Мик О'Хэйр - Почему у пингвинов не мерзнут лапы? И еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого Страница 28

Мы действительно вдыхаем значительное количество молекул, когда-то побывавших в легких Леонардо, и, увы, Адольфа Гитлера и ему подобных. Проверить это нетрудно, расчеты достаточно просты.

Общая масса атмосферы Земли – около 5 × 1021 граммов. В воздухе на четыре молекулы азота приходится одна молекула кислорода, вес 1 моля воздуха равен 28,8 грамма. В одном моле любого вещества содержится около 6 × 1023 молекул. Следовательно, в атмосфере Земли всего 1,04 × 1044 молекул.

Один моль любого газа при температуре тела и атмосферном давлении имеет объем около 25,4 литра. Объем воздуха, в среднем вдыхаемый и выдыхаемый человеком за один вдох, – 1 литр. Отсюда можно сделать вывод, что за один раз Леонардо да Винчи выдыхал около 2,4 × 1022 молекул.

Так как мы вдыхаем каждый раз примерно 2,4 × 1022 молекул, вполне вероятно, что в наш организм попадает 4,9 × 109 молекул, которые выдохнул Леонардо. В сущности, таким же способом можно доказать, что мы вдыхаем примерно 5 молекул, которые Леонардо выдохнул перед смертью.

Разумеется, чтобы прийти к такому выводу, требуется принять ряд довольно грубых допущений. Мы исходим из предположения, что молекулы Леонардо хорошо перемешаны с остальными молекулами атмосферы (что вполне вероятно – за 500 лет), что он не использовал повторно свои же молекулы, что потерь атмосферных молекул из-за будущих поколений, сгорания, связывания азотом и т. д. не наблюдалось. Тем не менее значительная часть молекул может потеряться и повлиять на результат вычислений.

Зная, что суммарное количество молекул в гидросфере 5,7 × 1046, подобные подсчеты можно произвести для воды. Они показывают, что в одном глотке жидкости содержится около 18 × 106 молекул, которые при жизни Леонардо побывали в его организме. Поэтому вполне вероятно, что в каждом выпитом вами стакане воды есть частица мочи Леонардо.

Питер Борроуз

Эппинг, Эссекс, Великобритания

В соответствии с законом сохранения материи атомы во Вселенной участвуют в непрекращающемся «цикле переработки». Благодаря гравитации почти все они остаются на Земле. Некоторые атомы на нашей планете действительно побывали в организме да Винчи, хотя доля этих атомов в атмосфере Земли так ничтожна, что это маловероятно.

Если вспомнить, как долго Землю населяли динозавры, можно быть абсолютно уверенными в том, что в каждом нашем вдохе содержится частица, которая когда-то была частицей динозавров, а в каждом яблоке – много атомов, ранее входивших в организм животного или даже человека. Вегетарианцам есть о чем задуматься.

Гленн Александер

Уоллонгонг, Новый Южный Уэльс, Австралия

Этот вопрос наверняка даст пищу для размышлений гомеопатам. Чрезвычайно высока вероятность, что в стакане воды содержится несколько гомеопатических молекул, эффективных для лечения всех известных нам болезней. И все это абсолютно бесплатно.

Ласси Хиваринен

Ле Весине, Франция

Полуденный раздел

«После полудня дневных часов больше, чем до полудня, особенно летом. Значит ли это, что полуднем назвали не то время?»

Дин Шервин

Рединг, Беркшир, Великобритания

Полуденным называется тот момент, когда Солнце пересекает местный меридиан – одну из воображаемых линий, соединяющих Северный полюс с Южным и проходящих под прямым углом к экватору. Если выставить на часах полдень в то время, когда Солнце пересекает меридиан, продолжительность дня до и после полудня будет одинаковой.

Но это означает, что в поездках на восток или запад даже на короткие расстояния часы придется настраивать заново. Чтобы избежать этой путаницы, мы пользуемся часовыми поясами – зонами, на всей территории которых время одинаковое, безотносительно к реальному меридиану. Номинально ширина часовых поясов составляет 15°, но на практике они различаются по размеру и форме из политических, географических и практических соображений. Разница между временем по местному меридиану и временем по часовому поясу может быть довольно заметной, особенно если живешь у границы часового пояса, имеющей сложную форму.

Дэвид Эдди

Перт, Западная Австралия

Появление часовых поясов обычно приписывают необходимости, возникшей в связи с развитием сети железных дорог в США, протянувшихся преимущественно с востока на запад. До строительства железных дорог в большинстве городов действовало местное время, полдень устанавливали по положению солнца. Затем поезда начали ходить так быстро, что необходимость подстраиваться к местному времени вызывала сбои в графике. Именно поэтому были введены часовые пояса.

Кит Андерсон

Кингстон, Тасмания, Австралия

Стандартное время в Великобритании вычисляется по Гринвичскому меридиану. Автор вопроса из Рединга находится на той же широте, что и Гринвич, но на один градус долготы западнее. Следовательно, местный полдень и закат наступают на четыре минуты позже, чем в Гринвиче, а местное время Рединга отстает на четыре минуты от стандартного местного времени, принятого в Великобритании.

Это значит, что в Рединге продолжительность светового дня после полудня, показываемого часами, в среднем дольше продолжительности светового дня до полудня. К востоку от Гринвичского меридиана после полудня световой день в среднем короче, чем утром. В Гринвиче разница между продолжительностью светового дня до и после двенадцати часов в среднем в году равна нулю.

В любой отдельно взятый день продолжительность светового дня утром и после обеда зависит не только от географических широты и долготы, но и от уравнения времени. Это разница во времени между средним Солнцем, по которому устанавливается время на часах, и истинным Солнцем. Она возникает из-за эксцентриситета орбиты вращения Земли вокруг Солнца и наклона оси Земли к плоскости орбиты. Значение уравнения времени меняется на протяжении года от –14 минут до +16 минут, и это основная причина разницы во времени, которую можно определить по солнечным и по обычным часам. Существует также незначительная разница между продолжительностью светового дня до и после полудня, вызванная ежегодным движением Солнца вокруг эклиптики.

Сочетание перечисленных эффектов может создавать разницу между продолжительностью светового дня до и после полудня, для Рединга превышающую полчаса.

Все это не значит, что полуднем назвали не то время: просто стандартная временная система, простота и единообразие которой необходимы для коммуникаций, не может учесть все нюансы сложного движения Солнца.

Дальнейшее удлинение послеполуденных дневных часов и укорачивание их же до полудня во время перехода на летнее время – предсказуемый результат перевода часов на один час.

Дэвид Ле Конт

Астрономическое общество Гернси

Полдень по среднему гринвичскому времени – всего лишь середина дня на гринвичском меридиане. Если вы находитесь западнее Гринвича, например в Рединге, где Солнце встает и садится позднее, 12:00 по среднему гринвичскому времени наступают раньше, нежели точно между рассветом и закатом. За 24 часа Солнце проходит путь в 360° – по 15° за час. Я пишу эти строки на севере Лондона (0° 10′ западной долготы), здесь 12:00 по среднему гринвичскому времени наступают за 24 секунды до полудня. Если бы я жил в Суонси (3° 36′ западной долготы), 12:00 по среднему гринвичскому времени наступали бы за 16 минут до полудня.

Согласно центральноевропейскому зимнему времени 12:00 в Берлине (13° 30′ восточной долготы) наступают на 6 минут раньше полудня, а в Париже (2° 15′ восточной долготы) – почти за 50 минут до полудня.

Крайний пример – Лиссабон в Португалии (9° западной долготы), где недавно было принято центральноевропейское время: часы там бьют 12:00 за два с половиной часа до полудня.

Найджел Уитли

Лондон, Великобритания

Под голубыми небесами

«Почему в ясный день небо голубое?»

Джеспер Грэм-Джонс

Саутгемптон, Гемпшир, Великобритания

Голубизна неба объясняется процессом, который называется рассеянием Рэлея. Солнечный свет встречает на своем пути молекулы воздуха и рассеивается во всех направлениях. Степень рассеивания напрямую зависит от частоты, т. е. от цвета лучей. Голубой цвет, имеющий высокую частоту, рассеивается в десять раз сильнее, чем красный, которому соответствует более низкая частота. Поэтому «фоновым» рассеянным светом, который мы видим в небе, является голубой.

Тот же процесс объясняет красивые красно-оранжевые оттенки неба на закате. Когда Солнце висит низко над горизонтом, его свет проходит через толщу атмосферы по пути к нам. На этом пути голубой свет рассеивается, а красный, менее подверженный рассеянию, остается видимым для нас.