Кошки, электричество, дороги
Есть ли среди трёх слов, вынесенных в заголовок, лишнее? С котиками всё понятно, на их сакральный интернет-статус никто в здравом уме покушаться не будет. Электричество тоже лишним никак не назовёшь: представить нормальную жизнь хоть человека, хоть кота без него сейчас практически невозможно. Тогда, может быть, дороги? Но и без них со времён палеолита даже до пункта выдачи в соседней пещере не доберёшься. Хорошо, тогда есть ли что-то общее у этих трёх совершенно разных объектов, что могло бы их объединять? Разумеется, вряд ли бы у предлагаемой статьи был такой заголовок, не будь ответ на поставленный вопрос — да. Но чтобы разгадать этот ребус, нам потребуется химия, немного физики и чуть-чуть путешествий во времени.
Начнём с кошек. Самыми первыми, кто вывел культ усатых-хвостатых на государственный уровень, были, скорее всего, древние египтяне. Боги с котами, богини с головой кошки, верховные божества в образе кошек — коты у обитателей берегов Нила были в большом почёте. Позже «эстафету» котофилии подхватили древние греки вместе с древними римлянами. Так, в Помпеях и других римских городах обнаружено множество мозаик и фресок с изображениями кошек, занятых различными делами. Будь у римлян смартфоны, чьими фотографиями была бы забита их память?
Но раз древние жители Средиземноморья любили кошек, вероятно, они также практиковали и регулярное наглаживание своих любимцев. Однако если погладить кошку, то кроме созерцания довольной усатой морды иногда от неё же можно получить небольшой разряд током, а если делать это в темноте, то даже увидеть мелкие искорки. Статический разряд — скажем мы сейчас. Но пару тысяч лет назад на это если и обращали внимание, то с большой вероятностью списывали на какое-нибудь проявление божественной сущности. Вдруг этой кошке в этот момент покровительствует сам Зевс или Юпитер, так что лучше не задаваться подобными вопросами и дать котику ещё еды от греха подальше — с древними богами шутки плохи. К тому же человека тогда окружало множество куда более важных нерешённых вопросов мироздания, на которые ни религия, ни тогдашняя наука не могли дать правдоподобного объяснения. Поэтому, несмотря на то, что о необычных эффектах, возникающих при трении разных предметов (и живых и неживых) друг о друга, было известно уже давно, вплотную изучением электрических явлений учёные занялись сильно позднее, уже в ХVII веке.
В 1661 году немецкий учёный Отто фон Герике конструирует первый электростатический генератор, который трещал, искрил, но что с ним делать полезного, тогда мало кто представлял. Хотя публичная демонстрация различных электрических явлений неизменно вызывала восторг у публики. Тем временем, «за кулисами» учёные шаг за шагом исследовали природу электричества, пытаясь найти закономерности в проявлении этого необычного свойства материи, в том числе электричества, возникающего при трении предметов друг о друга — трибоэлектричестве. Так, ещё в 1757 году шведский физик Иоганн Карл Вильке составил первый трибоэлектрический ряд, расположив разные материалы в зависимости от того, положительно или отрицательно они заряжаются, если их потереть друг о друга. Например, если стеклянную палочку потереть о шёлк, то стекло зарядится положительно, а шёлк — отрицательно. Значит, стекло будет ближе к «положительному» концу ряда, а шёлк — ближе к «отрицательному». Вроде бы вполне упорядоченная система, но не тут-то было. Во-первых, трибоэлектрические ряды получились очень разными у разных исследователей. И ладно, если бы это было в ХVIII или ХIХ веке, когда стандартизация и метрология не пользовались таким большим пиететом у учёных и каждый норовил придумать свою шкалу или систему величин. Но даже в наше время воспроизводимость трибоэлектрических рядов далека от идеала. Во-вторых, довольно быстро были открыты так называемые трибоэлектрические кольца, в которых нарушался принцип линейности. Так, если материал А заряжается положительно при трении о материал B, а материал B ведёт себя точно так же по отношению к материалу С, то это совсем не гарантирует, что материал С не сможет зарядить материал А отрицательно. Например, так ведёт себя троица стекло-цинк-шёлк, где их «трибоэлектричность» получается как бы зацикленной. Но даже если списать данный парадокс на слишком разную природу этих материалов, то что будет, если взять два куска одинакового материала и потереть их друг о друга? Логика подсказывает, что ни один из них не должен зарядиться, но нет, разделение зарядов происходит и в этом случае, причём «плюс» и «минус»