Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

Новые данные о Плутоне и Хароне мы получили благодаря межпланетной станции «Новые горизонты», которая добралась до этих далеких тел в 2015 году (см. 19 января) и сделала фотографии с близкого расстояния. После 2005 года у Плутона было открыто еще четыре спутника, но все они гораздо меньше Харона. Это булыжники неправильной формы длиной от 7 до 54 км.

Плутон – бог подземного царства в греческой мифологии. А спутник планеты назвали Хароном в честь перевозчика душ мертвых через реку Стикс.

23 июня

Физические развлечения: «дырявая» ладонь

Это очень простая, но эффектная зрительная иллюзия.

Для начала не поленитесь определить, какой глаз у вас ведущий. Закройте правый глаз и посмотрите левым на свой поднятый палец на расстоянии вытянутой руки. Теперь откройте правый глаз. Палец скачком переместился? Значит, правый глаз у вас «главнее». Повторите ту же операцию, закрыв сначала левый глаз, – вы увидите, что после открывания левого глаза палец остался на месте.

Теперь собственно «фокус». Сворачиваем лист бумаги в трубочку и приставляем ее правой (главной) рукой к правому глазу. Раскрытую ладонь левой руки держим напротив левого глаза у дальнего края трубки, почти касаясь ее. Смотрим с помощью этой конструкции вдаль (например, в окно) и видим сквозь круглое отверстие в ладони далекий пейзаж.

Причина иллюзии проста. Глаза всегда устанавливаются на одно и то же расстояние, в этом опыте – на далекое. Дальний пейзаж, четко видимый правым глазом через трубку, совмещается в мозгу с изображением ладони, смутно видимой левым. А в итоге кажется, что мы видим пейзаж сквозь дыру в ладони. Итак, «видение» – это совместное действие глаз и мозга. Наше сознание, трактуя оптические сигналы, воссоздает представление о видимом – чаще правильное, но иногда и ошибочное. В данном случае мозг полностью подавляет изображение центральной части ладони, сквозь которую видны далекие предметы.

Резерфорд демонстрировал слушателям распад радия. Экран то светился, то темнел. «Теперь вы видите, – сказал Резерфорд, – что ничего не видно. А почему ничего не видно, вы сейчас увидите».

24 июня

НЛО

24 июня 1947 года американец Кеннет Арнольд во время полета на своем небольшом самолете увидел в воздухе девять похожих на плоские диски объектов, которые летели строем со скоростью около 2700 км/час. После публикации сенсационного сообщения Арнольда, в котором впервые появился термин «летающая тарелка», началась «погоня» за неопознанными летающими объектами (НЛО). За НЛО часто принимают астрономические и атмосферные явления, а также аэростаты, ракеты, спутники. Мало кто знает, например, что бывают аэростаты с оболочками в форме линзы. А иногда запускают связки из десятков воздушных шаров. Появление в сумерках такой цепочки, подсвеченной опустившимся за горизонт солнцем, выглядит впечатляюще. И все же некоторые явления пока не поддаются «расшифровке».

Рассказ космонавта Гречко: «Я выглянул в иллюминатор и увидел, что нас преследуют «тарелки». Причем они идут четким строем, и иногда на них заметны даже красные отблески. Я говорю Юрию Романенко: «Смотри, летят!» Он улыбнулся и ответил, что это просто пылинки, которые отделились от обшивки станции во время коррекции. Так как в космосе невозможно определить расстояние, то нам кажется, что объекты находятся далеко, на самом же деле пылинки у иллюминатора. Когда к нам в гости прилетели другие космонавты, у меня появилась идея их разыграть. Я постучал пальцем по иллюминатору, и отлетело восемь пылинок. Подозвал гостей и показал им «НЛО», заметив, что сейчас они не опасные – преследуют нас, но не атакуют». Гречко не стал раскрывать секрет сразу. А на земле «секретная информация» просочилась, и пошли слухи…

25 июня

Удивительное вещество вода

25 июня 1783 года французский химик Антуан Лавуазье (1743–1794) сообщил, что вода – это соединение водорода и кислорода.

«Тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое», – обращался к воде Антуан де Сент-Экзюпери. И сегодня вода не перестает удивлять ученых. Почти все ее физические свойства – исключение в природе. Это объясняется особого рода взаимодействием молекул воды: каждый из атомов водорода одной молекулы оттягивает к себе электроны атомов кислорода в соседних молекулах. За счет такой водородной связи молекулы объединяются в сложные агрегаты, размеры которых гораздо больше размеров одной молекулы.

Лед имеет рыхлую сетчатую структуру, в которой остается много свободного объема. При плавлении его сетчатая структура частично сохраняется. Молекулы в талой воде образуют сложные агрегаты, сохраняющие свойства льда. При нагревании часть агрегатов распадается, их размеры становятся меньше, поэтому вода уплотняется – самой плотной она бывает при 4 °C. Зимой вода с температурой 4 °C опускается на дно, а сверху остаются более холодная вода и лед, и перемешивание (конвекция) прекращается. Благодаря этому свойству воды ее обитатели живут зимой на дне глубоких водоемов.

Эта же особенность молекулярного строения воды объясняет рекордно большие значения ее теплоемкости, теплоты плавления и парообразования. На экваторе вода поглощает огромное количество солнечного тепла и переносит морскими течениями в холодные широты. Тепло, выделяющееся при замерзании воды, задерживает наступление зимних холодов. Вода – это великий распределитель тепла по Земле.

26 июня

Король физики викторианской эпохи

26 июня 1824 года родился Уильям Томсон, позднее лорд Кельвин, один из основателей термодинамики (ум. 1907).

Именно Томсон предложил абсолютную шкалу температур (в его честь названа единица ее измерения – кельвин). Ему принадлежит одна из формулировок Второго закона термодинамики (о невозможности полного превращения теплоты в работу в циклическом процессе). Томсон развил учение о сохранении энергии и ввел понятия кинетической и потенциальной энергии. Разрабатывая теорию электромагнитных колебаний, он вывел формулу для расчета периода колебаний (формулу Томсона). Он оценил возраст Земли, а также конструировал приборы и принимал заметное участие в прокладке первого трансатлантического телеграфного кабеля.

Уже в 10-летнем возрасте он поступил в университет Глазго; когда затем стал студентом Кембриджа, один из профессоров говорил своему коллеге: «Вы и я годимся только на то, чтобы подчищать опечатки в его работах». В 22 года Томсон стал профессором, в 27 был избран членом Королевского общества, в 42 посвящен в рыцари. За научные заслуги Томсон получил звание пэра и титул лорда Кельвина. Авторитет его в научном мире был огромен.

Томсон создал морской компас с компенсацией магнетизма железного корпуса судна. Сначала Адмиралтейство отнеслось к изобретению скептически, опасаясь, что «компас слишком нежный и наверняка очень хрупкий». В ответ Томсон швырнул компас в комнату, где заседала комиссия; компас не повредился. Затем он швырнул в комнату стандартный компас, и тот не выдержал броска. Новый компас был принят на вооружение всего флота.