Какой громкой бывает отрыжка?

Некоторые вопросы оказываются настолько огромными, что даже ученые не могут ответить на них ничего определенного. Попробуйте, к примеру, поломать голову над этим:

К сожалению, Эшли, у меня нет ответа. Но я буду счастлив, если люди сумеют дожить до той поры и увидеть все своими глазами.

Нас всех привлекают исключительные вещи. Самые большие, самые маленькие, самые горячие и самые твердые. Даже если мы знаем, что никогда в жизни их не придется увидеть, сама возможность подумать о подобных вещах заставляет воспринимать окружающий мир не таким ординарным и обыденным.

Поэтому сейчас мы устроим пиршество для любителей всего экстраординарного. Мы познакомимся с животным, которое живет дольше всех на свете, с самой смертоносной в мире болезнью и узнаем, что может быть мокрее воды.

А теперь перейдем к автору следующего вопроса:

Да, дело реально серьезное. Может, вы защищаете мир от вторжения инопланетян? Или собираетесь в другую Вселенную, и вам нужно срочно отправляться в путь?

В любом случае, прошу прощения за то, что не ответил, и очень надеюсь, что вы сами сумели узнать ответ вовремя. Ах да, и желаю удачи.

Какие живые создания считаются самыми маленькими и самыми большими?

В зависимости от того, как их измерять. И что подразумевать под словом «живые». Самыми маленькими окажутся либо бактерии, либо вирусы, либо кусочки подвижной ДНК, самыми большими — деревья, грибы или вся планета!

— Не надо мне голову морочить. Я в том смысле, что бактерии и вирусы по-настоящему не живут, разве не так? Они просто… в общем… существуют.

Это с какой стороны посмотреть. Что касается бактерий, то биологи однозначно признают их живыми. А некоторые заходят так далеко, что считают живыми даже вирусы.

— Но мне хотелось услышать о каких-нибудь миниатюрных мышках или блошках или о чем-то типа этого. Ну, вы понимаете, о чем-то таком, что реально передвигается. Питается разными продуктами. Словом, живет.

Но бактерии способны делать все, что вы сказали. И пусть у них нет ног, но многие могут сокращать микроскопические, похожие на мышцы волокна внутри своих тел, чтобы передвигаться и отыскивать еду. У некоторых есть даже маленькие белковые гребные винты, которые называются жгутиками и позволяют им перемещаться в жидкостях подобно моторным лодкам. И хотя у них нет рта, питаться они умеют очень хорошо. Бактерии поглощают питательные вещества (пищей им может служить все, что угодно, — от сахара до металлов), переваривают их с помощью специальных белков (их называют энзимами, или ферментами) и используют для получения энергии или строительства разных структур внутри своих тел. В сущности, они делают то же самое, что любые другие живые существа. Включая нас. Просто мы едим и перевариваем продукты более сложными способами, чем бактерии. Да и вообще, чтобы считаться «живым», просто передвигаться и питаться недостаточно.

— Недостаточно? А как же нам тогда определить, что живое, а что нет?

Дело в том, что принадлежность к живому миру связана, в первую очередь, со способностью или неспособностью тех или иных природных созданий к самоорганизации, а точнее, с их способностью поддерживать жизнедеятельность и размножаться, которая позволяет им самим (и их потомкам) «жить». У бактерий эти способности явно есть, потому что они поглощают питательные вещества, копируют собственную ДНК и воспроизводят себе подобных, разделяясь на две части, одна из которых становится «дочерней» бактерией и продолжает делать то же самое. Вирусы тоже копируют свою ДНК, «собирают себя по частям» в единое целое и воспроизводят потомство. А если вы желаете пойти еще дальше, то могу сообщить, что существуют микроскопические фрагменты подвижной ДНК, так называемые транспозоны (они же — «мобильные генетические элементы», они же — «прыгающие гены»), которые внедряются в клетку ДНК, копируют себя и «выпрыгивают» обратно, чтобы внедриться куда-нибудь еще. В каком-то смысле они тоже самоорганизовываются, воспроизводятся и поддерживают свою жизнедеятельность.

— Выходит, что они тоже живые, да?

Вроде того. Но вирусы и транспозоны не могут всем этим заниматься без посторонней помощи (им приходится заимствовать копировальные механизмы у живых клеток, в которые они вторгаются), и поэтому некоторые биологи не считают их «живыми». Отдельные ученые упорно причисляют их к разряду «живых», но подавляющее большинство сходится на том, что в них сочетаются элементы живых и неживых созданий. То есть они находятся как бы на границе того, что мы называем жизнью. Чтобы не влезать в научные споры, мы будем придерживаться безопасной точки зрения и считать, что самые маленькие живые существа — это бактерии, которые в любом случае намного меньше мышей или блох.

— А насколько меньше?

Длина средней мыши составляет около 12 см, включая хвост, а размер тела средней блохи не превышает 3 мм. Размеры и формы бактерий бывают разными, например, средняя длина широко распространенной кишечной палочки Escherichia coli составляет около 2 микрометров (двух миллионных долей метра или двух тысячных миллиметра). Чтобы вы могли наглядно представить эту величину, скажу, что на острие булавки можно выложить цепочку из тысячи таких палочек. Вирусы и транспозоны еще меньше — от 100 до 200 нанометров (или миллиардных долей метра). Но мы уже решили их дисквалифицировать, и поэтому корона самых крошечных живых созданий достается бактериям, как форме жизни из тех, что нам на данный момент известны.

— Хорошо, с мелочью разобрались. А как насчет самых больших живых созданий? Может, начнем с динозавров?

Некоторые из них действительно были очень большими, но ведь вы спрашивали о самых больших живых созданиях.

— Ладно, тогда с китов. Они больше деревьев и грибов?

Это зависит от конкретного вида китов, деревьев и грибов. На сегодняшний день самым большим животным на Земле является голубой кит, чья длина достигает 34 м. Но если мы говорим о самых больших живых созданиях, то среди деревьев найдется кое-что побольше. Гигантская секвойя вырастает до 90 м в высоту, до 9 м в поперечнике и весит больше шестнадцати голубых китов. И это если принимать во внимание только отдельные деревья.

— Что вы хотите этим сказать?

Некоторые деревья, такие как осинообразный тополь, способны клонировать себя. Дело в том, что из его корней вырастает множество практически одинаковых стволов. Но ученые все равно считают их одним и тем же растением. Если принять их точку зрения, то одно такое «дерево» по имени Пандо в штате Юта живет уже 80 тысяч лет, занимает площадь больше 170 тысяч квадратных метров и весит почти 6 тысяч тонн — примерно столько же, сколько гигантская секвойя, но намного больше по объему.

— А как обстоит дело с грибами?

Точно так же, как осинообразный тополь, некоторые грибы клонируют себя и в конечном итоге занимают огромную территорию. И поскольку неясно, где заканчивается тело одного гриба и начинается тело другого, можно сказать, что все они тоже единое живое создание. Вес одной колонии опят, которая растет в Северной Америке, по оценкам ученых, составляет около 540 тонн, или примерно одну десятую часть гигантской секвойи. Но этот гриб занимает территорию почти в 9 квадратных километров, что делает его самым большим живым созданием с точки зрения занимаемого пространства.

— И больше него никого нет?

Возможно. Но существует гипотеза, согласно которой всю Землю — с ее континентами, океанами, атмосферой и всеми живущими на ней существами — можно считать одним колоссальным живым созданием, или суперорганизмом. В этом случае получится, что самое большое живое создание имеет около 12 800 км в диаметре, а его масса составляет около 5,5 миллиардов триллионов тонн!

— Получается, что самое большое живое создание в мире, это… сам мир?

Получается так.

— Тогда ему, наверное, очень одиноко.

Может, и нет. Не исключено, что где-то в космосе есть другие живые миры, ожидающие встречи с ним. Возможно, когда-нибудь мы сумеем помочь им познакомиться друг с другом.

Какие животные живут дольше всех, и какого возраста они достигают?

Мы не можем быть уверены насчет того, какое животное живет дольше всего, потому что самые старые животные, возможно, еще живы и скрываются в таких местах, где их пока никто не обнаружил. Но из тех, что мы нашли, самыми почтенными долгожителями являются представители одного вида двустворчатых моллюсков, чей возраст может превышать 405 лет!

— Двустворчатые моллюски!?! Скользкие, противные твари типа тех, что продаются в магазинах морепродуктов? А мне казалось, что речь пойдет о черепахах, китах или о ком-то вроде них.

Да, они тоже отличаются завидным долголетием. Галапагосские слоновые черепахи доживают до 177 лет, а гренландские киты — до 211. В принципе, многие крупные животные живут очень долго. Как показывает практика зоопарков, при надлежащем уходе за здоровьем (и чуточке везения) слоны и попугаи могут прожить там до семидесяти лет, а лебеди — больше ста лет!

— А почему они живут так долго?

Точно никто не знает, но существует несколько общих тенденций, позволяющих строить правдоподобные версии. Например, было бы логично предположить, что большое значение имеет размер. Нам известно, что в принципе, чем больше животное, тем дольше оно живет. Это позволяет объяснить, почему гигантские киты и черепахи могут прожить больше ста лет, в то время как у мелких млекопитающих, таких как землеройки, срок жизни не превышает трех лет, а крошечные мушки-поденки живут меньше суток.

— Но ведь тех моллюсков никак не назовешь очень крупными?

Да, действительно. Они не гиганты. Природа создала множество исключений из правила «крупные животные живут дольше», и это заставляет нас признать, что не все здесь так просто. Другая версия основана на том, что срок жизни животного определяется не столько размерами, сколько его активностью. Учитывая тот факт, что крупные животные менее активны, чем мелкие (сравните медлительную черепаху или кита с суетливой землеройкой), можно сделать вывод, что они живут дольше потому, что тратят меньше усилий на оптимальный для них образ жизни. Многим мелким животным почти все свое время и энергию приходится тратить на то, чтобы догонять еду и удирать от хищников — они всегда «на бегу». У крупных животных меньше врагов и не такая подвижная добыча. Например, гренландским китам, чтобы пообедать, достаточно неторопливо проплыть через подводную тучу планктона, а слоновые черепахи охотятся за не слишком резвыми травами и фруктами Галапагосских островов. Что же касается исландской циприны — нашей 405-летней долгожительницы, — то она просто сидит на камне и отцеживает пишу из океанической воды. Для этого много усилий не требуется.

Кстати, проблема старения ее тоже не особенно беспокоит. У циприны нет глаз и ног, и поэтому в преклонном возрасте ей не нужны очки или трость. А седины и морщины ей тоже нипочем, потому что они у нее с самого рождения.

— И дольше этого животного никто не живет?

Если судить с формальной точки зрения, то можно назвать кое-кого постарше. Возможно, вы не считаете губок животными, но ученые относят их к простейшим животным, или примитивным многоклеточным организмам. Если включить их в список претендентов, то пальма первенства достанется так называемым стеклянным губкам, которые способны прожить невообразимо долго — 15 тысяч лет! А если мы перейдем от животных к другим видам живых созданий, то некоторые из них живут даже дольше этого срока.

— Насколько дольше?

Отдельные деревья и растения живут тысячи лет, например остистые межгорные сосны (Pinus longaeva), которые, по некоторым оценкам, способны прожить 5 тысяч лет или дольше. Некоторые другие растения размножаются, выращивая из собственных корней новые растения, то есть, по сути, клонируют сами себя. Такие клонированные растения и деревья растут кустами или рощами, и хотя отдельные их части отмирают, остальные живут дальше, и поэтому всю колонию можно считать одним огромным живым организмом, а его стволы или побеги — частями единого тела, а не отдельными растениями. Если принять в расчет и эти чудеса природы, то самым старым растением на земле следует считать куст тасманского королевского падуба, обнаруженный австралийскими учеными в 1996 году. С помощью химических методов определения возраста они установили, что ему больше 46 тысяч лет!

— Ничего себе! Но уж это живое создание просто обязано быть самым старым. Или нет?

Опять же, все зависит от того, что считать «живым». В условиях полного отсутствия воды или питательных ресурсов некоторые грибы и бактерии могут превратиться в спящие (то есть практически безжизненные) споры и провести в таком состоянии миллионы лет, чтобы вернуться к жизни сразу, как только поблизости появятся вода и пища. Микробиологи обнаружили споры одной бациллы, или палочковидной бактерии, чей возраст превышал 250 миллионов лет, и успешно вернули ее к жизни в лаборатории. Кроме того, подобно растениям, многие грибы и бактерии размножаются, просто отпочковываясь друг от друга, и вырастают в колонии идентичных клонов. В частности, так называемые архебактерии живут больше 3,5 миллиарда лет — с момента появления жизни на Земле — и до сих пор полны сил. Практически они не подвержены старению. Другими словами, они бессмертны.

— Но если одни существа могут жить вечно, то почему другие стареют и умирают?

Еще раз приходится признаться, что никто ничего не может сказать с уверенностью, но некоторые ученые полагают, что это как-то связано с активностью, о которой мы уже говорили выше. У разных организмов разные скорости метаболизма, то есть они с разной скоростью расщепляют пищу и превращают ее в энергию. У простых и маленьких организмов скорость метаболизма, как правило, выше. Чтобы поддерживать жизненные силы, им приходится постоянно питаться и часто жить в высоком темпе. Более крупные и сложные организмы часто могут ограничиться несколькими приемами пищи в день. У них ниже скорость метаболизма, и они менее активны. Считается, что повседневный процесс расщепления пищи и превращения ее в энергию фактически способствует старению, потому что повреждает ДНК внутри клеток. Поэтому чем активнее ведет себя организм, тем быстрее он «сжигает» жизненные ресурсы и ускоряет процесс старения.

— Значит, секрет вечной жизни в том, чтобы делать как можно меньше? Ха! Так я и знал! Ну, тогда с этой самой минуты я просто стану как можно больше валяться на диване перед телевизором, и родители ни за что на свете не смогут меня оттуда согнать! Ха-ха-ха!!

Боюсь, что из этой идеи ничего хорошего не выйдет. Как это ни печально, но эффект, скорее всего, окажется прямо противоположным. Нам необходимо регулярно упражнять тело и мозг, чтобы сохранять молодость и ясность ума. Ничегонеделание неизбежно вызовет проблемы со здоровьем и приведет к ослаблению организма. Исход я из всего, что на данный момент известно ученым, можно однозначно утверждать, что поддержание физической формы — это самый лучший способ продления молодости.

— Однако у того маленького моллюска все получилось как нельзя лучше.

Так у него же нет ни рук, ни ног, ни — на худой конец — даже мозгов.

— А жаль.

Почему больших кошек называют львами, тиграми и леопардами, а большие собаки все равно остаются собаками?

Потому что львы, тигры и леопарды не принадлежат к виду домашних кошек, в то время как собаки всех пород — от чихуахуа до датского дога — относятся к одному виду. Они непохожи лишь потому, что такими их сделали мы — с небольшой помощью собачьей ДНК.

— Хорошо, но если все они относятся к одному виду, то почему собаки разных пород отличаются очень сильно, а кошки нет?

В каком смысле?

— В том смысле, что домашние кошки тоже бывают разных пород, правильно?

Правильно. Короткошерстные, длинношерстные, гладкошерстные сиамские, пушистые персидские…

— Да, но все они более-менее одного размера и формы, правда? На свете нет могучих домашних кошек величиной с волкодава. Или беговых кошек, способных развивать такую же высокую скорость, как борзые собаки. А почему собаки разных пород такие разные?

Ну, с одной стороны, причина в том, что мы сделали их такими специально. А с другой — это объясняется тем, что собаки как вид довольно легко поддаются изменению.

— А в чем причина?

История примерно такова. И собаки, и кошки изначально были дикими животными. Наши доисторические предки заботились лишь о том, чтобы приручить их (или одомашнить) и они могли выполнять полезную для человека работу. Примерно десять тысяч лет назад, когда люди начали выращивать пшеницу и другие злаки, кошкам нашлось достойное дело — удерживать мышей подальше от запасов зерна. Намного позже люди стали превращать их в домашних любимцев и занялись межпородным скрещиванием, чтобы сделать их более пушистыми, привлекательными или необычными на вид. Как бы там ни было на самом деле, но за всю историю своей жизни рядом с человеком у кошек было всего два основных занятия: ловить мышей и создавать домашний уют.

— А что же собаки?

Собак тоже одомашнили тысячи лет назад, возможно даже раньше, чем кошек. Но почти сразу они оказались пригодными для нескольких видов работ. Будучи от природы стайными животными, они не только присоединялись к «стаям» людей и следовали за ними с большей готовностью, чем кошки, но и легко соглашались выполнять сторожевые и охотничьи функции под руководством своих приемных вожаков. Кроме того, в отличие от домашних кошек, которые в основном произошли от прирученных на Ближнем Востоке (где возникло земледелие), собак приручали и использовали как охотников и сторожей во многих частях света, включая Европу, Азию и Африку. Их содержали и разводили по-разному, вследствие чего они и развивались неодинаково. Одни были больше, другие — меньше. Одни были поджарыми и длинноногими, другие — более массивными и мускулистыми.

— Значит, вот в чем причина такого разнообразия форм и размеров?

Не совсем. Это было только начало, и ранние «породы» собак все еще были очень похожими. Большинство известных нам сегодня пород (всего их более 150) было выведено за несколько последних столетий путем скрещивания собак, обладающих нужными людям качествами. В основном это делалось для получения пород, способных выполнять определенные виды работ (охотничьих, беговых, сторожевых и так далее). Еще позднее стали выводить собак необычной внешности, пригодных на роль домашних баловней. Однако, несмотря на такие значительные внешние отличия, все эти доберманы, таксы, пудели и чихуахуа принадлежат к одному и тому же виду домашних собак (Canis domesticus), потому что теоретически их можно скрещивать.

— Вы хотите сказать, что от добермана и чихуахуа могут родиться щенки?

Теоретически да. Несмотря на то что некоторые породы разошлись так далеко, что их скрещивание было бы нежелательным (как, например, эти две), в этом заключается один из основных критериев определения биологического вида: все его представители могут иметь здоровое потомство, способное производить собственных отпрысков. Вот почему все порода собак относятся к одному виду, а кошки и собаки к разным видам. На свет может появляться множество помесей ротвейлеров с доберманами, но в обозримом будущем мы не увидим помеси кошки и собаки.

— Короче, мы сделали собак такими разными специально. Но что вы имели в виду, когда сказали, что собаки легко поддаются изменению?

Дело в том, что в природе не все так просто. От скрещивания двух крупных животных нельзя автоматически получить потомство еще больших размеров. А целенаправленно получить другие черты — такие как длина ног или форма головы — еще труднее. Но все эти качества контролируются генами роста. И похоже, что у собак, в отличие от большинства других животных, есть несколько относительно простых генов роста, которые легко передаются по наследству и усиливают друг друга, что позволяет получить больший эффект при скрещивании их носителей.

— Но откуда мы про все это узнали?

Кое-что мы узнали, изучая историю собаководства, а какие-то данные получили, непосредственно изучая ДНК собак. Недавно ученые завершили международный проект «Геном собаки». Они составили полную карту всех известных собачьих генов и раскрыли значение всех «букв» кода ДНК домашних собак. Анализируя код с помощью компьютеров, генетики обнаружили много генов, связанных с собачьими болезнями и проблемами роста. Но кроме того, они обнаружили свидетельства недавней истории выведения пород собак, и связи домашних собак с другими животными. Например, было доказано, что собаки являются родственниками волков и гиен. Но ученые сумели проследить их эволюционную историю еще дальше и выяснили, что у собак были общие предки с енотами, медведями и даже моржами!

— Прикольно. И что они собираются делать со всей этой информацией?

Надо надеяться, что они используют ее для того, чтобы еще больше узнать о разных породах собак: о том, как они растут и развиваются, какие гены вызывают болезни, которым они подвержены. Это позволит нам разрабатывать медицинские препараты и профилактические средства для породистых собак, которые помогут им дольше жить и оставаться здоровыми. Кроме того, это поможет продолжить работу по идентификации собачьих генов (даже самых древних, доставшихся от енотов или медведей), что позволит собаководам выводить новые породы, увеличивая разнообразие форм и размеров представителей собачьего племени.

— Вы хотите сказать, что можно вывести собаку с большим полосатым хвостом? Или громадную медвежью собаку с огромными когтями и зубами?

Ну что вы, не торопитесь. Это не так легко сделать.

— Ерунда. Я хочу медвежью собаку немедленно. Подумать только, меня сразу все зауважают. Никто не посмеет меня обидеть, если я выйду с одной из таких на улицу.

Может быть. Но как вы заставите ее выполнять команду «рядом», если она не захочет этого делать. И представьте, какой вам потребуется совочек, чтобы убирать за такой громадиной.

— Ах да. Это мне даже в голову не пришло.

Какое животное самое крутое на свете?

Возможно, это тихоходка, или водяной медведь — странное, похожее на насекомое существо, которое способно пережить замораживание, кипячение, голод, путешествие в открытом космосе и даже ядерную войну.

— Вообще-то я ждал, что вы заговорите о медведях. Например, о гризли. Но водяные медведи? Кто они такие?

Это странные, микроскопические животные, немного напоминающие раздутых мокриц. С когтями.

— Так, значит, это насекомые?

Нет. И мокрицы, кстати, тоже.

— Не насекомые?

Нет. Мокрицы — родственники насекомых, потому что все они принадлежат к группе артроподов (что в переводе с греческого означает «членистоногие»). У всех артроподов членистые конечности и твердый наружный скелет, состоящий из органического вещества, хитина. Поэтому при близком рассмотрении они похожи на рыцарей в прочных латах.

Насекомые — это класс шестиногих артроподов. Кстати, на долю насекомых в общем количестве членистоногих приходится около 95 %. Остальные 5 % составляют восьминогие паукообразные (к которым относятся пауки, скорпионы и клещи), десяти- или двенадцатиногие ракообразные (крабы, раки, лобстеры, креветки и мокрицы), а также многоножки. Тихоходок природа наградила восемью ногами и наружным хитиновым скелетом.

— Значит, они относятся к арахнидам?

Нет. У них не членистые конечности, и поэтому они не принадлежат к членистоногим.

— Так кто же они такие?

Они являются родственниками членистоногих, но настолько своеобразные, что их даже выделили в отдельную группу так называемых тардиград (переводится с греческого как «тихоход»). Эти странные животные достигают чуть больше одного миллиметра в длину и питаются микроскопическими частицами растений, мхов и бактерий. Они обитают почти повсюду. На данный момент ученым известно больше 900 видов тихоходок. Многие из них живут в океанах, хотя некоторые их представители неплохо чувствуют себя и на суше, там, где рядом есть хоть капелька воды. В основном они используют свои ноги чтобы плавать, но могут передвигаться по плоским поверхностям медленной переваливающейся походкой. Из-за этой походки — и еще, пожалуй, когтей — их и окрестили «водяными медведями».

— Судя по такому описанию, они кажутся мне довольно хилыми. Что же тогда делает их такими крутыми, хотелось бы знать? Готов спорить, что я смогу назвать целую кучу животных, которые будут покруче ваших тарди-как их там…

Мои животные легко обойдут ваших по всем показателям.

— Прикалываетесь!

На полном серьезе. Они дадут фору любому другому животному по части всех признаков крутизны, о которых вы только можете подумать.

— Ладно. Тогда поборемся. Выводите своего. А я выставлю… медведей гризли. Они реально крутые ребята.

Так и быть. Это хорошее начало. Гризли действительно палец в пасть не клади. Они большие, свирепые (если их спровоцировать), более-менее всеядны и могут обходиться без еды до шести месяцев во время зимней спячки.

— Ха! Вот видите!

…Но кто они по сравнению с тихоходками? Сопляки. Водяные медведи способны выдержать без еды и воды до десяти лет, погружая себя в такую глубокую спячку (гибернацию), что у них останавливаются почти все жизненные процессы.

— Ну ладно, а как насчет белых медведей? Готов спорить, что ваши тихоходки не смогут выжить на арктическом морозе.

Да, я знаю, что белые медведи тоже очень выносливы. Толстая кожа и мех помогают им выжить при температурах до -37 °C. Что до тихоходок, то они способны выдерживать температуры ниже -200 °C. Поэтому для них Арктика и Антарктика — это все равно, что Багамы. Давайте следующего!

— Отлично. Тогда выставляю броненосцев. Эти животные сворачиваются в бронированные шары, чтобы никто не смог ими полакомиться. Уверен, что на такое ваши тихоходки не способны.

Ах да, броненосцы. Твердая кожистая броня защищает их от волков, койотов и даже медведей. Но точно известно, что ягуар своими сверхмощными челюстями успешно разгрызает броненосцев (и черепах). Однако, если учесть, что давление зубов ягуара при укусе может превышать 300 кг, то броненосцы сохраняют свою позицию в списке самых защищенных животных. Но попробуйте опустить броненосца на дно океана, и всесокрушающее давление воды превратит его в лепешку. А вот мои сверхпрочные друзья тихоходки способны выдерживать давление в 6 с лишним тысяч килограммов на квадратный сантиметр, или в шесть раз больше давления, существующего на дне самой глубокой океанской впадины. Кроме того, если запустить броненосца в космический вакуум, он мгновенно лопнет, как воздушный шарик. А если вы запустите в космос тихоходку, она лишь посмеется над вами (точнее, посмеялась бы, если б умела).

— Она способна жить в космосе?

Не совсем. Реально жить в космосе не может никто, но тихоходка в состоянии гибернации смогла бы выжить там какое-то время и снова вернуться в активное состояние после того, как ее возвратили бы на Землю. Но даже после такого уточнения эта ее способность не становится менее поразительной.

— Ха! Вспомнил! Тараканы! Вот кто положит конец спору. Я слышал, что тараканы способны пережить взрыв мощной ядерной бомбы! Даже то, что они единственные существа, которые на это способны! Ну как, крыть больше нечем?

К сожалению, у вас не совсем верные сведения. Ничто не в состоянии пережить прямое попадание ядерной бомбы. Огненный жар попросту превратит в пар все, что окажется в радиусе нескольких километров от эпицентра взрыва — включая тараканов. Но за пределами этой площади тараканы сумеют успешно справиться с уровнями радиации, способными убить большинство остальных животных. Для того чтобы убить человека, достаточно излучения силой в 2 тысячи рад, но тараканы сумеют выдержать до 6400 рад или даже больше. И эта цифра действительно впечатляет…

— Ха-ха! В конце концов я выиграл!!

…если не вспомнить, что тихоходки способны пережить 570 тысяч рад, что позволяет считать их радиационно непробиваемыми.

— Ладно, ладно. Водяные медведи неразрушимы. Вы победили.

Ура! Я выиграл!

— Хорош орать… да постойте, я тут подумал: вот если астероид или еще какая гадость уничтожит наш мир, может ли случиться так, что тихоходки выживут и станут править на всей планете?

Гммм. На мой взгляд, это вполне возможно.

— Может быть, такое где-то уже случилось, и громадные водяные медведи вразвалку бродят по другим планетам, ожидая, когда их найдут.

Не исключено. Или даже какие-то существа еще покруче, чем они. Возможно, когда-нибудь мы это узнаем.

— Жесть! И может быть тогда мы узнаем, какие существа самые крутые во всей Вселенной!

Тогда нам остается только надеяться, что они окажутся дружелюбными.

Какое животное плавает быстрее всех, и какую скорость оно может развить?

Трудно сказать что-то с полной уверенностью, но это вполне может быть тунец. Хотя рыбы-парусники, дельфины и пингвины тоже плавают очень быстро.

— Тунец?! Из которого консервы делают? Смех, да и только!

Так вот знайте, что, несмотря на все сложности с точным измерением результатов, факт остается фактом: голубой тунец стал автором самого высокого официально зарегистрированного достижения в скоростном плавании — 70 км/ч в течение двадцати с небольшим секунд.

— Как-то не очень впечатляет.

Может и так, но по сравнению с людьми это практически реактивная скорость. Даже у самых быстрых пловцов-олимпийцев скорость не превышает 8 км/ч. Так что голубой тунец перемещается в воде примерно в девять раз быстрее, чем мы. Кстати, гепарды — самые быстрые сухопутные бегуны — бегут всего в три раза быстрее, чем лучшие спринтеры на соревнованиях.

— Да, но разве это не смешно — обыкновенный тунец? Думаю, на свете должны быть пловцы побыстрее его. Например, акулы или кто-нибудь еще.

Что касается акул, то они почти все время плавают довольно медленно. Обычно они неторопливо курсируют со скоростью семь или восемь километров в час, подобно зубастым, смертельно опасным подводным лодкам, делая короткие рывки только для того, чтобы кого-нибудь догнать. Однако следует признать, что когда акулам это действительно нужно, они могут плыть очень быстро. Акулы мако и молот способны развивать скорость до 95 км/ч, правда, лишь на очень коротких дистанциях. Другие крупные рыбы, такие как парусник, ваху (колючая пеламида) и марлин, тоже могут делать очень стремительные рывки. Очевидцы утверждают, что видели, как парусник мчался со скоростью 110 км/ч. Если верить этому сообщению, то парусник должен быть признан самой быстрой из существующих рыб. Но неопровержимо доказать, что он в самом деле развил такую скорость, очень трудно.

— Но почему это так трудно выяснить? Разве нельзя просто последить за ними какое-то время с лодки и засечь показанное время?

Измерять скорость передвижения под водой намного труднее, чем засекать время спринтерского забега гепарда или газели. Находясь в лодке, нельзя увидеть стремительно плывущую рыбу, если только она не выставит над поверхностью воды плавник. Под водой за рыбами могут наблюдать аквалангисты и подводные лодки, но вода имеет свойство искажать расстояние, да и видимость в ней часто бывает слишком плохой. Многие из приведенных выше цифр (в частности, показанные парусником 110 км/ч) основаны на оценках рыбаков, а мы все знаем, какие преувеличения они допускают в рассказах о том, какой огромной и стремительной была сорвавшаяся с крючка рыба. Единственные достоверные цифры можно получить у морских биологов. Они часто устанавливают на изучаемых животных радиомаячки или передатчики, а потом наблюдают за их миграциями и поведением с помощью космической и наземной аппаратуры слежения. Именно от них мы узнали, что миграционные пути голубого тунца проходят по всему Тихому океану и как быстро он может двигаться, когда захочет.

— Но что делает тунца таким особенным?

Тунца можно по праву назвать идеальной машиной для передвижения в воде. Он вырастает до 3,7 м в длину, и в нем больше полутонны (680 кг) веса, основная часть которого приходится на почти лишенные жира длинные плавательные мышцы. У тунца обтекаемая форма, снижающая сопротивление воды, и, в отличие от большинства других рыб, он не сгибает тело из стороны в сторону, а держит его прямо и жестко. Тунец рассекает воду, как торпеда, используя быстрые и мощные движения своего похожего на полумесяц хвоста.

— Согласен, это в самом деле круто. Но готов спорить, что дельфин сможет его обогнать. Я прав?

Только не на прямой. Средний дельфин афалина разгоняется примерно до 30–40 км/ч, а его максимальная скорость не превышает 50 км/ч. Даже самый стремительный представитель семейства дельфинов, косатка, или кит-убийца (в действительности это вовсе не кит, просто его так назвали из-за большого размера), не сможет догнать несущегося на полной скорости тунца. Кстати, косатка способна двигаться в воде со скоростью 55 км/ч, что делает ее самым быстрым водным млекопитающим.

В отличие от рыб, у косаток и дельфинов хвост расположен горизонтально, и при движении они двигают им вверх-вниз, а не в стороны. При этом они совершают волновые движения телом вверх-вниз, формируя вокруг грудных плавников вихревые потоки воды, которые толкают плавники вперед, в то время как хвост, словно мощный мотор, толкает тело животного сзади. В результате они как бы летят под водой.

— Как пингвины?

Да, пингвины используют ту же технику. И, кстати, они показывают неплохие результаты. В частности, папуанский пингвин способен передвигаться под водой со скоростью 35 км/ч в течение нескольких часов без передышки.

— Может ли человек использовать эту технику, чтобы плыть быстрее? Например, развести руки в стороны и двигать ими вверх-вниз, или как-нибудь еще?

В принципе, да, но поскольку у человека движения рук обеспечивают совсем другие группы мышц, долго плыть таким способом он не сможет. Правда, ВМФ США испытывает снаряжение «PowerSwim» для подводного плавания, которое позволяет боевым пловцам из подразделения «морских котиков» плавать, как дельфины. Два передних «крыла», закрепленные под грудью аквалангиста, соединяются с двумя другими крыльями у него под лодыжками. Совершая волнообразные движения телом, пловец может двигаться под водой в полтора раза быстрее, чем в простых ластах.

— Круто! Мне определенно хочется испробовать такие крылья. Может быть, если я в совершенстве их освою, то смогу гоняться в них за тунцами.

Хорошая идея. Желаю удачи.

Что самое быстрое на Земле?

Вне всякого сомнения, это частица света. Потому что, насколько нам известно, ничто не может двигаться быстрее.

— Тоже мне новость. Я не об этом спрашивал. Я имел в виду что-нибудь реальное. Ведь у света нет тела, которое можно потрогать, или я ошибаюсь?

Ошибаетесь. Свет состоит из микроскопических пакетов энергии, которые называются фотонами и вполне подходят под определение того, что в физике называется материальным телом. Правда, они совсем ничего не весят (у них нулевая масса), но это вовсе не значит, что они не существуют. Зато у фотонов есть энергия, момент движения и скорость. И всего этого у них в избытке. Они путешествуют (сейчас вы ахнете) со скоростью света, которая составляет 1079 миллионов км/ч. Следовательно, фотоны — это однозначно самые быстрые материальные тела на Земле.

— Хорошо, тогда поставлю вопрос иначе. Какие носители материальных тел, обладающих реальным весом, или массой, являются самыми быстрыми на Земле? Например, животные, автомашины, поезда, самолеты и всякое такое?

Ладно. С чего начнем?

— Даже не знаю. Ну… хотя бы с самого быстрого животного. Ведь это гепард, я прав?

Нет.

— Неужели нет?

Гепарды действительно бегают очень быстро. На коротких дистанциях они способны развивать скорость до 100 км/ч, что делает их самыми быстрыми сухопутными животными. Но в воздухе сокол сапсан может сложить крылья и пикировать со скоростью до 320 км/ч. И в сравнении с ними гепарды выглядят черепахами.

— Здорово! Это и вправду быстро. Ну ладно — тогда перейдем… к самому быстрому поезду. Наверняка, это знаменитый поезд-пуля в Японии?

Это действительно японский поезд, но не тот. В 1996 году японский поезд-пуля Синкансэн установил рекорд скорости — 443 км/ч. Но с тех пор это достижение было побито «летающими» поездами на магнитной подвеске (или маглев).[39] В ноябре 2003 года китайский маглев развил скорость 430 км/ч, но уже через месяц его превзошел другой маглев на экспериментальной линии в префектуре Яманаси (Япония). Этот поезд разогнался до 550 км/ч. Возможно, что и этот рекорд уже превзойден, но как бы там ни было, на данный момент поезда маглев являются самыми быстрыми поездами в мире.

— Прекрасно. А теперь перейдем к автомобилям!

Самый быстрый автомобиль? Это звание все еще удерживает реактивный автомобиль Thrust SSC, который в 1997 году развил невероятную скорость — 1227,985 км/ч. Это быстрее скорости звука!

Говорят, что раскатистый удар от перехода звукового барьера был слышен в 20 км от места заезда!

— Круто! А самый быстрый самолет?

Самый быстрый самолет обычного типа (то есть воздушное судно с винтовым или реактивным двигателем, способное взлетать и садиться самостоятельно) — это SR-71 «Blackbird», который в 1976 году с ревом пронесся по воздуху со скоростью 3 529,56 км/ч и до сих пор удерживает этот рекорд. Но если мы говорим о самом быстром летательном аппарате, то у ракетных самолетов и запускаемых с Земли космических кораблей скорости намного выше.[40] За девять лет до появления «Blackbird» североамериканский ракетный самолет Х-15 во время испытательного полета в высоких слоях атмосферы достиг умопомрачительной скорости — 7 274 км/ч. И пусть выведенный на орбиту шаттл вряд ли можно назвать воздушным судном (потому что он движется в безвоздушном пространстве) или даже «самым быстрым на Земле» (ведь он уже находится за пределами Земли), он движется с крейсерской скоростью около 28 290 км/ч (или 7 860 м/сек), которую трудно даже представить.

— Потрясающе. А сможем ли мы когда-нибудь построить космические корабли, которые будут летать еще быстрее? Быстрее скорости света?

Очень бы этого хотелось. Особенно если учесть, что до Проксимы Центавра (а это ближайшая к нам звезда) больше четырех световых лет, или около 40 триллионов километров. А пока самым быстрым из построенных на Земле летательных аппаратов является космический зонд «Voyager-1». После того как он использовал для разгона гравитационные поля планет Солнечной системы (это называется пертурбационным маневром), его скорость составила около 62 тысяч км/ч. Чтобы добраться на такой скорости до Проксимы Центавра, ему потребовалось бы больше 73 тысяч лет. Короче говоря, до скорости света нам пока еще немножко не хватает (а точнее, что-то около 1 080 км/ч).

— Есть над чем поработать…

Совершенно верно. И между прочим, большинство физиков полагает, что мы никогда не сможем достичь скорости света, как бы ни старались.

— Это еще почему?

Потому что, согласно законам физики, с возрастанием скорости тела растет его масса. Чем выше масса тела, тем больше силы нужно приложить, чтобы его разогнать. Чем больше мы будем приближаться к скорости света, тем труднее дальше разгоняться, и в конце концов дальнейшее увеличение скорости станет невозможным, или, во всяком случае, для этого потребуется больше энергии, чем ее можно найти во всей Вселенной. Вот почему скорость света, по всей видимости, останется для нас недостижимой мечтой.

— Какая тоска. Получается, что мы никогда так и не доберемся до звезд?

Таким способом, скорее всего, нет, но могут существовать и другие пути. Некоторые физики считают, что мы, возможно, сумеем использовать специальные туннели, или «червоточины», в пространстве-времени, чтобы перемещаться к звездам напрямую, как через двери. Или даже сможем сами создавать такие туннели, искривляя пространство-время с помощью так называемых уорп-механизмов. Но опять же, никто пока не нашел способа это сделать, не используя больше энергии, чем в настоящее время существует во Вселенной.

— Но ведь когда-нибудь люди могут его найти, правда?

Правда. В этом мире возможно все. Не исключено, что мы ошибаемся насчет деформации пространства-времени, или достижения скорости света, или даже самой скорости света. А может быть, мы почти все понимаем правильно, но какой-то фрагмент мозаики все еще ждет, пока его обнаружат. И если это произойдет…

— …тогда я смогу оказаться пассажиром следующего рейса на Проксиму Центавра?

Почему и нет? Мало ли что может случиться.

Есть ли на свете вещи горячее Солнца?

Сколько угодно, включая молнию и многие звезды на небе. Кстати, среди звезд наше Солнце выглядит «чуть тепленьким».

— Неужели молния горячее Солнца?

И да и нет. Все зависит от того, какую часть Солнца взять. У нашего светила много слоев, и разница в температуре между ними весьма солидная. Но если речь идет о той части Солнца, которую мы видим, о том поверхностном слое, откуда к нам направляется солнечный свет, то молния горячее.

— Выходит, что если бы у меня был скафандр, полностью защищающий от жары, и я мог бы стоять на Солнце и коснуться его одной рукой…

Да…

— …а в другую руку взять молнию, то я бы почувствовал, что молния горячее?

Если бы вы были полностью защищены от жары, то не смогли бы почувствовать температуру ни того, ни другого.

— Да ладно вам, вы же понимаете, что я имею в виду.

Ладно, согласен. Если б вы могли их почувствовать, то да, молния была бы горячее.

— В самом деле?

Точно. Температура молний может быть больше 28 000 °C. У Солнца поверхность не такая твердая, как у Земли (вот почему вы в любом случае не смогли бы на ней стоять, даже в огнеупорном скафандре). Однако существует граница между внутренней частью Солнца и наружной, так называемой фотосферой, где появляются темные пятна. Там температура может составлять от 3 700 °C до 5 700 °C. Следовательно, молния в пять раз горячее поверхности Солнца.

— Но я слышал, что если бы Солнце оказалось рядом с Землей, оно бы нас расплавило.

Это правда.

— Но молнии постоянно ударяют в Землю, и если они горячее Солнца, то почему не расплавляют планету?

Отчасти потому, что молнии существуют очень недолго.

— А почему?

То, что мы называем «молнией», не является физическим телом. Это всего лишь событие или явление. Оно происходит, когда поток заряженных частиц, или электронов, проходит между грозовым облаком и землей, образуя вспышку в воздухе во время своего прохождения. Его механизм примерно таков: в определенных типах облаков молекулы воды сталкиваются и трутся между собой, в результате чего в облаке накапливается электрический заряд.[41] По мере увеличения заряда атомы газа в воздухе между облаком и землей временно лишаются своих электронов, и воздух превращается в супергорячую плазму.

Плазма считается четвертым состоянием материи (после твердого, жидкого и газообразного), в котором электроны отделяются от атомов. Разные виды плазм могут достигать температуры в тысячи градусов, но на их создание тратится очень много энергии, и они не могут долго существовать. Именно так и обстоит дело с молнией. После того как через образовавшуюся плазму проходит электрический заряд, атомы и электроны снова соединяются, формируя нормальные молекулы воздуха и излучая вспышку света, которую мы называем молнией. И поэтому времени, в течение которого плазма остается очень горячей, не хватает (и к тому же ее ничтожно мало), чтобы расплавить планету.

— Но Солнце могло бы это сделать. Я прав?

Правы. Солнце могло бы легко расплавить планету, если бы оказалось к ней достаточно близко. Оно имеет колоссальную массу, стабильную температуру, которая на некоторых его участках гораздо выше, чем на поверхности. Над поверхностью Солнца супергорячая плазма образует похожие на ореол слои, которые называются хромосферой и короной. Температура некоторых областей короны может превышать 2 миллиона градусов Цельсия, что в тысячи раз горячее молнии. А в результате ядерных реакций внутри солнечного ядра температуры там поднимаются до 15 миллионов градусов и выше.

— Теперь мне понятно, почему вы сказали: «И да и нет».

Так оно и есть. Одни части Солнца в пять раз холоднее молнии, но другие в пятьсот раз горячее.

— Похоже, там действительно жарко.

Совершенно верно.

— Но входит ли Солнце в число самых горячих тел, существующих на свете?

Нет. До самых горячих ему далеко. Солнце — это большая горячая звезда, невероятно горячая по сравнению с большинством вещей на Земле. Но как ни странно, по звездным меркам Солнце выглядит довольно средненько. Поэтому ученые и относят его к желтым карликам — одному из типов звезд среди множества более крупных (и горячих) небесных тел, которые видны на небе каждую ночь. Желтые карлики примерно в два раза горячее красных карликов, к которым относятся более мелкие звезды с температурой поверхности около 3 000 °C. Но голубые гиганты во много раз больше нашего Солнца, и у них температура в три с лишним раза выше. На поверхности она превышает 18 000 °C (а вы помните, что поверхность — это одна из самых холодных частей звезд).

— А какие звезды самые горячие?

Самые горячие во Вселенной — это умирающие звезды. В конце своей жизни некоторые, особенно массивные, звезды взрываются, и эти невероятные по мощности взрывы называют вспышками сверхновых звезд. Температура сверхновых звезд достигает миллиардов градусов, в сотни тысяч раз горячее ядра нашего Солнца. По сравнению с ними наша маленькая звезда выглядит чуть теплой.

— Ну и ну. С ума сойти.

А сейчас я вам скажу, что еще горячее Солнца.

— Что?

Я! Ойейей! Померяйте мне несчастному температуру! Я весь ГОРЮ!

— Действительно. А я и не заметил, что вам нездоровится.

Думал, само пройдет. Извините. Пойду лечиться.

Какая болезнь самая смертоносная?

Самая ужасная — это редкая разновидность лихорадки, которая разрушает органы и вызывает кровотечение из кожи по всему телу. Но самая смертоносная — это всем нам знакомый грипп.

— Неужели есть болезнь, заставляющая всего человека истекать кровью? Брррр!!

Да. Звучит просто пугающе, не так ли?

— И что же это за напасть такая?

Это группа вирусных заболеваний под общим названием «геморрагическая лихорадка», вызываемая семейством филовирусов. «Филум» в переводе с латыни означает «нить», и эти вирусы получили такое название потому, что под электронным микроскопом они похожи на завязанные узлами или скрученные в спирали ниточки. Возбудителями болезни являются два вируса этого семейства — Эбола и Марбург. К счастью, они не очень заразны (то есть не слишком легко передаются от больных людей здоровым). Большинство случаев заражения зарегистрировано в Африке, где носителями вирусов являются обитающие там обезьяны без всяких для себя последствий. Вспышки заболеваний обычно происходят в одной деревне или ограничиваются небольшой территорией, и общее количество жертв лихорадки Эбола и Марбургской геморрагической лихорадки составляет несколько сотен человек. Возможно, они просто убивают людей настолько быстро, что не успевают распространиться…

— Кошмар. Но как же тогда можно ими заразиться?

Вирусологи (ученые, которые изучают вирусы и вирусные заболевания) до сих пор не уверены в том, как Эбола и Марбург передаются людям. Но учитывая то, что другие филовирусы разносятся мухами и клещами, живущими на грызунах и обезьянах, они склонны считать этот способ передачи болезни самым вероятным. Еще раз повторю: геморрагическая лихорадка не очень легко переходит от человека к человеку. Для этого нужно находиться в очень близком контакте. А поглядев на того, кто ее подхватил, большинство людей не испытывают желания подходить к нему слишком близко.

— А почему? Поймите меня правильно. Я знаю, что пожалею об этом вопросе, но что именно она делает с человеком?

Что ж, я вас за язык не тянул. Но читать дальше советую только тем, у кого крепкие нервы.

Вирус атакует органы всего тела, включая самый крупный — кожу. Он размножается внутри клеток и разрывает их, вызывая в конечном итоге летальный исход. Начальные проявления: усталость, головокружение и жар. Затем начинается кровотечение из-под кожи, из глаз, носа, ушей и рта — практически отовсюду. Но убивает человека не кровотечение. Как правило, причиной смерти становится отказ почек или нервной системы, вызывающий судороги, кому и смерть.

— Брррр! Жуть!

Я же говорил, вы сами напросились.

— Ну ладно, двинемся дальше. Получается, что это самая смертоносная болезнь из всех существующих, не так ли?

Дело в том, что эта болезнь, хотя и ужасная, но очень редкая. И в целом, если судить по ежегодной статистике, она убивает совсем немного людей. В иные годы вообще никого. Так что все зависит от того, что вы подразумеваете под словом «смертоносная». Многие болезни убивают больше людей, чем геморрагическая лихорадка.

— Например?

В тройку самых смертоносных болезней в промышленно развитых странах входят ишемическая болезнь сердца (которая вызывает инфаркт), цереброваскулярная болезнь (вызывает инсульт) и легочные инфекции, такие как пневмония. Это связано с тем, что у большинства развитых стран хватает средств, чтобы обеспечить своих граждан чистой водой, хорошими системами канализации и услугами врачей и больниц. В развивающемся мире многие страны не могут этого себе позволить, и поэтому самыми смертоносными там являются другие болезни. В их число входят малярия (передается через инфицированных комаров), болезни, вызывающие диарею, такие как холера, и инфекции, занесенные при родах. Кроме того, много людей убивает СПИД — как в развивающихся, так и в развитых странах. И хотя лекарства от него пока не нашли, больше ущерба он причиняет в развивающихся странах, отчасти потому, что их жители получают меньше информации о том, как его избежать.

— Но все же, какая болезнь самая смертоносная?

Это опять же зависит от того, что подразумевается под словом «смертоносный». В силу того, что многие из вышеназванных болезней излечимы (или, во всяком случае, подаются лечению), их можно не считать самыми смертоносными. И хотя СПИД пока не лечится, существует другая неизлечимая болезнь, которая за один раз убивает больше людей, чем любая другая.

— Это чума, да?

Почти угадали. Бубонная чума, или «черная смерть», убивала миллионы людей во время повальных эпидемий в шестом, четырнадцатом и семнадцатом веках. И хотите верьте, хотите нет, но бактерия, которая является ее причиной, до сих пор бродит по миру, ежегодно вызывая несколько новых вспышек заболевания…

— Что?! Где? А мне никто ничего не сказал!!

…но причин для паники нет, потому что в наши дни чума лечится обычными антибиотиками.

— Уф! Отлегло от сердца.

И кроме того, по миру все еще бродит другая болезнь, лекарство от которой до сих пор не найдено, хотя каждый год она стала уносить больше человеческих жизней, чем чума. И эта болезнь — грипп.

— Что? Быть этого не может! У меня однажды был грипп, и я, слава богу, жив и здоров.

Видите ли, та болезнь, которую большинство людей считают гриппом (раньше было принято название инфлуэнца), на самом деле просто очень неприятное простудное заболевание легких. Настоящий грипп сваливает человека с ног на неделю или больше, вызывая слабость, головокружение, жар и тошноту.

— Но обычно он все-таки проходит, не так ли?

Так. Но перебороть его удается лишь потому, что штамм вируса гриппа, который подхватил человек, похож на тот, который он перенес раньше в этом году или год назад. Иммунная система организма примерно знает, как выглядит этот вирус, быстро его распознает и бросает на борьбу с ним все силы. Но время от времени появляются совершенно новые штаммы гриппа. Обычно они возникают у животных (часто у птиц или свиней) и мутируют (или изменяются) так, что обретают способность заражать людей. Когда такое случается, разверзаются врата ада, как это было в 1918 году, когда один-единственный штамм гриппа убил больше 25 миллионов человек. Сравните эту цифру с 2 миллионами человек в год, умирающих от «черной смерти» и с 3 миллионами ежегодных жертв СПИДа, и вам сразу станет ясно, каким смертоносным способен быть грипп.

— Значит, вот почему всех так напугал птичий грипп?

Правильно. Сам по себе птичий грипп людям не опасен. Но если он мутирует таким образом, что способен инфицировать их, то это может привести к еще одной пандемии, похожей на ту, что потрясла мир в 1918 году. А этого никто не желает допустить.

— Ну все, решено, до конца года я спрячусь в спальне. Когда повсюду гуляет столько опасных болезней, страшно даже на улицу выходить!

На вашем месте я бы не боялся так сильно. Никаких признаков надвигающейся эпидемии гриппа или чумы в данный момент нет. К тому же, больше всего молодых людей в развитых странах убивает даже не болезнь. Эта штука намного опаснее любого вируса или бактерии. И убивает она прямо на месте.

— И что же это такое?

Это несущаяся на бешеной скорости автомашина. В дорожно-транспортных происшествиях каждый год погибает больше миллиона человек. Но, в отличие от большинства заболеваний, дорожных инцидентов можно легко избежать. Просто смотрите по сторонам, когда переходите улицу, а весь остальной мир позаботится о себе сам.

Какая машина самая большая в мире?

Ответ зависит от того, какие критерии использовать. Это может быть гигантский «сокрушитель атомов», построенный учеными для исследования природы Вселенной, или глобальная, размером с планету, система электронных средств связи.

— Сокрушитель атомов? Название впечатляет. А он что, в самом деле может разбивать на куски атомы?

Может. Или, скорее, его можно использовать для того, чтобы сталкивать атомы и элементарные частицы друг с другом на огромной скорости, близкой к световой.[42]

— Звучит прикольно. Но зачем нужно это делать? Хохмы ради?

Может, и так. Ученые — люди со странностями. Но все же, наверное, для забавы можно было найти что-нибудь подешевле и попроще. Особенно если учесть, что установки, необходимые для того, чтобы разгонять и сталкивать атомы (правильнее называть их ускорителями частиц), входят в число самых больших и дорогих машин на Земле. С их помощью физики исследуют природу атомов, элементарных частиц и материи. Они затрачивают колоссальные количества энергии на то, чтобы разделить атомы на более мелкие части, а потом анализируют осколки, разлетающиеся после столкновения. Таким образом они надеются получить новые сведения о том, как ведет себя материя (то, из чего сделано все в этом мире), и прежде всего о том, как она формируется. Если они сумеют это выяснить, то смогут объяснить, как Вселенная стала такой, какая она есть, в каком направлении пойдет ее развитие в будущем и как работают все детали ее механизма — от звезд до планет и черных дыр.

— Тогда им придется изрядно потрудиться. Но почему эта установка должна быть такой большой?

Так же как автомобилю для набора максимальной скорости требуется длинный отрезок дороги, так и частице для разгона почти до скорости света нужен длинный разбег. Настолько длинный, что даже если свернуть дорожку для разбега в кольцо, это кольцо получится очень большим.

— Насколько длинный?

Попробую объяснить на примере Большого адронного коллайдера (БАК). Это самый мощный в мире ускоритель субатомных частиц (адронов) и, возможно, самая большая машина в мире. По сути, он представляет собой гигантское кольцо из электромагнитов, построенное на глубине 100 м под землей, на границе между Францией и Швейцарией. Длина кольца ускорителя составляет 27 км, а общий вес этой махины превышает 38 тысяч тонн. Для сравнения, примерно столько же весят 3 800 двухэтажных автобусов.

— Эй, постойте. Это действительно большая машина. Но почему вы сказали «возможно, самая большая»?

Потому что все зависит от того, какой смысл вложить в слово «самый большой». БАК почти наверняка является самой большой в мире экспериментальной научной установкой. Да и то лишь с точки зрения площади, которую он занимает. На свете есть другие машины, и побольше, и потяжелее.

— Какие-нибудь громадные самолеты или что-то в этом роде?

Нет. Я имею в виду действительно большие и тяжелые вещи. Самый большой в мире самолет имеет размах крыльев всего около 90 м и весит лишь 175 тонн (или 17,5 автобуса). Внушительно, но ничтожно мало в сравнении с самоходной платформой, которая доставляет на стартовую площадку космические шаттлы. Этот супертягач с прозаическим названием «Crawler» (гусеничный транспортер) весит больше 2700 тонн (270 автобусов).[43]

— Обалдеть. Готов спорить, что это самая тяжелая движущаяся машина в мире.

А вот и нет. Гигантский, самодвижущийся роторный экскаватор «Bagger 288» весит 45 тысяч тонн, на 7 с лишним тысяч тонн больше, чем даже Большой адронный коллайдер. На конце длинной, как у подъемного крана, стрелы у него располагается огромное вращающееся колесо с землечерпальными ковшами. Длина этого гигантского чудовища больше 300 м, а высота 100 м.[44]

— Впечатляет!

…А если включить в число движущихся машин нефтяные танкеры, то самый крупный из них, полностью загруженный нефтью, весит больше 750 тысяч тонн (75 тысяч автобусов!).[45] Собственно говоря, если расширить понятие «машина» еще больше, то можно найти что-нибудь даже потяжелее этого.

— Что вы этим хотите сказать?

Дело в том, что «машиной» можно назвать практически любое устройство, которое использует неподвижные и подвижные детали для выполнения какой-то работы или задания. Мы строим машины для того, чтобы они делали работу, которую люди не могут или не хотят делать сами, или для того, чтобы они помогали нам выполнять какие-то задания лучше, чем мы способны сделать это самостоятельно. Машина может быть механической, электронной или сочетать в себе и то и другое. То есть она может находиться на месте и передвигать какие-то вещи внутри себя, как микроволновка или холодильник. Или она может перемещаться в пространстве, как автомобиль, самолет или нефтяной танкер. Другими словами, под определение «машина» попадает практически все, на что мы смотрим, но есть еще одна, о которой мы забыли. И она намного больше, чем все остальные, вместе взятые.

— Что же это такое?

Это глобальная телекоммуникационная сеть. Грандиозная машина планетарного масштаба, которую весь мир использует, чтоб поддерживать связь посредством телефонных звонков, посланий по электронной почте, чатов в интернете и тому подобных средств общения. Сложите все это вместе, и получится одна большая машина.

— Не дурите мне голову. Это множество разных машин, а не одна большая. Кроме того, это всего лишь куча телефонов, компьютеров и проводов. Готов спорить, что все эти вещи, вместе взятые, не весят больше одного супертанкера.

Если все эти вещи работают вместе, выполняя одну и ту же работу, то, на мой взгляд, будет вполне справедливо считать их одной большой машиной, разве нет? И обещаю, что вы удивитесь, когда узнаете, как много наберется этих вещей.

— Так и быть, продолжайте. И насколько большой окажется эта «машина»?

Чтобы это узнать, нужно немного посчитать, так что следите внимательно. Итак, начнем с телефонов. В мире около 1,3 миллиарда телефонных аппаратов проводной связи весом примерно по 700 г каждый. Вместе это составит 910 тысяч тонн. Затем приплюсуем сюда около 2,2 миллиарда мобильных телефонов, весящих в среднем по 113 г. Получается еще 248,6 тысяч тонн добавки к нашей машине. Перейдем к компьютерам. В мире их, по меньшей мере, 600 миллионов, и средний ПК весит около 50 кг, то есть это еще 30 миллионов тонн. Ну вот, пока что наша машина весит около 31,1 миллиона тонн.

— И это еще не все?

Совершенно верно. Еще у нас есть система, которая соединяет их в единое целое. Даже если игнорировать все коммутаторы и прочее, все равно останется примерно 700 орбитальных спутников, необходимых для обеспечения работы нашей машины. Средний вес спутника около 2 000 кг, так что придется добавить еще 1400 тонн спутникового оборудования. И хотя некоторые сигналы телефонных и интернет-сетей транслируются через спутники, все же подавляющее большинство из них проходят по громадным, толстым, тысячекилометровым кабелям, проложенным по дну океанов.

— В самом деле?

Да. Такие кабели тянутся через Атлантический океан между США и Европой, через Тихий океан от США до Азии и Австралии, а также вокруг всего побережья Африки и Южной Америки. Их общая длина составляет около 300 тысяч километров, что совсем ненамного меньше расстояния до Луны. И поскольку каждый километр такого кабеля весит около 5 000 кг, то к общей сумме придется добавить примерно 1,5 миллиона тонн.

— С ума сойти. И что у нас получается в конечном итоге?

Получается, что эта машина охватывает всю Землю и простирается примерно на 36 тысяч километров в космос во все стороны от нее (на таком расстоянии находится большинство спутников связи). А весит «машина» глобальной телекоммуникационной сети больше 32 миллионов тонн. Попробуйте назвать что-нибудь более грандиозное!

— Знаете, вам не стоило заниматься этими вычислениями. Можно было просто сказать мне, что она реально большая.

Спасибо огромное. И вы говорите мне об этом только сейчас.

— Ну не обижайтесь. Дайте поцелую. Ха-ха-ха.

Почему вода мокрая, и есть ли что-нибудь мокрее ее?

Вода мокрая потому, что ее молекулы скользят, когда взаимодействуют друг с другом, и прилипают к остальным вещам. Хотите верьте, хотите нет, но существуют вещи такие же «мокрые» или даже более «мокрые», чем вода!

— Но что конкретно мокрее воды и почему?

Тут тоже (в который уже раз) все зависит от того, что мы будем понимать под словом «мокрое».

— В каком смысле?

В том смысле, что «мокрое» — это просто название, которое мы даем вещам, пропитанным (или покрытым) водой или похожими на воду жидкостями.

— Ну и что…

Но скажите мне, что мокрее: мокрое одеяло или водопад?

— Эээ… водопад, кажется.

А почему?

— Потому… что он… более водянистый. В том смысле, что в нем больше воды.

Правильно. И это всего один из возможных ответов на вопрос. Если «мокрый» означает «похожий на воду», тогда ничего больше похожего на воду, чем сама вода, быть не может, и ничто не может быть мокрее воды.

— Так значит, вот в чем тогда все дело.

Возможно. Но в этом случае мы бы слишком быстро закрыли тему, не так ли? Поэтому давайте немного потолкуем о том, что еще мы имеем в виду, когда называем воду (или другую жидкость) «мокрой». Само собой, что это напрямую связано с поведением жидкостей.

— Глупости. Какое у жидкостей может быть поведение? Никто не заставляет их, словно школьников, соблюдать всякие там правила, и у них нет мозгов, чтобы принимать решения о том, что им делать. Тоже мне, новости!

Что правда, то правда, но все материалы и вещества ведут себя — или действуют — определенным образом (и для этого им не нужно ничего решать). Например, кусок железа не ведет себя так, как вода. Он тупо лежит на месте без какого-либо движения. Он не течет, не капает и не изменяет свою форму, чтобы заполнять всевозможные емкости, как это делает вода. И вы ни за что не сможете намочить что-нибудь куском железа.

— А если нагреть его так сильно, что он расплавится?

Прямо в точку! Если твердое железо расплавить, то оно превратится в жидкость и начнет течь, капать и изменять форму. Но скажите мне, почему жидкости ведут себя подобно воде, а твердые вещи нет?

— Эээ… не знаю. Может, это связано с их структурой?

Вот именно, вы сразу ухватили суть. Все дело в том, как прочно и сильно их молекулы связаны друг с другом. В твердом веществе молекулы построены в нерушимые ряды и колонны и образуют что-то вроде забора из проволочной сетки или металлической клетки. Клетка не может сильно сгибаться или скручиваться, и поэтому материал остается цельным куском. У жидкостей молекулы тоже соединены, но не так жестко, и они имеют возможность двигаться относительно друг друга. То есть они напоминают тех спортсменок в синхронном плавании, которые держатся друг за друга и перестраиваются, образуя самые причудливые фигуры, но при этом не теряют контакта между собой. Такие молекулы способны образовывать плоские слои (или лужи) и маленькие сферы (или капли), то есть принимать любые формы, какие вы только можете себе представить.

И вот теперь мы подходим к самому главному. Чтобы намочить вещь, жидкость должна обладать способностью течь вокруг и сквозь нее. Вода, если она не заморожена (то есть не в виде льда), может делать это очень успешно. Но подумайте вот о чем: что будет, если вода не станет прилипать к вещи? Она просто протечет сквозь нее, нигде не задерживаясь. Окажется ли такая вещь мокрой?

— Если к ней не прилипнет ни единой капли?

Да. Ни одной капельки.

— Эээ… тогда… нет. Пожалуй, что нет. Она останется сухой.

Правильно. Следовательно, чтобы что-то намочить, жидкость должна не просто течь, а прилипнуть к материалу, из которого данная вещь состоит. Эта способность прилипать зависит от так называемой силы поверхностного натяжения, силы, с которой молекулы на поверхности капли воды сцепляются друг с другом, чтобы образовать шар и не дать этой капле развалиться на части. Эта же сила формирует похожий на мост слой сцепленных молекул на плоской поверхности жидкостей. (Вот почему насекомые, которые носятся по поверхности прудов, не проваливаются в воду, а скользят по этому «молекулярному мосту», как на коньках). Она же формирует из молекул воды мосты между волокнами вашей рубашки, плавок, волос и других вещей, внутрь которых проникает вода. У воды поверхностное натяжение очень высокое (в сравнении с другими жидкостями), и это помогает ей сцепляться с различными материалами и делать их мокрыми.

— А что происходит, когда эти материалы высыхают?

Через какое-то время молекулы воды в мокрой вещи впитают тепло из окружающего воздуха и испарятся, то есть мосты жидкости превратятся в газ (водяной пар), который улетучится. Этот процесс, конечно, можно ускорить, если нагреть мокрую вещь. Встряхивание и отжимание одежды тоже ускорит процесс, потому что эти действия заставляют молекулы воды отцепиться от материала и вместо этого сцепиться друг с другом, образуя капли. Эти капли отделяются от вещи и в конце концов тоже испаряются.

— Но погодите. Если вода так успешно протекает сквозь вещи и прилипает к ним, то как что-то может быть мокрее воды?

Дело в том, что некоторые жидкости (например, спирт и химические растворители) способны течь, капать и расплескиваться точно так же, как вода, но у них поверхностное натяжение немного слабее. Это значит, что их молекулы не имеют сильного сцепления друг с другом в каплях и лучше прилипают к материалам, делая их еще более мокрыми. (Благодаря тому, что они не образуют большого количества капель, им удается проникать в самые узкие пространства и там сцепляться с материалами и волокнами, что делает их очень полезными для очистки вещей от загрязнений). Именно такие жидкости и являются более «мокрыми», чем вода.

— Если и дальше так пойдет, то в следующий раз вы станете рассказывать мне, что на свете есть вещи более сухие, чем кости.

На самом деле, в ваших костяк содержится довольно много воды, и поэтому существует немало вещей…

— Согласен, пример неудачный. В таком случае, тверже чем гвоздь.

Это зависит от материала, из которого сделан гвоздь. Какие вы имеете в виду? Железные? Стальные? И кстати, любые гвозди можно расплавить.

— Ну все, ваша взяла. Наверное, мне стоит придумать вопросы потруднее.