Это невероятно! Открытия, достойные Игнобелевской премии - [20]
Винсент, Сахинкая и О’Шеа говорят, что изначально их молоток предназначался для использования в космосе, «где никакой инерции нет до момента, когда инструмент соприкоснется с объектом». Но первым делом, уверены авторы, их изобретение должны взять на вооружение зубные врачи.
Vincent J. F. V., Sahinkaya M. N., O Shea W. (2007). A Woodpecker Hammer. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C, Journal of Mechanical Engineering Science 221 (10): 1141-7.
Коты могут красться, а могут падать, — но что бы они ни делали, коты обязаны подчиняться законам физики. Ученые не раз пытались узнать, как же им это удается.
Самые отчаянные головы выясняли, что происходит, если кота бросить с высоты. Кот в падении, кот перед неизбежным столкновением с землей — что, спрашивается, мешает ему разбиться? Одна только кошачья хитрость.
В 1969 году Т. Р. Кейн и М. П. Шер из Стэнфордского университета (США) опубликовали труд «Динамическое объяснение феномена падающей кошки». До сих пор он остается одной из немногих посвященных кошкам работ, опубликованных в Journal of Solids and Structures («Журнал о твердых телах и структурах»). Кейн и Шер объясняют: «Хорошо известно, что падающие коты обычно приземляются на лапы, даже если бросить покоящегося кота вверх тормашками. Были предприняты многочисленные попытки найти какую-нибудь достаточно простую механическую систему, которую законы динамики вынуждали бы повторять характерные движения кота в полете. Настоящая работа — пример такой попытки».
И что это за пример!
Ронять и поднимать котов Кейн и Шер не стали. Вместо этого они построили абстрактную математическую модель кота: два цилиндра (слегка неправильных) соединяются в одной точке таким образом, чтобы вся конструкция гнулась, но не скручивалась — как кошачий позвоночник. Когда на компьютере смоделировали падение этого теоретического кота, движения его напоминали те, что исследователи могли видеть на серии фотографий, запечатлевших падение с крыши настоящего кота. Ученые сделали вывод: их теория «объясняет рассматриваемый феномен».
В 1993 году профессор Ричард Монтгомери из Университета Калифорнии в городе Санта-Круз нанес по старой проблеме новый сокрушительный удар при помощи бронебойного матаппарата современной физики. Его статья «Калибровочная теория падающего кота» занимает целых 26 страниц в серьезном математическом журнале. В финале с неудовольствием отмечается, что «оригинальные решения Кейна и Шера являются одновременно наилучшими и простейшими».
Однако коты редко сваливаются на кого-нибудь. Чаще всего они куда-нибудь крадутся. Крадутся по земле. И крадущиеся коты способны пленить физика ничуть не меньше, чем коты летящие.
Кристина Бишоп из Университета Калифорнии в Дэвисе вместе с Анитой Пай и Дэниэлом Шмидтом из Университета Дьюка в Северной Каролине в 2008 году отправили в научный онлайн-журнал PLoS ONE статью «Крадущийся кот: механика движений всего тела».
Объектом исследования стали шестеро котов, трое из которых «были частично обриты и помечены яркой нетоксичной краской, чтобы облегчить кинематический анализ». Была обнаружена «прежде неизвестная механическая связь» между «согнутыми положениями тела», «изменениями характера постановки лапы» и энергозатратами организма на все эти изгибы и движения лап.
По мнению Бишопа, Пай и Шмидта, котов, намеренных красться, серьезно ограничивают физические законы мироустройства. Им приходится выбирать между «крадущейся походкой», на которую тратится слишком много энергии, и старой доброй энергоэффективной ходьбой.
Kane T. R., Scher M. P. (1969). A Dynamical Explanation of the Falling Cat Phenomenon. International Journal of Solids and Structures 5: 663-70.
Montgomery R. (1993). Gauge Theory of the Falling Cat. Fields Institute Communications 1: 193–218.
Bishop K. L., Pai А. K., Schmitt D. (2008). Whole Body Mechanics of Stealthy Walking in Cats. PLoS One 3 (11): e3808.
Глава 3
Псы, коровы, кошки и так далее
Как пугали коров в 1940-е Как повысить мотивацию домашней птицы • Заразна ли зевота у черепах • Лечь-встать, лечь-встать — и замычать • Рычание в джунглях — и как меняют ситуацию динамики Klipsch Heresy Speaker на расстоянии 200 метров • Собачьи семенники и коты кверху лапами • Дождь из ящериц • Дельфины и их отношение к голым купальщикам, и многое другое.
КОРОТКОЙ СТРОКОЙ
Уолтер Дж. Порис. «Коровы с прыщами». Опубликовано в журнале Current Surgery в 2001 г
Что можно выяснить с помощью кота, коровы и бумажного пакета? Об этом — ниже. Ухаживать за дойными коровами — не только тяжелая физическая работа, но и сложная интеллектуальная задача. Это знает каждая доярка, в отличие от легкомысленных едоков сыра и любителей молока из числа горожан.
Фордайс Эли и У. Э. Питерсен хотели понять, почему у некоторых коров молоко вытекает само собой. Дело было в начале 1940-х. Весь мир воевал, и это отчасти объясняет, почему статья Эли и Питерсена «Факторы, влияющее на излияние молока», напечатанная в 1941 году в Journal of Dairy Science, не вызвала у публики бурной реакции.
Оказалось, достаточно всего одного поколения медиков, чтобы полностью изменить взгляд на генетические заболевания. Когда-то они воспринимались как удар судьбы, а сейчас во многих случаях с ними можно справиться. Некоторые из них почти исчезли, как, например, талассемия, отступившая на Кипре благодаря определенным политическим мерам, или болезнь Тея–Сакса, все менее распространенная у евреев-ашкеназов. Случаи заболевания муковисцидозом также сократились. Генетические заболевания похожи на родовое проклятие, то появляющееся, то исчезающее от поколения к поколению.
Книга Рюди Вестендорпа, профессора геронтологии Лейденского университета и директора Лейденской академии жизненной активности и старения, анализирует процесс старения и его причины в широком аспекте современных научных знаний. Чему мы можем научиться от людей, которые оставались здоровыми всю свою исключительно долгую жизнь? Помогут ли нам ограничения в пище или гормоны, витамины и минеральные вещества? Как сохранить свои жизненные силы, несмотря на лишения и болезни? Автор систематизирует факторы, влияющие на постоянно растущую продолжительность жизни людей нашего времени. В книге подробно обсуждаются социальные и политические последствия этого жизненного взрыва.
Если вы читали о динозаврах в детстве, смотрели «Мир юрского периода» и теперь думаете, что все о них знаете, – в этой книге вас ждет много сюрпризов. Начиная c описания мегалозавра в XIX в. и заканчивая открытиями 2017 г., ученые Даррен Нэйш и Пол Барретт рассказывают о том, что сегодня известно палеонтологам об этих животных, и о том, как компьютерное моделирование, томографы и другие новые технологии помогают ученым узнать еще больше. Перед вами развернется история длиной в 150 миллионов лет – от первых существ размером с кошку до тираннозавра и дальше к современным ястребам и колибри.
В книге в занимательной форме рассказывается об истории создания девяти известных литературных произведений: от жизненного факта, положенного в основу, до литературного воплощения.
Месяцы сочинительства и переделок написанного, мыканья по издательствам, кропотливой работы по продвижению собственной книги — так начиналась карьера бизнес-автора Екатерины Иноземцевой. Спустя три года в школе писательства, основанной Екатериной, обучались 1287 учеников, родилось 2709 статей, 1756 из которых опубликовали крупные СМИ. И главное: каждый из выпускников получил знания о том, как писательство помогает развить личный бренд. В этой книге — опыт автора в создании полезного и интересного контента, взаимодействия со СМИ и поиска вашего кода популярности.
В книге рассказывается, как родилась и развивалась физиология высшей нервной деятельности, какие непостижимые прежде тайны были раскрыты познанием за сто с лишним лет существования этой науки. И о том, как в результате проникновения физиологии в духовную, психическую деятельность человека, на стыке физиологии и математики родилась новая наука — кибернетика.