятия силы. Очень часто оно оказывается весьма плодотворным. Понятием силы пользуются авторы самых современных учебников физики. Но важно отдавать себе отчет и в другом. Существует наука описательная (говорят, феноменологическая) и существует наука фундаментальная, ставящая себе цель не столько описать те или иные явления, Сколько вскрыть их взаимосвязи, понять причины и следствия. Обе части составляют вместе единое целое и не мыслимы одна без другой. Понятие силы удобно при феноменологических описаниях, хотя бы потому, что оно позволяет относительно легко перекинуть мостик от описываемого явления к нашим ощущениям. Но понятие силы совершенно непригодно, когда следует выявить взаимосвязь явлений, поскольку, поверив в физическую сущность, которая может произвольно исчезать и появляться, теряешь основу для логических рассуждений. Остается лишь повторять: мир таков, потому что он таков.

Представьте себе два электрических заряда, разнесенных на очень большое расстояние друг от друга. Если заряды одноименные, они взаимно отталкиваются и сблизить их можно, лишь преодолевая это отталкивание. Если все-таки их сблизить, а потом отпустить, заряды вновь разойдутся на весьма большое (теоретически бесконечное) расстояние. При этом будет проделана определенная работа. Что это значит? Система, состоящая из двух зарядов, находящихся на заданном расстоянии друг от друга, обладает энергией, численно равной работе, которая обязательно совершится, если заряды предоставить самим себе. Можно даже сказать, во что превратится эта работа. Разлетаясь в разные стороны, заряды приобретут скорости, а следовательно, и кинетическую энергию.