УМАПАЛАТА

Сегодня у нас будет тема из разряда: «Майор "Разрешите докопаться", предъявите документы». Бывают ли круглые объекты? Хоть что-нибудь истинно круглое в реальности бывает? Начертим на листе бумаги круг. Корявенько, но годится. А теперь захотели мы посчитать его площадь. Одним из способов будет – вписать в круг много-много маленьких квадратиков, каждый по 1 см². Вписали квадратики, посчитали количество в штуках, узнали площадь круга. Но только примерно. Потому что смотри-ка: квадратики не стыкуются к границе круга так уж плотненько, остаётся зазор...

– Шта!? (из древнего интернета) Сегодня мы поговорим о замечательной штуке – штольне. Все могут визуально представить себе шахту – глубокий колодец под землю. Так вот штольня – это горизонтальная сестра шахты. Такой туннель в горе, который выходит прямо на поверхность земли. Первые аналоги штолен появились ещё в глубокой древности – археологи находят следы таких выработок в Древнем Египте и Месопотамии, датируемые примерно третьим и вторым тысячелетиями до н.э. Добыча серебра в Древнем Риме велась нередко через штольни...

Многие знают, что катализатор – это такой материал, который ускоряет химические реакции. Сегодня мы обсудим, каким образом он это делает. Представим себе, что есть два газа: А и Б. Они не взаимодействуют друг с другом, их молекулы летают в одном объёме, по временам сталкиваются друг с другом, но толку - ноль. Теперь представим, что в этот объём мы добавили катализатор, например, платиновую фольгу. Что изменилось? Молекулы А и Б получают возможность «сесть» на платину (адсорбироваться на ней), и теперь условия для их взаимодействия меняются...

Почему одни металлы более пластичные, а другие – более хрупкие? Обсудим. Во-первых, вспомним, что все металлы обладают той или иной пластичностью, то есть способностью деформироваться под нагрузкой без разрушения. Иначе говоря, гнуться, тянуться или плющиться, не разрушаясь. Этим своим свойством они обязаны металлической связи, удерживающей атомы (ионы) металла в одной кристаллической решётке. В металле все валентные электроны коллективизированы и свободно перемещаются по всему объёму материала, образуя «электронный газ», который удерживает положительно заряженные ионы друг с другом...

Все мы привыкли видеть, как растения тянутся вверх к солнцу, а корни уходят вниз под землю. Может ли быть по-другому? Оказывается, что вполне. В космосе. В невесомости, на орбите, растения оказываются в мире без «верха» и «низа». Такое положение дел сбивает растение с толку. Не имея гравитации в качестве направляющей, бедному салату приходится ориентироваться на другие факторы: свет и воду. Стебли всё так же тянутся к свету (фототропизм доминирует), а корни ищут влагу (гидротропизм) и кислород, раскидываясь в разные стороны, как щупальца осьминога...

Может ли грядущий GAI заменить всех ученых в будущем (а некоторых уже и в настоящем)? Обсудим. Что делает ученый-экспериментатор? Он пользуется своей контекстностью: знаниями, опытом, наблюдениями, чтобы у себя в голове скрещивать различные элементы из одной или разных научных областей, в результате чего рождается постановка вопроса и способ ответа на этот вопрос. Если ученый хороший, то скрещивания идей в голове годные и потенциально отвечают на животрепещущие вопросы: например, как повысить урожайность озимых, усталостную прочность стали или блестящесть лака для ногтей...

Тарелки, фанфары… настало время взяться за одну из самых известных формул в мире: E = m c^2. Её знают все, а понимают и того меньше. А ведь за этими буквами скрывается революционная идея, которая перевернула наше понимание Вселенной. Часто формулу объясняют примерно так: масса пропорциональна энергии. Масса и есть энергия. Даже в самой маленькой массе заключена колоссальная энергия. Верь в себя и всё получится! Подписываюсь под каждым словом, но предлагаю взглянуть на менее оракульское и более осязаемое пояснение...

Как-то мы заводили разговор о поляризации и одной из первых поляризационных пленок для солнцезащитных очков. А сегодня обсудим хитрые «самополяризующиеся» (на самом деле самозатемняющиеся) очки. На улице, под ярким солнцем, они темнеют, превращаясь в стильные солнцезащитные, а в помещении приходят в себя и делаются прозрачными. А самое главное линзы этих очков могут быть и плюсовыми, то есть вполне функциональными для людей с ослабленным зрением. История этих очков началась в середине 20-го века, когда американские химики Стэнли Стуки и Уильям Армистэд работали на компанию Corning Glass Works...

Мне кажется, многие наблюдали, что летом всех тянет на приключения и всякую суету, а зимой хочется сидеть дома и не дергаться. На лицо влияние температуры на активность человека. Такое же есть и в химии. Бывает так, что мы сливаем вместе два вещества, которые по справочнику должны реагировать и давать новое третье вещество. Однако по какой-то причине ничего не происходит, молекулы исходных веществ какие-то грустные и вялые и взаимодействовать не хотят. Так будут обстоять дела, если температура системы окажется недостаточной для реакции...

Сегодня позволим себе порассуждать на общие темы. Поговорим, например о консервативности академической науки, которая тем не менее при необходимости быстро может забыть свою консервативность и обрасти подпевалами, которым всё очевидно и они всё готовы объяснить. До середины 20-го века жить на Земле было веселее. Тогда у землян с вероятностью весьма далекой от нуля были планетарные соседи. Так в 19-ом и начале 20-го вв. вполне серьезно обсуждалась развитая цивилизация на Марсе, обустроившая свою планету целой системой каналов, которые хорошо были видны с Земли в телескоп...

На первый взгляд может показаться, что процесс разложения воды контролировать непросто. На электроде из одной молекулы воды, хочешь – не хочешь, будет получаться кислород и H⁺ (если дело было на аноде) и водород и OH⁻ (если на катоде). Эти H⁺ и OH⁻ ведь могут рано или поздно образовать водород и кислород (плюс новую молекулу воды) для баланса? Или этого можно избежать? На практике очень даже можно. Мы имеем дело с двумя, в общем-то, отдельными процессами: анодной полуреакцией (кислородная эволюция, OER) и катодной полуреакцией (водородная эволюция, HER)...

Мы уже как-то обсуждали, что вода способна самопроизвольно распадаться на OH⁻ и H⁺. Еще мы говорили, что если опустить в воду (а лучше — в электролит) два электрода, то этот процесс станет называться электролизом, а его скорость заметно возрастет. Наконец, мы затрагивали тему электрокатализа, когда на электрод мы наносим катализатор, чтобы управлять скоростью реакции на нем. Вооружившись всеми этими знаниями, мы можем перейти к теме электрокаталитического разложения воды. Каждый из электродов способен напрямую окислять или восстанавливать молекулу воды...