Торричелли стоял у смертного одра Галилея. Знакомство их было недолгим, но именно ему Галилей завещал свои труды. Торричелли вошел в историю как человек, впервые доказавший, что воздух имеет вес, и сконструировавший первый барометр. Его знаменитый опыт 1643 года прост: в чашку с ртутью опрокидывается открытым концом стеклянная трубка с запаянным верхним концом, тоже заполненная ртутью. Но ртуть не выливается вся в чашку – в трубке остается столбик ртути высотой около 76 см, а в трубке над ним образуется пустота. Своим весом атмосферный воздух давит на свободную поверхность ртути в чашке и не позволяет ртути вытекать из трубки. Этот опыт «поставил точку» в долгом споре о том, имеет ли воздух вес, – споре, который велся со времен Древней Греции.
Торричелли умер в 39 лет, унеся в могилу один секрет. Он сам делал линзы для своих приборов. Когда недавно сравнили линзу Торричелли диаметром 83 мм, взятую из музея во Флоренции, с современными линзами, то линза Торричелли оказалась лучше! Он знал секрет изготовления сверхточных линз. «Я не могу раскрыть мой секрет, так как Великий герцог предписал мне молчать о нем», – писал Торричелли.
Со времен Аристотеля считалось, что вода поднимается за поршнем насоса потому, что «природа не терпит пустоты». Однако при сооружении фонтанов во Флоренции обнаружилось, что засасываемая насосами вода не желает подниматься выше 34 футов (10 метров). Строители обратились за помощью к Галилею, который сострил, что, вероятно, природа перестает бояться пустоты на высоте более 34 футов.
16 октября
Шум и здоровье
16 октября 1987 года в Варне (Болгария) проходила международная конференция «Акустическая среда, методы и средства защиты».
Шум сопровождает нас повсюду – дома, в транспорте, на работе… От шума мы подчас так устаем, что нас раздражает даже тиканье часов. Установлено, что звуковой шум влияет на работоспособность и здоровье. Так, негромкая мелодичная музыка немного повышает артериальное давления, усиливает выработку гормонов, что увеличивает работоспособность. Громкая же музыка и непривычные шумы, напротив, действуют негативно. Постоянное воздействие шума большой интенсивности снижает слух и может даже вызвать глухоту из-за повреждения внутреннего уха. Дети, живущие вблизи аэропорта, чаще болеют, чаще получают травмы и имеют более ослабленную нервную систему по сравнению с детьми, живущими вдали от него, в таких же природных и социальных условиях. К сожалению, даже на утренниках в детских садах уровень громкости звуковой аппаратуры недопустимо высок.
Сейчас начали диагностировать у молодых людей стремительное снижение слуха со скоростью, ранее присущей лишь пожилым пациентам. Некоторые ученые связывают эту тенденцию с постоянным использованием наушников, воспроизводящих музыку с опасной для здоровья громкостью. Дело в том, что нервные волокна наших ушей защищены миелиновой оболочкой, оберегающей наш орган слуха от повреждений. Но оболочка нуждается в тишине для своего восстановления, а кто-то не снимает наушники днем и ночью.
Шум больших городов сокращает жизни обитателей сильнее, чем курение табака.
17 октября
В погоне за трансуранами
17 октября 2006 года российские и американские физики сообщили о получении 118-го, последнего на сегодняшний день, элемента таблицы Менделеева.
Итак, сегодня в таблице Менделеева 118 элементов. Физики продолжают пытаться синтезировать все более далекие трансурановые элементы (см. 8 июня) – те, которые не встречаются в природе, но могут быть получены искусственно. Элементы с порядковыми номерами от 93 до 100 были получены при облучении урановой мишени мощными потоками нейтронов. Этот способ, однако, не позволяет получать еще более массивные ядра. Пришлось перейти к «тяжелой артиллерии». Мишени стали бомбардировать ускоренными ядрами от углерода (№ 6) до криптона (№ 36). Так удалось продвинуться до 118-го элемента: о его открытии почти одновременно сообщили физики из подмосковной Дубны и из Ливерморской национальной лаборатории в США. Надо сказать, что такого рода эксперименты очень сложны и дороги. За несколько дней усиленной «бомбардировки» удается получить всего несколько новых ядер, которые надо еще выделить из миллиарда миллиардов разнообразных других ядер и надежно зарегистрировать – задача далеко не простая!
Такие открытия могут вам показаться бессмысленными, особенно если учесть, что полученные с таким трудом ядра распадаются за доли миллисекунды, так что никакой пользы от них народному хозяйству нет. Почему же тогда ученые проявляют к этим экспериментам такой интерес? Таким способом физики стараются глубже понять фундаментальное устройство нашего мира и проверить, насколько хорошо современная теория описывает реальность.
18 октября
Венера открывает свои тайны
18 октября 1967 года спускаемый аппарат советской межпланетной станции «Венера-4» впервые вошел в атмосферу Венеры.
Укутанная плотной атмосферой с густым слоем облаков, Венера долго хранила свои тайны. Советский Союз стал посылать космические аппараты к ней с 1961 года. Первые три станции «Венера» вышли из строя еще до подлета к Венере. Долгожданный успех принес полет «Венеры-4». В течение 94-х минут спускаемый аппарат погружался в атмосферу планеты. На высоте 25 км от поверхности он разрушился при давлении 20 атм и температуре 270 °C. Было установлено, что атмосфера Венеры почти целиком состоит из углекислого газа. В мае 1969 года добраться до поверхности Венеры пытались «Венера-5» и «Венера-6», но им тоже это не удалось. Но уже 15 декабря 1970 года «Венера-7» впервые совершила мягкую посадку и в течение 20 минут передавала данные с поверхности Венеры на Землю. Температура там составила 460 °C, а давление – 90 атм. Почему же так жарко на Венере? Если бы Земля оказалась на ее месте, температура на ней повысилась бы не более чем на 60 градусов. Все дело в сверхплотной атмосфере из углекислого газа: она работает как парник, пропуская солнечное тепло и не выпуская наружу инфракрасное излучение самой планеты. Станция «Венера-8» в июле 1972 года обнаружила, что облачный слой на Венере оканчивается на высоте 35 км над поверхностью (облака, как оказалось, состоят из капелек серной кислоты), а ниже находится чистая прозрачная атмосфера. Видимость на поверхности Венеры примерно такая же, как в пасмурный день на Земле (см. также 22 октября).
19 октября
Жизнь и смерть звезды
19 октября 1910 года родился Субраманьян Чандрасекар, астрофизик, лауреат Нобелевской премии «за теоретические исследования физических процессов, играющих важную роль в строении и эволюции звезд» (ум. 1995).
Звезды рождаются и умирают. Чандрасекар создал полную теорию эволюции звезд. Когда 20-летний индиец плыл к берегам Англии для продолжения обучения, он читал книгу Артура Эддингтона «Внутреннее строение звезд», полученную в качестве награды на физическом конкурсе. Судьбы умирающих звезд стали темой его дальнейшей работы. Он показал, что большие и малые звезды ведут себя по-разному после того, как погаснет ядерная топка в их недрах и звезда начнет сжиматься под действием собственной тяжести. Если масса звезды не превышает 1,4 солнечной массы, то сжатие остановится на стадии белого карлика (см. 28 декабря). Звезда, масса которой в 2–3 раза превышает солнечную, взорвется, став сверхновой (см. 23 февраля). Ее наружная оболочка будет отброшена, а остаток сожмется до нейтронной звезды. Из-за ее огромной плотности электроны и протоны, «вдавливаясь» друг в друга, превратятся в нейтроны. Масса кубического сантиметра такого вещества около 100 млн тонн! Для физиков нейтронные звезды – это самые интересные объекты: тут и сильное гравитационное поле, и сверхсильные магнитные поля, и сверхтекучесть, и сверхпроводимость. Еще в 1932 году Ландау предсказал возможность их существования, а открыли их лишь в 1974 году (см. 28 ноября). Ну а еще более массивные звезды будут сжиматься беспредельно, превращаясь в черные дыры.
