ВК-20. Человек и окружающие его предметы по размерам занимают как бы среднее положение в мире. Привычные для нас масштабы, грубо говоря, от миллиметра до километра, а размеры самого человеческого тела один-два метра. Вместе с тем в микромире предметы несравнимо более мелкие, типичный их размер миллиардные доли метра (нанометры) и меньше. А во Вселенной мы видим конструкции, например звёздные системы галактики, которые в триллионы триллионов раз больше метра.
Т-19. Человек ищет помощников. Мы уже вспоминали про человеческий инстинкт экономии сил (Т-13), во все времена он подталкивал изобретательную публику, заставлял придумывать приспособления и машины, которые становились, как сказал один известный экономист, продолжением человеческой руки. Особенно, конечно, хотелось привлечь на помощь не очень-то могучим человеческим мускульным силам какие-то внешние силы, природную энергию. Что-то подсказали тяжёлые камни, которые тащила за собой горная лавина, или сваленные деревья, которые река с лёгкостью перебрасывала на огромные расстояния. Потом пришло время тепловых машин. Сначала заработал сжатый пар, а затем и взрывающиеся при сгорании микроскопические порции бензина или дизельного топлива — их энергия и сегодня двигает около миллиарда автомобилей, которые бегают по дорогам земного шара, и почти 60 тысяч больших самолётов.
Очень может быть, что первые исследователи электричества думали о нём, как о будущем помощнике человека: электричество уже двигает мелкие предметы, а дальше, как говорится, дело техники. Заставили же ветер, который слегка раскачивает ветки на дереве, крутить лопасти ветряной мельницы и, надувая паруса, двигать по морям огромные корабли.
Т-20. В природе есть несколько видов фундаментальных сил, электричество — одна из них. Электричество, электрический заряд — не единственное спрятанное от человека, но всё же открытое им особое свойство вещества, которое так же, как и масса, демонстрирует свою силу. Несколько тысячелетий назад у некоторых металлических руд были обнаружены ни на что другое не похожие магнитные свойства, которые не хуже гравитации и электричества могут двигать физические тела. В начале нашего века было открыто ещё одно, совершенно новое качество вещества, которому дали название барионный заряд, он создаёт особый сорт основных природных сил — сильные ядерные силы. Это не гравитация, не электричество, не магнетизм, а нечто совсем иное, действующее совершенно самостоятельно. Ядерные силы, казалось бы, навсегда спрятались от нас, так как действуют они только на очень небольших, на абсолютно невидимых расстояниях — около триллионной доли миллиметра. Именно сильные ядерные силы каким-то своим собственным способом стягивают, склеивают составные части атомного ядра, которые без этого из-за одноимённых электрических зарядов протонов (+) просто разлетелись бы в разные стороны.
ВК-21. Атомы химических элементов отличаются числом протонов в ядре, сегодня известны атомы с числом протонов от 1 до 118. В ядре находятся ещё и нейтроны — примерно как протон, частицы без электрического заряда, они влияют лишь на массу ядра. Атомы с разным числом нейтронов называют изотопами. В нормальном атоме на орбитах столько же электронов (—), сколько протонов (+) в ядре и общий электрический заряд атома равен нулю — атом электрически нейтрален. Но так бывает не всегда.
Р-5. ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ ПОЯСНЯЕТ, КАК СТРОЯТСЯ СТО РАЗНЫХ АТОМОВ ИЗ ТРЁХ ЧАСТИЦ. Сказанное в пояснениях к рисунку Р-4 наверняка вызвало удивление: как это так миллионы веществ собраны всего из трёх разных частиц? В чём секрет такого фантастического многообразия при столь малом количестве (всего три!!!) исходных деталей?
Начнём с того, что протон, нейтрон и электрон участвуют в создании разных веществ не индивидуально, не по одному, а в составе разных строительных блоков — атомов. Атом устроен и работает несравнимо сложнее, чем это показано в его планетарной модели (2), но именно этой моделью атома мы будем пользоваться в книжке. Хотя бы потому, что изучение истинного устройства атома и протекающих в нём процессов потребует во много раз больше времени, чем вся наша образовательная кампания по знакомству с электричеством.