Андрей Варламов - Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Что же с ней делать? Забавный опыт, демонстрирующий ее электростатические свойства, был описан еще в XIX веке Майклом Фарадеем. Приблизим к боковой поверхности скорлупы предварительно потертый о шерсть пластмассовый предмет, например гребень. Скорлупа притянется к гребню и будет следовать за ним, как собака следует за своим хозяином! Как объяснить это явление? При трении электроны из шерсти переходят на расческу, которая приобретает отрицательный заряд. Теперь гребень будет притягивать легкие предметы, например кусочки бумаги… или яичную скорлупу. Этот процесс электризации трением был известен древним грекам еще в VI веке до нашей эры. Конечно, они наблюдали явление электризации с помощью не пластика, а янтаря – окаменевшей хвойной смолы. Именно поэтому слово «электричество» происходит от греческого ηλεκτρον (электрон), что означает «янтарь»!

Второй опыт, который мы опишем, порадует ваших детей или внуков, а может быть, и вас самих! С помощью шприца заполните скорлупу водой наполовину и закройте одно из отверстий (например, с помощью жевательной резинки). Найдите маленькую легкую тележку, установите на ней скорлупу, а затем поместите под скорлупой горящую свечу. Через несколько мгновений под действием вытесняемого водяного пара построенный вами экипаж начнет двигаться (илл. 10). Это движение имеет ту же природу, что и полет реактивного самолета, и происходит благодаря сохранению полного импульса системы.

10. Простой опыт: реактивное яйцо. Пустую яичную скорлупу наполовину заполнили водой. Вода нагревается свечой, и пар выходит через отверстие, проделанное в тупом конце яйца. Согласно закону сохранения количества движения, тележка, подобно реактивному самолету, начинает двигаться в противоположном направлении

В аутентичной неаполитанской пицце ингредиентов немного, но для ее приготовления требуется очень горячая дровяная печь. Поэтому настоящие пиццерии гордятся своими печами и выпекают пиццу прямо на глазах гостей. Всего полторы-две минуты – и вот уже пицца аппетитно пузырится сыром и благоухает, приглашая гурмана незамедлительно ее попробовать… Пока же поговорим о процессах передачи тепла, имеющих место при выпечке в дровяной печи.

Пицца в привычном нам виде – запеченная на дрожжевом тесте начинка – появилась на узких улочках и в переулках Неаполя в первой половине XVIII века. Первые, очень простые начинки состояли из помидоров, моцареллы, оливкового масла и приправ. Помидоры были привезены в Европу на каравеллах конкистадоров в начале XVI века из Перу. Что касается моцареллы – сыра, традиционно изготавливаемого из буйволиного молока, то это наследие лангобардов, которые после падения Римской империи перегнали своих буйволов в Кампанию. Важно: моцареллу не следует хранить в холодильнике, она не любит холода и становится «резиновой»! Ей лучше оставаться даже на протяжении нескольких дней, плавая в своей сыворотке. Заметим, что, добавляя на поверхность пиццы листья базилика (илл. 1), можно воспроизвести на ней три цвета итальянского флага, ставшего символом объединения страны. Это традиционная пицца Маргарита , названная так в честь королевы Маргариты, жены второго короля Италии Умберто I, – впрочем, эта версия порой оспаривается.

1. Пицца Маргарита с начинкой из базилика, моцареллы и помидоров воспроизводит три цвета итальянского флага

В начале XX века итальянцы массово эмигрировали в США и другие страны, а с их расселением по миру повсеместную известность приобрела и пицца. Сегодня она уже не просто итальянское национальное блюдо – многие американцы считают, что пиццу придумали в их стране! Там существуют чикагская, нью-йоркская, калифорнийская и другие разновидности пиццы. Да и в Италии за пределами Неаполя пицца стала принимать самые разнообразные формы: например, от пышной неаполитанской пиццы с толстыми краями заметно отличается хрустящая и тонкая римская пицца. С процессом приготовления именно римской пиццы мы познакомились благодаря Антонио – пиццайоло одной из популярных среди римлян пиццерий вдали от туристических троп Вечного города.

Антонио начинает готовить тесто для пиццы заранее, за несколько часов. Оно похоже на дрожжевое: тоже готовится из пшеничной муки, воды, дрожжей и оливкового масла (при желании можно добавить щепотку соли). Масса воды должна немного превышать половину массы муки, а дрожжей следует добавлять примерно 20 г на килограмм муки.

После того как тесто хорошо замешивается, пиццайоло оставляет его на несколько часов, и за это время тесто увеличивается в объеме. Что с ним при этом происходит? Под действием дрожжей происходит процесс брожения, аналогичный спиртовому брожению (см. главу 14, «Искусство виноделия»). При брожении теста происходят различные сложные процессы: микробиологические, физические и биохимические Пшеничная мука на 70 % состоит из крахмала (см. врезку «Сахара, крахмал и углеводы»), который дрожжи в процессе брожения разлагают. В тесте выделяется углекислый газ. Он образует мельчайшие пузырьки, которые остаются в тесте и тем самым заставляют его «подниматься».

Теперь, когда тесто можно выпекать, рассмотрим, как распространяется тепло в печи для пиццы и в самой пицце. Напомним, что существует три механизма теплопередачи (илл. 2):

• тепловое излучение: передача тепла осуществляется путем поглощения или испускания электромагнитного излучения (например, Солнце нагревает Землю благодаря излучению, см. главу 7, «Температура Земли»);

• конвекция: в жидкостях и газах она представляет собой направленное движение материи (например, тепло, излучаемое земной корой, распространяется в атмосфере воздушными потоками, см. главу 7, «Конвекционный нагрев атмосферы Земли»);

• теплопроводность: колеблющиеся атомы и электроны из горячих областей передают часть своей кинетической энергии в менее нагретые (например, желток погруженного в кипящую воду яйца затвердевает благодаря теплопроводности скорлупы, белка и своей собственной, см. главу 17, «Чем вареное яйцо отличается от сырого?»).

2. Три вида теплопередачи на примере стены с двойным остеклением. Слой воздуха между двумя стеклами препятствует теплообмену между воздухом снаружи и внутри