16,3 тыс подписчиков

Зевота и шаровая молния. Семь загадок, над которыми ученые бьются до сих пор

21 июня 202421 июн 2024

6 мин

Оглавление

Шаровая молния: тайны и происхождение
Какова же роль темной материи и энергии?
Почему происходит зевота?

Не на все вопросы наука может дать точный ответ. Ученые Пермского Политеха рассказали, как интерпретирует эти загадки наука.

Шаровая молния: тайны и происхождение

Обычная молния возникает из-за электрической разности потенциалов в облаках. Затем электронные лавины создают ветвистый разряд, направленный к земле. Шаровая молния, другое загадочное явление, является светящимся объектом, который часто появляется во время грозы. Ее возможное происхождение связано с электрическими разрядами в атмосфере или даже формированием из различных объектов, таких как деревья.

— От Солнца к Земле постоянно поступает поток положительно заряженных протонов — ядра атомов водорода. Попадая в воздух, они вызывают ядерные реакции. Потоки частиц проходят сквозь атмосферу, создавая каналы ионизированных атомов воздуха, по которым и движутся электронные лавины ветвистого электрического разряда. Он направляется от положительно заряженного облака в твердую землю с «минусовым» зарядом, — объясняет кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики ПНИПУ Вячеслав Кирчанов.

В 1954 году физик Тар Домокош наблюдал формирование шаровой молнии во время грозы. Этот объект, похожий на сверкающий шар, вращался в воздухе и внезапно исчез. Ученый предположил, что это произошло из-за вихревого кольца, созданного разностью температур. Китайские ученые в 2012 году зафиксировали светящуюся шаровую молнию и обнаружили спектры железа, кремния и кальция вместо обычных линий ионизированного азота.

Нобелевский лауреат Петр Капица в 1950-х годах смог создать сферический газовый разряд, изменяя яркость и цвет свечения с помощью органических добавок. Он предположил, что шаровая молния образуется из-за высокочастотных колебаний, возникающих после обычной молнии. Это явление представляет собой интересный случай сохранения электромагнитной энергии без дополнительных средств.

Какова же роль темной материи и энергии?

Согласно современной физике, Вселенная состоит из различных компонентов, включая видимую материю и дополнительные темные составляющие. Видимое вещество, которое мы видим и знаем, составляет лишь крошечную часть общей массы — всего 5%. Темная материя и энергия занимают оставшиеся 95%.

Темная материя, одна из темных составляющих, пока остается загадкой для науки. Она не излучает электромагнитные волны и не наблюдается напрямую, но проявляется через гравитационное взаимодействие с видимой материей. Темная энергия, другая загадочная составляющая, действует как антигравитация, толкая пространство и способствуя ускоренному расширению Вселенной. Она составляет целых 70% от общей массы Вселенной.

Темная энергия, хотя равномерно распределена, взаимодействует с обычной материей только через гравитацию и имеет низкую плотность, оставаясь одним из самых фундаментальных загадочных явлений в физике.

Почему происходит зевота?

Точные причины этого феномена остаются неизвестными для науки до сих пор. Одним из наиболее убедительных объяснений является идея, что зевота имеет отношение к регуляции температуры мозга. Эту теорию поддерживают эксперименты на людях и животных. В дополнение к этому, зевание связывают с попыткой организма оживиться, поскольку человек, скорее всего, начнет зевать, когда ему скучно или монотонно, например, во время вождения автомобиля или на лекции. Люди реже зевают, когда они занимаются чем-то активным, отмечает Ольга Юрьева, кандидат психологических наук и доцент кафедры социологии и политологии ПНИПУ.

Также отмечается существование так называемой социальной (или эмоциональной) зевоты, когда наблюдая зевоту другого человека, мы начинаем повторять это действие — как будто заражаясь им. Неврологи объясняют этот феномен работой зеркальных нейронов, которые позволяют нам эмпатически чувствовать состояние другого человека и переживать его на себе. Наблюдения врачей показывают, что пациенты с нарушениями в социальном взаимодействии, например, с аутизмом, реже реагируют на зевоту других.

Роль и эффект плацебо

Плацебо — это понятие в медицине, когда препарат, не имеющий лечебных свойств, может вызвать положительный эффект у пациента. Изучение плацебо началось в 1955 году и оно оказало влияние на различные области медицины. Однако существует недостаточное количество исследований в настоящее время.

В науке различают понятия «плацебо» и «плацебо-эффект». Плацебо — это любая часть лечения, воздействующая на пациента и его болезнь неспецифическим, психологическим и физиологическим образом. Плацебо-эффект проявляется как улучшение состояния пациента после приема лекарств или лечебных процедур плацебо.

Существует также «ноцебо» — отрицательная версия плацебо, которая может вызывать неприятные или даже опасные последствия. Плацебо является сложным явлением, влияющим на все аспекты лечения. Считается, что плацебо-эффект связан с работой префронтальной коры головного мозга. Интересные результаты также показывают, что информация, предоставленная профессионалом, может оказать влияние на результат лечения. Факторы, влияющие на плацебо-эффект, включают авторитетность врача, особенности пациента, стоимость препарата, информацию о нем, а также его упаковку и внешний вид.

Значение отпечатков пальцев

Определение индивидуальности не только у людей, но даже у однояйцевых близнецов подтверждается через уникальность узоров на подушечках пальцев. Эти узоры остаются неизменными на протяжении всей жизни и могут восстанавливаться даже после получения травмы. Формирование отпечатков начинается на 17-й неделе внутриутробного развития: базальный слой эпидермиса начинает разрастаться быстрее, что приводит к созданию складок, отраженных на поверхности кожи.

Итак, хотя ученые до сих пор не достигли консенсуса относительно функции отпечатков, некоторые предполагают, что они способствуют трению, улучшая удержание предметов, в то время как другие утверждают, что их специальная структура повышает осязательные способности человека.

Почему некоторые люди чихают от яркого света?

Описания феномена, известного как световой чихательный рефлекс, имеет свои корни в трудах Аристотеля. Согласно исследованиям 2010 года, этот рефлекс является врожденным у значительного процента населения, составляющего от 18% до 35%. Однако, даже с предшествующим исследованием, ученым до сих пор не было дано четкого ответа на вопрос о причинах светового чихания.

Одна из гипотез предполагает, что активация тройничного нерва может играть ключевую роль в вызове этого рефлекса. Данный нерв находится вблизи зрительного и реагирует на увеличение освещения, порой даже вызывая спонтанное чихание — сообщает ученый-психолог из Пермского Политеха.

Почему люди делятся на правшей и левшей

Феномен разделения на правшей и левшей связан с так называемой функциональной асимметрией мозга, где большие полушария мозга выполняют разные функции. В процессе развития формируется либо левополушарная, либо правополушарная организация мозга. Причины этого разделения остаются загадкой для науки, однако считается, что дублирование функций мозга для другого полушария неэффективно. Известно, что правшей в мире намного больше, чем левшей, примерно около 15-17%.

Амбидекстры — люди, которые владеют одинаково хорошо обеими руками. Их считается немного, и они могут стать правшами или левшами под влиянием среды и культуры. Амбидекстрию можно развить как у взрослых, так и у детей, практикуя использование рук, которыми обычно меньше пользуются, и выполняя действия обеими руками одновременно.