Берёте в руки обычный карандаш №2 и даже не подозреваете, что держите инженерное чудо, о котором ходят легенды. История карандаша полна таких поворотов, что любой детектив позавидует. Давайте разбираться в истории и устройстве этого хитроумного и такого привычного предмета с точки зрения науки.
В январе 2019 года команда легендарного шоу "Разрушители легенд. Дети" решила проверить популярную в интернете историю - можно ли нарисовать карандашом линию в 56 км.
Откуда вообще взялись эти 56 км? В 2007 году журнал Discover опубликовал строчку: «Карандаш №2 может провести линию в 35 миль или написать 45 тысяч слов». Без пояснений, без ссылок на какое-либо исследование. Журналисты во всех СМИ подхватили и растрезвонили. Однако всё решается просто - проверкой на практике!
Адам Сэвидж и его молодые коллеги взяли обычные карандаши и устроили контролируемый эксперимент.
Сейчас я вас буду немного разочаровывать. Но только в одной цифре!
Непрерывная линия в 56 километров — МИФ. Опровергнуто начисто.
Но 45 тысяч слов — ПОДТВЕРЖДЕНО. На их написание потребовалось более 100 часов. Это целая книга!
Письмо и непрерывная линия — это две разные вещи.
Когда вы пишете текст, между буквами остаются пробелы. Между словами — пустота. Грифель касается бумаги примерно 30% времени, остальное — воздух. А вот непрерывная линия — это когда карандаш ни на секунду не отрывается от бумаги. Каждый миллиметр пути съедает графит.
Журналист Том Тайнер провёл домашний эксперимент с карандашом. Наточил остро и рисовал горизонтальную линию. Через 213 метров кончик затупился. Пришлось точить снова. Подсчитал: карандаш можно заточить примерно 34 раза. У него получилось нарисовать линию в 8 километров.
А вот если покупать дорогой карандаш, то он заканчивается...быстрее. В три раза! Почему дорогого карандаша хватает не надолго? Потому что в нём больше графита, меньше глины. Он оставляет более тёмный и жирный след, но расходуется быстрее.
Жёлтая лихорадка: почему карандаши цвета императора
Замечали, что большинство карандашей жёлтые? Это не случайность и не дешёвая краска. Это гениальный маркетинговый ход XIX века с привкусом китайской императорской власти.
В 1890-х годах лучший графит в мире добывали в Китае. Австрийская компания Hardtmuth начала поставлять карандаши с этим премиум-графитом и столкнулась с проблемой: как объяснить покупателям, что это топ-уровень? Решение было изящным — покрасили карандаши в жёлтый.
Почему жёлтый? В Китайской империи жёлтый цвет принадлежал исключительно императору. Только члены императорской семьи могли носить жёлтую одежду. Цвет ассоциировался с Жёлтым императором — легендарным прародителем китайской цивилизации.
Синхронизация сработала идеально. Жёлтый карандаш стал символом качества. Традиция живёт до сих пор, хотя сейчас лучший графит добывают в Шри-Ланке.
Карандаш №2: почему именно он правит миром
Вы когда-нибудь задумывались, почему на всех стандартизированных тестах требуют именно карандаш №2? Не №1, не №3 — именно второй номер. Дело в оптическом сканировании.
В 1960-х появились машины Scantron для автоматической проверки тестов. Принцип простой: свет сканирует лист, если клетка заполнена — свет блокируется, если пуста — проходит. Компьютер читает результат.
Проблема: разные карандаши блокируют свет по-разному. Карандаш №1 (мягкий, тёмный) размазывается и может создать ложные отметки. Карандаш №3 (твёрдый, светлый) оставляет слишком бледный след — сканер не видит. А вот №2 (HB) — идеальный баланс. Тёмный достаточно для чёткого чтения, но не размазывается.
Поэтому в США этот карандаш №2 стандартизирован - как обязательный для всех тестов. Так простой карандаш стал судьёй миллионов судеб.
Физика письма: гениальность на молекулярном уровне
Если посмотреть под микроскопом на след карандаша, увидите нечто удивительное: толщина графита на бумаге — примерно 20 нанометров. Это всего 143 атома углерода в толщину.
Графит состоит из слоёв углерода, скреплённых слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Когда вы пишете, эти слои легко отделяются и переносятся на бумагу. Внутри слоя связи прочные — графит держится. Между слоями — слабые. Это асимметрия делает письмо возможным. Если бы все связи были прочными, графит был бы твёрдым как алмаз. Если бы все были слабыми — просто порошок.
Карандаш кажется примитивным инструментом. Но это скромное совершенство инженерной мысли.
Когда берёте карандаш в руки, держите результат столетий оптимизации. Графит — единственный материал, который отслаивается легко, но остаётся видимым.
Так что хоть один простой карандаш не может провести линию в 56 километров, но он может написать целую книгу. И это куда больше впечатляет.