Безумная Физичка

Существует мнение, что Эйнштейн придумал теорию относительности, задумавшись над этим вопросом. Задумаемся и мы. Представьте странную картину. Вы разогнались… до скорости света. И летите рядом с зеркалом. Сможете ли вы увидеть своё отражение? Вопрос звучит как фантастика, но за ним прячется очень красивая физика. Сначала важный момент: по законам природы человек с массой не может двигаться со скоростью света. Чтобы разогнать что-то материальное до такой скорости, потребовалась бы бесконечная энергия...

Теорию относительности мало кто понимает. А, значит, что бы я тут не утверждала, вряд ли найдётся человек,который аргументировано оспорит эти утверждения. Представь, что время — это не невидимые часы, одинаковые для всех. А что-то вроде мягкого пледа, который лежит на всей Вселенной. И чем сильнее его прижимают, тем медленнее он «течёт». Звучит странно? А теперь спокойно. Эйнштейн однажды сказал вещь, от которой у физиков отвисла челюсть: время идёт с разной скоростью в разных местах. Не потому что часы сломались...

На рынке петух стоит 5 рублей, курица 3 рубля, а цыплята - по рублю за 3 штуки. Сколько петухов, курочек и цыплят в сотне птиц, за которую заплатили 100 рублей? Уважаемые читатели. В комментариях напишите только ответ...

Кажется, вопрос — детский. Конечно, они оба весят один килограмм! Но давайте добавим немного физики и посмотрим, как наш бытовой ответ «тает» на глазах. Воздух — не пустота. У него есть плотность, и он давит на всё, что в нём находится. Вспомните Архимеда: любое тело, погружённое в газ или жидкость, теряет в вене ровно столько, сколько весит вытесненный им объём этого газа. Вот ключевой момент: килограмм железа — это маленький, компактный брусок. Он вытесняет совсем немного воздуха. Килограмм воздуха — это огромный, наполненный газом куб со стороной чуть больше метра...

Это кажется магией: кошка, падающая спиной вниз, в полёте переворачивается и приземляется на четыре лапы. Это не сверхъестественная способность, а филигранная физика. Мозг и тело кошки работают как гироскоп и демонстрируют закон сохранения момента импульса. Представьте фигуриста, вращающегося на льду. Прижав руки к телу, он крутится быстрее, разведя их — медленнее. Он меняет скорость вращения, но общий момент импульса (количество «вращательности») остаётся неизменным, так как нет внешнего воздействия...

Представьте, что вы стоите не на Земле, а на другой планете. После местного «дождя» в небе вспыхивает радуга. Возможно? Да! Но это будет другое зрелище. Наша радуга — лишь частный случай. Для неё нужны свет звезды и сферические капли, которые этот свет преломляют. На других планетах «каплями» могут быть кристаллы льда, серная кислота или жидкий метан. Венера: бледное гало в ядовитом тумане На Венере идут дожди из серной кислоты, испаряющиеся в раскалённой атмосфере. Её облака — однородная взвесь мелких капель...

Помните Ивана Пухова из «Чародеев»? Его главный урок — «Вижу цель — не вижу препятствий». В нашем макромире это - бодрый ментальный настрой. Но в мире квантовых частиц — это буквальное руководство к действию. И называется оно квантовое туннелирование. Непонятно? Мне тоже, давайте разберёмся. Представьте, что вы — футбольный мяч, катящийся к подножию высокой горы (это и есть ваша «стена»). В нашем привычном мире, чтобы оказаться по ту сторону, вам нужна энергия, чтобы перекатиться через вершину. Если её нет — вы останетесь здесь...

Частый вопрос и причина страхов: в нашем доме два устройства с антеннами. Одно — быстро греет еду. Другое — мы прижимаем к голове. Оба используют "излучение". Неужели мобильник — это мини-микроволновка? Давайте разбираться без паники. Микроволновка: чемпион по направленному удару. Представьте толпу на стадионе (это молекулы воды в вашем супе). Микроволновка — это мощный мегафон, который кричит на строго одной частоте — 2,45 ГГц. Это — частота резонанса молекул воды. Услышав её, молекулы начинают бешено толкаться и вращаться, сталкиваясь с соседями...

Представьте: Земля — это гигантский волчок, который вращается со скоростью 1670 км/ч на экваторе. Что, если он вдруг врежется в невидимую стену и мгновенно замерзнет? Этот сценарий не про медленное затухание, а про щелчок выключателя. И последствия будут апокалиптическими. Секунда 1: Атмосферный ураган века. Воздух, океаны и всё, что не привинчено к земной коре, продолжит двигаться по инерции. На экваторе возникнет ветер, скорость которого превысит скорость звука — более 1200 м/с. Это не ураган, это стена из воздуха, сдирающая с поверхности всё: леса, города, верхний слой почвы и целые океаны...

Кажется, всё очевидно: наступаешь на лёд, он слегка подтаивает от давления, и образуется тонкая плёнка воды — природная смазка. Эту версию рассказывают в школе. Но учёные до сих пор спорят, и тут всё гораздо интереснее. Главный вопрос: почему мы скользим, даже если стоим на льду на коньках абсолютно неподвижно? Представьте себе лёд под микроскопом. Его поверхность — не идеальная твёрдая решётка. Даже при -10°C верхние слои молекул воды ведут себя странно. Они не замерзают «намертво», а остаются в полужидком, «размазанном» состоянии...

Давайте проведём эксперимент. Представьте, что вы едете на машине и высовываете руку в окно. Ладонь параллельна земле — ветер просто бьёт по ней, отталкивая назад. Это как доска, которую вы тянете по воде, — сопротивление. А теперь поверните ладонь немного ребром вперёд, под небольшим углом к набегающему потоку. Что происходит? Ветер перестаёт просто давить на ладонь сверху. Он начинает её ОБХОДИТЬ. И вот тут магия: Получается, что снизу на руку давит сильнее, чем сверху. Эта разница давлений и стремится поднять вашу руку вверх...

Есть ощущение, что небо — это просто «фон», который всегда был. Голубой днём, розово-красный вечером. Но на самом деле это один из самых красивых физических спектаклей, который идёт без перерыва — бесплатно и в 4K. Начнём с главного: Солнце светит белым светом. А белый — это не «один цвет», а целая радуга, смешанная в один луч. Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый — все вместе. Когда этот свет летит к нам из космоса, с ним всё просто: вакуум почти ничему не мешает. Но дальше он врезается в атмосферу Земли — и вот тут начинается магия...