Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию - Владимир Антонец

Однако жизнь с людьми также может служить одной из причин, по которой кошка умывается. Как указывает Маргарет Рейстер из ветеринарной службы США, кошки умываются… от стресса. Стресс может быть вызван разными причинами, например приходом гостей. Отсюда и соответствующая примета, одинаковая, кстати, и в России, и в Японии. Он может быть вызван недовольством и выговором хозяина, испугом, неудачными действиями, каким-то источником напряжения.

Поэтому хозяин кошки должен поглядывать, часто ли она умывается, и не только умиляться, но и обязательно разбираться в причине.

Почему лед скользкий?

Предметы скользят друг относительно друга тогда, когда трение между их поверхностями мало. Наука, изучающая трение, называется трибологией. Она различает два вида трения: сухое, когда в промежутке между касающимися поверхностями движущихся друг относительно друга тел нет ни жидкости, ни газа; и жидкостное, когда поверхности предметов на значительных участках разделены жидкостью или газом, играющими роль смазки.

Смазка сильно уменьшает трение. Во-первых, она устраняет шероховатости трущихся поверхностей. Во-вторых, меняет взаимодействие между молекулами скользящих тел, потому что ее молекулы сами начинают участвовать в сложных физико-химических взаимодействиях. Разнообразие веществ и условий взаимодействия оказывается большим, поэтому для разных целей и в разных условиях приходится пользоваться огромным количеством разнообразных смазок.

Теперь понятно, что лед скользит потому, что между ним и скользящей поверхностью — полозом конька или саней, лыжей или подошвой нашей обуви — есть смазка. Но вот откуда она там взялась?

Над этим вопросом наука с переменным успехом бьется уже более 150 лет. Все гипотезы сходились на том, что такой смазкой служит вода. Например, братья Джеймс и Уильям (лорд Кельвин) Томсоны в 1849 году выдвинули гипотезу, что лед плавится от давления на него. Однако количественно она не подтвердилась. В 1939 году Филип Бауден и Теренс Хьюз предположили, что тепло, необходимое для плавления льда, дает сила трения при скольжении. Но эта теория не объясняла, почему же даже стоять бывает скользко.

К 50-м годам XX века все сдались. Лишь в конце 90-х с помощью рентгеновских лучей, атомно-силовой микроскопии, ядерно-магнитного резонанса и исследования рассеивания льдом протонов было, наконец, доказано, что на поверхности льда, то есть на границе между льдом и воздухом, вплоть до температуры −100℃ имеется слой подвижных молекул воды. При температуре −35℃ толщина ее слоя равна примерно 0,01 микрона, а при температуре −5℃ — 0,1 микрона.

В общем, все соглашаются с таким простым объяснением. Молекулы воды, как известно, могут переходить из твердой кристаллической фазы, льда, прямо в газообразную фазу — водяные пары в воздухе. Действительно, это так, иначе бы белье на морозе не сохло! Вследствие этого перехода на границе твердого льда и окружающей атмосферы образуется переходная зона, в которой молекулы еще не совсем свободны, как в газе, но уже и не встроены в жесткую кристаллическую решетку льда.

На исследования льда только в США первые десять лет XX века израсходовано более 20 млн долларов. Однако полного теоретического объяснения свойств переходной зоны пока нет. Тем не менее управлять этими свойствами уже пытаются. Например, именно на этом в значительной степени построен керлинг, где игроки трут специальными щетками лед, чтобы повлиять на движение пущенного камня. А российский физик Виктор Петренко обнаружил, что при действии электрического поля предметы могут быстро примораживаться ко льду. На этом эффекте он создал лыжи с управляемым скольжением. На очереди автомобильные шины, а может быть, и безопасная зимняя обувь.

Почему люди воюют?

Около 15 000 войн разного масштаба произошло на Земле за 5–6 тысяч лет человеческой цивилизации. Время абсолютного мира составило около 300 лет — менее 2 %. Так утверждают американские исследователи войн и военных конфликтов Лео и Марион Бресслер.

Я не могу судить о том, как они получили такие оценки, но известно, что только Россия после Куликовской битвы более половины времени провела в войнах.

До XX века войны всегда имели ясное обоснование. Воевали за Елену Прекрасную, гроб Господень, за трон, свободу, земли, скот. Воевали за пленных. Так, южноамериканским индейцам не хватало людей для жертвоприношений их кровавым богам. Вавилонскому царству не хватало квалифицированных работников, и его воины пленили израильтян. Всегда оказывалось, что война кому-то чем-то выгодна. Как говорит русская пословица, кому война, а кому мать родна. Поэтому часто объясняли войну выгодой.

Двадцатый век все переменил. Если раньше волей предводителей войну можно было и начать, и прекратить, то в прошлом столетии вооруженные столкновения вышли из-под контроля. В войну втягивались и те, кто никакой выгоды иметь не мог. Парадоксально, но для многих простых людей участие в войне было единственным шансом выжить. Например, можно ли представить советского или немецкого военнообязанного времен Второй мировой, который отказался бы идти в армию? Многие ветераны говорят, что главный итог их войны в том, что они выжили.

Глубинные причины, толкающие людей к войне, к сожалению, остаются неясными. Биологи открыли, что войны ведут и ближайшие эволюционные родственники людей. Шимпанзе убивают себе подобных из другой стаи безо всякой очевидной выгоды — не получают ни пищи, ни территории, ни самок.

Бедствия, вызываемые войнами, заставили людей сконцентрироваться не на причинах баталий, а на способах их предотвращения и минимизации наносимого ими ущерба. В 1962 году вышла книга американской писательницы Барбары Такман «Августовские пушки». До Карибского кризиса, то есть до возможного начала Третьей мировой войны, оставался примерно месяц. Книга попалась на глаза 45-летнему президенту США Джону Кеннеди. Он был потрясен тем, как из-за недостатка информации люди, управлявшие странами, принимали важнейшие решения не на основе фактов, а на основе соображений и домыслов. Эскалация войны шла помимо их воли.

Исторические факты подтверждают, что и Кеннеди, и Хрущев испытывали колоссальное давление со стороны своего окружения. Многие историки склоняются к тому, что именно эта книга повлияла на решение Кеннеди в самый разгар кризиса позвонить напрямую Хрущеву. С тех пор прямые линии связи и регулярные встречи даже потенциальных противников стали нормой, сохраняющей мир.

Другая американская писательница — Лоис Буджолд, указывая на то, что политики и военные не могут предотвратить войны, предложила применить не политический и военный, а техногенный подход. Он состоит в том, что войну рассматривают как предотвратимую катастрофу и вырабатывают процедуры, препятствующие ее возникновению. С Буджолд не так легко спорить, потому что даже военные, прочитавшие ее книги, поражаются точности и глубине стратегического видения.

Вероятно, на свете нет ничего более ценного, чем мирная жизнь. К сожалению, как показывают факты, большую часть времени человечество проводит в войнах и не знает истинных причин их возникновения. Обнадеживает, что люди все больше думают о том, как должны строиться отношения между народами, чтобы не возникало войн.

Почему мир разноцветный?

Это для людей мир разноцветный. Еще цветное зрение есть у насекомых, раков, осьминогов, кальмаров, рыб, амфибий, дневных и водяных рептилий и у птиц. Многие же животные, например кошки и собаки, цветным зрением не обладают. Чтобы разобраться в этом, потребовалось около 250 лет работы множества ученых, в том числе нескольких гениев.

Мы видим либо те предметы, которые светятся сами, либо те, которые отражают свет других источников. Самым главным из них считается Солнце. С 1665 по 1667 год выпускник Тринити-колледжа Кембриджского университета, молодой бакалавр Исаак Ньютон жил в родной деревне Вулсторп, пережидая эпидемию чумы. В это время он сформулировал множество идей, развитие которых впоследствии привело к созданию классической физики. Тогда же Ньютон выполнил опыты по разложению белого солнечного света с помощью стеклянной призмы. Он показал, что луч белого света может быть расщеплен на разноцветные лучи, следующие друг за другом в том же порядке, что и цвета радуги. Казалось бы, объяснение получено — все дело в сложном составе белого цвета, который по-разному отражается от предметов, окрашивая их в разные цвета. Однако Ньютон провел опыты и по смешиванию цветных лучей и показал, что желтый цвет из радуги совершенно неотличим от смеси зеленого и красного лучей. Получалось, что такое простое объяснение цвета неверно. Больше к вопросу о цвете он не возвращался.

Во второй раз все стало казаться понятным в 1802 году, когда Томас Юнг показал, что все цвета могут быть получены путем сложения трех основных — зеленого, красного и фиолетового. Через 50 лет в 1855 году Герман Гельмгольц дал глубокую физиологическую интерпретацию теории Юнга, предположив, что в состав сетчатки входят три типа рецепторов, чувствительных к основным цветам, а цвет объекта определяется тем, какова пропорция возбуждения этих рецепторов. Кстати, идею о том, что в глазу есть «светочувствительные аппараты» трех типов, еще в 1756 году выдвигал Михаил Ломоносов. Теория Юнга — Гельмгольца блестяще подтверждалась на практике. Однако прямое доказательство существования ровно трех типов колбочек с различными пигментами, обеспечивающими повышенную чувствительность к длинам волн видимого диапазона 0,43, 0,53, 0,56 микрона, соответствующим фиолетовому, зеленому и желто-зеленому, а не красному цветам, было получено более чем через 100 лет — лишь в 1959 году.