Алла Казанцева - Научные открытия для тех, кто любит краткость

8 мая 1794 года Лавуазье погиб под ножом гильотины французских революционеров. Эпитафией стали слова известного математика Лагранжа: «Понадобилось одно мгновение, чтобы отрубить эту голову, но и столетия будет мало, чтобы создать подобную ей».

25 декабря 1759 года Петербургскому академику Йозефу Брауну впервые удалось заморозить ртуть.

Ртуть – единственный металл, остающийся жидким при комнатной температуре. Впервые обнаружил замерзание ртути в термометре в 1736 году в Иркутске французский астроном и географ Делиль (он прожил у нас более 20 лет). Брауну же, прибывшему к нам из Лейпцига, удалось заморозить ртуть искусственно. Во все времена получать тепло было проще, чем получать холод. Вплоть до конца XVIII века для охлаждения применяли специальные смеси. К примеру, если смешать снег при нулевой температуре и поваренную соль, то можно получить двадцатиградусный мороз. 14 декабря 1759 года в Петербурге «чрезмерная случилась стужа». Браун решил узнать, «сколько сию естественную стужу искусством умножить можно». Он смешал в сосуде лед с азотной кислотой и опустил туда термометр. Через некоторое время ртуть в нем замерзла. Он заказал еще несколько термометров, которые были готовы к 25 декабря. Хорошо, что морозы не уменьшились. В этот день Браун, повторив опыт, разбил термометр и достал шарик твердой ртути. К ее исследованию подключились Ломоносов и другие академики. Ртуть, как типичный металл, изгибалась, ковалась и твердостью напоминала свинец. Сообщение об этом открытии с поразительной для того времени быстротой достигло Европы и произвело настоящую сенсацию. Температуру же замерзания ртути (–38,9 °C) удалось измерить лишь в 1785 году, и тоже петербургским академикам.

– Доктор, мой ребенок откусил кончик градусника и проглотил! Что делать?

– Покупайте новый.

Оно произошло 26 декабря 2004 года в Индийском океане.

Это землетрясение привело к гибели более 200 тысяч человек, десятки тысяч пропали без вести. Были в ХХ веке более сильные землетрясения, но погибших тогда было значительно меньше. Что же случилось в тот день? На дне Индийского океана, где Индийская тектоническая плита соприкасается с Бирманской, произошел разлом длиной 1200 км. Одна плита «залезла» под другую. Резкие вертикальные сдвиги морского дна вызвали перемещение огромных масс воды, что породило цунами. Волна побежала от всей линии разлома на запад и восток и достигла побережий. В глубоководной части волна цунами выглядит как небольшой бугорок, с виду неопасный, при этом она перемещается со скоростью самолета. Когда волна приближается к берегу, уровень моря сначала чуть повышается, затем вода на несколько минут отступает, как при отливе, а потом обрушивается на берег со всеразрушающей силой! Радиолокационные спутники зафиксировали цунами в глубоководной части океана (бугорок высотой 60 см). Волне понадобилось от 50-ти минут до 7 часов, чтобы достичь берегов. Несмотря на такой запас времени, практически для всех жертв удар цунами был неожиданным – не разработана система общего оповещения населения прибрежных районов. Если измерять в потерянных жизнях, это одно из десяти худших землетрясений в истории человечества.

Жители острова Северный Сентинел, живущие на уровне каменного века, спаслись от этого цунами. Как только начались подземные толчки, они собрали детей, вещи и ринулись на холмы. Так учили их предки.

27 декабря 1571 года родился Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном и оптик, открывший законы движения планет (ум. 1630).

Кеплер верил, что его призвание – открыть тайны Вселенной. Тихо Браге, оставивший Кеплеру в наследство огромный массив астрономических наблюдений планет, сделал хороший выбор – больше всего на свете Кеплер любил числа и вычисления. 20 лет Тихо Браге вел наблюдения за движением планет. Почти 20 лет Кеплер потратил на обработку этих данных. Венцом его трудов стали три знаменитых закона Кеплера. Первый (открыт в 1605): каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Второй (1602): радиус-вектор планеты за равные промежутки времени заметает равные площади. Третий (1618): квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы больших осей их эллиптических орбит. Свои выводы он изложил в книге «Гармония мира». Суть обнаруженных законов представлялась Кеплеру таинственной. Лишь 70 лет спустя Исаак Ньютон сформулирует законы динамики и закон всемирного тяготения. Тогда законы Кеплера станут понятны как частный случай более общих принципов. Помимо этих законов, Кеплер объяснил происхождение приливов, форму снежинок, работу глаза, очков, телескопа, написал научно-фантастическую повесть о полете на Луну и многое другое. При всем при том он редко вылезал из бедности, его семейная жизнь сложилась неудачно, и долгие он годы скитался по Европе в качестве наемного астролога. Терпеливо перенося тяготы жизни, он думал и вычислял. Гармония мира – это и есть смысл жизни Иоганна Кеплера.

28 декабря 1882 года родился Артур Эддингтон, знаменитый английский астроном и физик (ум. 1944).

Эддингтон стал редким явлением в истории астрономии – талантливый наблюдатель и гениальный теоретик в одном лице. Главный его вклад в астрономию – создание теории внутреннего строения звезд. Он первым предположил, что звезда – газовый шар, а не жидкость, как считали раньше. Внутри звезды при температуре в десятки миллионов градусов идут ядерные реакции синтеза, которые и обеспечивают свечение звезды. Три главные силы поддерживают равновесие звезды: сила тяготения стремится сжать вещество, а упругость горячей плазмы и световое давление – расширить. В нормальной звезде эти силы уравновешены. Световые кванты, испускаемые в звездных недрах, многократно поглощаются атомами и вновь испускаются, «блуждая» в звезде многие тысячи лет, прежде чем выйти наружу. Если бы термоядерная «печка» в центре звезды вдруг погасла, мы бы узнали об этом лишь через тысячелетия.

Эддингтон создал теорию белых карликов – особо плотных звезд. Целая тонна их вещества поместилась бы в спичечную коробку! Белые карлики были открыты еще в XIX веке, но лишь квантовая механика смогла объяснить их природу. Вещество внутри белого карлика так сильно сжато, что внешние электронные оболочки атомов буквально раздавлены. Электроны уже не связаны с отдельными ядрами, а свободно движутся относительно них. Такое вещество в чем-то напоминает металл, но гораздо более плотный.