Книга всеобщих заблуждений Митчинсон Джон

Каково нормальное состояние стекла?

Твердое.

Возможно, вы не раз слышали, что стекло – жидкость, которая остыла, но не кристаллизовалась и которая просто течет фантастически медленно. Это неверно – стекло bona fide[13] твердое.

В подтверждение заявлений о том, что стекло – жидкость, люди часто приводят в пример церковные витражи: указывают на нижнюю часть окна, где стекло толще.

Однако причина здесь вовсе не в том, что стекло со временем перетекло вниз. У средневековых стекольщиков порой просто не получалось отлить идеально равномерные стеклянные листы. В таких случаях они вставляли стекло в витраж толстым краем к полу – по вполне понятным причинам.

Путаница насчет того, считать стекло жидкостью или твердым телом, возникла от неверного прочтения работы немецкого физика Густава Тамманна (1861–1938), изучавшего свойства стекла и описавшего его поведение по мере затвердевания.

Согласно наблюдениям Тамманна, молекулярная структура стекла неупорядоченная – в отличие от четкого и аккуратного расположения молекул, скажем, в металлах.

Ища аналогию, ученый сравнил стекло с «переохлажденной жидкостью». Но сказать, что стекло похоже на жидкость, вовсе не означает, что стекло и есть жидкость.

В наши дни твердые тела подразделяют на кристаллические и аморфные. Стекло – это аморфное твердое тело.

Какой металл является жидким при комнатной температуре?

Помимо ртути, жидкими при комнатной температуре могут быть также галлий, цезий и франций. Поскольку все эти жидкости очень плотные (металлы все-таки), кирпичи, лошадиные подковы и пушечные ядра теоретически будут в них плавать.

Галлий (Ga) был открыт в 1875 году французским химиком по имени Лекок де Буабодран. Все, конечно, считали, что название нового элемента навеяно чисто патриотическими соображениями, однако на самом деле слово gallus по-латыни означает и «галл» («француз»), и «петух» – то же, что и «Lecoq» («Лекок»). Галлий стал первым химическим элементом, подтвердившим предсказанную Дмитрием Менделеевым периодическую таблицу. Из-за уникальных электронных характеристик галлий главным образом используют в кремниевых микросхемах. Его также применяют в проигрывателях компакт-дисков, поскольку в смеси с мышьяком галлий трансформирует электрический ток в лазерный луч, который и «считывает» информацию с поверхности диска.

Наиболее заметная область применения цезия (Cs) – атомные часы. Здесь цезий используется для определения атомной секунды. При контакте цезия с водой происходит крайне интенсивный взрыв. Слово «цезий» обозначает «небесно-голубой» – из-за ярко-голубых линий в его спектре. Впервые это явление было отмечено в 1860 году немецким ученым Робертом Бунзеном. Бунзен использовал спектроскоп, который изобрел вместе с Густавом Кирхгофом – человеком, доказавшим, что сигналы по телеграфным проводам проходят со скоростью света.

Франций (Fr) – один из самых редких химических элементов: по подсчетам ученых, на Земле он присутствует в количестве всего тридцати граммов. Это связано с тем, что франций столь радиоактивен, что моментально распадается, превращаясь в другие, более устойчивые элементы. В общем, металл этот жидкий, но ненадолго – максимум на пару секунд. Франций был выделен в 1939 году Маргерит Пере, работавшей в Институте Кюри в Париже. Он был последним элементом из найденных в природе.

Все эти химические элементы становятся жидкими при необычайно низких для металлов температурах, поскольку электроны в их атомах расположены таким образом, что им чрезвычайно трудно приблизиться друг другу и сформировать кристаллическую решетку.

Каждый атом плавает совершенно свободно, не притягиваясь к соседям, – точь-в-точь как и в других жидкостях.

Какой металл является наилучшим проводником?

Серебро.

Самый лучший проводник тепла и электричества является также и самым отражающим из всех химических элементов. Главный недостаток серебра в том, что оно слишком дорогое. Единственная причина, почему в нашем электрооборудовании мы используем не серебряные, а медные провода, заключается в том, что медь – второй по проводимости элемент – намного дешевле.

Помимо украшений, серебро главным образом используется в фотопромышленности, батарейках с длительным сроком эксплуатации и солнечных панелях.

Серебро обладает любопытнейшей способностью стерилизовать воду. Причем требуется буквально крошечное количество – десять частей на миллиард. Сей удивительный факт был известен еще с древнейших времен: так, в V веке до н. э. Геродот писал о персидском царе Кире, который постоянно возил с собой личный запас воды, взятой из особого источника, вскипяченной и запечатанной в серебряные сосуды.

И римляне, и греки не раз отмечали, что еда и питье, помещенные в серебряную посуду, сохраняются намного дольше. Сильные бактерицидные качества серебра использовались за множество веков до того, как были обнаружены сами бактерии. Этим можно объяснить, почему на дне древних колодцев часто находят серебряные монеты.

Небольшое предостережение, прежде чем вы начнете лить пиво в свою серебряную кружку.

Во-первых, серебро хоть и убьет бактерии в лабораторных условиях, однако далеко не факт, что оно даст тот же самый эффект, оказавшись у вас внутри. Многие из предполагаемых достоинств серебра до сих пор не подтверждены. А Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США даже запретило компаниям рекламировать пользу серебра для здоровья.

Во-вторых, существует такая болезнь – аргирия. Ее развитие напрямую связано с попаданием внутрь организма человека частиц серебра, растворенных в воде. Наиболее явным симптомом аргирии является отчетливый голубой оттенок кожи.

С другой стороны, соли серебра являются наиболее безопасным заменителем хлора в воде плавательных бассейнов, а в США серебром даже пропитывают носки легкоатлетов, чтобы ноги не пахли.

Вода – исключительно плохой проводник электричества, особенно вода чистая, которая, кстати, используется как диэлектрик. Все дело в том, что электричество проводят не молекулы H₂O, а растворенные в воде химикаты – например, соль.

Морская вода проводит электричество в сто раз лучше пресной, но даже при этом она в миллион раз худший проводник электричества по сравнению с серебром.

Какой из химических элементов является самым плотным?

Либо осмий, либо иридий – в зависимости от того, как мерить.

Оба металла чрезвычайно близки друг к другу по плотности и несколько раз менялись местами за последние годы. Третьим по плотности элементом является платина, за которой следуют рений, нептуний, плутоний и золото. Свинец где-то далеко в конце списка – он лишь вполовину такой же плотный, как осмий или иридий.

Осмий (Os) – очень редкий и очень твердый серебристо-голубой металл, открытый (вместе с иридием) в 1803 году английским химиком Смитсоном Теннантом (1761–1815).

Сын викария из Ричмонда, Теннант также был первым, кто показал, что алмаз есть одна из форм чистого углерода.

Название «осмий» происходит от греческого osme, «запах». Металл выделяет высокотоксичный осмиевый ангидрид (или четырехокись осмия), обладающий едким, раздражающим запахом, способным повредить легкие, кожу, глаза и вызвать сильные головные боли. Осмиевый ангидрид активно используют при снятии отпечатков пальцев, поскольку его пары вступают в реакцию даже с мельчайшими следами жира, оставляемыми пальцами, и образуют черные отложения.

Исключительная твердость и коррозионная стойкость осмия нашли применение в производстве долговечных граммофонных иголок, стрелок компасов и напайках на кончик пера дорогих авторучек – отсюда название торговой марки «Осмироид».

Осмий также имеет необычайно высокую температуру плавления, 3054 °С. В 1897 году это обстоятельство вдохновило Карла Ауэра на создание осмиевой нити накаливания для электрической лампочки, намного превосходившей по качеству бамбуковое волокно, которое использовал Эдисон. Впоследствии осмий был заменен вольфрамом, плавящимся при 3407 °С. Торговая марка «Осрам» была зарегистрирована Ауэром в 1906 году и является акронимом слов «ОСмий» и «вольфРАМ».

Ежегодно в мире производится менее 100 кг осмия.

Иридий (Ir) – желтовато-белый металл, относящийся, как и осмий, к группе платиновых. Название (греч. iris – «радуга») получил благодаря красивой, разнообразной окраске своих солей.

Иридий также имеет чрезвычайно высокую точку плавления (2446 °С) и в основном используется при изготовлении тиглей для металлического литья и закалки платины.

Иридий – один из самых редких элементов на Земле (восемьдесят четвертое место из девяноста двух); однако в тонком скальном слое на границе мелового и третичного периодов, возникшем примерно 65 млн лет назад, были обнаружены невероятно большие запасы этого металла.

Геологи полагают, что иридий мог появиться там только из космоса, и это лишь подкрепляет теорию, что именно падение на Землю гигантского астероида стало причиной исчезновения динозавров.

Откуда берутся алмазы?

Есть три вещи, сделать которые необычайно трудно: сломать сталь, раскрошить алмаз и познать самого себя.

Бенджамин Франклин

Из вулканов. Все алмазы образуются под землей, под воздействием сверхвысоких температур и давления, а на поверхность их выносят извержения вулканов.

Образование алмазов происходит на глубине от 160 до 480 км. Большинство алмазов находится в вулканической породе, называемой кимберлитовой, и добывается в районах, где вулканическая активность – обычное явление. Все остальные, случайные, алмазы попросту вымывает из кимберлитовых трубок.

На сегодняшний день в мире насчитывается двадцать стран, где добывают алмазы. Южная Африка по объемам добычи занимает пятое место – после Австралии, Демократической Республики Конго, Ботсваны и России.

Алмазы состоят из чистого углерода. Так же как и графит – вещество, из которого делают грифели для карандашей, но в котором атомы углерода расположены по-другому. Алмаз – одно из самых твердых веществ, встречающихся в природе: десять баллов по шкале твердости Мооса; графит же, наоборот, является одним из наиболее мягких веществ с показателем всего полтора балла, то есть чуть тверже, чем самое мягкое вещество по той же шкале – тальк.

Самый большой из всех известных человечеству алмазов имеет 4000 км в поперечнике и весит десять миллиардов триллионов триллионов карат. Обнаруженный прямо над Австралией (на расстоянии восьми световых лет), алмаз сидит внутри звезды Люси в созвездии Кентавра.

Астрономы назвали эту огромную звезду «Люси» в честь незабвенной классики «Битлз» «Люси в небесах с алмазами», однако «техническое» ее имя – «белый карлик Би-Пи-Эм 37093». Сама же песня была названа так из-за рисунка сына Джона Леннона, Джулиана, на котором он изобразил свою четырехлетнюю подружку Люси Ричардсон.

Когда-то алмазы были самым твердым из известных человечеству материалов. Однако в августе 2005 года немецким ученым удалось получить в лабораторных условиях еще более твердую штуку. Названный ACNR, новый материал состоит из связанных друг с другом углеродных «наностержней» и получается путем сжатия и нагревания сверхсильных молекул углерода до температуры 2226 °С.

Каждая из таких молекул состоит из шестидесяти атомов, переплетенных в пентагональной и гексагональной геометрии; говорят, что они напоминают крошечные футбольные мячи. ACNR – материал настолько твердый, что без труда царапает даже алмаз.

Как мы измеряем силу землетрясений?

По шкале MMS (иначе – шкала магнитуды сейсмического момента, или шкала Канамори).

Шкала MMS была разработана в 1979 году сейсмологами Хиро Канамори и Томом Хэнксом (никакой связи) из Калифорнийского технологического института. Ученые посчитали общепринятую шкалу Рихтера недостаточной, поскольку она измеряет лишь силу сейсмических волн, которая не вполне отражает последствия землетрясения. Серьезные землетрясения, имеющие одинаковый балл по шкале Рихтера, могут причинять разрушения абсолютно разных масштабов.

Шкала Рихтера измеряет сейсмические волны (или вибрацию), ощущаемые на расстоянии 600 км от очага землетрясения. Она была предложена в 1935 году Чарльзом Рихтером, который, как и Канамори с Хэнксом, работал сейсмологом в Калифорнийском технологическом институте. Рихтер разрабатывал свою шкалу вместе еще с одним ученым, Бенно Гуттенбергом, – первым, кому удалось точно измерить радиус ядра Земли. Гуттенберг умер от гриппа в 1960 году, так и не дожив до возможности измерить Великое Чилийское землетрясение (сильнейшее из всех когда-либо зарегистрированных и произошедшее четыре месяца спустя).

В отличие от шкалы Рихтера, шкала MMS суть выражение энергии, выделившейся при землетрясении. Сейсмический момент здесь высчитывается путем умножения смещения двух частей разлома на общую площадь пораженной зоны. Цель – дать значения, более понятные по сравнению с их эквивалентами на шкале Рихтера.

Обе эти шкалы являются логарифмическими: увеличение на два пункта означает в 1000 раз больше энергии. Так, взрыв ручной гранаты – это 0,5 по шкале Рихтера, а атомная бомба в Нагасаки – 5,0. Шкала MMS используется только для крупных землетрясений – выше 3,5 балла по шкале Рихтера.

По данным Геологической службы США, самыми крупными из всех официально зарегистрированных землетрясений в Северной Америке были малоизвестные землетрясения в долине реки Миссисипи в 1811–1812 годах – исходя из площади поражения (600 тыс. кв. км) и площади, на которой ощущались толчки (5 млн кв. км). В результате образовались новые озера, полностью изменилось речное русло. Площадь же чувствительных сотрясений в десять раз превысила ту, что имела место в Сан-Франциско в 1906 году. Церковные колокола звонили сами по себе аж до самого Массачусетса.

Предсказать, когда случится очередное землетрясение, невозможно. Один эксперт утверждал, что самый надежный способ – подсчитать число объявлений о пропавших собаках и кошках в местной газете.

В Британии каждый год происходит до 300 землетрясений, однако все они столь малы, что население замечает лишь каждое десятое.

Какое вещество является самым распространенным в мире?

а) Кислород.

б) Углерод.

в) Азот.

г) Вода.

Ни одно из перечисленных. Правильный ответ: перовскит – минеральное соединение магния, кремния и кислорода.

Перовскит составляет около половины общей массы нашей планеты. Именно из него в основном состоит мантия Земли. По крайней мере, так считают ученые, однако никому до сих пор не удалось взять образцы, подтверждающие эту гипотезу.

Перовскиты – семейство минералов, названное так в честь русского минеролога графа Льва Перовского в 1839 году. Перовскит – настоящая чаша Грааля для исследователей сверхпроводников: ведь материал этот способен проводить электричество без всякого сопротивления при обычных температурах.

Благодаря перовскиту мир «плавающих» поездов и суперскоростных компьютеров стал бы реальностью. А пока сверхпроводники работают лишь при бесполезно низких температурах (самая высокая из официально зарегистрированных на сегодняшний день – минус 135 °С).

Считается, что помимо перовскита мантия Земли состоит из магниевого вюстита (формы окиси магния, найденной также в метеоритах) и небольшого количества шистовита (названного так в честь Льва Шистова, аспиранта Московского университета, который в 1959 году синтезировал новую форму кремнезема под высоким давлением).

Мантия находится между корой и ядром Земли. Предполагается, что она твердая, хотя кое-кто из ученых считает, что на самом деле мантия – это очень медленно движущаяся жидкость.

Откуда же нам все это известно? Ведь даже извергнутые вулканами камни залегали не глубже 200 км от поверхности Земли, а до начала нижней мантии – ровно 660 км?

Чтобы оценить плотность и температуру внутри планеты, можно послать вниз импульсы сейсмических волн и записать сопротивление, с которым этим импульсам пришлось столкнуться.

Далее полученный результат можно сопоставить с нашими знаниями о структуре минералов, образцы которых у нас имеются – из коры и метеоритов, – и о том, что происходит с минералами под воздействием интенсивных температур и высокого давления.

Однако все это – как и многое другое в естествознании – всего лишь очередная высоконаучная догадка.

Чем пахнет Луна?

Судя по всему, порохом.

Всего двенадцать человек совершили прогулку по Луне, и все они – американцы. Очевидно, что в герметичных скафандрах астронавты не могли понюхать Луну, однако лунная пыль – штука жутко прилипчивая, и когда американцы вернулись обратно на корабль, то притащили на подошвах немало «грязи».

В своем отчете астронавты сообщили, что на ощупь лунная пыль напоминает снег, пахнет как порох и вполне сносна на вкус. На самом деле лунная пыль почти наполовину является силикатным стеклом из диоксида кремния, возникшего в результате столкновений метеоритов с поверхностью Луны. Кроме того, лунная пыль богата железом, кальцием и магнием, входящими в состав различных минералов.

В НАСА есть небольшая группа спецов-«нюхачей», которые обнюхивают каждый элемент оборудования, отправляющегося в очередной полет. Делается это для того, чтобы ни один из предметов не смог изменить хрупкий климатический баланс, созданный на Международной космической станции.

Популярный миф о том, что Луна сделана из сыра, пришел к нам из XVI века. Первая же выдержка из «Пословиц» (1564) Джона Хейвуда гласит: «Луна сделана из зеленого сыра». Авторам представляется, что в данном контексте слово greene («зеленый») использовано скорее в значении «незрелый», чем «имеющий зеленый цвет», поскольку молодые сыры часто выглядят «испещренными» – почти как Луна с ее знаменитыми кратерами.

Что вращается вокруг чего: Земля вокруг Луны или наоборот?

И то и другое. Они вращаются друг вокруг друга.

Орбиты двух небесных тел имеют один общий центр масс, расположенный примерно в 1600 км вглубь от поверхности Земли, так что Земля совершает три разных вращения: вокруг собственной оси, вокруг Солнца и вокруг этой точки.

Запутались? Не расстраивайтесь. Даже сам Ньютон говорил, что от мыслей о движении Луны у него пухнет голова.

Сколько у Земли лун?

Как минимум семь.

Разумеется, знакомая всем Луна (как называют ее астрономы) – единственное небесное тело, строго придерживающееся орбиты Земли. Однако теперь нам известно еще шесть «околоземных астероидов» (или «астероидов NEA»), которые следуют вместе с Землей вокруг Солнца, несмотря на то что увидеть их невооруженным глазом нет никакой возможности.

Первым из так называемых «коорбиталов», который удалось идентифицировать, был астероид Круинья (от названия самого древнего из зарегистрированных в Британии кельтских племен) – спутник размером около 5 км, открытый в 1997 году. Его орбита напоминает вытянутую лошадиную подкову.

С тех пор обнаружено еще пять, очень остроумно поименованных: 2000 PH₅, 2000 WN₁₀, 2002 AA₂₉, 2003 YN₁₀₇ и 2004 GU₉.

Но действительно ли они – наши луны? Многие астрономы ответят, что нет, хотя никто, разумеется, не назовет их заурядными астероидами. Как и Земле, им требуется примерно год, чтобы полностью обогнуть Солнце (представьте два гоночных болида, идущих по треку с одинаковой скоростью, но по разным дорожкам), и иногда они действительно подходят к нам так близко, что даже оказывают едва заметное гравитационное влияние.

В общем, как бы вы их ни называли – будь то «псевдолуны», «квазиспутники» или «астероиды-попутчики», – все они вполне заслуживают того, чтобы за ними приглядывать, – хотя бы потому, что в один прекрасный день некоторые из них вполне могут обосноваться на более правильной орбитальной траектории.

Сколько всего планет в Солнечной системе?

Девять – это неправильный ответ.

Их либо восемь, либо десять, а может, и двадцать одна. Есть даже те, кто скажет: пара миллионов. Наверняка на этот вопрос мы с вами все равно не ответим – до тех пор, пока Международный астрономический союз наконец не придет к какому-то решению с давно просроченным определением «планеты».

Никто уже не считает Плутон девятой планетой. Даже наиболее консервативные астрономы и те признали, что это планета скорее по «культурным», чем по научным соображениям (фактически это означает, что они не станут понижать ее статус, дабы не огорчать народ).

Первооткрыватели Плутона в 1930 году сами были не вполне уверены в этом вопросе – почему, собственно, и называли его «транс-Нептуновым объектом», или ТНО, – эдакое нечто на задворках Солнечной системы, где-то там, за Нептуном.

Плутон гораздо меньше остальных восьми планет; он даже меньше семи их лун. И не намного больше, чем его собственный основной спутник Харон (еще два, меньшие по размеру, были открыты в 2005 году). Орбита Плутона эксцентрическая и лежит в отличной от остальных планет Солнечной системы плоскости, плюс ко всему у Плутона абсолютно иной химический состав.

Четыре наиболее близкие к Солнцу планеты имеют среднюю величину и скалистый рельеф; оставшиеся четыре – газовые гиганты. Плутон – это крошечный шарик льда, один из 60 тысяч маленьких кометоподобных объектов, и это как минимум, образующих пояс Койпера на самом краю Солнечной системы.

Все эти планетоидные объекты (включая астероиды, ТНО и массу прочих субклассификаций) в совокупности известны как «малые планеты». На сегодняшний день официально зарегистрировано 330 795 таких небесных тел, и каждый месяц открывают еще по 5000 новых. По оценкам астрономов, всего подобных объектов с диаметром более километра может быть что-то около двух миллионов. Большинство из них слишком малы, чтобы именоваться планетами, однако двенадцать дадут Плутону сто очков вперед.

Одна из таких «малых планет», открытая в 2005 году и получившая очаровательное имечко 2003 UB₃₁₃, на самом деле даже больше Плутона. Недалеко от него ушли и остальные, вроде Седны, Оркуса и Кваора.

Вполне может случиться, что в конечном итоге мы с вами окажемся с двумя системами: восьмипланетной ^{3} Солнечной и системой пояса Койпера, включающей в себя Плутон и все остальные новые планеты.

Такой прецедент, кстати, уже был. Крупнейший из астероидов Церес считался десятой планетой Солнечной системы с момента своего открытия в 1801 году и вплоть до 1850-х, когда его статус был понижен до астероида.

Как бы вы летели сквозь пояс астероидов?

Глядели бы в оба, но вряд ли столкнулись бы хоть с чем-нибудь.

Вопреки тому, чего вы насмотрелись в плохих научно-фантастических фильмах, пояса астероидов, в большинстве своем, места довольно пустынные. Бойкие по сравнению с остальным космосом, но все равно пустынные.

Вообще говоря, зазор между крупными астероидами (способными нанести космическому кораблю значительные повреждения) составляет примерно два миллиона километров.

И хотя существуют целые группы астероидов, называемые «семействами», – это те, что сравнительно недавно сформировались из более крупного небесного тела, – маневрировать внутри пояса астероидов совсем не сложно. Фактически, если выбрать абсолютно случайный курс и при этом встретить хотя бы один астероид, можно считать, что вам крупно повезло.

Но уж коли такое произойдет, вам безусловно захочется дать этому астероиду имя.

На сегодняшний день в Международном астрономическом союзе имеется специальный Комитет по номенклатуре малых небесных тел, состоящий из пятнадцати членов и отвечающий за контроль наименования неуклонно раздувающегося штата малых планет. Как показывают последние примеры, занятие это вовсе не такое серьезное. Судите сами:

(15887) Дейвкларк, (14965) Бонк, (18932) Робингуд, (69961) Милошевич, (2829) Боббоп, (7328) Шонконнери, (5762) Уэнки, (453) Чай, (3904) Хонда, (17627) Шалтайболтай, (9941) Игуанодон, (9949) Бронтозавр, (9778) Изабельальенде, (4479) Чарлипаркер, (9007) Джеймс Бонд, (39415) Джейностин, (11548) Джерри-льюис, (19367) Пинк Флойд, (5878) Шарлин, (6042) Чеширскийкот, (4735) Гэри, (3742) Солнечныйсвет, (17458) Дик, (1629) Пекер и (821) Фэнни[14].

Смит, Джонс, Браун и Робинсон – все это официальные имена астероидов; так же как и Бикки, Бас, Бок, Лик, Кви, Хиппо[15], Мистер Спок, Родденберри и Суиссэйр.

Эксцентричность в присвоении планетам имен – штука отнюдь не новая. Так, например, Плутон был назван Плутоном в 1930 году одиннадцатилетней школьницей из Оксфорда по имени Венеция Берни: ее дед, в то время работавший библиотекарем в Оксфордском университете, передал высказанное внучкой за завтраком предложение своему хорошему другу Герберту Холлу Тернеру, оксфордскому профессору астрономии.

Возможно, 2003 UB₃₁₃ в конце концов переименуют в Руперта – название, данное Дугласом Адамсом десятой планете Солнечной системы в его книге «Автостопом по Галактике». Случалось и не такое. Буквально за день до скоропостижной смерти Адамса в 2001 году очередной астероид получил имя (18610) Артурдент[16]. А теперь и у Адамса есть свое собственное небесное тело: (25924) Дугласадамс.

Что находится внутри атома?

Не существует ничего, кроме атомов и пустоты; все остальное – лишь мнение.

Демокрит из Абдер

Да собственно, почти ничего. Основное содержимое атома – это пустота.

Для пущей наглядности попробуйте представить себе атом размером с международный стадион. При этом электроны разместятся на самом верху трибун, каждый – мельче булавочной головки. Ядро же окажется ровно в центре футбольного поля, и размер этого ядра будет не больше горошины.

На протяжении многих веков считалось, что атомы (тогда еще чисто теоретическое понятие) есть мельчайшие единицы материи; отсюда и само слово «атом», по-гречески означающее «неделимый».

Однако в 1897 году был открыт электрон, а в 1911-м – ядро. В 1932-м атом удалось расщепить – так мир узнал про нейтроны.

Но этим дело ни в коем случае не заканчивается. Положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны в ядре состоят из еще более мелких элементов.

Эти поистине крошечные частицы, называемые кварками, получили в физике прозвища «странность» и «шарм» и представляются не в формах и размерах, а в «ароматах».

Дальние спутники ядра – отрицательно заряженные электроны – настолько необычны, что никто их так больше не называет. Их нынешний официальный титул – «заряды плотности вероятностей».

К 1950 году было открыто так много субатомных частиц (более 100), что становится даже как-то неловко. Чем бы материя ни была, никто, похоже, так и не смог добраться до ее сути.

Энрико Ферми – итальянец по происхождению, получивший в 1938 году Нобелевскую премию по физике за работы в области атомных реакторов, – сказал буквально следующее: «Если бы я мог запомнить имена всех этих частиц, я был бы ботаником».

Со времен Ферми ученым вроде как удалось договориться насчет числа субатомных частиц, находящихся внутри атома, – двадцать четыре. Эта максимально правдоподобная версия известна как «стандартная модель атома», создающая впечатление, будто теперь у нас с вами имеется вполне сносное представление о том, что есть что в этом мире.

Вселенная, насколько мы можем предполагать, так же мало населена, как и атом. Космос, в среднем, содержит буквально пару атомов на кубический метр.

Хотя время от времени сила тяготения собирает их вместе, превращая в звезды, планеты и жирафов, что само по себе не менее поразительно.

Каков главный ингредиент воздуха?

а) Кислород.

б) Углекислый газ.

в) Водород.

г) Азот.

Азот. Как известно любому двенадцатилетнему школьнику, доля азота в воздухе составляет 78 %.

Менее 21 % в составе воздуха – это кислород. И лишь три сотых процента – углекислый газ.

Высокий процент содержания азота в воздухе есть результат вулканических извержений, происходивших во время формирования Земли. Огромные количества этого газа выбрасывались в атмосферу. Будучи более тяжелым, чем водород или гелий, азот оседал ближе к земной поверхности.

В человеке весом 76 кг содержится 1 кг азота.

Nitre[17] – древнее название селитры, или нитрата калия. Ключевой ингредиент пороха, селитра также используется для консервирования мяса, в качестве консерванта в мороженом и как анестетик в зубной пасте для чувствительных зубов.

На протяжении нескольких столетий богатейшим источником селитры считалась органическая мульча (перегной), которая просачивалась в земляной пол жилых помещений. В 1601 году в английском парламенте был поднят вопрос о беспринципных действиях так называемых «селитровиков». Они вламывались в дома – и даже в церкви, – выкапывали полы и продавали добытую таким образом землю на оружейный порох.

Слово nitrogen в переводе с греческого означает «образующий соду».

Пивные банки с чувствительными к давлению «прибамбасами» содержат азот, а не углекислый газ. Благодаря маленьким пузырькам азота пивная пена становится более гладкой, густой и сочной.

Кроме уже перечисленных, единственным значимым газом в составе воздуха является аргон (1 %).

Открыл его английский физик Уильям Джон Стретт, лорд Рэлей; он же был первым, кто догадался, почему небеса голубые.

Куда бы вы отправились за хорошим глотком озона?

Не трудитесь отправляться на побережье.

Столь популярный в XIX веке культ здорового морского воздуха основывался на элементарном непонимании. Бодрящий, солоноватый привкус не имеет ничего общего с озоном – газом нестабильным и весьма опасным.

Озон был открыт в 1840 году немецким химиком Кристианом Шёнбайном. Исследуя своеобразный запах, возникавший рядом с работающим электрооборудованием, ученый обнаружил неизвестный доселе газ О₃ и назвал его в честь греческого ozein («пахнуть»).

Озон, или «тяжелый воздух», снискал большое расположение ученых-медиков, которые до сих пор не могут освободиться от тисков «миазматической» теории болезней. Суть этой теории заключается в том, что ухудшение состояния здоровья человека якобы возникает от дурных запахов. Озон же, как считалось, именно то, что нужно, чтобы очистить легкие от вредного «зловония», а морское побережье – как раз то место, где можно его получить в достатке.

Вокруг «озонового лечения» и «озоновых гостиниц» со временем выросла целая индустрия (в Австралии до сих пор можно встретить гостиницы с подобным названием). Вплоть до 1939 года морской курорт Блэкпул похвалялся «самым здоровым озоном в Британии».

Сегодня-то мы знаем, что на морском побережье не пахнет озоном – там пахнет гнилыми водорослями. Нет никаких доказательств того, полезен для здоровья такой запах или, наоборот, вреден (ведь основной компонент в его составе – сера). Возможно, он всего лишь вызывает в мозгу человека положительные ассоциации, пробуждая воспоминания о счастливых деньках детских каникул.

Что же до озона, то газы из выхлопной трубы вашего автомобиля (в соединении с солнечным светом) создают его гораздо больше, чем все, что найдется на морском пляже. И если вам и правда приспичит набрать полные легкие озона, самое лучшее – это присосаться к выхлопной трубе. Чего лично мы категорически не рекомендуем делать. Мало того, что вы нанесете непоправимый ущерб своим легким, вдобавок вы еще сильно обожжете губы.

Озон используют при изготовлении отбеливателей, а также для уничтожения бактерий в питьевой воде – как менее ядовитую альтернативу хлорке. Кроме всего прочего, он вырабатывается высоковольтным электрическим оборудованием, таким, как телевизоры и копировальные аппараты.

Озон выделяют и некоторые деревья – например, дуб или ива, – что может отравлять окружающую растительность.

Постепенно разрушающийся озоновый слой, что защищает нашу планету от вредного ультрафиолетового излучения, при вдыхании неминуемо вызвал бы смертельный исход. Озоновый слой располагается в 24 км от поверхности нашей планеты и по запаху отдаленно напоминает герань.

С какой скоростью движется свет?

Как сказать.

Мы часто слышим, что скорость света постоянна, но это не так. Своей максимальной скорости почти в 300 тыс. км/с свет достигает лишь в полном вакууме.

В любой другой среде скорость света сильно отличается от максимума и всегда ниже той цифры, которую наизусть знает каждый из нас. Сквозь алмазы, к примеру, свет проходит более чем в два раза медленнее, примерно 130 тыс. км/с.

До недавнего времени самая пустяковая официально зарегистрированная скорость света (сквозь натрий при температуре минус 272 °С) была чуть больше 60 км/ч – гоночный велосипед и тот резвее.

В 2000 году той же группе ученых (из Гарвардского университета) удалось привести свет к полной остановке, направив его на «бэк» (конденсат Бозе – Эйнштейна) химического элемента рубидий.

Рубидий был открыт немецким химиком Робертом Бунзеном (1811–1899), который не изобретал горелку Бунзена, названную в его честь.

Поразительно, но свет невидим.

Сам по себе свет увидеть нельзя, вы можете видеть только то, на что он наталкивается. Световой луч в вакууме, падающий перпендикулярно по отношению к наблюдателю, абсолютно невидим.

Все это, разумеется, очень странно, но вполне логично. Если бы свет был видимым, он образовывал бы нечто вроде тумана между нашими глазами и всем, что находится перед нами.

Темнота – не менее странная штука. Ее нет, но сквозь нее ничего не видно.

Летят ли мотыльки на пламя?

Их к нему совершенно не тянет. Оно их просто дезориентирует.

Если не считать лесных пожаров, искусственные источники света существуют на Земле крайне недолго по сравнению с возрастом взаимоотношений между мотыльками и Солнцем с Луной. Многие насекомые используют эти естественные источники света для ориентации в пространстве и днем, и ночью.

Поскольку Луна и Солнце очень и очень далеко, в результате эволюции насекомые приучились к тому, что свет должен бить им в глаза в одном и том же месте в разное время дня или ночи. Это позволяет им рассчитывать полет по прямой.

Когда же заявляются люди со своими переносными мини-солнцами и мини-лунами, свет сбивает насекомое с толку. Оно считает, что двигается по криволинейной траектории, поскольку его положение относительно стационарной «луны» или «солнца» каким-то образом неожиданно изменилось.

Мотылек начинает выверять свой курс до тех пор, пока вновь не увидит свет как стационарный. Когда же источник света настолько близко, единственная возможность для объекта, находящегося рядом с ним, – это бесконечно нарезать круги.

Кстати, мотыльки (по сути, та же моль) одежду не едят. (Этим занимаются их гусеницы.)

Сколько ног у сороконожки?

Не сорок.

Несмотря на то что сороконожек изучают гораздо дольше, чем сорок лет, до сих пор не найдено ни одной, у кого этих ног было бы ровно сорок.

У кого-то больше, у кого-то меньше. В 1999 году была обнаружена особь, ног у которой оказалось почти сто. А если более точно, их насчитали ровно девяносто шесть, и этот экземпляр – настоящий уникум среди многоножек, поскольку является единственным из всех известных науке, обладающим четным числом пар ног: сорок восемь.

Все остальные многоножки имеют нечетное число пар ног, и разброс тут от 15 до 191.

Сколько пальцев у двупалого ленивца?

По-испански ленивец – perezoso, то есть «ленивый»; не путать с perezosa, что означает «шезлонг».

Либо шесть, либо восемь.

Ответ на вопрос, почему ленивца, о котором идет речь, назвали «двупалым», известен одним систематикам. Интересно, что как у двупалых, так и у трехпалых ленивцев на каждой «ноге» по три пальца. «Двупалые» ленивцы отличаются от «трехпалых» тем, что у первых на каждой «руке» по два пальца, а у последних – по три.

Несмотря на очевидное сходство между обоими видами, трехпалые и двупалые ленивцы не родственники. Двупалые чуть быстрее. У трехпалых в шее девять костей, у двупалых – шесть.

Трехпалые ленивцы – заботливые родители, двупалые – воплощение зла и порока. Трехпалые ленивцы пронзительно свистят через ноздри. Двупалые от волнения шипят.

Ленивцы – самые медлительные из всех млекопитающих. Предельная скорость их передвижения чуть более 1,6 км/ч, но, как правило, ленивец ползет не быстрее двух метров в минуту.

Спят ленивцы по четырнадцать-девятнадцать часов и всю жизнь проводят, вися на деревьях спиной вниз. Они едят, спят, спариваются, рожают и умирают ногами вверх. Некоторые двигаются так мало, что на них пускают корни два вида водорослей, что придает шерсти ленивца зеленоватый оттенок, играющий также роль защитного камуфляжа. Кое-кто из мотыльков и жуков прекрасно обустраивается в шкуре ленивца.

Обмен веществ у ленивцев тоже неспешный. На переваривание пищи у них уходит больше месяца, а по-большому и маленькому ленивцы ходят лишь раз в неделю. Они делают это прямо под деревьями, на которых живут, и такие предосудительные кучи имеют собственное романтическое название: «места свиданий».

Как и рептилии, ленивцы практикуют терморегуляцию: вылезают на солнце, чтобы согреться, и отползают в тень, когда надо остыть.

Все это замедляет их и без того сложный летаргический процесс пищеварения. В сезон дождей, когда ленивцы неподвижно висят в листве, чтобы не промокнуть, некоторые из них совершают поистине удивительный подвиг: умирают от голода с набитым до отвала желудком.

Сколько глаз у безглазого большеглазого паука?

а) Нет глаз.

б) Глаз нет, но они большие.

в) Один большой глаз, который не работает.

г) 144 глазоподобные бородавки.

У него нет глаз.

Слепое паукообразное было впервые обнаружено в 1973 году, причем вся популяция обитает в трех непроглядных пещерах на вулканическом острове Кауаи, являющемся частью Гавайского архипелага.