|
Наконец, третье объяснение. Вся окружающая нас природа подчиняется фундаментальному закону, известному под названием второго начала термодинамики: во всякой изолированной физической системе обязательно возникают процессы, направленные в сторону установления равновесия (если таковое еще не достигнуто). Соединив вместе два металлических стержня, вы получили неравновесную систему: потенциал слева выше, чем потенциал справа. Конфигурация электромагнитного поля (она одна изменяется на самом деле) меняется таким образом, чтобы восстановилось равновесие. Достичь этого можно единственным способом — создавая разность электрических потенциалов, равную по величине и противоположную по знаку исходной разности электрохимических потенциалов. Это и происходит в нашем опыте. По обе стороны поверхности соприкосновения двух металлов возникает разность электрических потенциалов (электрическое напряжение), которая называется контактной разностью потенциалов, или гальвани-потенциалом. Отчего она подергивалась? Наличие гальвани-потенциала можно установить с помощью простого опыта. На стержне электроскопа укрепляют металлический диск, затем тонкую изолирующую прокладку и второй диск из другого металла, снабженный ручкой. Диски соединяют между собой проволочкой, например из первого металла. Составленный из двух дисков конденсатор заряжается до величины контактной разности потенциалов. Заряд сохраняется в конденсаторе и после того, как проволочку убирают. Однако контактная разность потенциалов очень мала, поэтому листочки электроскопа заметно не разойдутся. А если поднять за ручку верхний диск? Расстояние между дисками увеличится, емкость конденсатора уменьшится. При неизменном заряде это повлечет за собой увеличение напряжения между обкладками. Листочки электроскопа разойдутся. Сейчас доказано, что в подобном опыте действует много необычных факторов. Истинную величину контактной разности потенциалов измерить невозможно — ее пока не умеют и вычислить. Похоже, что наш рассказ, которому вполне подошло бы заглавие «Тайна лягушачьей лапки», подходит к концу. Мы не только подтвердили тот факт, что в месте соединения двух металлов возникает электрическое напряжение, но и объяснили, почему так получается. Пришлось немного погрузиться в глубины физики твердого тела, но, как говорил А. Эйнштейн: «Мы хотим не только знать, как устроена природа (и как происходят природные явления), но по возможности достичь цели, может быть, утопической и дерзкой на вид,— узнать, почему природа является именно такой, а не другой. В этом ученые находят наивысшее удовлетворение. В этом состоит и прометеевский элемент научного творчества». — 85 —
|