Владимир Антонец - Простые вопросы. Книга, похожая на энциклопедию

Но если есть животные с инфракрасным зрением, то существуют с такими рецепторами, которые реагируют на инфракрасное тепловое излучение, — почему бы не сделать прибор, предназначенный принимать инфракрасный свет и разглядывать, как излучают тепло разные предметы? И такая аппаратура уже изобретена. На этом принципе основаны военные приборы ночного видения: там все как в телевизоре. Инфракрасный датчик принимает тепловое излучение и преобразует его в электрический сигнал. Затем электрический сигнал преобразуется и поступает на телевизионный экран, формирующий оптическое изображение, которое человек и рассматривает. Вы сможете увидеть любые теплые объекты.

Существуют и такие мирные приборы — тепловизоры. Они применяются в медицинской диагностике, чтобы увидеть, какие части тела сильнее нагреты, какие слабее. А при разных нарушениях обмена карта нагрева получается разная. Это и позволяет ставить диагнозы.

Мы также можем смотреть через такой прибор на дом и видеть, где есть щели, откуда уходит тепло и хорошо ли оно удерживается крышей и окнами.

Но вернемся к тому, с чего начали. Получается, что днем нам все хорошо видно потому, что как раз в это время солнце освещает весь мир лучами, на восприятие которых рассчитаны рецепторы сетчатки наших глаз. Не могу не отметить, что смотреть на мир своими глазами гораздо приятнее, чем через тепловизор.

Обычно кажется, что если от огня подальше, то и холоднее. А Земля, обогреваемая Солнцем, обращается вокруг него по практически круговой орбите — или совсем чуть-чуть вытянутой. И тем не менее бывает то холодно, то тепло. Почему?

Правильный и строгий ответ я нашел во втором томе «Физической энциклопедии» в статье «Земля»: «Вращение вокруг оси вызывает смену дня и ночи, наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года» [1] Физическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1990. Т. 2. С. 78. .

Действительно, со школьных времен мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца по плоской, практически круговой орбите радиусом приблизительно 150 млн километров. Она вращается также вокруг своей оси, проходящей через Северный и Южный полюса и наклоненной по отношению к плоскости орбиты под углом чуть менее 67 градусов. Если ось вращения Земли наклонена по отношению к орбите, то получается, что угол наклона падения лучей на поверхность Земли при движении по орбите меняется. Он становится то ближе к вертикальному, то дальше. Если лучи падают косо, получается, что одно и то же излучение распределяется по большой площади. А если более прямо, этого не происходит. Поэтому просто величина солнечной радиации, попадающей на поверхность, летом больше, а зимой меньше.

Наверное, вы обращали внимание, что летом на крыше очень жарко. Это потому, что крыша имеет угол, добавляющийся к широтному углу, и поэтому в российских широтах часто крыша почти перпендикулярна направлению солнечных лучей. Именно поэтому там безумно жарко.

Таким образом, получается, что холод и тепло настигают нас только потому, что меняется угол падения солнечных лучей. Если хотите использовать такие лучи для подогрева воды на даче, вы должны ваш бачок поставить под углом, чтобы туда попадало побольше солнца. Мало того, если вы сделаете горку, на которой посадите, например, клубнику, она будет лучше вызревать. Вы и сами знаете, что на солнечном склоне ягоды всегда вкуснее.

На Земле есть две параллели, где Солнце раз в году бывает точно над головой. Они называются Северным и Южным тропиками — это примерно широта 23-го градуса, а поскольку наклон оси вращения по отношению к плоскости орбиты составляет 67 градусов, в сумме получается 90 градусов. Именно поэтому на этих широтах бывает такой момент, когда Солнце находится прямо над головой и предметы не отбрасывают тени. Это очень жаркие места.

Понижение температуры — объективная причина холода. Но иногда нам бывает холодно и летом, — когда человек говорит, что ему холодно, а на самом деле ощущает происходящий теплообмен. Если отдается много тепла — неважно, по каким причинам: например, человек мокрый и на него дует ветер, — то мы ощущаем холод.

В итоге получается, что вращение Земли вокруг Солнца при наклонной оси приводит к изменению температуры, но мы воспринимаем холод и тепло по степени теплообмена. Так что зимой холодно потому, что действительно устанавливается низкая температура, которую мы ощущаем благодаря росту теплообмена.

Как ни удивительно, с научной точки зрения проблема старения весьма молода. Пока старых людей на Земле было мало, эта проблема не казалась актуальной. Так, в Европе конца XIX века средняя продолжительность жизни составляла 39 лет, а Россия в 1917 году отметила этот показатель на возрасте 32 года. В нынешнее же время средняя продолжительность жизни в развитых странах превышает 70 лет и постоянно увеличивается число людей, возраст которых преодолел психологически значимую отметку 100 лет. Рекордсменами в этой области считаются Япония и Швейцария.

Геронтологи прогнозируют дальнейший рост средней продолжительности жизни. Сейчас люди в возрасте старше 60 лет составляют около 10 % населения планеты. Через 50 лет их будет уже 20 %, а доля детей до 14 лет снизится с 30 до 20 %. Поэтому человечеству необходимо научиться жить в таком возрасте, подобно тому как в течение всего прошлого столетия учились сохранять жизнь и здоровье детей.

Исследования обнаружили множество изменений в организме, происходящих при старении. Так, изменения касаются и клеток, и клеточных элементов — органелл, и тканей, и функционирования генетического аппарата, и состояния сенсорных систем. Изменения затрагивают также психику и мышление. Достоверно доказано, что старение всегда связано с повышением предрасположенности к смертельным заболеваниям. При этом разобраться, что выступает причиной, а что следствием, не так легко.

По данным, которые мне удалось найти, существует две основные теории старения. Одна говорит о генетической обусловленности этого процесса, объясняя его необходимость тем, что организм, давший потомство, должен освободить место новому, чтобы эволюция генов, обеспечивающая сохранение вида, могла продолжаться, отслеживая постоянные изменения условий существования. В пользу этой теории говорит то, что с увеличением возраста меняется активность 10–15 % генов. Часть из них теряет активность, что приводит к нарушению различных важных функций, например: производства эластина, обеспечивающего упругость кожи; производства переносчиков кислорода — эритроцитов и т. д. Часть же генов, наоборот, активируется.