Всего за 479 руб. Купить полную версию
У него есть масса. Электрон имеет массу 9,10938291×1013 кг. Электрон в 1820 раз легче протона. Для сравнения: если протон это танк, то электрон это одна канистра с топливом. Если протон человек, то электрон это авторучка в его кармане. Вот такая разница в массе.
Кстати, а что такое масса? Масса это просто количество вещества. Массу не нужно путать с весом, это совершенно разные вещи. Вес это сила, с которой Земля притягивает массу. Сила, с которой массивное тело давит на опору, на которой лежит, или растягивает подвес, на котором висит. В космосе, в невесомости никакого веса нет, потому невесомость так и называется. Но все равно даже в невесомости толстый космонавт гораздо массивнее щуплого. И если они оттолкнутся друг от друга, то полетят в разные стороны с разными скоростями толстый медленно, а щуплый быстро! Потому что количество вещества в их телах разное, в толстом вещества много, а в худом кот наплакал. Масса измеряется в килограммах, а сила в ньютонах. Массу определяют с помощью весов, а силу с помощью специальных приборов ньютонометров.
Электрон можно представить себе как маленький шарик, который вращается вокруг своей оси. Причем, как вы понимаете, летящий электрончик может вращаться или в одну сторону по отношению к направлению своего полета, или в другую, как это показано на рисунках ниже. И это тоже одно из свойств электрона левое вращение или правое. По-научному вращение электрона называют спином. Спин это собственное вращение электрона, от английского слова «spin» (вращение).
Вращение летящего в направлении стрелки электрона может быть правым или левым
Если в винтовочном стволе правая нарезка, то вылетевшая из ствола пуля будет иметь вращение вправо. А если левая влево. Теперь представьте, что мы стреляем в мишень, свободно закрепленную в центре и могущую вращаться. В этом случае пули с правым вращением, впиваясь в мишень, будут передавать ей свое вращение, постепенно раскручивая в ту же сторону примерно как отвертка крутит винт. Если мы не знаем, в какую сторону крутятся вылетающие из ствола пули, можно поставить опыт, стреляя по крутящейся мишени. В какую сторону она завертится, в такую и пули крутятся. Это и есть спин
А теперь признаемся честно: приведенные выше картины чистая условность, с помощью которой физики, школьные учителя и авторы популярных книжек объясняют людям, что такое спин. На самом деле спин совершенно неправильно представлять себе как собственное вращение электрона! Хотя бы потому, что если шарик электрона мы представим вращающимся вокруг своей оси, то его экваториальные области будут двигаться быстрее скорости света, что невозможно. Да и шариком электрон можно назвать лишь очень-очень приблизительно, о чем мы еще поговорим далее. В общем, спин это малопонятная и непредставимая квантовая характеристика электрона. Которую можно лишь отдаленно уподобить вращению.
Но спин это сущая ерунда по сравнению с последним и самым загадочным свойством электрона. Свойство это называется зарядом. Но заряд не в том смысле, что электрон чем-то заряжен, как винтовка патроном, потому что патрон из винтовки можно вынуть. А этот загадочный заряд из электрона вынуть нельзя. Он ему присущ, он его часть. Он главное его свойство. Электрон, собственно говоря, и есть элементарный заряд!
Что же такое заряд по сути своей?
Этого никто не знает. Но зато мы знаем, как загадочный заряд проявляет себя.
Давным-давно люди заметили, что если кусочек янтаря натереть шерстяной тканью, он начнет притягивать маленькие кусочки бумажки и легкие предметы. На указанное явление впервые обратили внимание те же древние греки. По-гречески янтарь «электрон». И вы, наверное, уже догадались, что за притягивание бумажек отвечают электроны, раз эти частички физиками были названы в честь янтаря.
Действительно, в этом простом эксперименте человечество впервые столкнулось с действием электрических сил, которые обусловлены электрическим зарядом.
Теперь-то мы к электричеству привыкли. Теперь мы без него жить не можем. Теперь у нас кругом розетки. Теперь нас просто окружает электричество, без коего и шагу не ступить все работает на электричестве. А линии электропередачи исправно доставляют потребителям электрический ток, который вырабатывается электростанциями.