Этот правый, левый мир

Домены в бруске «выстраиваются» не все одновременно. Поэтому магнитное поле бруска усиливается постепенно маленькими последовательными скачками. Если на намагничиваемый брусок намотать проволоку, то каждый такой скачок будет создавать в ней небольшое повышение электрического напряжения. Эти электрические импульсы можно усилить и подвести к репродуктору, тогда они будут восприниматься на слух, как потрескивание, напоминающее шуршание бумаги. Такое явление получило название эффекта Баркгаузена в честь немецкого инженера, который обнаружил его в 1919 году. В Чикагском научно-техническом музее имеется установка, которая дает возможность услышать эффект Баркгаузена. Имея возможность видеть, как небольшой магнитный стержень медленно вдвигается в магнитное поле, вы услышите шуршащий звук, вызываемый скачкообразным движением доменных границ при выстраивании атомов в стержне.

В течение нескольких столетий физиков озадачивало то, что невозможно создать магнитный монополь, то есть магнит с единственным полюсом[41]

. Смущало их и то, что, разрезая магнит пополам, они всегда получали такие же магниты, только меньшего размера. Если разрезать половинки, то получатся четыре маленьких магнита, но у каждого будет полный комплект полюсов: северный на одном конце, южный на другом.

Современная теория магнетизма полностью раскрывает обе эти загадки. Представьте себе мысленно магнит в виде цилиндрического стержня с нарисованными на нем маленькими стрелками, как показано на рис. 53. Стрелки указывают направление, в котором вращается большинство электронов в атомах стержня. Именно это суммарное вращение внутри цилиндра делает его магнитом. Если вы посмотрите на цилиндр с одного торца, то увидите вращение по часовой стрелке. Этот торец условились называть северным магнитным полюсом. Посмотрите с другого конца и увидите вращение против часовой стрелки. Этот торец — южный магнитный полюс. Полюса — просто этикетки на энантиоморфных концах этого «вращающегося» в условном смысле цилиндра.

Не трудно догадаться, почему однополюсных магнитов нет и почему любой кусок, вырезанный из магнитного бруска, неизбежно будет иметь северный и южный полюса. Получить однополюсной магнит так же трудно, как вращающийся цилиндр... с единственным торцом. Даже у магнита в форме диска, изображенного на рис. 54, с магнитной осью, перпендикулярной плоскости диска, одна сторона будет северная, а другая — южная. Сделать магнитный диск с двумя северными сторонами все равно, что закрутить колесо так, чтобы оно вращалось по часовой стрелке, с какой стороны на него ни посмотри. Так же невозможно разрезать магнитный брусок пополам, не получив две его точные уменьшенные копии, как разрезать пополам вращающийся цилиндр и не получить двух вращающихся цилиндров.

Рис. 53. Символическое изображение магнитного стержня.

Рис. 54. Схематическое изображение магнитного диска.

Теперь наконец можно понять, почему попытка изменить магнитное поле не приводит к асимметрии. Представьте себе все магнитные поля во Вселенной в виде цилиндров разных размеров от электронного до галактического с нанесенными на них стрелками, указывающими направление вращения. Поднесите такой цилиндр к зеркалу; сразу видно, что его можно наложить на изображение в зеркале. Потребуется лишь перевернуть изображение, и стрелки на обоих цилиндрах совпадут. Если бы торцы цилиндров существенно отличались друг от друга, например если бы вместо цилиндров были конусы, тогда они были бы асимметричны и несовместимы со своими изображениями в зеркале. Но торцы любых цилиндров идентичны.

Вращающиеся цилиндры симметричны, тем не менее, когда два таких цилиндра сближаются торцами, могут возникнуть две существенно различных ситуации. Если в этот момент направления вращения цилиндров (они указаны стрелками) одинаковы, значит сближаются разноименные полюсы.

Оба цилиндра начинают сильнее вращаться, и между ними возникает притяжение. Если же при сближении концов направления вращения противоположны, то полюса считаются одноименными. Происходит противодействие во вращении, и цилиндры отталкиваются. Для удобства необходимо повесить на разноименные торцы разные ярлыки. Если мы решили, что написать на одном из концов какого-нибудь цилиндра, то вопрос тем самым автоматически решается для всех остальных цилиндров (то есть всех магнитных полей) во Вселенной. Известно, что ученые решили назвать северным полюсом магнита конец, который притягивается Северным полюсом Земли. Раз такое решение принято, то наименование полюсов любого магнитного поля во Вселенной должно производиться в соответствии с этим выбором.

Рис. 55. Симметрия опыта с магнитной стрелкой и током.