Гвоздь в стенке тоже обладает потенциальной энергией. Но это энергия другого сорта. Молоток, когда падает, сам свою энергию проявляет, поэтому его энергию принято считать положительной. А чтобы гвоздь из стены выдернуть, надо затратить работу. Поэтому потенциальную энергию гвоздя в стене принято считать отрицательной. Потенциальная энергия измеряется в джоулях. Она равна силе, умноженной на величину расстояния, которое тело проходит под действием силы. Если тащить надо против действия силы, такую энергию считают отрицательной, а если тело само двигается под действием силы, его потенциальная энергия — положительная.

Кинетическая энергия — энергия движущегося тела. Здесь не все ясно, но попробуем разобраться. Например, маленький такой камушек: лежит он в кармане, его и не чувствуешь, можно про него даже забыть. Если его бросить да в другой камушек попасть, побольше, можно другой камень с места сдвинуть. Раз сдвинули с места, значит, совершили работу. Способность совершать работу, или энергия летящего камня, пропорциональна его массе, умноженной на квадрат скорости и деленной пополам. Кинетическая энергия всегда положительна или равна нулю.

Хватит, пожалуй, про вас говорить. Я ведь хотел только разъяснить: для людей мир наполнен твердыми телами, хотя между ними могут быть жидкости и газы (например, чай в стакане). Твердое тело обладает неизменными размерами, неизменной массой, существует в неизменном пространстве и в неизменном времени. Если тела как-то друг на друга действуют, между ними возникают силы. Движутся тела относительно друг друга с определенными скоростями. Наконец, любая система, состоящая из нескольких тел, обладает энергией. Например, система «гвоздь в стене» обладает отрицательной потенциальной энергией. Система «молоток на полке» — положительной энергией.

Поэтому, когда вам говорят, что электрон — маленькая частица, вы представляете себе шарик вроде стального шарика от шарикоподшипника, только очень маленький.

Посмотрим вместе на стальной шарик. Он твердый. Если ударить по нему обыкновенным молотком, то почти не останется никаких следов — так, крохотная царапинка. Он непрозрачный. Вообще, если стальной шарик занимает какой-то объем в пространстве, то ничто другое в этом объеме находиться не может, даже свет. Таким представляется стальной шарик вам. Правда, посмотрев на шарик в сильный микроскоп, вы увидите, что на самом деле не такой он гладкий и блестящий, как кажется. Можно просветить шарик гамма-лучами. Если внутри у него есть полость, пустота, вы ее обнаружите. Значит, даже с помощью существующих приборов можно убедиться, что обычные представления о стальном шарике обманчивы.

Каким я вижу стальной шарик? Я говорил вам, что расстояния между атомами даже в самом твердом теле никогда не бывают меньше 10-14 метра. Размеры частиц (электронов и ядер), из которых состоят атомы. Поэтому, если я стану смотреть на шарик издали, чтобы не ощущать действия находящегося внутри него электромагнитного поля, увижу я, в общем-то, пустоту. Если даже предположить, что электроны и ядра — твердые непрозрачные шарики, все равно эти шарики отделены друг от друга расстояниями в 10-10 метра, в сто тысяч раз превышающими их собственные размеры.