Развивая ту же идею, можно снять и вторую трудность. Представьте себе, что первая катушка порождает магнитное поле в виде множества частичек — квантов. Кванты эти движутся от первой катушки к второй. Когда вы замыкаете выводы второй катушки, по ней начинает течь ток и возникает магнитное поле, также состоящее из квантов, движущихся от второй катушки к первой. Пространство между катушками оказывается заполненным квантами, движущимися в противоположные стороны. Кванты есть, а суммарное количество их движения равно нулю. Поэтому вы и не воспринимаете то, что находится в пространстве между катушками. Ситуация похожа на то, что происходит в неподвижном твердом теле. Молекулы его движутся, а сумма их количеств движения равна нулю, и тело остается неподвижным.
Привлекая принципы квантовой механики, можно довольно правдоподобно объяснить, что происходит внутри цилиндрического конденсатора, подвешенного между полюсами постоянного магнита. Электрическое поле — постоянное, магнитное поле — постоянное, а кванты электромагнитного поля движутся и создают отличный от нуля момент количества движения. Не замечаем мы движения квантов потому, что движутся они по замкнутым траекториям. Стоит одному кванту уйти из некоторой области пространства, как туда сразу приходит другой, и среднее количество квантов, приходящееся на единицу объема, не меняется. Похожая картина получится, если заставить воду течь по круговому замкнутому желобу. Вы никак не сможете обнаружить это течение, потому что количество воды в единице объе-' ма все время одно и то же. Чтобы обнаружить течение воды, нужно бросить в нее щепку. Примерно то же самое делают, разряжая конденсатор.
Мы не претендуем здесь на решение проблем, которые в современной физике остаются нерешенными. Мы лишь сообщаем читателю некоторые идеи, демонстрирующие, в частности, плодотворность квантового представления электромагнитных полей. Но самая главная трудность у нас впереди. Чтобы уяснить, в чем эта трудность состоит, давайте совершим небольшое путешествие в вагоне на магнитной подвеске.
Представьте себе для простоты, что вагон движется с постоянной скоростью вдоль прямолинейного пути. Для того чтобы вагон не падал на землю, к нему нужно приложить силу, направленную вертикально вверх. Вы уже знаете, что такая сила действует на электрический заряд, движущийся в ту же сторону, что и вагон, если при этом создать магнитное поле, индукция которого лежит в горизонтальной плоскости и направлена перпендикулярно направлению движения вагона.
Все это совсем нетрудно организовать. Вагон надо зарядить. Двигаясь сам, он двигает вместе с собой электрический заряд, а магнитное поле, как это нетрудно сообразить, возникнет в том случае, если вдоль пути вагона проложить проводник и пропустить по нему постоянный электрический ток в том же направлении, в котором движется вагон. Нужно как следует представить себе эту картину, и если вам, дорогие читатели, что-то остается неясным, перечитайте начало этой главы или школьный учебник физики. Мы очень просим вас сделать это, потому что вывод, к которому мы сейчас придем, честное слово, заслуживает усилий.
Стоим на платформе и провожаем глазами уносящийся вдаль вагон на магнитной подвеске. Все происходит как положено. Вагон несет на себе электрический заряд, этот заряд движется с заданной скоростью, и направленная вертикально вверх сила удерживает вагон от "'Падения. Мы можем быть спокойны за судьбу отправившихся в путешествие. А теперь представьте себе, что вы находитесь внутри вагона. Что вы видите? Вы видите то, что электрический заряд неподвижен. Раз он неподвижен, магнитное поле на него не действует. Вагон должен обрушиться вниз. Ну что вы на это скажете?
Если мы и совершили какую-нибудь ошибку, то совершили ее гораздо раньше. Тогда, когда стали утверждать, что магнитное поле, мол, действует на движущиеся заряды и не действует на неподвижные. Хорошо известно, что не существует абсолютного движения и абсолютного покоя.
Придется начинать рассуждения сначала, и прежде всего представьте себе проводник, тот самый, который служит для создания магнитного поля. Проводник, как и все прочие тела, состоит из положительно заряженных атомных ядер и отрицательно заряженных электронов. Атомные ядра в основном остаются неподвижными относительно проводника. Следовательно, положительные электрические заряды также неподвижны относительно проводника. Электроны же (правда, не все, но сейчас это не существенно) могут свободно перемещаться относительно проводника. Это мы знаем точно. Достаточно вспомнить хотя бы опыт Стюарта и Толмена.