Новейший справочник уникальных фактов в вопросах и ответах

Какие деяния увековечили магдебургского бургомистра Отто фон Герике?

Имя Отто фон Герике (1602–1686), избранного в 1646 году бургомистром немецкого города Магдебурга, давно кануло бы в Лету, если бы не его увлечение физикой. Герике был изобретательным экспериментатором и, узнав в 1650 году об открытии Торричелли, загорелся желанием лично убедиться в возможности образования пустоты. Для этой цели он заполнил винную бочку водой, подсоединил к ней насос и попытался выкачать жидкость. Как только началась откачка, ободы треснули. Опыт с более прочной бочкой закончился тем же. Третий опыт Герике провел уже с медным сосудом. Постепенно выдвигаемый из насоса поршень шел сначала легко, потом все труднее, а затем, по словам самого Герике, «внезапно, ко всеобщему ужасу, шар со страшным шумом разлетелся на мелкие куски, как если бы он был сброшен с высочайшей башни». Результатом этого эксперимента стало не только подтверждение существования вакуума, открытого Торричелли, но и изобретение воздушного насоса. Пристрастие Герике к театральности подвигнуло его на знаменитый опыт с «магдебургскими полушариями», проведенный в 1654 году в Регенсбурге в присутствии императора и князей. После того как эти две металлические полусферы плотно приложили друг к другу и из образовавшегося шара откачали воздух, их не смогли разъединить даже 16 лошадей, тянувших в противоположные стороны. Наглядно продемонстрировав существование давления воздуха, Герике в ряде других опытов установил упругость и весомость воздуха, его способность поддерживать горение, проводить звук, наличие в воздухе паров воды. Герике создал одну из первых электрических машин – вращающийся шар из серы, натираемый руками, и обнаружил явление электрического отталкивания, а также электрическое свечение. Он первым (в 1660 году) построил водяной барометр и использовал его для предсказания погоды.

Чем замечательны для истории физики два года: 1666 и 1905?

В 1666 году, когда Исаак Ньютон учился в Кембриджском университете, эпидемия чумы заставила его уединиться в деревушке Вулсторп, где он родился. Целый год он занимал свой досуг тем, что разрабатывал дифференциальное и интегральное исчисления, доискивался до первооснов природы света и закладывал фундамент теории всемирного тяготения. В истории физики был еще только один такой год – 1905 й. В этом году Альберт Эйнштейн опубликовал в немецком журнале «Анналы физики» пять статей, три из которых навсегда вошли в историю физики как одни из величайших. В одной из них Эйнштейн (на основе введенных в 1900 году Максом Планком квантовых представлений) дал теорию фотоэффекта – явления вырывания светом электронов из вещества (именно за эту работу он был удостоен в 1921 году Нобелевской премии по физике). Вторая статья была посвящена объяснению поведения мельчайших частиц в жидкости, известному как броуновское движение. А в третьей были приведены основные положения специальной теории относительности.

Как воздушный змей помог Бенджамину Франклину укрепить независимость США?

В 1752 году американский просветитель, государственный деятель и ученый Бенджамен Франклин (1706–1790) провел знаменитый эксперимент. Во время разыгравшейся грозы он запустил воздушный змей с металлическим проводом (антенной), удерживая его посредством электропроводной шелковой нити. Стоило Франклину приблизить руку к металлическому ключу, который он привязал к шелковой нити, как тут же появлялась яркая искра. Тем самым Франклин продемонстрировал, что грозовые облака накапливают мощный электрический заряд, а молния – это электрическая «искра» между полюсами, одним из которых служит заряженное облако, а другим – земная поверхность. Франклину повезло, что он после своего смелого эксперимента остался в живых: некоторые другие исследователи, пытавшиеся повторить его, погибли на месте от прошившего их тело мощного электрического разряда. Свершение Франклина имело значение не только с точки зрения физики, посредством этого эксперимента американские колонии заявили о себе в масштабе общемировой культуры. Франклин впервые показал всему миру, что не только у европейцев, но и у жителей Нового Света есть научный потенциал, чтобы внести достойный вклад в победу эры разума. Когда четверть века спустя Франклин представлял при дворе французского короля новорожденные Соединенные Штаты Америки и просил о поддержке юного государства, то пользовался заслуженным уважением не только как политик, но и как ученый, сумевший «приручить» молнию. Таким образом, его воздушный змей помог в немалой степени укрепить независимость США.

Кто, по мнению Альберта Эйнштейна, делает великие открытия?

Исходя из собственного богатого опыта, Альберт Эйнштейн утверждал, что великие открытия делают следующим образом: подавляющее большинство людей знают, что это невозможно, а затем находится один человек, который не знает, – вот он-то и делает открытие.

Как оценивалась юридически кража электроэнергии 100 лет назад?

В 1899 году суду в Ганновере (Германия) пришлось решать вопрос: составляет ли противозаконное присвоение электричества воровство или нет? Машинист Генке, состоявший при центральной электрической станции, зарядил тайно от хозяина два небольших аккумулятора и продал их. Суд не признал его виновным, хотя было доказано, что обвиняемый похитил электрическую энергию от чужой установки. В своей мотивировке суд указал, что о краже можно говорить только в том случае, когда дело идет о противозаконном присвоении чужой собственности, движимого предмета, но электричество ни в коем случае нельзя считать движимой вещью, причем даже нельзя сказать, может ли вообще электрический ток быть признан «вещью».

Почему у струнных музыкальных инструментов материал корпуса играет важную роль, а у духовых – нет?

Материал корпуса не очень важен для духовых музыкальных инструментов. В отличие от струнных, у которых при звучании вибрирует корпус, в духовых инструментах звучит столб воздуха, заключенный в трубе, а из чего сделана эта труба – не так уж важно. Это известно уже лет сто, а четверть века назад американский физик Джон Колтман, чтобы лишний раз доказать эту истину, сделал флейту из бетона. Музыковеды, которым завязали глаза, не могли отличить ее звучание от звучания обычной деревянной флейты.

Кто и как впервые показал, что воздух имеет вес?

Первым это сделал великий итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей (1564–1642), причем двумя способами. В первом, качественном, эксперименте Галилей, достигнув термическим путем разрежения воздуха в колбе с длинным горлышком, тщательно закрытым пробкой, убедился, что если пустить этот сосуд плавать в воде, то он погружается меньше, чем в том случае, когда воздух не был разрежен. В других, количественных, экспериментах Галилей с помощью насоса закачивал во флягу избыточный воздух помимо обычно находящегося в ней и измерял увеличение веса фляги. С помощью остроумных уловок Галилей измерил объем воздуха, нагнетенного во флягу, и на основании этого результата определил отношение удельного веса воздуха к удельному весу воды. Он получил значение 1:400. Если сопоставить это значение с истинным (1:773) и учесть, какими средствами тогда располагал Галилей, то точность его измерений представляется замечательной.

Чем объясняется различие берегов рек, текущих в направлении меридиана?

Реки, текущие в направлении меридиана в Северном полушарии, подмывают правые берега, а в Южном – левые. Это явление впервые объяснил в 1857 году русский естествоиспытатель Карл Максимович Бэр (1792–1876). Кстати, по основной своей специальности он был не физиком, а биологом (его считают основателем эмбриологии.) Закон Бэра объясняет подмыв берегов рек влиянием суточного вращения Земли, вследствие которого на частицы речной воды действует ускорение Кориолиса, направленное вправо по отношению к скорости движения в Северном полушарии и влево – в Южном. Поскольку соответствующие берега препятствуют отклонению потока, река их подмывает. На экваторе ускорение Кориолиса равно нулю, а наибольшее его значение – у полюсов, поэтому закон Бэра сильнее сказывается в средних и высоких широтах. Действие закона прямо пропорционально массе движущейся воды и ясно заметно только в долинах крупных рек, почти не проявляясь на малых реках. Примером, подтверждающим закон Бэра, может служить строение берегов рек Днепра, Дона, Волги, Оби, Иртыша и Лены.

Дунай и Нил также в большей части своего течения имеют высокий правый берег и низкий левый. В Южном полушарии реки с крутыми левыми берегами имеются в Новой Зеландии и в Южной Америке.

Насколько вес тела на экваторе Земли отличается от веса этого же тела на полюсах?

Вес любого физического тела зависит от того, на какой географической широте оно находится. Обусловлено это совместным действием двух факторов: несферичности (сплюснутости у полюсов) нашей планеты и ее суточным вращением. С увеличением географической широты основная составляющая веса (гравитационное притяжение, определяемое расстоянием между центрами масс Земли и взвешиваемого тела) увеличивается, а центробежный эффект, приводящий к снижению веса, уменьшается. Таким образом, любое тело имеет минимальный вес на экваторе, максимальный – на Северном полюсе (на Южном полюсе простирается возвышенность, а с удалением от центра Земли сила тяжести ослабевает). Разница между указанными минимальным и максимальным значениями веса тела составляет приблизительно 0,5 процента. Товар, весящий на экваторе тонну, прибавил бы в весе 5 килограммов, если бы его доставили на Северный полюс. При переносе вещей на полюс с других широт прибавка веса меньше, однако для крупных грузов она все же может выражаться внушительными числами. Так, груз морского судна, весящий в средних широтах 20 тысяч тонн, прибавил бы в весе 50 тонн, если бы это судно добралось до Северного полюса. Груз самолета, весящий в Москве 24 тонны, после посадки этого самолета на Северном полюсе стал бы тяжелее на 50 килограммов. Обнаружить такие «прибавки» можно только при помощи пружинных весов, потому что на весах рычажных гири тоже становятся соответственно тяжелее.

Что такое первая космическая скорость?

Первой космической называют минимальную скорость, которую нужно сообщить любому физическому телу (например, космическому аппарату), находящемуся в гравитационном поле небесного объекта (например, планеты или звезды), чтобы это тело стало спутником небесного объекта. На поверхности Земли (на уровне моря) первая космическая скорость равна 7,91 километра в секунду (при этом Земля считается абсолютно гладкой и лишенной атмосферы). С увеличением расстояния от притягивающего объекта первая космическая скорость уменьшается. Так, на высоте 300 километров над поверхностью Земли (уровнем моря) первая космическая скорость равна 7,73 километра в секунду, на высоте 1000 километров – 4,94 километра в секунду. Первая космическая скорость на поверхности Луны равна 1,68 километра в секунду.

Что такое вторая космическая скорость?

Минимальную скорость, которую нужно сообщить физическому телу (например, космическому аппарату), чтобы оно могло преодолеть гравитационное притяжение небесного объекта (например, планеты или звезды) и навсегда покинуть сферу его гравитационного действия, называют параболической скоростью (тело, имеющее такую скорость, движется по параболической траектории). Параболическая скорость уменьшается с увеличением расстояния от небесного объекта. Параболическую скорость у поверхности небесного объекта называют второй космической скоростью. Для Земли вторая космическая скорость равна 11,18 километра в секунду. Параболическая скорость на высоте 300 километров над поверхностью Земли (уровнем моря)равна 10,93 километра в секунду, на высоте 1000 километров – 6,98 километра в секунду. Для Солнца вторая космическая скорость равна 617,7 километра в секунду, а параболическая скорость на расстоянии 1 астрономической единицы от нашего светила (средний радиус земной орбиты) – 42,1 километра в секунду. Для самой большой планеты Солнечной системы (Юпитера) вторая космическая скорость равна 59,5 километра в секунду, для самой маленькой (Меркурия) – 4,2 километра в секунду.

Чему равна третья космическая скорость?

Третьей космической называют минимальную скорость, которую нужно сообщить телу (например, космическому аппарату) вблизи поверхности Земли, чтобы оно могло, преодолев гравитационное притяжение Земли и Солнца, навсегда покинуть Солнечную систему. Третья космическая скорость равна приблизительно 16,6 километра в секунду (при запуске на высоте 200 километров над земной поверхностью), при этом направление скорости тела относительно Земли должно совпадать с направлением скорости орбитального движения Земли.

Что изучает классическая механика?

Классическая механика изучает движение макроскопических тел со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. В основе классической механики лежат законы Ньютона. Движение микрочастиц (способ описания и законы движения) в заданных внешних полях изучает квантовая механика, а законы механического движения тел (частиц) при скоростях, сравнимых со скоростью света, изучает релятивистская механика, основанная на специальной теории относительности.

Что удерживает Луну на околоземной орбите?

Упасть за Землю нашему естественному спутнику не позволяет его орбитальная скорость, превышающая первую космическую. А вырваться из гравитационных объятий Земли и навсегда покинуть ее окрестности мешает земное притяжение, для преодоления которого орбитальная скорость Луны недостаточно велика (меньше второй космической скорости).

Как насекомые ходят по воде?

Некоторые насекомые, например водомерки, свободно ходят по поверхности воды. Присмотревшись, можно увидеть, что там, где их тонкие длинные ноги соприкасаются с поверхностью воды, на ней появляются небольшие вмятины. Поверхность воды ведет себя так, как если бы она была покрыта тонкой пленкой, которая под весом насекомого растягивается, не разрываясь при этом. Физики называют это явление поверхностным натяжением. Оно обусловлено силами притяжения между молекулами. Внутри жидкости силы притяжения между молекулами взаимно компенсируются, а на молекулы, находящиеся вблизи поверхности жидкости, действует некомпенсированная результирующая сила, направленная внутрь от поверхности. Поэтому, чтобы переместить молекулу из глубины на поверхность жидкости, надо совершить работу против этой результирующей силы. Таким образом, молекулы на поверхности жидкости обладают определенной потенциальной энергией, которая и проявляется как поверхностное натяжение. Именно благодаря поверхностному натяжению капля жидкости в невесомости принимает такую форму, при которой обеспечивается минимальная площадь поверхности, – форму шара.

Почему вода остается на коже вышедшего из нее человека, а не скатывается вниз?

Вода остается на коже вышедшего из нее человека, а не скатывается вниз, как, например, с покрытого жиром оперения водоплавающих птиц, лишь потому, что кожа человека смачивается водой: молекулы воды притягиваются силами межмолекулярного взаимодействия к коже сильнее, чем друг к другу. Еще сильнее смачивается водой хлопчатобумажная ткань полотенца – молекулы воды притягиваются к ткани полотенца сильнее, чем к коже, и переходят при вытирании с кожи на полотенце. В противном случае полотенце просто размазывало бы воду по коже, не впитывая ее (именно так и случилось бы, если бы полотенце было сшито из синтетической ткани, отталкивающей воду). Смачивание – поверхностное явление, возникающее при соприкосновении жидкости с твердым телом, – проявляется также в растекании жидкости по твердой поверхности. Оно играет важную роль в пропитке и сушке пористых материалов, моющем действии, пайке металлов, склеивании, течении жидкости в условиях невесомости.

Сколько агрегатных состояний вещества известно в настоящее время?

Агрегатными состояниями вещества называют состояния (фазы) одного и того же вещества в различных интервалах температур и давлений. Обычно рассматривают газообразное, жидкое и твердое агрегатные состояния, переходы между которыми сопровождаются скачкообразными изменениями свободной энергии, энтропии, плотности и других физических характеристик вещества. С увеличением температуры газов при фиксированном давлении они превращаются в ионизированную плазму, которую также принято считать агрегатным состоянием. В 1995 году американские физики Эрик Корнелл и Карл Уайман и немецкий физик Вольфганг Кеттерле получили пятое агрегатное состояние вещества – бозе-эйнштейновский конденсат. В 2004 году международной группой физиков открыто шестое агрегатное состояние вещества – фермионный конденсат.

При какой температуре закипает вода на высочайшей вершине мира – Джомолунгме?

Температура кипения – фазового перехода из жидкого в газообразное состояние (и наоборот) – воды, как и любого другого вещества, возрастает с увеличением внешнего давления. При стандартном атмосферном давлении на уровне моря (101,3 килопаскаля) температура кипения воды составляет 100 градусов Цельсия. На высочайшей вершине мира – Джомолунгме, где стандартное атмосферное давление составляет 31,5 килопаскаля, температура кипения воды равна 69,7 градуса Цельсия. При давлении, равном давлению воды на глубине 1 километр (9807 килопаскалей), вода закипает при температуре 309,5 градуса Цельсия.

При какой температуре вода имеет максимальную плотность?

Еще из школьного курса физики мы знаем, что при нагревании все вещества – твердые, жидкие и газообразные – расширяются. Вода является одним из немногих исключений из этого правила, она имеет максимум плотности (минимум удельного объема) при температуре +3,98 градуса Цельсия. Вода расширяется как при нагревании выше этой температуры, так и при охлаждении ниже ее.

При какой температуре замерзает вода?

Ответ на этот вопрос представляется очевидным – при 0 градусов Цельсия, – однако он не совсем корректен. Если подвергнуть медленному охлаждению очень чистую (лучше всего дистиллированную) воду, то она может оставаться жидкой и при температуре в несколько градусов ниже нуля. Однако, если в эту переохлажденную воду бросить маленький кусочек льда, щепотку снега или просто пыли, вода мгновенно замерзнет, прорастая по всему объему длинными кристаллами. Столь странное поведение воды объясняется особенностями процесса кристаллизации. Превращение жидкости в кристалл происходит в первую очередь на примесях и неоднородностях – частичках пыли, пузырьках воздуха, царапинах на стенках сосуда. Чистая вода центров кристаллизации практически лишена, поэтому она может переохлаждаться (и довольно сильно), оставаясь жидкой. Известен случай, когда содержимое хорошо охлажденной в морозильнике бутылки нарзана, открытой жарким летним днем, мгновенно превратилось в кусок льда. В лабораторных условиях температуру воды, правда, в очень малых объемах, удавалось довести до -70 градусов Цельсия.

Куда исчезает лед из замерзшего на морозе влажного белья?

Вывешенное на мороз влажное белье через несколько минут замерзает и становится жестким как лист картона или фанеры. Однако через двое-трое суток оно уже совершенно свободно от льда – мягкое, эластичное и практически сухое. Лед перешел из твердой кристаллической фазы непосредственно в пар, минуя плавление. Такое «сухое» испарение называется сублимацией, или возгонкой. Сублимация льда возможна практически при любой отрицательной температуре, но при одном условии: влажность воздуха должна быть достаточно низкой. Сублимация происходит с поглощением теплоты, причем для некоторых веществ теплота сублимации весьма велика. Этим обусловлено применение сублимации для защиты боеголовок межконтинентальных ракет и возвращаемых на Землю космических аппаратов от аэродинамического нагрева в плотных слоях атмосферы.

Почему лед плавает?

Лед плавает, потому что в отличие от большинства других веществ, кристаллизация которых сопровождается увеличением плотности, вода при замерзании скачкообразно расширяется (плотность ее скачкообразно падает). Причина этого явления, утверждают физики, состоит в особенностях структуры льда и воды. Молекулы воды, состоящие из одного атома кислорода и двух атомов водорода, имеют вид шариков с выпуклостями. В кристалле льда они располагаются так, что выпуклости (соответствующие атомам водорода) ориентируются строго по направлению двух соседних молекул. В результате возникает трехмерная кристаллическая решетка, состоящая из почти идеальных тетраэдров. Каждая молекула в его вершинах окружена четырьмя другими. У воды нет такой упорядоченной структуры, расположение ее молекул все время меняется. Но в любой момент каждую молекулу воды окружают 4–5 «соседок», так что среднее их число оказывается равным 4,4. Это означает, что молекулы воды в жидкости располагаются теснее, чем в кристалле, а потому вода плотнее льда.

Что такое абсолютный нуль температуры?

Абсолютный нуль температуры – начало отсчета абсолютной температуры по термодинамической температурной шкале (шкале Кельвина). Абсолютный нуль расположен на 273,16 градуса Цельсия ниже температуры тройной точки воды, для которой принято значение 0,01 градуса Цельсия. При стремлении температуры системы к абсолютному нулю к нулю стремятся и ее энтропия, теплоемкость, коэффициент теплового расширения, прекращается хаотическое движение частиц, составляющих систему. Абсолютный нуль температуры принципиально недостижим, а получение температур, предельно приближающихся к нему, представляет сложную экспериментальную проблему, но уже получены температуры, лишь на миллионные доли градуса отстоящие от абсолютного нуля.

Как холодной зимой выглядит снегирь в объективе прибора ночного видения?

Если холодной зимой направить объектив прибора ночного видения на снегиря (как, впрочем, и любую другую птицу, комфортно чувствующую себя в зимние холода), на экране возникнет только птичий глаз. Дело в том, что теплопроводность птичьих перьев и пуха очень низка (в 1,5–2 раза меньше теплопроводности сухого воздуха), а потому пух и перья снегиря надежно защищают его от потери тепла даже в самые лютые морозы. Таким же свойством обладают шерсть и мех многих животных. Говорят, что в свое время кончились неудачей попытки обнаружить с помощью приборов ночного видения караваны моджахедов в Афганистане, ночами переправляющих оружие из Пакистана: их защитили одеяла из верблюжьей шерсти.

Почему капля воды, упавшая на слабо нагретую сковороду, испаряется почти мгновенно, а на раскаленной сворачивается в шарик и долго бегает по металлу, не меняясь в размерах?

Капля воды на очень горячей сковороде «плавает» на слое пара, который служит своеобразной теплоизолирующей прослойкой. К тому же капля при этом под действием сил поверхностного натяжения сворачивается в шарик, зона ее контакта (а значит, и теплообмен) с раскаленным металлом сильно уменьшается.

Сколько энергии в стакане горячего чая?

При остывании стакана горячего чая (250 граммов воды) со 100 до 20 градусов Цельсия (от температуры кипения до комнатной) он теряет не менее 84 килоджоулей энергии (средняя удельная теплоемкость воды в этом диапазоне температур равна не менее 4,2 килоджоуля на килограмм-кельвин). Если полностью превратить эту энергию в электрическую, она сможет в течение часа посылать свет 25-ваттной лампочки. Если эту энергию полностью превратить в механическую работу, ее окажется достаточно, чтобы поднять груз в 8540 килограммов на высоту 1 метр (или в 854 килограмма на высоту 10 метров). Такую же работу совершает молотобоец, делая 400 ударов, или огромный 5-тонный паровой молот, падающий с высоты человеческого роста. Вот еще более поразительное сопоставление. Такая же энергия заключается в 38 пулях, вылетевших из ствола ручного пулемета Калашникова (7,62 мм РПК, масса пули 7,9 грамма, начальная скорость 745 метров в секунду), или в 277 пулях, вылетевших из ствола пистолета Макарова (ПМ, масса пули 6,1 грамма, начальная скорость 315 метров в секунду).

Почему электричество называется электричеством?

Греческий философ Фалес из Милета примерно в 600 году до нашей эры заметил, что кусочки смолы, найденные на берегу Балтийского моря (которые мы называем янтарем, а древние греки называли электроном), если их потереть о кусочек меха или шерсти, обретают способность притягивать перышки, нитки или пушинки. Поэтому более тысячи лет спустя английский физик Уильям Гильберт (1544–1603) предложил назвать эту силу взаимного притяжения электричеством, впервые введя этот термин в науку. Гильберт также установил, что помимо янтаря подобным свойством обладают и другие материалы, например стекло.

Почему для передачи и распределения электрической энергии используют преимущественно переменный ток, а не постоянный?

На заре электроэнергетики, когда маломощные генераторы электрического тока располагались на небольших расстояниях от потребителей (нередко в пределах одного населенного пункта), для передачи электрической энергии успешно использовали постоянный электрический ток. Сторонником использования в этих целях постоянного электрического тока был, например, Томас Алва Эдисон. Со временем потребность в электроэнергии возрастала, ее стали вырабатывать на крупных электростанциях с мощными агрегатами (с ростом мощности снижаются относительные затраты на сооружение электростанций и уменьшается стоимость вырабатываемой электроэнергии). В связи с этим возникла также необходимость передавать электроэнергию на большие расстояния. Однако потери электроэнергии при ее передаче тем ниже, чем выше напряжение электрического тока. Это и обусловило целесообразность применения в линиях электропередачи переменного тока, напряжение которого (в отличие от постоянного тока) легко можно трансформировать почти без потерь мощности.

Какой научный результат Уильяма Гильберта великий Галилей назвал «достойным удивления»?

Английский физик Уильям Гильберт (1544–1603) первым предположил, что Земля является большим магнитом, а ее магнитные полюсы совпадают с географическими. Гильберт изготовил «маленькую Землю» в виде намагниченного железного шара, а затем, обводя поверхность этого шара магнитной стрелкой, исследовал его магнитные свойства и обнаружил, что они соответствуют магнитным свойствам Земли – «большого магнита». На основании этого опыта Гильберт заключил, что с точки зрения магнитного действия Земля отличается от исследованного им железного шара лишь своими размерами. Научное и философское значение этого вывода Галилей назвал «достойным удивления». Гильберт стал первым человеком, осмелившимся сопоставить факт, полученный в стенах лаборатории, с явлением космического порядка. Тем самым он нанес тяжелейший удар тысячелетнему мифу, противопоставлявшему подлунный мир миру небесному. Концепция Гильберта в конечном счете означала, что явления космоса следует изучать теми же методами, которые пригодны для изучения обыденных земных явлений.

В какой жидкости монета способна плавать, а пробка – утонуть?

Такие жидкости называют ферромагнитными, или феррожидкостями. Они представляют собой коллоидную систему на основе жидкости (например, воды, керосина или масла), в которой «растворены» мельчайшие частички твердого ферромагнетика (например, железа или никеля). Получившаяся дисперсионная среда «ведет» себя как жидкость, обладающая магнитными свойствами. Приложив к ней вертикально направленное постоянное магнитное поле, можно изменять величину выталкивающей (архимедовой) силы, действующей на погруженное в феррожидкость тело. Если вектор напряженности магнитного поля направить вниз, то генерированная в этой жидкости магнитная сила сложится с гравитационной силой (силой тяжести) и феррожидкость будет вести себя так, словно ее плотность увеличилась. Как только напряженность магнитного поля достигнет достаточно высокого значения, лежащая на дне сосуда медная монета всплывет, словно она оказалась в жидкости, плотность которой выше плотности меди. Если вектор напряженности магнитного поля направить вверх, то генерированная в жидкости магнитная сила уменьшит действие силы тяжести, и феррожидкость будет вести себя так, словно ее плотность снизилась. Когда напряженность магнитного поля достигнет некоторого значения, при котором магнитная сила в жидкости почти уравняется с силой тяжести (феррожидкость станет почти «невесомой»), пробка, плавающая на поверхности, утонет.

Чему равен КПД электрической батарейки?

Коэффициент полезного действия (КПД) электрической батарейки можно оценить по следующему факту: на изготовление батарейки затрачивается энергии в 2 тысячи раз больше, чем эта батарейка способна отдать в процессе своей работы.

Когда и кем разработан первый проект Волжской ГЭС и какую реакцию он вызвал у местной общественности?

Первый проект использования гидроресурсов Волги в районе Самарской Луки был разработан в 1913 году. Автором его был Глеб Максимилианович Кржижановский (1872–1959) – уроженец Самары, ученый-энергетик, будущий председатель Государственной комиссии по электрификации России (ГОЭЛРО). О реакции местной общественности на этот проект можно судить по следующему письму: «Конфиденциально. Стол № 4, № 685. Депеша. Италия, Сорренто, провинция Неаполь. Графу Российской империи его сиятельству Орлову-Давыдову. Ваше сиятельство, призывая на вас Божью благодать, прошу принять архипастырское извещение: на ваших потомственных исконных владениях прожектеры Самарского технического общества совместно с богоотступником инженером Кржижановским проектируют постройку плотины и большой электрической станции. Явите милость своим прибытием сохранить божий мир в Жигулевских владениях и разрушить крамолу в зачатии. С истинным архипастырским уважением имею честь быть вашего сиятельства защитник и богомолец. Епархиальный архиерей преосвященный Симеон, епископ Самарский и Ставропольский. Июня 9 дня 1913 года».

Получение какой электроэнергии обходится дороже атомной или солнечной?

Несмотря на бесплатность солнечного света, в настоящее время электроэнергия, получаемая непосредственно от Солнца, обходится в 5 раз дороже атомной.

Почему лед прозрачный, а снег белый?

Чистый лед прозрачен, а чистый снег, состоящий из микроскопических кристалликов льда, непрозрачен и кажется нам белым. В чем же причина столь разных оптических свойств одного и того же вещества? Дело в том, что солнечные лучи проходят ледяную пластинку насквозь, а в слое снега испытывают многократное отражение и выходят обратно. При этом они не теряют ни одного из компонентов спектра (в связи с очень малыми размерами кристалликов льда, составляющих снег), а потому не обретают цвета – и снег кажется белым.

Как обнаружены инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, недоступные глазу?

В 1800 году английский астроном и оптик Уильям Гершель (1738–1822) выполнил очень простой, но интересный эксперимент, намереваясь проверить, действительно ли тепло, как принято было тогда считать, равномерно распределено по солнечному спектру. Передвигая термометр вдоль солнечного спектра, Гершель обнаружил, что показываемая им температура не только непрерывно повышалась при перемещении от ультрафиолетового конца спектра к красному, но ее максимум вообще достигался в области, лежащей за красной частью спектра, то есть там, где глаз никакого света не видит. Гершель объяснил это явление невидимым тепловым излучением, исходящим от Солнца и отклоняемым призмой слабее красного цвета, почему оно и получило название инфракрасного (ниже красного). В 1801 году немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер (1776–1810) сделал другое открытие, «симметричное» открытию Гершеля и столь же важное. Он задался целью исследовать химическое действие различных участков светового спектра. Для этого он применял хлористое серебро, почернение которого под действием лучей обнаружил еще в 1727 году Иоганн Генрих Шульце (1687–1744). Риттер установил, что химическое действие излучения возрастает постепенно по спектру от красного конца к фиолетовому и достигает максимума за фиолетовой областью – там, где глаз уже не воспринимает никакого света. Так было найдено в спектре новое излучение, присутствующее в солнечном свете и преломляемое призмой сильнее, чем фиолетовое, в связи с чем его и назвали ультрафиолетовым (выше фиолетового). Практически одновременно с Риттером ультрафиолетовое излучение открыл английский ученый Уильям Хайд Волластон (1766–1828), проводивший аналогичные опыты с раствором гуммигута, который под действием света меняет свой цвет с желтого на зеленый.

Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны?

Освещенность, создаваемая полной Луной в зените на поверхности Земли, составляет 0,25 люкса, а освещенность, обеспечиваемая Землей на Луне в полнолуние, равна 15 люксам. Таким образом, с ролью ночного светила Земля справляется в 60 раз лучше, чем Луна.

Как впервые обнаружена конечность скорости распространения света?

В 1672 году директор Парижской обсерватории Жан Доминик Кассини (1625–1712), исследуя спутники Юпитера, заметил определенные запаздывания в моментах вхождения одного из них – Ио – в конус тени планеты и выхода из нее, как если бы время обращения спутника вокруг Юпитера было больше, когда он находится дальше от Земли. Это явление никто не мог объяснить, пока его исследованием не занялся датский астроном Олаф Рёмер (1644–1710), который пришел к выводу, что наблюдаемую аномалию движения Ио следует приписать конечности скорости распространения света. В сентябре 1676 года Рёмер предсказал отставание, которое должно наблюдаться при предстоящем затмении Ио в ноябре. Убедившись в правильности прогноза, он представил свою теорию Парижской академии наук, где она встретила сильное сопротивление. Даже Кассини, который сам принимал участие в наблюдениях, снял с себя ответственность за выводы Рёмера. Окончательно подтвердил теорию Рёмера английский астроном Джеймс Бредли (1693–1762), когда он, пытаясь определить параллакс некоторых звезд, в 1725 году обнаружил, что в своей кульминации они кажутся отклоненными к югу. Наблюдения, продолжавшиеся до 1728 года, показали, что в течение года эти звезды как бы описывают эллипс. Бредли интерпретировал это явление как результат сложения скорости света, идущего от звезды, со скоростью орбитального движения Земли. Хотя земные измерения скорости света были проведены лишь в следующем столетии, после Бредли конечность скорости распространения света была единодушно принята как опытный факт.

Как велика скорость света в вакууме?

Скорость распространения электромагнитных волн (в том числе световых) в свободном пространстве (вакууме) является одной из фундаментальных физических постоянных. Ее огромная роль в современной физике определяется тем, что скорость света представляет собой предельную скорость распространения любых физических воздействий и не изменяется при переходе от одной системы отсчета к другой. Никакие сигналы не могут быть переданы со скоростью, большей скорости света. Величина скорости света связывает массу и полную энергию материального тела; через нее выражаются преобразования координат, скоростей и времени при изменении системы отсчета; она входит во многие другие соотношения. По современным данным, скорость света в вакууме равна 299 792 458 метрам в секунду.

Кто изобрел зрительную трубу?

В 1608 году один из учеников Ганса Липперши, голландского мастера по изготовлению очков, развлекаясь в свободное от работы время, стал рассматривать предметы через две линзы, расположенные одна за другой. Он очень удивился, обнаружив, что предметы, находившиеся на некотором расстоянии, выглядели так, будто были у него на ладони. Ученик рассказал об этом хозяину, и Липперши изготовил первую зрительную трубу, поместив в трубке на соответствующем расстоянии друг от друга две линзы. Принц Мауриций Нассау, командовавший голландскими вооруженными силами, понял, что этот инструмент можно применять в военных целях, и приказал держать его в секрете. Однако слухи об изобретении приспособления, позволяющего хорошо рассмотреть отдаленные предметы, все же распространились. Среди тех, до кого дошли эти слухи, был великий физик, механик и астроном Галилео Галилей. Зная лишь то, что в загадочном приспособлении используются линзы, Галилей сумел самостоятельно разобраться в принципе его действия. В 1609 году он собственноручно собрал свою зрительную трубу, значительно более совершенную, чем изготовленная Липперши. Проведя с помощью зрительной трубы множество наблюдений земных объектов в самых разнообразных условиях и убедившись в достоверности получаемой с ее помощью информации, Галилей обратил ее к небу и тем самым превратил зрительную трубу в телескоп – важнейший инструмент науки нового времени.

Во сколько раз температура термоядерной реакции выше температуры видимой поверхности Солнца?

Температура видимой поверхности Солнца составляет величину около 6 тысяч градусов Кельвина. В центре Солнца, где протекает термоядерная реакция (превращение ядер водорода в гелий), температура, по современным представлениям, достигает величин около 15 миллионов градусов. Таким образом, температура термоядерной реакции выше температуры видимой поверхности Солнца приблизительно в 2,5 тысячи раз.

Сколько «элементарных» частиц известно в настоящее время?

Элементарными частицами называют мельчайшие частицы физической материи. Представления об элементарных частицах отражают ту степень в познании строения материи, которая достигнута современной наукой. Характерной особенностью элементарных частиц является их способность к взаимным превращениям – это не позволяет рассматривать элементарные частицы как простейшие, неизменные «кирпичики мироздания», подобные атомам Демокрита. Число частиц, которые называются в современной теории элементарными, очень велико. Каждая элементарная частица (за исключением истинно нейтральных частиц) имеет свою античастицу. Всего вместе с античастицами открыто более 350 элементарных частиц. Из них стабильны фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы. Остальные элементарные частицы самопроизвольно распадаются за время от приблизительно 1000 секунд (для свободного нейтрона) до ничтожно малой доли секунды, выражаемой дробью с единицей в числителе и единицей с 22–24 нулями в знаменателе (для резонансов). Рассказывают, что, когда некий студент спросил Энрико Ферми о названии какой-то элементарной частицы, великий физик ответил: «Молодой человек, если бы я мог запомнить названия всех этих частиц, я бы стал ботаником».

Каким считали атом до Резерфорда?

К началу ХХ века было известно, что атомы состоят из частей (электрон был открыт в 1897 году), но никто не знал, как много этих частей, как они «стыкуются» в атоме и какую форму имеет атом. Некоторые физики полагали, что атомы должны быть кубической формы, поскольку именно она обеспечивает наиболее плотную «упаковку», без ненужных затрат пространства. Однако наиболее распространенным мнением было то, что атом напоминает булочку с изюмом – плотный твердый объект, несущий положительный заряд и утыканный отрицательно заряженными электронами-изюминами.

Какая часть объема атома приходится на его ядро?

Размер атома определяется радиусом наиболее удаленной от ядра электронной орбиты, порядок величины этого радиуса в метрах выражается дробью с единицей в числителе и единицей с 10 нулями в знаменателе. Порядок величины радиуса атомного ядра в метрах выражается дробью с единицей в числителе и единицей с 14–15 нулями в знаменателе. Таким образом, радиус атомного ядра на 4–5 порядков (в 10 000–100 000 раз) меньше радиуса атома. Отсюда следует, что объем атомного ядра меньше объема, занимаемого атомом, на 12–15 порядков величины, то есть в триллион – квадриллион раз.

Как велика плотность атомного ядра?

В ядре сконцентрирована почти вся масса атома, а поскольку объем атомного ядра ничтожно мал по сравнению с объемом самого атома, плотность атомного ядра огромна: она составляет 200 квадриллионов килограммов на кубический метр (квадриллион – число, изображаемое единицей с 15 нулями). Один кубический миллиметр ядерного вещества на поверхности Земли весил бы 200 тысяч тонн.

Как долговечны атомы?

Атомы практически вечны. Согласно некоторым оценкам, продолжительность их существования, выраженная в годах, изображается единицей с 35 нулями – сто триллионов секстиллионов.

Что больше: энергия, выделяемая при распаде одного ядра урана, или энергия, затрачиваемая комаром на один взмах крыла?

Энергия, выделяемая при распаде одного ядра урана, составляет величину порядка 10 триллионных джоуля, а затрачиваемая комаром на один взмах крыла – величину порядка 1 десятимиллионной джоуля. Таким образом, энергия одного взмаха комариного крыла равна энергии, выделяемой при распаде приблизительно 10 тысяч ядер урана!

Как Рентген обнаружил излучение, названное позже его именем?

5 ноября 1895 года немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (1845–1923) проводил эксперимент по изучению люминесценции, вызываемой катодными лучами. Чтобы эффект был нагляднее, он не только поместил электронно-лучевую трубку и люминесцирующее вещество в черный картонный ящик, но даже наглухо зашторил окна в лаборатории. Включив электронно-лучевую трубку, Рентген неожиданно увидел вспышку света в другой половине комнаты. Оказалось, свет исходил от листа бумаги, покрытого платиноцианидом бария – люминесцирующим веществом. Рентген очень удивился: как излучение могло проникнуть сквозь стенки коробки и вызвать свечение бумаги? Он выключил электронно-лучевую трубку – свечение исчезло. Опять включил трубку – свечение появилось снова. Рентген перенес бумагу в другую комнату – она продолжала светиться. Ученому стало ясно, что в электронно-лучевой трубке возникает некая форма излучения, способного проникать не только сквозь картон, но и сквозь стены. У Рентгена не было никаких идей относительно природы этих лучей, поэтому он назвал их икс-лучами (Х-лучами). Уже другие ученые стали называть их рентгеновскими. За открытие этих лучей Рентгену в 1901 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Сколько термоядерной энергии можно получить из литра обыкновенной воды?

В литре обычной воды содержится примерно 0,03 грамма изотопа водорода – дейтерия. Выделив его из воды и использовав в качестве горючего для термоядерной реакции, можно получить столько же энергии, сколько дает сжигание 300 литров бензина. Запасов дейтерия на Земле хватит, чтобы обеспечивать человечество энергией на протяжении около миллиарда лет. Осталось только решить проблему управляемого термоядерного синтеза.

Что такое тротиловый эквивалент?

Тротиловый эквивалент – энергетическая характеристика взрыва ядерного или термоядерного заряда. Количественно тротиловый эквивалент равен массе условного заряда химического взрывчатого вещества тринитротолуола (тротила), энергия взрывчатого разложения которого равна энергии, выделяемой при данном ядерном взрыве. Измеряется тротиловый эквивалент в килотоннах (тысячах тонн) и мегатоннах (миллионах тонн). Ядерный взрыв одного килограмма урана-235 или плутония-239 при полном делении всех ядер эквивалентен по количеству выделившейся энергии химическому взрыву 20 тысяч тонн тринитротолуола.

Как велик рекорд мощности ядерных испытаний?

Испытания самого мощного в истории ядерного боеприпаса проведены в СССР (на Новой Земле) в 1961 году. Мощность взрыва в тротиловом эквиваленте составила 50 мегатонн.

Как классифицировал науки Эрнест Резерфорд?

На протяжении большей части ХХ века (с 1910-х по 1960-е годы) многие физики свысока смотрели на своих ученых собратьев, занимающихся исследованиями в других областях естествознания. Рассказывают, что, когда жена американского физика-теоретика Вольфганга Паули (1900–1958) ушла от него к химику, Паули просто не мог в это поверить. «Я еще понял бы, если бы она ушла к тореадору, – признавался он другу. – Но к химику...» Великий английский физик Эрнест Резерфорд (1871–1937) однажды сказал: «Вся наука – это либо физика, либо коллекционирование марок». Судьба «отомстила» Резерфорду за это высказывание со свойственной ей иногда иронией: в 1908 году его удостоили Нобелевской премии не по физике, а по химии.

Какую положительную роль сыграла алхимия?

Алхимией называют донаучное направление в развитии химии, возникшее в II–IV веках в Египте и получившее особенно широкое распространение в Западной Европе в XII–XIV веках. Своей главной задачей алхимики считали превращение (трансмутацию) неблагородных металлов в благородные с помощью воображаемого вещества – «философского камня». Среди целей алхимиков были также получение элексира долголетия, универсального растворителя и других веществ, обладающих чудесными свойствами. В процессе поиска этих чудодейственных средств алхимики открыли способы получения многих практически ценных соединений и смесей (минеральных и растительных красок, стекол, эмалей, металлических сплавов, кислот, щелочей, солей, лекарственных препаратов), а также создали приемы лабораторной работы (перегонка, возгонка, фильтрование), изобрели новые лабораторные приборы (например, печи для длительного нагревания, перегонные кубы). Египетские алхимики открыли, в частности, нашатырь. Алхимия оказала значительное влияние на средневековую культуру и способствовала становлению науки нового времени.

Какой металл наиболее распространен в земной коре?

По распространенности в природе первое место среди металлов занимает алюминий (А1): в земной коре его на 60 процентов больше, чем железа. Однако широко использовать его стали лишь во второй половине ХХ века. Дело в том, что извлечь алюминий из руд очень трудно. В 1825 году датский ученый Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851) сумел выделить небольшое количество алюминия, но с примесями. После него многие химики безуспешно пытались очистить алюминий, но лишь в 1854 году француз Анри Этьенн Сент-Клер Девиль (1818–1881) нашел способ выделить чистый металл. Алюминий настолько химически активен, что пришлось использовать металлический натрий (еще более активный элемент), чтобы «уберечь» алюминий от вступления в реакцию с другими веществами. Алюминий, похожий по цвету на серебро, на первых порах ценился очень дорого – наравне с драгоценными металлами. С 1855 по 1890 год было получено всего 200 тонн алюминия. В то время только император Наполеон III мог позволить себе столовые приборы из алюминия и даже заказал погремушку из нового металла для своего юного наследника. А в США – в знак огромного уважения к основателю государства Джорджу Вашингтону – защитили его монумент сверху алюминиевым листом. Современный способ получения алюминия электролизом криолито-глиноземного расплава разработан в 1886 году.

Как велика масса молекулы воды?

Масса молекулы воды (H2O) равна произведению молекулярной массы воды (18,016) на атомную единицу массы в граммах (1,66057/ 1 000 000 000 000 000 000 000) то есть равна 0,03 секстиллионных доли грамма (секстиллион – число, изображаемое единицей с 21 нулем). Для более наглядного представления скажем, что в миллилитре воды содержится около 33 секстиллионов молекул. В средней снежинке около квинтиллиона (миллиарда миллиардов) молекул.

Как впервые получили чистый кристаллический йод?

В 1811 году французский химик Бернар Куртуа (1777–1838) обратил внимание на то, что зола морских водорослей сильно разъедает медный котел. Он стал добавлять к ней различные химические реагенты и в некоторых случаях наблюдал выделение фиолетового пара, который конденсировался в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. Так был выделен чистый кристаллический йод (I; от греч. l?des – похожий цветом на фиалку, фиолетовый). В 1813–1814 годах французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак (1778–1850) и английский химик Гемфри Дэви (1778–1829) доказали, что йод является химическим элементом.

Как изобрели бездымный порох?

В 1845 году немецкий химик Христиан Фридрих Шёнбейн (1799–1868) проводил на кухне своего дома эксперимент с использованием смеси азотной и серной кислот. Жена строго-настрого запретила ему приносить свои колбы на кухню, поэтому он спешил закончить опыт в ее отсутствие – и пролил немного едкой смеси на кухонный стол. Опасаясь скандала, он схватил первую попавшуюся под руку тряпку (это оказался хлопчатобумажный кухонный фартук), вытер лужицу со стола, а потом повесил фартук перед очагом. Высохнув, фартук взорвался. Шёнбейн сразу понял, что он получил. Название, которое он дал новому веществу, дословно переводится с немецкого как «стреляющий хлопок», ныне же химики называют его нитроцеллюлозой. Шёнбейн продал рецепт производства нового взрывчатого вещества сразу нескольким правительствам. В то время в артиллерии использовали черный порох, сажа от которого так пачкала орудия, что в перерывах между выстрелами их приходилось чистить, а уже после первых залпов поднималась такая завеса дыма, что сражаться приходилось чуть ли не вслепую. К взрывчатому веществу, дающему значительно меньше дыма, да к тому же еще и более сильному, чем черный порох, военные отнеслись с энтузиазмом. Начали строить заводы по производству нитроцеллюлозы, однако они очень быстро взрывались. Нитроцеллюлоза была слишком нетерпелива, чтобы дожидаться сражений, а потому в начале 1860-х годов от ее применения пришлось отказаться. Позднее, однако, придумали способ очистки нитроцеллюлозы от примесей, которые вызывали самопроизвольные взрывы, и нитроцеллюлоза стала безопасной в применении. А в 1884 году был изобретен первый бездымный порох – пироксилиновый. Его изготовляли из нитроцеллюлозы с содержанием азота свыше 12 процентов (пироксилина) с добавлением веществ, придающих пороху специальные свойства.

Почему элемент прометий назван по имени титана Прометея?

Элемент прометий получил свое название в память о пути, пройденном для овладения энергией атомного ядра.

Почему авторство в открытии периодического закона химических элементов принадлежит именно Д. И. Менделееву, хотя свои варианты таблицы элементов предлагали (одновременно с ним и даже ранее его) другие ученые?

Открытие Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов датируется 17 февраля 1869 года, когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Это был результат долголетних поисков. Однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, Менделеев ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг... готово». У Менделеева были предшественники. В 1862 году итальянский химик С. Канниццаро выступил с докладом о роли атомных весов элементов как важнейшем химическом инструменте. В том же 1862 году французский геолог А. де Шантуркуа установил, что элементы можно разместить в порядке возрастания атомных весов в специальной таблице, причем в вертикальные столбцы попадают элементы со сходными свойствами. Независимо от Шантуркуа к тому же выводу пришел и английский химик Д. Ньюлендс. Практически одновременно с Менделеевым предложил свой вариант таблицы элементов немецкий ученый Л. Мейер. Признание получила именно таблица Менделеева, который не только проявил смелость и умение при доказательстве своих взглядов, но и развил их дальше своих коллег. Во-первых, периодическая таблица Менделеева (названная так за периодическое чередование элементов со сходными химическими свойствами) имела более полный вид, чем аналогичные таблицы его вышеупомянутых коллег, и более сходную форму с той, которая повсеместно принята в наше время. Во-вторых, когда свойства того или иного элемента заставляли Менделеева помещать элемент вне принятой последовательности атомных весов, он смело шел на изменение формального порядка, исходя из определяющей роли химических свойств, а не атомного веса. И всякий раз он оказывался абсолютно прав. И в-третьих, самое важное: там, где в таблице не хватало элементов для заполнения ячеек, Менделеев оставил свободные места, дерзко предвосхитив будущие открытия новых элементов. Основываясь на свойствах соседей по периодической таблице, он даже довольно точно описал три элемента, которым еще только предстояло занять свободные ячейки. Здесь ему сопутствовала явная удача: все три элемента (галлий, скандий и германий) были открыты еще при жизни Менделеева, и он дожил до триумфа своей периодической системы. Периодический закон получил всеобщее признание как один из основных законов химии. Так сбылось предвидение Менделеева: «Периодическому закону – будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает».

Кто был единственным жителем Земли, почтовый адрес которого можно было составить из названий химических элементов?

Международный союз фундаментальной и прикладной химии узаконил в сентябре 1997 года названия шести искусственных сверхтяжелых элементов: резерфордий, дубний, сиборгий, борий, хассий и мейтнерий. Названия даны главным образом в честь ученых, внесших большой вклад в ядерную физику. Лишь сто пятый элемент назван в честь города Дубны, где находится Объединенный институт ядерных исследований. Наименование «сиборгий» уникально в том отношении, что впервые химический элемент назван в честь ученого при его жизни. Речь идет об американском физике Гленне Сиборге (1912–1999), работавшем в Лоуренсовской национальной лаборатории в городе Беркли (штат Калифорния). Обозреватель американского научно-популярного журнала «Discovery» заметил в связи с этим, что Сиборг – единственный житель Земли, почтовый адрес которого можно составить из названий химических элементов (они даны в честь Америки, Калифорнии, города Беркли и самой Лоуренсовской лаборатории): Америций, Калифорний, Берклий, Лоуренсий, Сиборгий.

Что такое нитинол и чем он замечателен?

Нитинолом называют сплав титана (55 процентов) и никеля (45 процентов). Самым замечательным свойством нитинола является присущий ему «эффект памяти». Если изделиям из нитинола придать некую форму при определенной температуре, а затем эту форму изменить, то при возвращении к критической температуре они «вспоминают» и восстанавливают заданную конфигурацию. Кроме того, нитинол обладает высокой коррозионной и эрозионной стойкостью. Указанные свойства нитинола обусловливают широкие перспективы его применения в самых различных областях техники (и не только техники). Из нитинола изготовляют так называемые кава-фильтры, применяемые в сосудистой хирургии для предотвращения легочной эмболии. Несколько лет назад итальянская фирма высокой моды «Corpo Novo» создала мужскую сорочку из ткани, в которой на каждые 5 нейлоновых волокон приходится 1 тонкая проволочка из нитинола. Если у этой рубашки закатать рукава и нагреть ее, скажем, до 35 градусов Цельсия, а затем охладить и рукава опустить, то при повторном достижении этой температуры рукава сами закатятся вверх. Точно так же достаточно один раз отгладить эту сорочку утюгом, например, с температурой 50 градусов Цельсия, а потом можно ее как угодно скомкать, но после нагрева (на этот раз феном) до этой температуры все складки на ней разгладятся сами.

Как впервые была получена резина?

В 1737 году французский астроном, геодезист и путешественник Шарль Кондамин (1701–1774) представил Парижской академии наук привезенные им из Южной Америки образцы каучука. В течение следующих ста лет каучук получил в Европе и США широкое распространение: из него изготавливали галоши, плащи, спасательные круги и множество других полезных вещей. Однако промышленному применению этого материала препятствовал главный его недостаток: в тепле каучук становился тянущимся и липким, а на морозе затвердевал как камень. Многие пытались устранить этот недостаток, одним из них был американец Чарлз Гудийр (1800–1860). В своих опытах он смешивал каучук с любым попадавшим под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, чернилами, магнезией, даже с супом. Гудийр следовал наивному убеждению, что рано или поздно перепробует все, что есть на земле, и найдет наконец удачное сочетание. Однажды (это было в 1839 году) Гудийр случайно рассыпал смесь каучука и серы на горячей плите. Быстро сбросив комки смеси с плиты, он, к своему удивлению, обнаружил, что те не растаяли от высокой температуры, как обычно, а обуглились. Гудийр заметил, что по краям обуглившихся участков образовалась упругая полоска шириной в несколько миллиметров. Это и был тот материал, который сегодня называется резиной. А процесс добавления к каучуку серы с последующей термической обработкой называется вулканизацией (по имени римского бога огня Вулкана). Открытие Гудийра положило начало промышленному производству резины. Впоследствии Гудийр говорил: «Я признаю, что мое открытие не является итогом научного химического исследования, но в то же время не могу согласиться, что оно было лишь чистой случайностью. Я утверждаю, что мое открытие явилось результатом настойчивости и наблюдательности».

Кто изобрел микроволновую печь и как она вначале называлась?

Способ получать мощные радиоволны СВЧ-диапазона изобрели сразу в нескольких странах в 30-х годах прошлого века. Такие радиоволны стали использовать прежде всего в радиолокаторах. Но уже в 1932 году сотрудники лаборатории фирмы «Вестингауз» (США) поджарили без огня две сосиски, поместив их около мощного генератора ультракоротких волн. Однако этим лабораторным курьезом дело тогда и ограничилось. В 1945 году американский инженер Перси Спенсер, экспериментируя с магнетроном (мощной радиолампой, генерирующей ультракороткие радиоволны), заметил, что лежавший у него в кармане шоколадный батончик вдруг расплавился. Заинтересовавшись этим явлением, Спенсер поместил возле магнетрона несколько зерен кукурузы. Через несколько минут из зерен получился попкорн. На следующий день инженер принес в лабораторию сырое яйцо и направил на него излучение магнетрона. Яйцо почти сразу же взорвалось: его жидкое содержимое почти мгновенно вскипело под действием электромагнитных волн. Спенсер понял, что нашел способ готовить пищу без огня. В октябре 1945 года его фирма получила патент на микроволновую печь и через три года начала выпускать устройства под названием «радарная печь» – большие шкафы, набитые радиолампами, трансформаторами, охлаждающими вентиляторами и сложным сплетением проводов. Само же пространство, куда следовало помещать готовящееся блюдо, было не больше духовки в обычной газовой плите. Хотя два-три десятка экземпляров приобрели крупные рестораны, гостиницы и больницы, изобретение успеха не имело. Только в 1952 году японцы купили патент и наладили производство домашних микроволновых печей.

В рекламе какого бытового прибора впервые прозвучала идея фена для волос?

Идея прибора для ухода за волосами впервые появилась в рекламном объявлении пылесоса «Пневматик», выпускавшегося одной американской фирмой в начале ХХ века. На рекламе была изображена дама, сидящая за туалетным столиком и сушившая волосы потоком воздуха из «выхлопной» трубы пылесоса. Текст сообщал, что в пылесосе ни капли энергии не пропадает даром: пока передний конец аппарата всасывает пыль, выходящий из другого конца прибора чистый, нагретый электромотором воздух можно использовать для сушки волос. Неизвестно, сколько покупателей «Пневматика» воспользовались этим советом, но идея должна была привлечь внимание специалистов.

Как отверстие в игле швейной машинки было перенесено на острый конец?

В 1844 году американский механик Элиас Хоу разрабатывал свою первую швейную машинку. Ему очень мешало отверстие для нитки, расположенное на тупом конце обычной швейной иглы. Оно и тянущаяся за ним нитка не позволяли механизму легко протаскивать иглу сквозь ткань. Решение подсказал ночной кошмар: механику приснилось, будто его захватили в плен людоеды, угрожая убить, если он немедленно не создаст швейную машинку. При этом дикари яростно потрясали копьями с отверстиями в наконечниках! Проснувшись, Хоу набросал эскиз новой конструкции иглы. С тех пор во всех швейных машинках используются иглы с отверстием на остром конце.

Как во Франции и России приняли фонограф американца Эдисона?

В 1877 году американский изобретатель и предприниматель Томас Алва Эдисон (1847–1931) сконструировал первый бытовой фонограф. Это механическое устройство для записи и воспроизведения звука произвело настоящую сенсацию. Мало кто верил, что небольшой цилиндрик с канавками, по которым скользит игла, может воспроизводить человеческий голос. Во время демонстрации фонографа на заседании Парижской академии наук возмущенный академик Буйо воскликнул: «Мы не позволим нас надувать какому-то чревовещателю!» В России хозяин «говорящей механической бестии» был присужден к большому денежному штрафу и трем месяцам тюрьмы.

В каком государстве наиболее редко повреждают подземные кабели и почему?

В государстве Сингапур, площадь которого составляет всего 697 квадратных километров (65 процентов площади территории Москвы), а население – 4,2 миллиона человек, где построено множество небоскребов и развита промышленность, имеет место самая низкая в мире частота повреждений подземных кабелей. А дело в том, что если при производстве земляных работ экскаватор порвет какой-то кабель, то, по местному закону, производителя работ и президента фирмы, которой принадлежит экскаватор, отправят в тюрьму на 10 лет каждого.

Как в Саудовской Аравии опровергли мнение о дьявольском происхождении телефона?

Когда во дворце короля Саудовской Аравии проложили первую в стране телефонную линию, религиозные деятели подняли шум: этому дьявольскому изобретению неверных не место на земле мусульман! Однако король ибн Сауд рассудил так: «Если телефон действительно творение шайтана, то святые слова Корана не смогут пройти по телефонному проводу. Давайте возьмем двух мулл, посадим их у разных аппаратов и попросим почитать по очереди стихи из Корана. Если один сможет услышать другого – значит, все в порядке». Результат эксперимента снял все опасения, и с тех пор телефон разрешен в Саудовской Аравии.

Кто изобрел первый телефонный аппарат с набором номера?

Патент на первый телефонный аппарат с набором номера и автоматический коммутатор к нему был выдан в 1891 году американцу Элмону Строуджеру, жителю Канзас-Сити. Изобретатель не имел никакого отношения к телефонии – он был гробовщиком. В городе работали две погребальные конторы. Узнав, что супруга конкурента устроилась барышней на телефонную станцию, Строуджер забеспокоился: когда абоненты просят соединить их с гробовщиком, она наверняка отправляет звонящих к его конкуренту! И придумал систему, позволяющую каждому абоненту самостоятельно соединяться с нужным номером прямо из дома, без посредников. Первый телефон Строуджера был кнопочным. Но в 1904 году изобретатель ввел в аппарат дисковый номеронабиратель с расположением цифр, привычным для нас и сейчас: ноль внизу, единица вверху, цифры идут против часовой стрелки.

Зачем изобрели пейджер?

Когда около полувека назад американский радиоинженер Ал Гросс придумал пейджер, он предназначал этот приборчик для срочного вызова больничных врачей к пациентам. Но оказалось, что медикам совсем не хочется, чтобы их в любой момент могли вызвать в реанимацию. Один врач прямо сказал изобретателю: «Тут рядом с больницей поле для гольфа, неужели вы думаете, что я бы хотел, чтобы меня постоянно отрывали от клюшки?» В 2001 году в мире действовали примерно 300 миллионов пейджеров.

Какое техническое новшество привело к поражению немецкого подводного флота во Второй мировой войне?

В первые годы Второй мировой войны гитлеровские подводники, использовавшие тактику «волчьей стаи», добились ошеломлящих успехов. За четыре первых месяца войны они потопили 810 судов союзников, а в 1940 и 1941 годах – соответственно 4407 и 4397 судов. Но триумф нацистского подводного флота состоялся в 1942 году: на дно было пущено 8245 судов, или 6,2 миллиона тонн союзнического торгового тоннажа! Однако в конце того же года нацистские субмарины, выходившие на океанские коммуникации, стали бесследно исчезать. Командиры нескольких чудом уцелевших лодок рассказали, что происходило. Ночью, в туман, в условиях плохой видимости, когда лодки шли на назначенную позицию в надводном положении, вдруг неожиданно на малой высоте появлялся самолет и безошибочно, наверняка сбрасывал на них бомбы. Успехи немецкого подводного флота резко снизились, а потери в лодках достигли чудовищных размеров. Если в 1939 году погибло 9 нацистских подводных лодок, в 1940, 1941 и 1942 годах – соответственно 22, 35 и 85 лодок, то в 1943 году – 237 субмарин! Потери превысили количество вводимых в строй лодок. А причина столь сокрушительного поражения гитлеровского подводного флота состояла в том, что в 1942 году англичане установили на самолеты радиолокационные станции. Чтобы иметь возможность систематически просматривать с самолета большую площадь морской поверхности, установки были снабжены вращающимися антеннами и панорамными индикаторами. При вспышке отраженного сигнала на панораме самолет разворачивался на цель и, подойдя на дистанцию стрельбы, включал прожекторы и обрушивал на подводную лодку огонь бортового оружия и бомбы. За шумом собственных дизелей на лодке не слышно было подлетающего самолета, и фактор внезапности делал подводников совершенно беспомощными.

Осталось ли в наше время справедливым утверждение сыгранного А. Д. Папановым героя кинофильма «Иду на грозу» по одноименному роману Даниила Гранина: «Электроника любит кувалду»?

В руководстве к одной из моделей компьютерного монитора, выпущенной в Японии в 2000 году, в разделе «Неисправности и методы их устранения» имеется следующая рекомендация: «В связи с некоторыми особенностями устройства кинескопа в редких случаях из-за ударов или сотрясений при транспортировке может произойти смещение апертурной решетки. Если после включения на экране появляется черная вертикальная линия, слегка ударьте рукой по боковой стенке монитора». Так что утверждение блестящего экспериментатора Аникеева, персонажа указанных выше книги и фильма, еще не совсем устарело.

Как возникла американская компания «IBM»?

В 1880 году в США прошла десятая перепись населения. Как подсчитали сотрудники бюро, проводившего кампанию, чтобы обработать данные о численности населения, используя категории пола, места рождения, профессии, следовало привлечь не менее 500 клерков. И все равно работы им хватило бы на 7–8 лет. Учитывая быстрый прирост населения страны, следующая перепись потребовала бы еще большего труда и времени. Нужны были радикальные изменения в процедуре подсчета – в воздухе носилось модное слово «автоматизация». На запрос времени ответил молодой инженер Герман Холлерит (1860–1929). Он работал переписчиком в кампании 1880 года, поэтому проблема автоматической обработки статистических данных не давала ему покоя. Решение созрело в 1886 году: надо наносить данные на карточки, пробивая в них отверстия по определенной системе, а затем прощупывать эти карточки (перфокарты) иглами. Если игла находит отверстие и, пройдя сквозь него, касается металлической поверхности, то замыкается электрическая цепь и к результатам подсчетов добавляется единица. Двумя годами позже Холлерит продемонстрировал свою первую электромеханическую счетную машину, названную поначалу электрическим сумматором, а впоследствии – табулятором. Машина могла быстро считывать и сортировать разнообразные статистические записи, если их первоначально кодировали на перфокартах. Собственно перфокарты не были изобретением Холлерита, однако электромеханическая система обработки данных на перфокартах разработана именно им. Это изобретение революционизировало мир статистики. В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано при переписи населения. Работу, с которой 500 клерков еле-еле справились за 7 лет, Холлерит проделал всего за месяц – на 43 табуляторах (разумеется, за каждой машиной сидел ассистент). К тому же вся перепись обошлась на полмиллиона долларов дешевле, чем предыдущая. Холлерит получил несколько премий и удостоился звания профессора Колумбийского университета. В 1896 году, осознав, что его призвание не только статистика, но и бизнес, Холлерит организовал в Нью-Йорке небольшую компанию по производству машин для табуляции. Спустя 15 лет эта компания слилась с тремя другими скромными фирмами, а в 1924 году эта корпорация получила современное название «International Business Machines Corporation» («Международные деловые машины»). Сейчас этот гигант мировой компьютерной индустрии более известен под сокращенным названием «IBM» («Ай-Би-Эм»). Разумеется, в 1920-е годы «IBM» еще не выпускала компьютеры. Основной ее продукцией были табуляторы, работавшие на перфокартах, – быстрые (для своего времени) и надежные машины.

Сколько стоил бы сейчас автомобиль, если бы он прогрессировал так стремительно, как компьютер?

Билл Гейтс утверждает, что, «если бы автомобиль прогрессировал так же быстро, как компьютер, «роллс-ройс» стоил бы сейчас меньше доллара, а на литре бензина можно было бы проехать тысячу километров». Действительно, с момента появления ЭВМ их цена и стоимость эксплуатации в сопоставлении с производительностью упали именно в такой пропорции.

Где и когда родилась авиация?

Официальным днем рождения авиации считается 17 декабря 1903 года, когда американские изобретатели братья Райт совершили в песчаных дюнах под Китти-Хауком в Северной Каролине (США) четыре полета на биплане «Флайер 1» собственной конструкции. Во время первого полета самолет, пилотируемый Орвиллом Райтом, продержался в воздухе 12 секунд и, преодолев расстояние в 36,5 метра, упал на землю. Во время самого длительного полета биплан, управляемый Уилбером Райтом, пролетев 260 метров за 59 секунд, мягко приземлился. Однако с приоритетом братьев Орвилла и Уилбера Райт согласны далеко не все. Французы считают, что пальму первенства следует присудить Клименту Адеру, чей летательный аппарат в 1890 году оторвался от земли на 20 сантиметров. Жители Новой Зеландии с гордостью вспоминают Ричарда Пиарса, который в марте 1903 года на моноплане из бамбука и парусины пролетел 135 метров и врезался в забор. Вплоть до 1942 года приоритет братьев Райт не признавался даже в их собственной стране. В знак протеста Орвилл Райт в 1928 году передал свой самолет музею Великобритании, и только в 1948 году эта реликвия вернулась на родину.

В каком научном журнале был опубликован первый отчет братьев Райт об их достижениях?

Совершив в 1903 году первый в истории полет на самолете, братья Райт никак не могли найти научный журнал, согласный опубликовать их статью о первом летательном аппарате тяжелее воздуха. Журналов по авиации еще не существовало, а общенаучные считали тему слишком узкой и прикладной. В конце концов первый отчет о своих достижениях им удалось опубликовать в 1905 году в журнале «Проблемы пчеловодства».

Какую роль русские эмигранты сыграли в развитии авиации США?

Большинство русских авиационных инженеров, оказавшихся после 1917 года в эмиграции, осели в странах с высокоразвитой промышленностью (в США, Франции, Германии) и сыграли немалую роль в дальнейшем развитии авиации. Особенно много сделали русские авиаинженеры для авиации США. Наиболее известным из них был Игорь Иванович Сикорский (1889–1972), один из пионеров авиастроения. Первый самолет своей конструкции (С-2) Сикорский поднял в воздух в России в 1910 году. В 1912–1914 годах он создал самолеты «Гранд», «Русский витязь», «Илья Муромец», положившие начало многомоторной авиации. В 1919 году Сикорский эмигрировал в США и поселился в городе Стратфорд (штат Коннектикут), где вначале зарабатывал на жизнь преподаванием в одной из вечерних школ. В 1923 году он основал авиационную фирму, а в 1924 году построил в курятнике двухмоторный биплан S-29, лучший в своем классе и сразу же получивший мировую известность. Фирма Сикорского стала местом работы многих талантливых русских инженеров. Их уровень подготовки был чрезвычайно высоким – настолько, что впоследствии лица, финансировавшие создание новых авиационных фирм, требовали, чтобы «хоть половина набираемых инженеров были русскими». Сикорский создал в США 15 типов самолетов, многие из которых пользовались в мире очень большим спросом. В 1928 году, например, его фирма выпустила двухмоторную амфибию S-38, которая летала, приземлялась и приводнялась там, где до этого бывали только охотники и индейские пируги. Сикорским же был создан и первый серийный пассажирский трансокеанский авиалайнер S-42. На основе фирмы Сикорского возникла впоследствии широко известная авиакомпания «Pan American». С 1938 года Сикорский начал создавать вертолеты, один из которых (S-47) стал единственным применявшимся на фронтах Второй мировой войны странами антигитлеровской коалиции. Сикорский первым начал строить турбинные вертолеты, вертолеты-амфибии с убирающимися шасси и «летающие краны». На вертолетах Сикорского были впервые совершены перелеты через Атлантический (в 1967 году) и Тихий (в 1970 году) океаны (с дозаправкой в воздухе). Сикорский заслуженно считается в мире вертолетчиком № 1.

Какую скорость показал победитель первых автогонок в США?

Победитель первых автомобильных гонок, которые прошли в США в 1895 году, показал невиданно высокую для той поры скорость – 24 километра в час. Всего через 15 лет, в начале 1911 года, гоночный автомобиль фирмы «Бенц» установил рекорд скорости – 228 километров в час.

Можно ли ездить на автомобиле быстрее звука?

15 октября 1997 года впервые в истории наземное транспортное средство преодолело звуковой барьер. Пилот английских военно-воздушных сил Энди Грин на специально построенном реактивном автомобиле развил скорость 1229,78 километра в час. Дорожка длиной 21 километр была размечена на дне высохшего озера в штате Невада (США). Автомобиль Грина весил 10 тонн и приводился в движение двумя реактивными двигателями «Роллс-Ройс» общей мощностью 110 тысяч лошадиных сил.

Как велика грузоподъемность самого большого в мире грузовика?

Самый большой в мире грузовик (самосвал для карьеров) изготовлен в 2004 году немецкой фирмой «Liebherr». Длина автомобиля 14,5 метра, ширина почти 9 метров. Кузов вмещает 363 тонны руды или угля. Дизель мощностью 3647 лошадиных сил с 20 цилиндрами разгоняет самосвал до 64 километров в час. Вентилятор за решеткой радиатора имеет диаметр 2 метра.

Для чего предназначался первый уличный светофор?

Первый уличный светофор, установленный возле здания парламента в Лондоне в 1868 году, предназначался для управления потоком пешеходов. Днем сигналы подавались с помощью двух крыльев (как у железнодорожного семафора), а ночью – посредством красной и зеленой газовых ламп. Указанный британский прототип уличного светофора проработал недолго: вскоре после установки он взорвался, убив лондонского полицейского.

Как Генри Форд объяснял причину прекращения производства любимой модели своего автомобиля?

В 1908 году один из основателей американской автомобильной промышленности Генри Форд (1863–1947) запустил в производство модель своего автомобиля «Форд Лиззи» (модель Т, мощность мотора 20,4 лошадиной силы, максимальная скорость 65 километров в час). Благодаря низкой цене (850 долларов), высокой надежности и экономичности автомобиль пользовался большим спросом. Считая модель Т идеальным автомобилем для народа, Форд не желал ничего менять в ее конструкции. Инженеров, осмелившихся предложить какие-либо изменения, пусть даже во внешнем облике автомобиля, Форд увольнял. Когда в 1912 году один из ведущих конструкторов фирмы, пользуясь временным отсутствием хозяина, изготовил экземпляр новой модели, Форд пришел в такую ярость, что лично уничтожил этот экземпляр, оторвав голыми руками двери, разбив стекла и попрыгав на крыше и капоте. Однако в начале 1920-х годов продажи модели Т стали падать. Сын Форда испортил отношения с отцом, уговаривая его перейти на новую модель. Наконец в 1927 году Форд был вынужден прекратить производство модели Т (всего было выпущено 15 миллионов автомобилей) и перевести завод на новую модель. Когда ехидные журналисты спросили Форда, почему он все же снял с конвейера модель Т, он пожал плечами: «Единственный недостаток этой идеальной машины в том, что ее перестали покупать». Пока Форд упорствовал, первенство в автомобилестроении перешло к «Дженерал Моторс».

Кто изобрел аэростат?

Однажды вечером в 1781 году французский изобретатель Жозеф Монгольфье заметил, как у супруги, проходившей мимо камина, вздулся шелковый пеньюар. Это навело изобретателя на некоторые мысли. Жозеф и его брат Этьен подожгли клочки бумаги под шариком из шелка и наблюдали, как он надувался и взлетал вверх. Так родилась идея воздушного шара, наполненного подогретым воздухом (дымом). Монгольфьер (такое название получил изготовленный Жозефом и Этьеном шар) представлял собой льняной мешок диаметром около 30 метров, покрытый слоем бумаги. Первый успешный запуск шара (без экипажа) братья осуществили 5 июня 1783 года в родном городке Видалон-лез-Аннон. После эксперимента их пригласила Парижская академия наук для запуска воздушного шара в столице. Так началась эра воздушных шаров. Существуют, впрочем, не слишком достоверные сведения и о значительно более ранних полетах. Например, о воздушном шаре, который поднялся в Пекине в 1306 году во время церемонии вступления на престол императора Фо Киена. Или о шаре, на котором в 1709 году летал португальский монах Бартоломео де Кусмао. Но все же официальным днем рождения воздушного шара (аэростата) считается 5 июня 1783 года.

Какой самый распространенный вид транспорта во Франции?

Самый распространенный вид транспорта во Франции – лифт. В день французские лифты перевозят не менее 60 миллионов пассажиров. Между тем возраст 65 процентов подъемников – более 20 лет, а некоторые работают с XIX века. Ежегодно регистрируется около 2000 несчастных случаев на лифтах, из них около 200 – с тяжелыми последствиями и даже жертвами. Считается, что первый лифт установлен в 1743 году во дворце Людовика XV в Версале, чтобы 33-летний король мог, не напрягаясь, подниматься в апартаменты своей любовницы, расположенные этажом выше. Впрочем, в старинных источниках имеются упоминания и о более ранних пассажирских подъемных машинах – в монастыре Святой Екатерины (VI век, на Синайском полуострове в Египте) и даже в Древнем Риме (I век до н. э.). Гидравлический лифт изобретен во Франции и впервые показан на Всемирной выставке в Париже в 1867 году (позже он установлен на Эйфелевой башне). Первый электрический пассажирский лифт изготовлен в Германии в 1880 году.

Как называют курс парусного судна относительно ветра?

Обычно курс судна определяют углом между плоскостью меридиана и диаметральной плоскостью судна, отсчитываемым в градусах от северной части меридиана по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов). Однако на парусных судах кроме обычного применяется определение курса относительно ветра по углу между направлением ветра и диаметральной плоскостью судна. В зависимости от значения этого угла курс судна получает различные наименования: бейдевинд, галфвинд, бакштаг и фордевинд. Бейдевинд – курс судна, при котором угол между его диаметральной плоскостью и направлением ветра составляет 10–80 градусов правого или левого борта. Различают крутой бейдевинд (угол 10–45 градусов) и полный бейдевинд (угол 45–80 градусов). Галфвиндом называют курс, при котором диаметральная плоскость судна составляет с направлением ветра прямой или близкий к прямому угол. Про судно, идущее в галфвинде, говорят, что оно «идет в полветра». Бакштаг – курс, при котором угол между диаметральной плоскостью судна и линией ветра составляет 90—180 градусов правого или левого борта. Различают крутой бакштаг (угол 90—135 градусов) и полный бакштаг (угол 135–180 градусов). Фордевиндом называют курс судна, совпадающий с направлением ветра. Иногда фордевинд называют полным ветром, а про судно, идущее в фордевинде, говорят, что оно «идет полным ветром». Название курса парусного судна, при котором ветер дует ему прямо в нос, в морских словарях и энциклопедиях не упоминается, но этот пробел в морской терминологии заполнил капитан Христофор Бонифатьевич Врунгель (герой любимой многими детьми повести Андрея Некрасова), предложивший название «вмордувинд».

Как называют мачты парусного корабля?

Первая от носа парусного корабля мачта называется фок-мачта, вторая – грот-мачта (у многомачтовых кораблей может быть 2–3 грот-мачты, отличающиеся порядковым номером). Третья (ближайшая к корме) – бизань-мачта. На крупных парусных судах мачты обычно составные и делаются из трех скрепленных бугелями частей: нижняя мачта (проходит через палубу и крепится к килю), выше ее – стеньга, далее – брам-стеньга.

Что такое галс?

Галс – один из морских терминов, имеющих несколько смысловых значений. Для парусного судна галс характеризует положение судна относительно ветра. Если ветер дует в левый борт, судно следует левым галсом, в правый борт – правым галсом. Галсом называют также отрезок пути корабля от поворота до поворота при плавании переменными курсами (например, при тралении мин или промере глубин). При лавировании (галсировании) парусного судна различают галсы длинный, короткий, выгодный и невыгодный (слишком крутой к ветру или почти против ветра). Галсом называют также снасть бегучего такелажа парусного судна, служащую для нижнего наветренного (галсового) угла паруса в направлении вниз к носу. В зависимости от паруса различают кливер-галс, грота-галс, фока-галс и бизань-галс.

Какие бывают повороты парусного корабля?

Поворотом парусного корабля называют изменение курса, связанное с изменением галса. В морских справочниках и энциклопедиях указаны всего два поворота, которые могут совершать парусный корабль или шлюпка под парусом: фордевинд и оверштаг. При повороте фордевинд изменение направления движения парусного судна производится путем пересечения линии ветра кормой, а при повороте оверштаг – носом судна. По образному определению уже упоминавшегося выше выдающегося морехода Христофора Бонифатьевича Врунгеля, оверштаг – это такой поворот парусного судна, при котором оно проходит через положение «вмордувинд». Устраняя очередной пробел в морской терминологии, капитан Х. Б. Врунгель предложил название «оверкиль» для еще одного поворота, который, к сожалению, также случается иногда в морской практике. Сделать оверкиль – значит перевернуть судно кверху килем.

Какому паруснику принадлежит рекорд скорости плавания?

Самым быстроходным парусным судном мира является английский чайный клипер «Катти Сарк», который за прекрасные обводы, огромную парусность и мореходные качества называли царицей морей. Отправившись в октябре 1885 года из австралийского порта Сидней, «Катти Сарк» на шестьдесят седьмой день плавания прибыла в Лондон, установив небывалый для парусных судов рекорд (не побит до сих пор). Век клиперов закончился в 1924 году, и лишь «Катти Сарк» проплавала до 1949 года.

Какими узлами измеряют скорость моряки?

Узел – применяемая в морской практике многих государств (в том числе в России) внесистемная единица скорости корабля, равная одной морской миле в час (1,852 километра в час, или 0,514 метра в секунду). Термин «узел» возник в эпоху парусного флота, когда скорость судна замерялась ручным лагом, лаглинь которого был разбит на отрезки по 1/120 морской мили (около 15,4 метра), обозначаемые завязанными узлами. Сектор лага сбрасывался за борт идущего судна и, удерживаясь на месте сопротивлением воды, вытягивал за собой с судна лаглинь. Количество узлов лаглиня, вытягиваемых с вьюшки лага за 1/120 часа (0,5 минуты), соответствует скорости судна в узлах, то есть в милях в час.

Кто и когда совершил первое кругосветное плавание подводных лодок без всплытия в надводное положение?

В 1966 году отряд советских атомных подводных лодок под командованием контр-адмирала А. Сорокина совершил первое кругосветное плавание без всплытия в надводное положение.

Насколько верно Жюль Верн предсказал обстоятельства первого полета на Луну?

В 1865 году французский писатель Жюль Верн издал роман «С Земли на Луну» – за 103 года до первого реального полета человека на Луну. Предсказания, сделанные в этой книге, не могут не поражать. Так, экипаж вымышленного снаряда (как и экипажи американского корабля «Аполлон») состоял из трех человек. Местом старта Ж. Верн выбрал Флориду и разместил «космодром» недалеко от мыса Канаверал. Он правильно указал начальную скорость снаряда, необходимую для отрыва от земной гравитации.

В следующем томе под названием «Вокруг Луны» Ж. Верн описал эффект невесомости и даже изобразил спуск охваченного пламенем космического корабля в атмосфере Земли и его приводнение в Тихом океане – при этом всего в 5 километрах от того места, где приводнился в 1969 году «Аполлон-11», вернувшийся с Луны.

На каких орбитах располагают большинство спутников связи?

Согласно законам небесной механики, искусственный спутник, размещенный на круговой экваториальной орбите, на высоте 36 тысяч километров над Землей имеет период обращения вокруг планеты 24 часа, то есть остается неподвижным для наблюдателя, как бы зависает в одной точке неба. Такую орбиту называют геостационарной. Система из трех спутников связи, находящихся на геостационарных орбитах, обеспечивает возможность ретрансляции сигналов между станциями, расположенными в любых точках Земли. Поэтому большинство спутников связи являются именно геостационарными. Они находятся в специально определенных международными соглашениями орбитальных позициях, которые обозначаются градусами долготы того меридиана, над которым данная позиция располагается.

Кто и как первым отреагировал на первые запуски ракет, проведенные Робертом Годдардом, американским пионером ракетной техники?

В начале ХХ века два человека независимо друг от друга задумали новую сферу применения ракет – исследование космоса. Это были калужский учитель Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935) и американец Роберт Годдард (1882–1945). Циолковский впервые опубликовал свои рассуждения и вычисления по данному вопросу в 1903 году, Годдард – только в 1919 году. Однако Годдард первым применил свои теоретические соображения на практике. 16 марта 1926 года он на занесенной снегом ферме в Аубурне (штат Массачусетс) произвел первый в мире запуск ракеты с жидкостным ракетным двигателем собственной разработки. Ракета поднялась на высоту 12,5 метра, полет длился 2,5 секунды. Единственными, чье внимание привлекло это достижение, были соседи Годдарда, которые возмущенно потребовали, чтобы он продолжал свои опыты где-нибудь в другом месте. Годдарду пришлось подчиниться, что не помешало ему в последующие годы разработать и испытать ряд экспериментальных жидкостных ракет и двигателей. Именем Роберта Годдарда назван кратер на обратной стороне Луны.

Сколько человек побывало на поверхности Луны?

21 июля 1969 года на поверхность Луны (в юго-западной части Моря Спокойствия) совершила посадку лунная кабина «Орел» американского космического корабля «Аполлон-11». Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал командир корабля Нил Армстронг. Через 20 минут к нему присоединился пилот лунной кабины Эдвин Олдрин. По истечении 1 часа 44 минут в кабину вернулся Олдрин, а через 10 минут после него – Армстронг. 21 июля космонавты стартовали с Луны, пробыв на ней 21 час 36 минут. Спустя несколько месяцев, 19 ноября того же года, в восточной части Океана Бурь совершила посадку лунная кабина «Интерпид» космического корабля «Аполлон-12», из которой на поверхность Луны дважды выходили командир корабля Чарлз Конрад и пилот лунной кабины Алан Бин. В общей сложности Конрад провел на поверхности Луны 7 часов 26 минут, Бин – 6 часов 34 минуты. 20 ноября, спустя 31 час 32 минуты после прилунения, кабина «Интерпид» покинула поверхность естественного спутника Земли. Кроме указанных четырех американских астронавтов, никто из обитателей Земли на поверхности Луны пока не бывал.

Кем, когда и как изобретен первый броненосец?

В 1592 году во время вторжения в Корею японцы уничтожили множество корейских кораблей. Корейским флотом в то время командовал адмирал Йи Суншин. Однажды ему приснилось чудовище в виде морской черепахи с головой дракона, которое выбрасывало из пасти огонь. Никакие мечи не могли пробить панцирь этой черепахи. Проснувшись, адмирал приказал построить судно из толстых сосновых бревен, обитых железной броней. Нос корабля был выполнен в форме головы дракона, из его пасти стреляла пушка. Небольшой флот из этих первых в мире броненосцев отразил нападение врага. Это самый ранний из известных случаев изобретения, сделанного во сне.

Кто первым создал водородную бомбу?

Первый взрыв термоядерного (водородного) устройства проведен США на атолле Эниветок в центральной части Тихого океана 1 ноября 1952 года. Это устройство имело массу 65 тонн, его невозможно было доставить к цели на территории противника, а потому нельзя считать боеприпасом (бомбой). 20 августа 1953 года было опубликовано официальное сообщение об испытании советской водородной бомбы. В отличие от американской, советская теромоядерная бомба во время испытаний была сброшена с самолета. В США такую компактную водородную бомбу изготовили лишь год спустя.

Как был изобретен современный способ производства дроби?

Современный способ производства дроби изобрел в 1872 году Уильям Уоттс, слесарь-водопроводчик из Бристоля (Великобритания). Дробинки в то время либо отливали по одиночке в формах, либо рубили из толстой свинцовой проволоки и потом обкатывали во вращающемся барабане до округлой формы, либо лили расплавленный свинец с небольшой высоты в бочку с водой – получались каплевидные дробины. Так вот, однажды Уоттсу приснился дождь из сферических капель воды. Проснувшись, он понял, что надо лить расплавленный свинец с достаточно большой высоты в специальной башне с водяным бассейном внизу. По пути капли свинца станут почти идеально сферическими. С тех пор дробь так и делают.

В чем, согласно американской пословице, состоит заслуга полковника Сэмюэла Кольта перед человечеством?

Американский оружейник Сэмюэл Кольт (1814–1862) в 1840-е годы наводнил Америку револьверами собственной конструкции. Главным достоинством этих револьверов было наличие в них механизма автоматического проворачивания барабана и закрепления его в положении для выстрела. Именно тогда появилась у американцев пословица: «Бог создал людей неравными, а Кольт уравнял их».

Какое инженерное сооружение нашего времени является самым крупным?

«Великой искусственной рекой», «восьмым чудом света» называют вступившую в строй летом 2001 года систему распределения пресной воды по территории Ливии. Этот гигантский водопровод – самое крупное инженерное сооружение нашего времени, далеко превосходящее по масштабам, например, туннель под Ла-Маншем. Система огромных трубопроводов, охватывающая территорию, равную площади всей Западной Европы, несет пресную воду из подземных источников с юга на север страны, к берегам Средиземного моря, где в основном сосредоточены населенные пункты. В 1960-е годы почти одновременно в Ливии были открыты большие запасы нефти и пресной воды – и то и другое глубоко под землей. Здесь обнаружены два огромных подземных моря чистой пресной воды. Одно простирается под территориями Ливии, Египта, Судана и Чада (именно этот бассейн объемом в две трети Черного моря сейчас используется), другое – под территориями Ливии, Туниса и Алжира (эксплуатация этих запасов в проекте). Строительство огромного водопровода началось в 1983 году, основная его часть завершена в 2001 году. Вода в него попадает из 1300 скважин, многие из них глубиной 500 метров и более расположены на площади 13 тысяч квадратных километров. Общая глубина этих скважин в 70 раз превышает высоту горы Эверест (8846 метров). По коллекторным трубам вода поступает в бетонные трубы диаметром 4 метра, тянущиеся на тысячи километров. Ближе к местам потребления воды построены резервуары объемом 4—24 миллиона кубометров, а от них начинаются водопроводы местных городов и поселков. При строительстве гигантской системы пришлось извлечь и перебросить 155 миллионов кубометров грунта (в 12 раз больше, чем при создании Асуанской плотины), и это при температуре, временами достигавшей 58 градусов Цельсия. Из стройматериалов, пошедших в дело, можно было бы возвести 16 пирамид Хеопса. Одного бетона, пошедшего на трубы, хватило бы, чтобы вымостить дорогу от Триполи до Бомбея. Вода, принесенная с юга страны, используется на севере для бытовых и промышленных нужд, но 85–90 процентов идет на орошение полей. В день может поставляться до 6 миллионов кубометров воды. По расчетам, подземных запасов хватит на полвека, а за это время, надеются специалисты, можно разработать другие варианты добычи воды, например опреснение морской воды. Правда, геологи опасаются, что по мере опустошения подземных пластов могут начаться провалы земли над ними и на месте пустыни образуется огромная яма.

Сколько времени занимает мытье всех окон небоскреба «Башни Петронаса»?

Две башни этого небоскреба возвышаются над малайзийской столицей Куала-Лампур. Еще недавно они были самыми высокими в мире. Башни имеют 32 тысячи окон, мытье которых занимает месяц. Как только бригады мойщиков-высотников заканчивают работу, им приходится тут же начинать ее сначала.

Зачем изобрели калейдоскоп?

Калейдоскоп изобрел в 1817 году шотландский физик Дейвид Брюстер (1781–1868). Этот оптический прибор первоначально вовсе не считался игрушкой. Он служил помощником художников в создании рисунков для тканей, обоев, керамики, в разработке орнаментов для витрин, выставок. Художник задавал калейдоскопу определенную программу и получал узоры либо в веселых, радостных тонах, либо, наоборот, в строгих, грустных или даже мрачных.

Как велика точность атомных часов?

Атомные (квантовые) часы – это устройство для измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль «маятника» в атомных часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход атомных часов. Эта частота настолько стабильна, что атомные часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы. В 2005 году в Японии изготовлены атомные часы, которые, если были бы включены в момент рождения Вселенной, к настоящему времени не «ушли» бы даже на одну секунду.

Почему стрелки часов движутся в направлении «по часовой стрелке»?

До изобретения механических часов основным устройством, с помощью которого люди определяли время, были солнечные часы. Они состоят из циферблата и стержня, тень от которого, перемещаясь по циферблату вследствие движения Солнца по небу, показывает истинное солнечное время. В Северном полушарии тени в течение дня перемещаются в направлении, которое мы называем «по часовой стрелке». По вполне логичному замыслу изобретателей первых механических часов, стрелки механических часов должны были имитировать движение тени в солнечных часах. Если бы механические часы были изобретены в Южном полушарии, направление «по часовой стрелке» было бы, скорее всего, противоположным.

Кто из американских президентов был изобретателем?

Единственным из американских президентов, кто получил патент на изобретение, был и остается Авраам Линкольн (1809–1865). Он придумал устройство, состоящее из поплавков, для приподнимания судна над мелями. Патент и модель изобретения (тогда от заявителей требовали представить действующую модель своего изобретения) были найдены в хранилищах американского патентного ведомства и затем выставлены в музее.

Почему датский инженер Карл Кройлер, впервые предложивший при подъеме затонувшего судна закачивать в его корпус не воздух, а пенополистирол (пенопласт), не смог получить патент на свое изобретение?

В 1964 году в пресноводной гавани города Эль-Кувейт затонуло судно. Его решили поднять, закачав в корпус воздух. Для этого требовалось предварительно загерметизировать корпус, заварив все, даже самые маленькие, отверстия. Такая работа, по оценке специалистов, могла занять полгода. Положение осложнялось тем, что питьевая вода подавалась в город из акватории гавани, а затонувший груз мог вызвать ее загрязнение. Выход нашел датский инженер Карл Кройлер. Он предложил закачивать в корпус судна не воздух, а пенополистирол, знакомый всем пенопласт, на 98 процентов состоящий из воздушных пор. Пена закупорила отверстия, герметизировать пришлось только крупные пробоины, и в результате спасательные работы заняли только полтора месяца. Воодушевленный успехом, Кройлер решил получить патент на свое изобретение. Оказалось, однако, что аналогичный способ подъема затонувших судов был уже «опубликован», и Кройлеру отказали. Приоритет в изобретении обнаружился у героя мультфильмов Уолта Диснея – утенка Дональда. В ходе одного из своих приключений он поднимает свою яхточку, заполняя ее шариками для пинг-понга. Жаль, что Дисней не догадался запатентовать свое остроумное изобретение.

Сколько предсказаний Жюля Верна были реализованы?

Специалисты подсчитали, что из 108 предсказаний, которые сделал французский писатель Жюль Верн (1828–1905) в своих научно-фантастических произведениях, к настоящему времени осуществлены 64. Среди них телевизор и фототелеграф, эскалатор и движущийся тротуар, полет на Луну и пересадка органов, а также многое другое.