Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами - [74]

Шрифт
Интервал

Обычная духовка работает преимущественно на принципе конвекции. В микроволновой печи используются микроволны (СВЧ-излучение), которые генерирует источник, называемый магнетрон. Он разогревает содержащиеся в пищевых продуктах молекулы воды, которые начинают колебаться под воздействием микроволн. Индукционная плита создает невидимый гигантский магнит, в котором циркулируют вихревые токи, разогревающие саму кастрюлю или сковороду, где готовится еда.

Таблетка с энергией?

Если ужины для вас – целая драма, а чаи наскучили, если в обед вы зеваете и находите всё это жевательное мероприятие утомительным, наверное, вы ждете того дня, когда сможете одним махом проглотить энергетическую таблетку, которая даст вам сил на целый день.

Насколько это реально? Обычные таблетки витаминно-минеральных комплексов типа A – Z имеет массу примерно 1,5 г. Наша дневная потребность в энергии составляет 2500 ккал, или 10 500 кДж (10,5 мДж). 666 таких таблеток, которые обладают массой почти 1 кг, дали бы нам 666 × 10,5 = 7000 мДж энергии.

Какова энергоемкость килограмма других существующих на земле веществ? В главе 5 показана энергонасыщенность других материалов. Первое место среди них занимает водород. Но он имеет энергоемкость всего 140 мДж/кг. Даже у бензина этот показатель составляет только 50 мДж. Так что сейчас шансы на то, что кто-то создаст вещество в 100 раз более энергоемкое, чем бензин, практически нулевые[250].

Глава 15. Как всё в мире перемешано

Из этой главы вы узнаете…

Как правильно и неправильно помешивать чай.

Почему вы никогда не сможете сдуть всю пыль с книжной полки.

Почему не стоит заталкивать холодный заварной крем в слив раковины.

Как баржи на каналах помогают нам понять механизм храпа.

«Когда уляжется пыль» – парадоксальное клише, по крайней мере у меня дома. А когда пыль вообще делает еще что-нибудь, и если да, то почему? Если в вашем доме постоянные сквозняки, почему всё покрывается пылью и грязью? А машины? Почему они становятся такими грязными, хотя целыми днями обдуваются сильными потоками ветра или дождя? Почему эта невидимая гигантская автомойка не обеспечивает их блеска?

Научные ответы на все эти вопросы связаны с еще одним досадным моментом, который постоянно раздражает меня и в быту: с тем, как люди всегда готовят чай и кофе неправильно. Дело не в том, когда нужно добавлять молоко, и не в этикете, а в том, как люди размешивают напитки после того, как все ингредиенты уже в чашках. Если пыль и размешивание кажутся вам не связанными между собой, то что вы скажете о воющих турбинах, храпящих сонях и кусочках моркови в супе-пюре, который по идее должен быть идеально протерт? Оказывается, всё это связано с тем, как потоки жидкостей и газов движутся вокруг нас. И всё это – одна и та же наука.

Как не дать дому запылиться

Забудем о том, откуда берется пыль, и подумаем, как избавиться от нее.

Когда вы сталкиваетесь с чем-то по-настоящему пыльным, то инстинктивно пытаетесь сразу сдуть эту пыль. И вот вы вдыхаете полную грудь воздуха, раздуваете щеки, как Луи Армстронг, и сильно дуете. Что происходит? Немного пыли улетает, но гораздо больше остается – по двум совершенно разным причинам.

Во-первых, пыль очень мелкая. Вы, наверное, читали о шахтерах, которые имеют серьезные проблемы с легкими из-за постоянного попадания в них угольной пыли, в результате чего развивается заболевание под названием пневмокониоз. Или о детях, у которых под влиянием вредных автомобильных выбросов обостряется астма. Частицы пыли могут быть поразительно малы: наиболее опасные из них известны под названием РМ>10 (меньше 10 микрон (миллионная доля метра) в диаметре, что в 5–10 раз меньше диаметра человеческого волоса)[251]. Чем субстанция меньше и легче, тем увереннее она удерживается на поверхности предметов благодаря статическому электричеству, которое вызывает адгезию (см. главу 6). Пыль собирается на поверхности вещей, потому что она мелкая и легкая. И собирается она слоями.

Вторая причина, по которой пыль нелегко сдуть, гораздо интереснее. Мы во многом походим на животных, но отличаемся от них прежде всего тем, что ходим на задних ногах. Поэтому кое-чего не видим в окружающих нас атмосферных условиях, а именно: чем мы выше, тем сильнее овевает нас ветер (может, это явление не столь заметное, но оно существует). Для нас очевидно, что чем объект выше от земли, тем сильнее на него воздействует ветер. Это заметно при прогулках по холмам. На уровне почвы скорость ветра практически равна нулю[252]. Под уровнем почвы я имею в виду высоту буквально в несколько атомов от поверхности земли. Низкие травы могут колыхаться под порывами ветра, но, с научной точки зрения, движения воздуха в непосредственной близости от земли нет – даже при ветре в 10 баллов. Это, в частности, объясняет, почему ветровые энергетические установки такие высокие. При увеличении диаметра их лопастей вдвое их мощность возрастает на треть[253].

Когда вы дуете параллельно какой-то поверхности вроде книжной полки, мини-поток воздуха, срывающийся с ваших губ, имеет определенную скорость. Но на самой границе с поверхностью, скажем на расстоянии одного атома от нее, воздушный поток вообще не имеет скорости. Она растет постепенно по мере увеличения расстояния от поверхности и приближения воздуха к слою, называемому


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.