Куда же девалась кинетическая энергия электронов? Вдумайтесь, и вы сами придете к выводу, что на этот вопрос есть единственный ответ. Через магнитное поле кинетическая энергия электронов передалась колечку из обычного проводника, а там превратилась в тепло. Мгновенно это произойти не могло. Любое взаимодействие совершается не быстрее, чем со скоростью света. Значит, в течение какого-то времени, пусть очень короткого, магнитное поле обладало энергией, которую оно отдало проводящему колечку.
Можно продолжать эти рассуждения, приводить аргументы еще и еще, но, наверное, вы уже почувствовали единственный вывод, который не вызовет чувства протеста: энергия, причем именно вся кинетическая энергия движущегося заряда, сосредоточена в его электромагнитном поле. А отсюда с неизбежностью следует: электрон — это не шарик. Электрон — это не шарик наполовину и не шарик на одну четверть. То, что мы называем массой электрона, и то, что проявляется как масса в опыте Стюарта и Толмена, это свойство всего комплекса, существенную часть которого составляет электромагнитное поле.
Говорит Москва
Магнитное поле не имеет источника. Линии магнитного поля всегда замкнуты, нигде не начинаются и нигде не кончаются. В противоположность этому электрическое поле имеет источник, причем таким источником является заряд, порождающий поле. Всегда ли? Нет, не всегда. Электрическое поле возникает всякий раз, когда изменяется поле магнитное. Это и есть знаменитый закон магнитной индукции, открытый Фарадеем. Помните, он долго носил в кармане магнит и катушку, дома, в гостях, в театре нет-нет да доставал магнит и катушку из кармана и пытался как-то их совместить. Наконец догадался, что надо подвигать магнит внутри катушки. При движении магнита изменяется магнитное поле и тут же возникает поле электрическое. Электрическое поле — ему придумали специальное название «электродвижущая сила», или сокращенно эдс,— приводит в движении электроны в проводнике.
Наоборот, меняющееся электрическое поле обязательно порождает поле магнитное. С одним частным случаем этого явления вы уже познакомились, когда рассматривали движущийся заряд. Если заряд движется, напряженность электрического поля в любой неподвижной точке меняется. Но оказывается, можно обойтись и без движущегося заряда. Каким бы способом вы ни меняли электрическое поле, каждый раз эти изменения порождают магнитное поле.
И вот теперь рассмотрим такую ситуацию. В некоторой области пространства имеется постоянное электрическое поле, порождаемое каким-нибудь источником. Например, заряженным конденсатором, как в рассмотренном ранее примере. А теперь уничтожим источник, разрядив конденсатор (опять-таки как в предыдущем примере). Исчезнет ли поле? Нет, не исчезнет. Ведь электрическое поле — уж это-то мы знаем точно — содержит в себе запас энергии, а энергия не исчезает. Но существовать без источника электрическое поле тоже не может. Как только конденсатор разряжается, поле начинает убывать. Эти изменения тут же порождают магнитное поле. Постепенно все электрическое поле сходит на нет и передает свою энергию магнитному полю. Теперь уж нам некуда деваться, приходится признать, что магнитное поле обладает энергией и, в частности, ему может быть передан весь запас энергии, содержавшийся ранее в электрическом поле.
Но магнитное поле тоже не существует само по себе. В предыдущих примерах магнитное поле порождалось током, теперь — меняющимся электрическим полем. Электрическое поле, по нашему собственному признанию, сошло на нет. Как только это произошло, начинает убывать поле магнитное. А убывание, т. е. изменение, магнитного поля порождает поле электрическое и т. д. Качок вправо — качок влево. Ну а энергия? Энергия, как и положено быть, остается неизменной. Электрическое поле передает свою энергию магнитному, а магнитное — электрическому. Бывают мгновения, когда существует одно электрическое поле или одно только магнитное, а бывают мгновения, когда энергия как-то распределена между тем и другим.
Так выглядит этот процес во времени. Ну а в пространстве? Происходят ли взаимные преобразования в одном и том же месте или как-то иначе? Мы уже настолько подкованны, что ответим на такой ^вопрос, не заглядывая в учебник. Всегда, когда в одной и той же области пространства имеется и электрическая и магнитная составляющая электромагнитного поля, такая область обязательно обладает каким-то количеством движения. В рассматриваемом случае это количество движения проявляется явно, и сгусток переплетенных друг с другом и взаимопревращающихся электрического и магнитного полей движется в пространстве со скоростью, равной скорости света.
