Кратка история на почти всичко - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Бил Брайсън (ч. notes)

1

Малко за изписването на числата в науката. Тъй като много големите числа са неудобни за изписване и почти е невъзможно да се прочетат, учените използват съкратен запис, съдържащ степени (или кратни числа) на десет, при който например 10 000 000 000 се изписва 10 на степен 10, а 6 500 000 става 6,5×10 на степен 6. Принципът се основава много просто на кратните числа на 10:10 х 10 (или 100) става 10 на степен 2; 10× 10× 10 (или 1000) е 10 на степен 3 и т.н., очевидно и до безкрайност. Повдигнатото дребно изписано число показва броя на нулите след нормално изписаното основно число. Записите с минус пред дребно изписаното повдигнато число дават огледално изображение, т.е. повдигнатото число показва броя на нулите отдясно на десетичната запетая (така че 10^–4 означава 0,0001). Въпреки че поздравявам този принцип, на мен ми е чудно как някой като види „1,4×10⁹ км³“, веднага ще разбере, че това означава 1,4 милиарда кубични километра, и е естествено да се избере дългият начин пред краткия в печатни издания (особено в книга, предназначена за обикновения читател, където примерът бе видян). С презумпцията, че много от обикновените читатели са зле с математиката като мен, ще използвам „научния начин“ пестеливо, въпреки че понякога той не може да се избегне особено в глава, занимаваща се с нещата в космически мащаб.

2

Правилното наименование е „облак на Йопик-Оорт“, наречен е на естонския астроном Ернст Йопик, който прави хипотезата за съществуването му през 1932 г., и на холандския астроном Ян Оорт, който прецизира изчисленията осемнадесет години по-късно.

3

Триангулацията — избраният от тях метод, е бил често използван похват, основаващ се на геометричния факт, че ако знаете дължината на една страна на триъгълника и големините на два от ъглите му, можете да изчислите всички други величини, без да станете от стола си. Да си представим например, че вие и аз решим, че искаме да научим колко далече е Луната. Използвайки триангулацията, първото, което трябва да направим, е да осигурим достатъчно разстояние между нас, така че да кажем, вие оставате в Париж, а аз отивам в Москва и двамата поглеждаме към Луната по едно и също време. Сега, ако си представите една линия да свързва тези три основни точки в това събитие — т.е. вие, аз и Луната — се образува триъгълник. Измерете основната линия между вас и мен, и градусите на двата ъгъла между тази линия и луната, и останалото просто може да се изчисли. (Защото, като се съберат вътрешните ъгли на триъгълник, винаги се получава 180 градуса; ако знаете сумата на два ъгъла, веднага можете да изчислите колко е третият; и, знаейки точната форма на триъгълника и дължината на едната страна, можете да получите дължините на другите страни.) Фактически това е бил методът, използван от гръцкия астроном Хипарх от Никеа през 150 г. пр. Хр., за да изчисли разстоянието между Луната и Земята. За точките от земната повърхност принципите на триангулация са същите, освен че ъглите не се простират в космоса, а са разположени редом един до друг на карта. За да измерят дължината на един градус на меридиан, земемерите създавали вид верига от триъгълници, като се предвижвали през съответната местност.

4

Скоростта на въртенето ни зависи от това къде се намираме. Скоростта на въртене на Земята варира от малко над 1000 километра в час на екватора до нула на полюсите.

5

Следващият пасаж ще бъде на 8 юни 2004 г., а след това през 2012 г. През XX век не е имало никакви.

6

През 1781 г. Хершел става първия човек в съвременната епоха, открил планета. Искал да я нарече Джордж на името на британския монарх, но предложението било отхвърлено. Вместо това я наричат Уран.

7

За физиците маса и тегло са две различни неща. Масата ни остава една и съща, където и да отидем, но теглото варира в зависимост от това колко далече сме от друг масивен обект като една планета. Ако отидем на Луната, ще бъдем по-леки, но не и по-малко масивни. На Земята практически масата и теглото са едно и също нещо, така че термините могат да се използват като синоними, поне извън класната стая.

8

Няма да се изпитваме тук, но ако някога ви е нужно да ги запомните, може да си спомните за полезния съвет на Джон Уилфорд да мислите за ерите (предкамбрий, палеозой, мезозой и неозой) като за годишни сезони, а за периодите (перм, триас, юра и т.н.) като за месеци.

9

Въпреки че всички книги намират място за това заключение, има впечатляващи различия относно подробностите, свързани с Ъшър. Някои твърдят, че изказал предположението си през 1630 г., а други пък през 1664 г. Много цитират 26 октомври за прословутата дата на началото на Земята. Навярно значимите книги, които изписват името му неправилно (Usher, а не правилното Ussher) са повече от една. Въпросът е разгледан интересно в Осем малки прасенца от Стивън Джей Гулд.

10

Дарвин обичал точните числа. В по-късен труд той съобщава, че броят на червеите в един акър (4046,8 квадратни метра) обикновена почва в извън населените места на Англия е 53 767.

11

По-точно Келвин доразвива Втория закон на термодинамиката. Разискването на тези закони би изпълнило една отделна книга, така че тук предлагам едно ясно резюме от химика П. У. Аткинс, което само дава представа за тях: „Има четири Закона. Третият от тях е Вторият закон, който бил открит първи; първият — Нулевият закон, бил формулиран последно; Първият закон бил втори; Третият закон може и дори да не е закон в смисъла на останалите.“ Накратко вторият закон гласи, че винаги се губи малко енергия. Не може да има вечно движещ се механизъм, тъй като независимо от това колко е ефективен, винаги ще загубва енергия и накрая ще спре. Първият закон гласи, че не може да се създаде енергия, а третият, че не може да се намалява температурата до абсолютната нула; винаги ще има остатъчна топлина. Както отбелязва Денис Овърбай, понякога трите главни закона шеговито биват изразени така: (1) не можеш да спечелиш, (2) не можеш да завършиш без загуба и (3) не можеш да излезеш извън играта.

12

С изключение на тиранозавър рекс, който бил открит от Барнъм Браун през 1902 г.

13

Объркването по отношение на правописа на този елемент на английски език — aluminum или aluminium — възникнал поради нетипична за Дейви нерешителност. Когато за първи път изолирал елемента през 1808 г., го нарекъл alumium. Поради някакви причини четири години по-късно го променил на aluminum. Американците прилежно възприели новия термин, но на много англичани не им харесвало да използват aluminum, като изтъквали, че това нарушава модела с окончания на -ium, който е установен при sodium, calcium, strontium, така че прибавили една гласна и една сричка.

14

Принципът по-късно довежда до приемането на числото на Авогадро за основна мерна единица в химията, наречена на Авогадро дълго след смъртта му. То представлява броят на молекулите, намиращи се в 2,016 грама водород (и в еднакъв обем от който и да е газ). Възлиза на 6,0221367 х 10 на степен 23, което е изключително голямо число. Студентите по химия отдавна се забавляват с изчисляване на точната му стойност, така че мога да кажа, че е равно на броя на царевичните зърна, нужни да покрият Съединените щати до дълбочина 15 километра или на броя чаши вода в Тихия океан, или на кутиите газирани напитки, които подредени ще покрият Земята на дълбочина 300 километра. Еквивалентен брой американски монети ще са достатъчни, за да направят всеки човек на Земята трилионер в долари. Това е огромно число.

15

По-конкретно ентропията е мярка за степента на случайността или безпорядъка в една система. Дарел Ебинг в учебника Обща химия предлага един ефективен начин да мислим за явленията като за тесте карти за игра. Може да се каже, че едно ново тесте, току-що извадено от кутията, подредено по бои и стойности на картите от асо до поп, е в състояние на порядък. Ако се разбъркат картите, те вече са в състояние на безпорядък. Ентропията е величина за измерване на съществуващия безпорядък и за определяне на вероятността от постигане на определени резултати с още размествания. Разбира се, ако човек иска да публикува наблюденията си в респектиращо списание, трябва да познава още понятия като нерегулярност, решетъчно разстояние и стехиометрични връзки но това е в общи линии идеята.

16

Планк често нямал късмет през живота си. Обичаната му съпруга починала рано, през 1909 г., а по-малкият от двамата му синове бил убит през Първата световна война. Имал и две дъщери близначки, които боготворял. Едната от тях умира при раждане. Другата близначка започнала да се грижи за бебето и се влюбила в съпруга на сестра си. Оженили се, но две години по-късно и тя умира при раждане. През 1944 г., когато Планк бил на осемдесет и пет, бомба на Съюзниците паднала върху къщата му и той изгубил всичко — трудове, дневници, всичко, което бил събрал през живота си. На следващата година оцелелият му син бил хванат в конспирация, целяща да убие Хитлер, и бил екзекутиран.

17

Айнщайн бил удостоен, някак си неясно, „за заслуги в областта на теоретичната физика.“ Трябвало да чака 16 години, до 1921 г., за да получи наградата един доста дълъг период, като се вземе всичко предвид, но това било нищо в сравнение със случая на Фредерик Рейнс, който засича неутриното през 1957 г., но става Нобелов лауреат едва през 1995 г., 38 години по-късно, или пък на германеца Ернст Руска, който изобретява електронния микроскоп през 1932 г., а получава Нобелова награда през 1986 г., повече от половин век след събитието. Тъй като Нобеловите награди никога не се присъждат посмъртно, дълголетието може да е толкова важен фактор, колкото и изобретателността на лауреатите.

18

Как с става символ за скоростта на светлината е малка загадка, но Дави Боданис предполага, че произлиза от латинското celeritas, което означава бързина. Тогавашният том на речника Oxford English Dictionary, съставен десетилетие преди теорията на Айнщайн, включва много неща, означени със с — carbon (въглерод), cricket (крикет), но не се споменава като символ за светлина скорост.

19

Наречен на Йохан Кристиан Доплер — австрийски физик, който първи забелязва този ефект през 1842 г. Накратко, става въпрос за това, че докато движещ се обект се приближава до стационарен, звуковите вълни от него се събират и се струпват в който и да уред, който ги лови (например ушите ни) точно както може да се очаква, когато нещо бива блъснато отзад към неподвижен обект. Това струпване се чува от слушателя като писклив повишаващ се звук (йее). Когато източникът на звука преминава, звуковите вълни се разпръскват и удължават, така че се възприема рязко понижаващ се звук (ъъмм).

20

Името идва от същата фамилия Кавендиш, от която произхожда Хенри Кавендиш. Това обаче бил Уилям Кавендиш, седми дук на Девоншир, който бил I даровит математик и магнат в стоманодобива във Викторианска Англия. През 1870 г. дава на университета 6300 лири, за да се изгради експериментална лаборатория.

21

Гайгер по-късно става отявлен нацист, който не се поколебава да предаде колегите си евреи, включително мнозина сред тях, които му били помагали.

22

Има известна неопределеност относно употребата на думата неопределеност по отношение на принципа на Хайзенберг. Майкъл Фрейн в послеслова към пиесата си Копенхаген отбелязва, че няколко думи в немския — Unsicherheit, Unshärfe, Unbestimmtheit — са били използвани от различни преводачи, но никоя не отговаря съвсем на английската uncertainty (несигурност). Фрейн предлага indeterminancy (неопределеност) като по-добър избор на думата или indeterminability (неопределимост) като още по-добър.

23

Или поне така приблизително винаги се предават думите му. Всъщност цитатът е: „Трудно е крадешком да видим картите на Господ. Но, че Той играе на зарове и използва «телепатични» методи… е нещо, което не мога дори и за момент да си помисля.“

24

Ако някога сте се чудили как атомите определят кои 50% от тях да умрат и кои 50% да оцелеят за следващата сесия, отговорът е, че полуразпадът е само статистическо удобство — вид статистическа таблица за елементарните неща. Представете си, че имате проба от материал с време на полуразпад 30 секунди. Не че всеки атом в пробата ще съществува само 30 секунди, 60 секунди, 90 секунди или друг акуратно предписан период. Всъщност всеки атом ще съществува през абсолютно случаен период от време, който няма нищо общо с кратните на 30; може да съществува до две секунди от сега или може да осцилира с години, или десетилетия, или векове напред. Никой не може да каже. Но това, което можем да кажем, е, че за тази проба като цяло степента на изчезване ще е такава, че половината от атомите ще изчезват на всеки 30 секунди. Това с други думи е средна величина и може да се използва при всяка голяма проба. Някой веднъж изчислил например, че монета от 10 цента има време на полуразпад от 30 години.

25

Има и практически резултати от тези скъпи начинания. Световната глобална мрежа — World Wide Web, известна като Интернет, е продукт на CERN. Изобретена е от учен от CERN — Тим Бърнърс Лий, през 1989 г.

26

Разбира се, имате правото да се чудите какво точно се има предвид под „константа 50“ или „константа 100“. Отговорът се намира в астрономическите мерни единици. Освен в разговорния език астрономите не използват единицата светлинни години. Използват разстояние, наречено парсек (съкращение от паралакс и секунда), основано на универсална единица, наречена звезден паралакс, равен на 3,26 светлинни години. Много големи разстояния като размерът на вселената се измерват в мегапарсеци (милиони парсека). Константата се изразява в километри в секунда за мегапарсек. Така че, когато астрономите казват константа на Хъбъл 50, това, което имат предвид, е „50 километра в секунда за мегапарсек.“ За повечето от нас това е една абсолютно безполезна мярка, но що се отнася до астрономическите мерни единици, повечето разстояния са толкова огромни, че тези мерки са много полезни.

27

Означава се КТ, а не СТ, тъй като С се използва за Cambrian (камбрий). В зависимост от използваните източници, К идва или от гръцката дума kreta или немската Kreide. И двете обикновено означават креда, което означава и Cretaceous.

28

За тези, които желаят да получат по-подробна картина на вътрешността на Земята, ето размерите на различните пластове, изразени чрез осреднени стойности: От 0 до 40 км (25 мили) е кората. От 40 до 400 км (25 до 250 мили) е горната мантия. От 400 до 650 км (250 до 400 мили) е зона на преход между горната и долната мантия. От 650 до 2700 км (400 до 1700 мили) е долната мантия. От 2700 до 2890 км (1700 до 1900 мили) е пласт „D“. От 2890 до 5150 км (1900 до 3200 мили) е външното ядро, а от 5150 до 6378 км (3200 до 3967 мили) е вътрешното ядро.

29

Откриването на екстремофили във врящите кални басейни на Йелоустоун и подобни организми, намерени другаде, накарали учените да осъзнаят, че всъщност живот от този тип може да се разпростира отвъд това — дори, навярно, под ледената кора на Плутон. Това, за което говорим тук, са условията, които биха осигурили съществуването на умерено сложни създания на повърхността на планетата.

30

От останалите четири, три са азот, а мястото на останалия атом се споделя от всички други елементи.

31

Самият кислород не е гориво; той само спомага за горенето на други неща. Добре, че е така, тъй като, ако кислородът гореше, всеки път, когато запалите клечка кибрит, всичкият въздух наоколо щеше да пламне. Водородният газ, от Друга страна, е изключително възпламеним, както показа дирижабълът Хинденбург на 6 май 1937 г. в Лейкхърст, Ню Джърси, когато водородното му гориво се възпламенява и убива трийсет и шест души.

32

Ако някога ви е направило впечатление колко красиво отривисти и добре очертани са краищата на купестите облаци, докато при другите облаци те са по-мъгляви, обяснението е, че при купестия облак има ясна граница между влажната вътрешност на облака и сухия въздух извън него. Всяка водна молекула, която се отклони извън края на облака, веднага се отстранява от сухия въздух отвъд, което позволява на облака да запазва красивите си краища. Купестите облаци по-нависоко са съставени от лед, като зоната между края на облака и въздуха отвъд него не е толкова ясно очертана, ето защо те обикновено са мъгляви по краищата.

33

Терминът означава няколко неща за различните хора, както се оказва. През ноември 2002 г. Карл Уънш от Масачузетския технологичен институт публикува доклад в Science — „Какво представлява термохалинната циркулация“ — в който отбелязва, че изразът се използва във водещи научни списания, за да обозначава най-малко седем различни явления (циркулация на дълбоководно ниво, циркулация, задвижена от разликата в плаваемостта, „меридианно преобръщане на циркулацията на масите“ и т.н.), въпреки че всичките са свързани с циркулацията в океаните и преноса на топлина — предпазливо неясното и всеобхватно значение, в което го използвам тук.

34

Несмилаемите части на гигантската сепия, особено човките им, се натрупват в стомаха на кашалота като вещество, наричано амбра, което се използва като фиксатор в парфюми. Следващият път, като се напръскате с „Шанел 5“ (ако го правите), може да помислите върху въпроса, че си слагате дестилат от невиждано чудовище.

35

Всъщност има двайсет и две познати аминокиселини, съществуващи в естествен вид на Земята, и навярно предстои да бъдат открити още, но само двайсет от тях са достатъчни, за да бъдем образувани ние хората, както и повечето други живи същества. Двайсет и втората, наречена пирролизин, е била открита през 2002 г. от изследователи в Държавния университет на Охайо и се намира само в един — единствен т.нар. азойски тип (основна форма на живот, която ще дискутираме малко по-нататък в нашия разказ), наречен Methanosarcina barkeri.

36

Например човекът е в областта еукария, царство животни, тип хордови, подтип гръбначни, клас бозайници, разред примати, семейство хоминиди, род homo и вид sapiens. Бе ми казано, че е прието да се изписва в курсив родът и името на вида, но не и тези от по-горните деления. Някои систематизатори (таксономисти) използват и по-нататъшни деления: племе, подразред, инфраразред, надразред и други.

37

taxon (латински) — формалната дума за зооложка категория, като phylum (тип) и genus (род).

38

Всъщност нещата стават все по-лоши по отношение на хигиената. Д-р Маундър смята, че тенденцията да се използват перилни препарати за по-ниска температура е насърчило размножаването на тези буболечки. Както той се изрази: „Ако се пере мръсно пране при ниски температури, резултатът е по-чисти въшки.“

39

Всъщност доста много клетки се губят в процеса на развитие, така че броят, с който се появявате, е само едно предположение. В зависимост от източника, който използвате, броят може да варира с няколко порядъка. Цифрата десет хиляди трилиона е от Марджилъс и Сейгън, 1986 г.

40

Льовенхук бил близък приятел с друга изтъкната личност от Делфт, художника Ян Вермеер. В средата на 1660-те Вермеер, който преди това бил приличен, но не и изключителен художник, внезапно усвоил майсторството на светлината и перспективата, с което е прочут оттогава насам. Въпреки че никога не е било доказано, отдавна се подозира, че той е използвал „камера обскура“ — уред за проектиране на изображения върху плоска повърхност посредством леща. Такова приспособление не било в списъка на личните вещи на Вермеер след като починал, но се оказва, че изпълнителят на завещанието на Вермеер не бил някой друг, а самият Антони ван Льовенхук, най-потайният производител на лещи по това време.

41

Светла дата в историята: на същия ден в Кентъки е роден Абрахъм Линкълн.

42

Дарвин бил един от малцината, направил правилна догадка относно автора. Случило се, че един ден бил у Чеймбърс, когато бил доставен предварителен екземпляр на шестото издание на Следи. Интересът, с който Чеймбърс проверил корекциите, малко го издал, макар че двамата мъже не го дискутирали.

43

По една случайност през 1861 г., в разгара на спора, точно такова доказателство се появило, когато работници в Бавария открили костите на древен археоптерикс — създание, което било полуптица, полудинозавър. (Имало пера, но имало и зъби.) Било впечатляваща и полезна находка, а значимостта й била доста дискутирана, но едно-единствено откритие не можело да бъде взето за решаващо.

44

През 1968 г. Харвард Юнивърсити Прес спряла публикация на Двойната спирала, след като Крик и Уилкинс се оплакали относно характеристиките в нея, които научната историчка Лайза Жардин описала като „неоснователно обидни“. Цитираните описания по-горе са след като Уотсън смекчил коментарите си.

45

Баластната част (97%) от ДНК все пак вече е намерила приложение. Това е частта, използвана при идентифицирането чрез ДНК на отпечатъци от пръсти. Практическата страна на тази цел била открита случайно от Алек Джефрис, учен от Лестърския университет в Англия. През 1986 г. Джефрис изучавал последователностите на ДНК при генетични маркери, свързани с наследствените болести, когато полицията се свързала с него и го помолила, ако може, да установи връзката между заподозрян и две убийства. Тогава той осъзнал, че методът му би трябвало да действа перфектно за разкриване на криминални случаи — така и се оказало. Млад хлебар с невероятното име Колин Пичфорк (pitchfork на английски означава вила за сено) получил две присъди доживотен затвор за двете убийства.

46

Въпреки че бил холандец, Дюбоа бил от Ейсден — град, който граничи с френски говорещата част на Белгия.

47

Човешките същества са поставени в семейството Hominidae. Членовете му, традиционно наречени хоминиди, включват всякакви същества (включително и измрели), които са по-тясно свързани с нас — отколкото с които и да е оцелели шимпанзета. Маймуните, междувременно, са сложени заедно в семейство, наречено Pongidae. Много специалисти смятат, че шимпанзетата, горилите и орангутаните трябва също да бъдат включени в това семейство, като човешките същества и шимпанзетата са в подсемейство, наречено Homininae. Резултатът е, че съществата, традиционно наречени хоминиди, в такъв случай стават хоминини. (Лийки и други настояват за това име.) Hominoidea е името на суперсемейството маймуни, което включва и нас.

48

Абсолютният размер на мозъка не ни показва всичко — или вероятно понякога дори не ни показва много. И слоновете, и китовете имат мозъци, по-големи от нашия, но няма да имате големи проблеми да ги надхитрите в преговори за сключване на договор. Относителният размер обаче е от значение — въпрос, който често се пренебрегва. Както отбелязва Гудд, A. africanus е имал мозък от само 450 кубически сантиметра, по-малък от този на горила. Но типичен мъжки от africanus тежал по-малко от 50 килограма, а женската доста по-малко, докато горилите лесно могат да надхвърлят 300 килограма.

49

Възможно е неандерталците и кроманьонците да са имали различен брой хромозоми — усложнение, което често възниква, когато се свържат видове, които са близки, но не и съвсем идентични. В света на еднокопитните видове например конете имат 64 хромозома, магаретата — 62. Ако двата вида се чифтосат, получаваме поколение с безполезен от гледна точка на репродуктивността брой хромозоми — 63. Накратко, имаме стерилно муле.