Только в конце XVIII столетия наука дала более или менее четкий ответ: палочка заряжается электричеством. А что такое электричество? Откуда оно взялось?
В XVIII веке ответов на эти вопросы наука дать не могла. Она ограничивалась констатацией фактов.
В 1734 году ученый из Франции Дюфе установил, -что существуют заряды двух видов. Один вид возникал все в той же янтарной палочке при натирании ее шерстью. А поскольку янтарь, есть не что иное,, как окаменевшая смола деревьев, Дюфе назвал этот вид зарядов смоляным электричеством. Другой вид зарядов, появлявшихся на натертой кожей стеклянной палочке, он назвал стеклянным электричеством.
Впоследствии, чтобы различать эти заряды, их стали условно обозначать дошедшими до наших дней знаками «минус» и «плюс».
Было установлено, что тела, имеющие заряды с одинаковым знаком, взаимно отталкиваются, а заряженные разноименно — стремятся друг к другу (см. II.1).
В 1775 году Кулон поставил первый количественный эксперимент. Он задался целью определить, от чего зависят силы взаимного притяжения двух точечных зарядов (Кулон называл эти силы электрическими флюидами) и какова величина этих сил. А что такое точечный заряд? Уж не имел ли Кулон в виду электрон?
Нет, Кулон не имел ни малейшего представления об электроне. Точечным он называл любое заряженное тело, размеры которого были во много раз меньше, чем расстояние до других заряженных тел. Надо было определить, как зависит от расстояния сила взаимного притяжения заряженных точечных тел. При этом необходимо было учесть и, величину полученного каждым телом заряда: ведь сила тем больше, чем больше каждый заряд. Измерять силу в то время умели достаточно точно. В частности, Кулон измерял силу взаимодействия двух зарядов с помощью специально сконструированных крутильных весов. Измерить расстояние между зарядами было и вовсе нетрудно. Но как быть с зарядами? До Кулона никто не пытался их измерять. Не было никаких единиц для измерения, никаких приборов, позволяющих сравнить их между собой.
Кулон поступил весьма остроумно. Он взял два заряженных шарика и определил, с какой силой они притягиваются друг к другу. Затем, взял третий, незаряженный, и заставил его соприкоснуться с заряженным. Заряженный шарик в миг прикосновения передал ему ровно половину заряда, так как оба шарика были сделаны из одинакового материала и имели один и тот же размер. После этого сила уменьшилась вдвое. Затем Кулон стал увеличивать расстояние между заряженными шариками в 2, 3, 4 и 5 раз. Сила начала уменьшаться соответственно в 4, 9, 16 и 25 раз.
Так был найден закон взаимодействия двух точечных зарядов: сила взаимодействия пропорциональна величинам обоих зарядов и обратно пропорциональна расстоянию, возведенному в квадрат.
В честь этого эксперимента закон был. назван законом Кулона. И единицы, которыми впоследствии стали измеряться заряды, тоже называют кулонами. По сравнению с зарядом одного электрона кулон выглядит сущим гигантом: тело должно получить 6 290 000 000 000 000 000 электронов, чтобы приобрести заряд в один кулон. Число огромное. Если в течение каждой секунды передавать телу один миллион электронов, то заряд в один кулон накопится лишь через 200 лет.