предметы, освещенные обычным солнечным светом. Фотографируют на специальную цветную пленку. В ее светочувствительной эмульсии три слоя, каждый из которых чувствителен только к одному цвету. По тому же принципу изготовляется и специальная цветная фотобумага.
Многие поколения ученых, пытаясь определить, что такое свет, ставили исключительно тонко задуманные и в совершенстве исполненные опыты. На основании этих опытов создавались новые физические теории, которые касались не только оптики, но и всех разделов физики.
Более двух тысяч лет назад был установлен закон о прямолинейном распространении света. Следующий шаг сделал Ньютон: он доказал, что призма разлагает белый свет на «простые» цвета. Френель обосновал волновую теорию света. Максвелл доказал, что световая волна — это электромагнитные колебания. Ученые, исследуя излучения накаленных тел и линейчатые спектры паров и газов, создали квантовую теорию — основу всей современной теоретической физики.
В наше время энергия света играет большую роль и в технике, особенно в измерительных приборах. Во многих случаях никакими другими способами нельзя получить такие точные результаты измерений, как с помощью световых волн.
Еще совсем недавно многие физики считали, что в науке, изучающей свет,— в оптике — вряд ли можно ожидать революционные открытия: ведь этой науке более двух тысяч лет. Но это, конечно, не так. Еще многое в науке о свете осталось неясным и требует кропотливых и длительных исследований. Некоторые ученые считают, что «свет — самое темное место в физике»; пожалуй, они правы.
В 1960 г. оптика снова вторглась во все разделы физики. Созданы новые источники света — лазеры, яркость луча которых в сотни миллионов раз превосходят яркость Солнца. Уже теперь ученым ясно: в очень недалеком будущем лазеры окажут огромное влияние на развитие науки и техники.
Вечно молодая наука о свете опять оказалась на переднем крае науки.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Нет, наверное, такого человека, который не слыхал бы или не читал детскую сказочку о Мальчике-с-пальчик. А каждый тот, кто помнит ее, знает, как Мальчик-с-пальчик ухитрился найти дорогу домой: он оставлял на дороге камушки. Но такое происходит не только в сказках. Например, некоторые виды муравьев отмечают себе обратную дорогу капельками сильно
пахнущей жидкости.
Отправляясь в поход или в путешествие, прежде всего позаботься о компасе. Он надежнее, чем камушки мальчика из сказки. Магнитная стрелка определит направление стран света и не даст заблудиться в дороге.
В древние времена свойства магнитной стрелки казались волшебными. В древней Греции это свойство связывали с деятельностью богов. Камень, которым натирали железную иглу, называли камнем Геркулеса.
«Этот камень не только притягивает железное кольцо,— он одаряет своей силой и кольцо, так что оно в свою очередь может притягивать другое кольцо, и таким образом может висеть друг на друге множество колец или кусков железа; это происходит благодаря силе магнитного камня». Так древнегреческий мудрец Сократ описывал свойство камня, найденного вблизи города Магнесия, в Малой Азии.
Древние народы хорошо знали этот удивительный камень. В Китае и Индии о нем ходили легенды. Там же, на Востоке, впервые догадались, что намагниченной иглой можно пользоваться как указателем севера или юга. И по сей день компас — надежный помощник путешественника, штурмана, геолога, туриста.
197
Всем известно, что голуби, как и многие виды птиц, возвращаются домой за сотни километров. Еще древние египтяне заметили это и использовали голубей для связи. Во время франко-прусской войны 1870 — 1871 гг. голуби доставили в осажденный Париж 150 тыс. официальных депеш и почти миллион писем!
Но по каким же приметам ориентируются голуби? С Мальчиком-с-пальчик все понятно. С муравьями тоже. А голуби? Как они находят дорогу из Америки в Европу (были и такие случаи)?
Некоторые ученые-орнитологи предполагают, что голубям помогает особое чувство — магнитная ориентировка. Но это еще не доказано.
Магнетизм с незапамятных времен загадывает людям множество загадок, и, проникая в его секреты, ученые все больше убеждаются, что природа магнетизма неисчерпаема, а его закономерности влияют на многие жизненные процессы.
Если же мы охватим взглядом все, что связано и с магнетизмом и с электричеством, и попытаемся представить себе все значение электрических и магнитных явлений, то увидим, что ни наука, ни техника, ни многие другие проявления человеческой деятельности просто немыслимы без познания и использования их законов.
Магнитная стрелка
Намагниченная игла — магнитная стрелка не всегда устанавливается послушно в направлении север — юг. Наблюдения за ее поведением показали, что она может «капризничать».
«Всякий раз, когда я плыву из Испании в Индию,— свидетельствовал Христофор Колумб,— я замечаю, отойдя 100 морских миль
к западу от Азорских островов, необычайное изменение в движении небесных тел, температуре воздуха и поверхности моря. Я тщательно отмечал эти изменения и нашел, что компас, до того отклонявшийся к северо-востоку, теперь переходил к северо-западу...».
Угол, на который отклоняется стрелка от направления север — юг, называют склонением. Если на географической карте нанести склонения, получится так называемая геомагнитная карта склонений.
Склонение вызывается тем, что направление на географический полюс не совпадает с направлением на магнитный. Но нередко стрелка капризничает и по другой причине. Долгое время всех удивляло беспокойное поведение стрелки компаса вблизи Курска, это явление называли Курской магнитной аномалией. А потом выяснилось, что под Курском богатейшие залежи железной руды, кое-где выходящей даже на поверхность. Эта руда и вызывает беспокойство у магнитной стрелки.
Но, что самое интересное, вызывает она беспокойство и у птиц. Долетая до магнитных аномалий, они разбиваются на отдельные группы, строй их нарушается, и так продолжается до тех пор, пока они не выберутся из тревожного места.
По уклонению магнитной стрелки от меридиана люди обнаруживают железную руду. Так были найдены залежи не только под Курском, но и в Казахстане, и в ряде других мест.
Наблюдения за магнитной стрелкой помогли открыть еще одно ее свойство: она не только отклоняется от магнитного меридиана, но и наклоняется к земле. Это легко обнаружить, если подвесить длинную магнитную стрелку за центр ее тяжести. Еще нагляднее покажет это явление простой прибор: шарик из пробки надо проколоть намагниченной иглой и положить его на поверхность воды.
Наклонение стрелки или иглы дает возможность понять, какая причина заставляет ее поворачиваться в направлении север — юг. Было время, когда предполагали, что магнитные силы находятся на Северном полюсе, где сосредоточены магнитные горы, или на Полярной звезде. Но на севере гор нет, и конец стрелки тянется книзу, а не вверх.
В 1600 г. в Лондоне вышла книга королевского лейб-медика Вильяма Гильберта «О магните, магнитных телах и великом магните Земли». Гильберт полагал, что Земля подобна намагниченному шару. Сделав стальной шар, он намагнитил его так, чтобы в диаметрально про-
198