Развлекуха для пытливых умов: выпуск 137
Каждый день мы сталкиваемся с множеством вопросов… Ответы на одни вопросы находятся быстро и их решение происходит незамедлительно. А что делать если для решения вопроса требуется поиск дополнительных источников информации?
Именно для таких целей наша рубрика «Вопрос и ответ» — каждую субботу и воскресенье вы получаете ответы на интересующие вас вопросы.
Совершают ли животные самоубийства?
Видимо, нет
Самоубийства овдовевших лебедей, а также скорпионов, оказавшихся в кольце огня, — не более чем вымысел. Однако животные порой совершают действия, приводящие их к гибели: киты и дельфины выбрасываются на берег, лемминги прыгают в море, копытные срываются в пропасть, ночные насекомые летят на пламя, падают из окон домашние кошки.
Невозможно выяснить намерения животного, тем более посмертно. Но, судя по косвенным признакам, это всегда не сознательное лишение себя жизни, а роковые ошибки-либо в ориентации, либо в оценке собственных возможностей.
Почему от удара по носу наворачиваются слезы?
Из-за нервов
Чувствительность глаз и носа обеспечивается волокнами тройничного нер ва. Сигналы от этих структур идут по разным ветвям нерва, но приходят в одно и то же ядро тройничного нерва, расположенное в стволе головного мозга. При болевом раздражении мозгового представительства носа возбуждение охватывает нейроны мозгового представительства тканей глаза, что вызывает рефлекторное выделение слез.
Правда ли, что Coca-Cola хороший растворитель?
Нет
У Coca-Cola относительно высокая кислотность (рН около 2,5), поскольку в ее состав входит фосфорная кислота. Последнюю используют в моющих средствах и для очистки стальных изделий от ржавчины. Но сама Cola не растворяет ни металлы, ни биологические ткани, ни вещество ногтей, она даже не удаляет жир. Ее можно использовать для смывания грязи и пыли с металлических поверхностей, но «почищенные» предметы придется потом ополаскивать водой, иначе на них останутся липкие пятна. Кислотность Fanta, Schweppes, Sprite и прочих содовых напитков ниже.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
Сверхзвуковой самолет создает ударную волну не только в момент преодоления скорости звука, а постоянно. Расходясь конусом, волна достигает наблюдателя на земле
Из-за ударной волны
Перед движущимся самолетом всегда возникает область повышенного давления. На относительно небольших скоростях это давление порождает только звуковые волны, расходящиеся в стороны. Но когда скорость самолета достигает скорости звука, акустические волны не успевают удаляться от него. Их скопление ведет к резкому росту давления перед самолетом. Возникает тонкий слой сильно сжатого воздуха — ударная волна, расходящаяся конусом. Эта волна надвигается бесшумно, но когда она проходит через наблюдателя, то давление воздуха рядом с ним скачкообразно повышается. Это воспринимается как хлопок.
Что раньше: остынет ядро Земли или погаснет Солнце?
Солнце погаснет раньше, но остынет позже
Термоядерные реакции, за счет которых светит Солнце, идут в его ядре при температуре свыше 10 млн градусов. Они расходуют водород, составляющий большую часть солнечного вещества. Его запасов хватит еще на 5–6 млрд лет, после чего Солнце погаснет.
Земное ядро намного холоднее — около 6 тыс. градусов. За счет просачивания тепла сквозь мантию температура ядра должна падать всего на один градус за 10 млн лет, или на 100 градусов за миллиард. На деле остывание идет медленнее, так как ядро подогревается распадом радиоактивных элементов. К моменту угасания Солнца земное ядро остынет на несколько сотен градусов. Впрочем, погасшее Солнце (белый карлик) будет намного горячее, а его остывание растянется на сотни миллиардов лет.
Почему волки воют на Луну?
Им все равно, на что выть
На самом деле волки воют совсем не на луну. Вой — важнейшая форма общения и социального поведения этих хищников. Воющий волк преследует сразу несколько целей: поддерживает сплоченность стаи, помогает координировать ее действия, подтверждает «права собственности» на участок, передает сообщения об обнаруженной добыче и другие важные для стаи сведения. Можно сказать, что в жизни волков вой играет примерно ту же роль, которую в старинных армиях играли горн, барабан и боевые кличи.
Представление о том, что волки воют на луну, сложилось, видимо, по нескольким причинам. Во-первых, воющий волк поднимает морду — это обеспечивает более равномерное распространение звука во все стороны и помогает остальным членам стаи определить местонахождение его источника. Во-вторых, волки воют чаще всего ночью, поскольку они активны в это время суток. На самом деле их мало интересует, есть ли на небе луна: волчий вой раздается и в новолуние, и в пасмурные ночи, а иногда и днем. Но лунные ночи обычно безветренны, а в тихую погоду вой слышен гораздо лучше. Кроме того, только в лунном свете люди могли наблюдать воющих волков — увидеть их за этим занятием в дикой природе вообще непросто, а безлунной ночью практически невозможно.
Почему снег скрипит под ногами?
Так выглядит структура рыхлого снега. Характер звука при ходьбе по нему зависит от температуры. При сильном морозе преобладают высокие частоты, а при слабом — низкие
Этот звук производят ломающиеся снежинки
Снег состоит из ледяных кристаллов — снежинок. Между ними много воздуха. Под давлением снег уплотняется, воздух из него выдавливается, снежинки трутся друг о друга и ломаются, издавая при этом звуки, которые воспринимаются как скрип. Но звуки слышны не всегда. Когда мороз не очень сильный, поверхность снежинок покрыта тончайшим слоем жидкой воды. При температуре около −10 °C его толщина составляет всего один молекулярный слой, а при −1 °C она в сотни раз больше. Вода глушит звук ломающихся кристаллов, поэтому громкий скрип слышен только в морозную погоду.
Часто ошибочно полагают, будто вода на снежинках образуется из-за снижения температуры плавления, когда снег сдавливают. Расчеты, однако, показывают, что этот эффект слишком мал для того, чтобы заглушить скрип снега при слабом морозе. Постоянное же присутствие меняющегося по толщине жидкого слоя на поверхности снежинок приводит еще и к тому, что они смерзаются. У свежевыпавшего пушистого снега связи между кристаллами слабые, а у слежавшегося наста прочные. Их разрушение тоже порождает звуки, но более низкие. Они воспринимаются не как скрип, а скорее как шорох и хруст, и слышны даже при температуре, близкой к нулевой.
Почему вода в море соленая, а рыбы в ней несоленые?
Схема водно-солевого обмена у морских костистых рыб (по Шмидт-Ниельсену, 1982)
Они принудительно выводят из организма избыток солей
В одном литре морской воды растворено около 35 граммов соли, в основном поваренной. Однако в крови и тканевой жидкости большинства морских рыб концентрация солей втрое ниже. Это создает сильное осмотическое давление (то есть давление, возникающее между растворами разной концентрации при их соприкосновении). Оно «отсасывает» воду из организма рыбы. И хотя ее покровы препятствуют оттоку жидкости, некоторое количество воды все же теряется через жабры, слизь, экскременты и т. д. Восполняя этот убыток, рыбы пьют морскую воду и внутри организма «опресняют» ее, выводя лишние соли — частично через кишечник, но в основном через жабры. За это отвечают так называемые клетки Кейс — Вильмера, в мембранах которых расположены специальные белки, выносящие ионы солей во внешнюю среду. Поскольку этот перенос производится в сторону морской воды (где концентрация солей выше), то он требует затрат энергии.
У пресноводных рыб те же белки действуют в обратном направлении, захватывая ионы извне. У проходных рыб, которые для нереста перебираются из морей в реки или наоборот, эти белки переключаются из одного режима в другой.
Почему планеты вращаются вокруг своей оси?
Направления осевого вращения планет Солнечной системы и углы наклона их осей
Потому что вращаются газово-пылевые облака, в которых они зарождаются
Во Вселенной вращается почти все: звезды, планетные системы, молекулярные облака, галактики и даже, видимо, скопления галактик. Вращение планетной системы предположительно зарождается в исходном протозвездном облаке. Именно вращение не позволяет гравитации сжать облако в точку, и оно становится плоским вращающимся диском, в центре которого загорается вращающаяся звезда. В силу пока до конца не понятых причин в диске возникают вихревые движения вещества. Не исключено, что свое осевое вращение планеты отчасти наследуют от этих вихрей. После этого планета проходит сквозь череду столкновений с другими небесными телами. Если столкновение происходит не лоб в лоб, а по касательной, оно тоже раскручивает планету, причем в направлении, никак не связанном с ее исходным вращением.
Но и это еще не все. Осевое вращение планеты может сильно меняться из-за приливного взаимодействия со звездой, а также из-за влияния ближайших планет. Таким образом, современное (но далеко не окончательное!) вращение планет определяется совокупным действием нескольких независимых факторов, которые могут приводить к самым разным результатам. Венера и Уран, например, сейчас вращаются вокруг своей оси с востока на запад, в противоположность остальным планетам Солнечной системы.
Почему лимон осветляет чай?
1. Свежие листья чая
2. Ферментированный чай, содержащий теарубигины
3. Благодаря теарубигинам с измененной молекулярной структурой настой чая приобретает темный цвет
4. Лимонная кислота осветляет его, восстанавливая целостность молекул теарубигинов
Лимонная кислота воздействует на молекулы чайного пигмента
Насыщенный цвет настою черного чая придают в основном теарубигины. Это семейство, включающее около 10 000 веществ, изучают уже полвека, но строение их молекул пока точно не определено. Теарубигины образуются в процессе ферментации чайных листьев и составляют от 7 до 20% веса сухого чая. С химической точки зрения это слабые кислоты: в воде их молекулы могут терять ионы водорода. Потеря ионов приводит к изменению структуры молекул теарубигинов. Они начинают поглощать свет в сине-зеленой части спектра, и чай приобретает красно-оранжевый оттенок.
При добавлении в напиток более сильной кислоты, например лимонной, концентрация ионов водорода возрастает, и за счет них молекулы теарубигинов восстанавливают целостность — чай светлеет. При понижении кислотности, например при добавлении в чай пищевой соды, химическое равновесие смещается в другую сторону и цвет напитка становится насыщеннее. (Говорят, когда не был распространен пакетированный чай, этим любили пользоваться проводники в поездах, воровавшие заварку.) Однако эти манипуляции с цветом не влияют на крепость чая, то есть на концентрацию растворенных в нем биологически активных веществ.