УМАПАЛАТА

Помню, в детстве объясняли, что молния берется, когда две грозовые тучи сталкиваются. А вот про гром, что-то не помню, чтобы объясняли. Возьмемся что ли сами объяснить, чего там так громко грохочет, когда тучки сталкиваются. На микроуровне молния - это стремительный разряд, когда электроны, накопившиеcя между облаком и землёй (или внутри облака), срываются в пробое на нашу грешную землю. Тогда держись, напряжение достигает миллионов вольт, а ток - десятков тысяч ампер. Этот разряд нагревает канал молнии до 30 000 °C (в пять раз горячее поверхности Солнца) за доли секунды...

Во второй половине 19-го века жил-был норвежский математик Софус Ли. Изучал непрерывные симметрии - преобразования, которые плавно изменяют объекты, сохраняя их свойства. Он искал способ описать, как такие изменения, например вращения или смещения, взаимодействуют друг с другом. Для этих операций ему пришлось выдумать специальный коммутатор: [X, Y] = XY – YX, где X и Y - элементы алгебры, например разные операторы или векторы. Если в результате работы коммутатора, получаем ноль, преобразования «дружат» и могут меняться местами; если нет, значит порядок их применения важен...

Представим себе пузырьки воздуха в воде. Маленькие, безобидные, забавные. А как эти крошечные упрямые ребята могут существовать на больших глубинах, где гигантское давление порой сминает стальные конструкции? Как эти малыши выдерживают давление, сравнимое с баллонами для дайвинга? На глубине, скажем, 4000 метров, давление достигает 400 атмосфер. Казалось бы, любой пузырёк воздуха, попавший туда, должен сжаться до микроскопических размеров или вовсе исчезнуть. Пузырьки на глубине часто содержат не...

Вот бывают же в жизни идеальные совпадения: хлеб и масло, уставший человек и подушка, пемза и пятки. Пемза - это вулканическое стекло, образованное при взрывных извержениях вулкана. Чтобы получилась пемза, нужна лава, богатая кремнезёмом (SiO₂, около 60–70%). Когда такая лава вырывается из вулкана, газы, растворённые в ней, резко расширяются, как пена в газировке. Таким образом достигается большой объем и пористость, а кремнезем обеспечивает "конструкцию" твердостью и прочностью. Лава быстро застывает,...

Согласно легенде в 1790-х, когда юному Карлу Гауссу, пока еще не великому математику, а ученику начальной школы в Брауншвейге, учитель задал задачу: сложить числа от 1 до 100. Учитель рассчитывал, что мальчуган просидит над задачей не меньше получаса, но наглец позволил себе решить её за минуты. Как ему это удалось? Гаусс заметил, что пары чисел (1+100, 2+99 и так далее) дают 101, а таких пар 50 штук. Значит надо всего лишь перемножить 50×101=5050. Учитель был, мягко скажем, удивлен, а Гаусс уже тогда показал, как находить элегантные решения скучных задач...

Все помнят сцену, где жидкий терминатор проходит через прутья в погоне за Сарой Коннор. Интересно, а можно было бы, руководствуясь правилом «клин клином вышибают» остановить его жидким стеклом или прибить к полу жидкими гвоздями? Жидкое стекло - это прозрачный, вязкий водный раствор силиката натрия (Na₂SiO₃) или калия (K₂SiO₃). Его открыл немецкий химик Иоганн Фукс в 1818 г., экспериментируя с силикатами и щелочами. Получив много разных растворов, он обнаружил, что некоторые из них при высыхании твердеют, образуя стекловидную плёнку...

В погоне за острыми ощущениями люди готовы на многое. Вот скажем, отчего бы не прыгнуть с огромной высоты без парашюта в гигантскую сетку? Прекрасная же идея, замечательная? Всего лишь соблюдай ювелирную точность на гигантской высоте и все будет хорошо. Один из самых известных подобных прыжков был осуществлен в 2016 году. Американский скайдайвер Люк Эйкинс, шагнул из самолёта на высоте 7600 метров без парашюта. Крыльев у него тоже не наблюдалось. Две минуты свободного падения, скорость до 193 км/ч, и вуаля он мягко опустился в сетку размером 30х30 метров...

Мы привыкли видеть вулканы как далёкие, грозные горы, но порой миниатюрное извержение можно вызвать прямо на лабораторном столе. Именно это и демонстрирует эксперимент «Вулкан Бёттгера». Этот опыт, был назван в честь немецкого химика Рудольфа Бёттгера, открывшего бихромат аммония в 1827 году, и стал классикой демонстрационной химии уже в 19 веке, заставляя охать и ахать неподготовленную публику (да и подготовленную тоже). Суть эксперимента проста. На огнеупорной поверхности, будь то кафельная плитка...

Такую штуку как призма мы в основном знаем благодаря музыкальной группе Пинк Флойд. Но и кроме того, чтобы украшать собой обложку альбома, у призмы найдутся полезные применения. Призма преломляет свет. Это происходит из-за разных коэффициентов преломления сред, выражающихся в разных скоростях света в воздухе/вакууме (3х10^8 м/с) и призме/стекле (2х10^8 м/с). Когда луч проходит через её грани, он замедляется и его путь меняется. Разные цвета, составляющие видимый свет: от красного (700 нм) до фиолетового (400 нм) имеют разную длину волны и преломляются под разными углами...

У ребенка девяностых и нулевых навсегда останутся в памяти слова: «Сколько вешать в граммах?». А почему именно в граммах? А может надо еще поточнее? За последние столетия мы проделали долгий путь к высокой точности. О нем и поговорим. В древности простейшие рычажные весы появились около 2000 года до н.э. в долине Инда (нынешний Пакистан) и около 3000 года до н.э. в Египте, где использовали каменные эталоны вроде "дебена" (примерно 91 г) для взвешивания золота. Похожие весы с двумя чашами на рычаге были в ходу у шумеров и вавилонян, а к 1300 году до н...

Меня всегда поражало, как энергия переходит из одной формы в другую. Если задуматься, это чем-то похоже на конвертацию валют или переводы средств, где комиссии - это потери (а точнее рассеивание) энергии. Возьмем солнечный свет, который падает на землю, где его поджидают коварные растения. Лучистая энергия (фотоны, 400-700 нм) через фотосинтез (спасибо тебе, хлорофилл) превращается в химическую, которая запасается, например, в глюкозе (C₆H₁₂O₆) древесины . Какой КПД этого процесса? Около 1-2%: из 1000 Вт/м² солнечной энергии дерево "сохраняет" 10-20 Вт...

В сегодняшнем посте обойдемся без технических деталей и посвятим его целиком одному деятелю науки. Эйнштейн - это почти бренд. Символ науки двадцатого века, обладатель одной из самых узнаваемых фотографии, человек, чьё имя стало синонимом гения. И вот, с одной стороны, образ Эйнштейна принёс науке колоссальную пользу, он стал её человеческим лицом, тем самым «умным стариком», олицетворением силы разума. С другой стороны, этот же образ обернулся ловушкой: массовое сознание не нуждается в причинах и проверках, ему достаточно привычных догм...