Книга всеобщих заблуждений - Джон Ллойд

Откуда берутся алмазы?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как мы измеряем силу землетрясений?

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

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

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

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

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

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

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

Какое вещество является самым распространенным в мире?

 а)  Кислород.

 б)  Углерод.

 в)  Азот.

 г)  Вода.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Чем пахнет Луна?

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

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

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

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