Это что, новый выпуск рубрики по Шнобелевке? Да! Прошлый вы можете прочитать по ссылке, а в этой статье мы разберём новые 5 ярких околофизических кейсов, которые доказывают, что иногда настоящая наука начинается с очень странных вопросов и здорового чувства юмора.
Напомним, что Шнобелевская премия – аналог Нобелевской, но выдаётся за, на первый взгляд, бессмысленные или необычные исследования, которые всё же вызывают определённый интерес. Как говорит эпидемиолог Мило Пухан, сам лауреат Шнобелевской премии 2017 года: «Шнобелевская премия делает исследования заметными и делает это с улыбкой».
Каждое исследование лауреата публикуется в серьёзном научном журнале и проходит рецензирование. А за абсурдной формулировкой часто скрываются действительно важные открытия: изучение фазовых переходов сырного соуса – это прикладная физика; предпочтения ящериц в пицце – это экология и поведение животных; 35 лет наблюдения за ногтем – это вклад в понимание биологических ритмов человека.
Кейс № 1. Физика и овцы: как безопасно перетаскивать животных (2003 год)
В 2003 году Шнобелевскую премию по физике получили Джек Харви, Джон Кулвенор, Воррен Пейн, Стив Каули, Майкл Лоуренс, Дэвит Стюарт, Робин Вильямс из университета Балларта (Австралия) и университета Южной Австралии. В 2002 году они опубликовали в журнале Applied Ergonomics доклад «Анализ сил, необходимых, чтобы перетащить овец по различным поверхностям».
Учёные провели эксперимент с участием восьми профессионалов по стрижке овец. Они измеряли силу, затраченную на перетаскивание животных, меняя текстуру поверхности пола и его наклон. Из цитаты доклада:
«Некоторые опасные и вредные факторы для здоровья лиц, профессионально осуществляющих стрижку овец, связаны с необходимостью перетаскивания овец на специально оборудованную для стрижки платформу. Полы могут быть построены из различных материалов и могут иметь разный уровень наклона».
Результат исследования оказался практичным: самый безопасный и удобный способ перемещения животных – с помощью деревянных досок, уложенных под уклоном 10–15 градусов вдоль маршрута. Любое отклонение от этого правила снижает эргономичность процесса.
Кейс № 2. «Правило пяти секунд»: миф под микроскопом (2004 год)
Лауреатом премии стала Джиллиан Кларк, решившая проверить «правило пяти секунд». Суть исследования – понять, насколько быстро бактерии попадают на еду, упавшую на пол.
Для анализа на гладкую и шероховатую плитку наносили культуру кишечной палочки, затем помещали на неё кусочки печенья и конфеты на разное время. После образцы изучали под микроскопом.
Итог: «правило пяти секунд» было опровергнуто — бактерии обнаружились на всех образцах, даже если еда пролежала на полу меньше нескольких секунд. Кларк также выяснила, что 70 % женщин и 56 % мужчин считают, что если упавшая на пол еда пролежала там менее 5 секунд, то есть её безопасно.
Кейс № 3. Взрывные брюки: история одного фермера (2005 год)
Джеймс Уотсон из Университета Мэсси в Новой Зеландии получил Шнобелевскую премию за статью «Значение взрывающихся брюк Ричарда Бакли».
В 1931 году фермер Ричард Бакли весь день опрыскивал крестовник на своих полях, а когда вернулся домой, повесил брюки у огня, чтобы высушить. Штаны внезапно взорвались и загорелись. Бакли вынес их на улицу, но они продолжали взрываться и гореть несколько минут.
Причина – хлорат натрия, который фермеры использовали для уничтожения сорняков. При нагревании он разлагается с выделением кислорода, что может привести к взрыву. Уотсон проанализировал экономические, исторические и социальные предпосылки широкого использования этого вещества в сельском хозяйстве.
Кейс № 4. Давление у какающего пингвина: физика в Антарктиде (2005 год)
Ещё одни лауреаты 2005 года – профессор биологии из Международного университета Бремена Виктор Бенно Мейер‑Рохов и его коллега из венгерского университета Йожеф Галь. Их работа «Давление, образующееся у какающего пингвина — расчёт дефекации у птиц» была опубликована в 2003 году в журнале Polar Biology.
Исследование началось в 1993 году. Учёные использовали принципы физики для расчёта давления, опираясь на косвенные данные: наблюдать за птицами напрямую было сложно – к ним нельзя приближаться ближе чем на 5 метров без специального разрешения.
Выяснилось, что взрослые пингвины генерируют около 10 килопаскалей (77 мм рт. ст.) для выброса водянистого материала и до 60 килопаскалей (450 мм рт. ст.) для выброса более вязких фекалий.
Это нужно, чтобы экскременты улетали подальше от гнезда.
Кейс № 5. Почему спагетти ломаются на много частей? (2006 год)
Французские физики Базиль Одоли и Себастьян Нойкирх получили Шнобелевскую премию за исследование «Фрагментация стержней каскадными трещинами: почему спагетти не разламываются пополам», опубликованное в 2005 году в Physical Review Letters.
Учёные выяснили, что спагетти ломаются больше, чем на две части, из‑за каскадного эффекта:
- При изгибе напряжение концентрируется в слабом месте стержня – там возникает первый разлом.
- Затем по макаронине распространяется волна распрямления, которая увеличивает кривизну в других участках и провоцирует дополнительные трещины.
Понимание механизмов разлома стержней важно не только для кулинарии, но и для инженерии, медицины и нанотехнологий – там, где нужно контролировать геометрию и механические характеристики материалов.
За каждым вопросом, каким бы смешным он ни казался, стоят настоящие исследования и вклад в мировую копилку знаний. Шнобелевская премия учит нас главному: наука может быть разной – серьёзной и весёлой, сложной и понятной. Но всегда увлекательной, если смотреть на неё с хорошим чувством юмора и иметь желание разобраться в окружающих нас явлениях.
Продолжайте удивляться! Подписывайтесь на наш Телеграм‑канал и VK-сообщество, чтобы узнавать о физике ещё больше интересных фактов.