Искривление струи воды под воздействием наэлектризованного предмета объясняется мгновенной поляризацией молекул. Вода - это полярный диэлектрик: её молекулы имеют ярко выраженные положительный и отрицательный полюса. Когда мы подносим отрицательно заряженную расческу к струе, она притягивает положительные концы молекул воды. Суммарная сила притяжения мириадов частиц заставляет легкую струю отклоняться в сторону расчёски, преодолевая инерцию падения.
Подойдите сейчас к кухонной раковине. Откройте латунный кран так, чтобы вода бежала тонкой, ровной, почти хрустальной ниточкой. Неспешно. Степенно. Возьмите обычную пластмассовую расческу и несколько раз энергично проведите ею по своим сухим волосам (или по старому шерстяному свитеру). Теперь медленно поднесите её к воде, не касаясь самой струи ни на миллиметр.
Вы увидите нечто совершенно невероятное. Ровная нить воды вдруг изогнется, точно живая серебристая змея, и потянется к Вашей расчёске. Словно невидимый магнит схватил воду за горло. Торжественно и странно. Многие полагают, что это фокус с какими-то скрытыми нитками или просто порыв ветра. Но Яков Перельман знал: перед Вами - величественный танец элементарных частиц, которые мы только что «разбудили» обычным трением.
Остановитесь на полминуты. Не листайте. Попробуйте представить: как обычное чесание головы может наделить предмет силой, способной спорить с самой гравитацией? Какой невидимый «грабёж» произошёл только что между Вашими волосами и пластиком?
Кто украл электроны у Вашей причёски?
Всё в нашем мире состоит из зарядов. Но обычно они живут в мире и согласии - плюсы и минусы уравновешены. Когда Вы чешете волосы, Вы выступаете в роли бесцеремонного грабителя. Пластик расчёски буквально «сдирает» электроны с Ваших волос.
Расчёска становится перегруженной отрицательным зарядом. Она жаждет вернуть равновесие любой ценой. Волосы же, потеряв часть электронов, становятся «плюсовыми» и начинают яростно отталкиваться друг от друга - именно поэтому в сухой морозный день Ваша прическа встает дыбом. Перельман в своё время писал, что трение - это самый простой способ устроить маленькую, но эффектную революцию в микромире.
Почему вода оказывается такой «чуткая»?
Самое интригующее происходит в самой падающей струе. Каждая молекула воды - это крошечный диполь. У нее есть «голова» (плюс) и «хвост» (минус). Как только наэлектризованная расчёска оказывается рядом, мириады молекул воды мгновенно разворачиваются к ней своими «плюсами».
Возникает невидимая, но мощная сила притяжения. Она невелика в масштабах Вселенной, но для тонкой струйки воды её вполне достаточно, чтобы изменить траекторию падения. Честно говоря, это самый наглядный способ увидеть электрическое поле своими глазами. Оно не где-то далеко в проводах, оно — прямо здесь, в Вашей кухне. Степенно. Торжественно. Неизбежно.
«А вы знали?»: Почему этот фокус никогда не выйдет в бане?
Если в комнате слишком влажно или идёт пар, расческа наотрез откажется притягивать воду. Почему? Влажный воздух - прекрасный проводник. Лишние заряды с Вашей расчески просто «стекут» по микроскопическим капелькам тумана в пространство раньше, чем Вы успеете поднести её к крану. Перельман советовал проводить этот опыт именно в морозный зимний день, когда воздух в помещении сухой - тогда «магия» будет максимально сокрушительной.
Что далее
Мы перейдём от кухонных фокусов к великим спасительным изобретениям. Как работает молниеотвод? Мы разберем дерзкий и опасный опыт Бенджамина Франклина с воздушным змеем и узнаем, почему обычная острая железка на крыше - лучший друг аристократа во время бури.
Вы только что прикоснулись к научному парадоксу. Не дайте своему мозгу снова "уснуть"! Подпишитесь на наш канал "Перельман: А вы знали?", и каждый день получайте свежую порцию интеллектуального золота. Мы возрождаем культ ума вместе.
Читайте также:
А у Вас получилось согнуть воду с первой попытки? Или Ваша расчёска оказалась слишком «ленивой»? Напишите в комментариях!
Канал «А вы знали?» - задачи, фокусы и наука. Каждый день - повод удивиться.