Вопрос

Почему купюры евро самые защищенные от подделки?

Без матчасти не получится. Начнем издалека, чтоб разложить все по полочкам.

Итак.
Вращение электронов вокруг своего ядра можно сравнить с вращением планет вокруг Солнца.

Формально, аналогия достаточно хорошая. Но если вникать в детали, то есть одно очень важное, можно сказать основополагающее отличие.

У каждой из планет Солнечной системы есть своя орбита. И орбита эта бессменна.

Электроны же могут двигаться вокруг ядра по любому пути, как будто бы Земля могла менять орбиты и двигаться по траектории любой из планет и обратно.

Электрон может переходить с низкоэнергетической орбиты на более высокую, если она свободна и, если электрон находится в возбужденном состоянии. В такое состояние он переходит под действие тепла и света. Как только возбуждение падает, он возвращается на прежнюю орбиту.

Но это не просто движение «туда-сюда» ради движения. Падающий на прежнюю орбиту электрон излучает лишнюю энергию в виде света.

Цвет испускаемого света зависит от энергетических уровней, между которыми перемещается электрон.
Например, переход между близкими уровнями, например, между вторым и первым, дает красноватый цвет, а падение на несколько уровней, например, с пятого на второй – сопровождается импульсом фиолетового цвета.

Электроны способны перемещаться в атоме только на целое количество энергетических уровней и никогда не оказываются на «дробных». Этот факт стал основополагающим озарением в квантовой механике. И все странные выводы из области квантовой механики, о которых вам когда-либо доводилось слышать, прямо или косвенно следуют из этих дискретных переходов.

Двигаемся дальше.
Существует металл Европий с атомным номером 63. С шаблонной формулировкой - «Мягкий редкоземельный металл серебристо-белого цвета, легко окисляющийся на воздухе».

Он и другие металлы его группы – лантаноиды способны излучать свет особым способом. Такое свечение называется флуоресценция.

В излучении обычного видимого цвета участвуют лишь электроны, а флуоресцентный свет испускают целые молекулы. К тому же электроны излучают ровно такой же цвет, какой и поглотили, например, желтый на входе – значит желтый и на выходе. А флуоресцентные молекулы поглощают ультрафиолетовый свет, а испускают видимый. В зависимости от того, в составе какой молекулы находится атом европия, он может излучать красный, зеленый или синий цвет.

Надеюсь, пока не слишком запутанно.

Теперь евро.

Такое разнообразие представляет настоящую проблему для фальшивомонетчиков. Евросоюз использует европий в составе чернил, которыми делают надписи на банкнотах евро. Точный состав красителя – большой секрет.

В видимом свете европий кажется просто матовым.

А под специальным лазерным лучом сама бумага становится черной, а волокна, начиненные европием, выступают на этом фоне как цветные созвездия. Контуры Европы сияют зеленым, венец звезд – красным или желтым, а памятники, подписи и скрытые печати – васильковым.

Такой эффект крайне сложно воспроизвести, потому банкноты евро – самая защищенная бумажная валюта из когда-либо существовавших.

Ну и напоследок мысль, которая уже какое-то время не дает мне покоя, мучайтесь теперь и вы.

«Дача взятки фальшивыми деньгами не попадает ни под статью о даче взятки, ни под статью о сбыте фальшивых денег».

Вопрос

До скольких градусов можно охладить вещество и до сколько нагреть?

И сразу встречный вопрос – а что такое вообще температура?

Температура – это средняя кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело. Значит при понижении температуры молекулы должны замедляться, а при повышении наоборот двигаться быстрее.

Начнем с охлаждения.

Если тормозить молекулы, то температура тела будет уменьшаться. А значит, в какой-то момент они просто остановятся. Это состояние и будет соответствовать минимальной возможной температуре. Это будет абсолютный ноль.

- 273гр по шкале Цельсия.

По шкале Кельвина – 0.

Это температура, при которой прекращается все тепловое движение, молекулы попросту останавливаются.

Формально, при абсолютном нуле тепловое движение прекращается только в классической термодинамике. С точки же зрения квантовой теории, даже в точке абсолютного нуля молекулы будут продолжать совершать небольшие колебания, и их кинетическая энергия никогда не будет равна нулю.

Теперь нагревание.

При нагревании молекулы вещества начнут двигаться все быстрее и быстрее, а их кинетическая энергия возрастать.

Твердые тела при повышении температуры начнут плавиться и превращаться в жидкости.

Жидкости при повышении начнут кипеть и испаряться.

Температуры эти могут быть самые разные, например, у железа 1538гр С, а у тугоплавкого вольфрама 3422гр С.

Но вот вещество из твердого стало жидким, из жидкого газообразным. А что будет если продолжить его нагревать, если продолжить разгонять его молекулы?

Молекулы будут двигаться все быстрее и хаотичнее, а значит число столкновений будет возрастать. Молекулы начнут разрушаться и от них будут отваливаться электроны.
Вещество превратится в беспорядочное смешение атомов, электронов и ионов (атомов, от которых отвалились электроны).

И такое состояние называется плазмой. Или четвертым агрегатным состоянием вещества.

Но ведь ничего не мешает нагревать дальше и плазму. И самая горячая плазма на сегодняшний день была разогрета до температуры превышающей 10трлн градусов.

И пока не похоже, что у этого вообще существует предел…

Вопрос

Что такое глютен, где он содержится и почему вреден?

Глютен - это клейковина, которая содержится в продуктах из пшеницы, ржи, ячменя и им побочных. Если смотреть глубже, то это группа сходных по структуре белков. А если совсем углубиться в предмет - это белки группы глютелинов и проламинов.

Ничего плохого в глютене нет. Называть его абсолютным злом очень неправильно. Просто существуют люди с непереносимостью глютена. А сама болезнь называется целиакия.

Заболевание генетическое, а значит обычно проявляется в детстве, а не внезапно после того, как о нем узнаешь.

При этом тяжесть и клинические проявления болезни могут быть самыми разнообразными: от чуть ли не бессимптомного течения, до тяжелых расстройств очень широкого спектра. Чаще всего это, конечно, проблемы с пищеварением. Но может быть вообще все что угодно от анемии до дерматита.

И вот здесь начинается самое интересное.

Благодаря такому разнообразию симптоматики любой ипохондрик от начинающих, до пациентов со стажем, способен найти у себя проявления этого заболевания.

Отсюда и массовая истерия по поводу продуктов, содержащих глютен. И, разумеется, непаханное поле работы для маркетологов. На продукт наносится указание, что он без глютена и цена увеличивается так, словно глютен специально оттуда удаляли дорогостоящими способами, а не продукт такой вырос сам.

Лечение тоже очень удобное. Просто достаточно исключить из рациона продукты, содержащие глютен. А это практически все привычное мучное от макарон до печенюшек. Уровень страданий ипохондрика при этом будет зашкаливающим. Чувство уникальности от своих генетических особенностей и силы воли тоже принесет массу удовольствия. И никакие глупые врачи не нужны.

Если же серьезно, то непереносимостью глютена действительно страдает 1% населения Земли. А это много.

Существуют надежные анализы чтоб точно поставить диагноз целиакии и узнать состояние кишечника. А еще существуют врачи, способные вернуть качество жизни на прежний уровень.

Просто не нужно считать, что все вокруг глупее и вы знаете свой уникальный и неповторимый организм лучше всех.

Это не так.

Организм у вас обычный, как у всех или чуть хуже. Врачи есть хорошие и грамотные. А умный человек никогда не считает окружающих дураками, потому что он умный. Чем и выгодно отличается от дураков.

А непереносимость глютена - совсем не приговор, как и прочие непереносимости. В мире полно приятных вещей. И главное из них, конечно, чтение канала Формалист перед едой.

Приятного аппетита.

Факт

Жидкие кристаллы

Привычное нам деление и упорядочивание окружающего мира на классы и категории периодически сталкивается с тем, что не все укладывается в те рамки, которые нам нравятся.

Находятся неудобные животные, вещества или молекулы, которые не вписываются ни в какую из групп. И тогда приходится в очередной раз признавать, что жизнь сложнее, чем нам кажется и понимаем мы ее меньше, чем нам хочется.

В 1888 году австрийский естествоиспытатель Фридрих Рейнитцер изучал химические свойства двух веществ, содержащихся в моркови: каротина и гидрокаротина, придающих моркови приятный оранжевый цвет.

Уже тогда было известно, что гидрокаротин по свойствам близок к холестерину. Потому для разгадки тайн моркови пришлось переключиться на изучение холестерина.

Тогда уже знали, что холестерин содержится в клеточных мембранах клеток всех живых организмов, но формула его еще не была известна. Ее-то Рейнитцер и пытался определить.

Для этого он смешал холестерин с бензойной кислотой, получив вещество со сложным и крутым названием холестерилбензоат. Запоминать не обязательно, это я просто умничаю.

Так вот.

Оказалось, что у полученного вещества две точки плавления.
При 145грС кристаллическое вещество становилось мутной жидкостью, а при 179гр С внезапно становилось прозрачной жидкостью. Чего по правилам быть не должно. Но оно было.

Рейнитцер не особо верил в чудеса и предположил, что просто получил не вещество, а смесь двух изомеров. И отправил находку авторитетному немецкому кристаллографу Отто Леману.

Тот поизучал вещество и сделал вывод, что вещество никакая ни смесь, а просто имеет кристаллическую решетку, и не важно, что жидкие среды решетки не имеют. Это имеет. Ведь это «жидкие кристаллы».

Научный мир принял открытие, мягко говоря, с недоверием. Ведь существует только три агрегатных состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Ладно, четыре, с поправкой на плазму. А потому пятое состояние принять отказались, заявив, что найденное – это никакой не кристалл, а коллоидный раствор, эмульсия или мелкодисперсный грунт в виде коллоидной суспензии - грязь.

Дальше последовали несколько десятилетий научных споров, ссор и драм, итогом которых стало то, что Леман оказался совершенно прав и очень прозорлив. Найденное вещество – это и правда жидкий кристалл. И это действительно пятое агрегатное состояние вещества.

И самое интересное в таких кристаллах то, что они способны легко изменять свою кристаллическую решетку под действием даже слабых внешних воздействий: температурных, электрических, механических…

А еще оказалось, что и в нас с вами есть подобное. Жидкокристаллическая фаза присутствует в оболочках нервных клеток, в хрусталике глаза, в сократительных белках мышц. А сыворотка крови – это вообще самый настоящий жидкий кристалл.

Сегодня уже никого не удивить ЖК-мониторами, сверхпрочными бронежилетами, светофильтрами на очках или конвейерными лентами.

А ведь начиналось все с морковки...

Факт

Лево и право в природе

Кулик-сорока

Существует птица под названием кулик-сорока. Птица своеобразная, но, в целом, обычная, если б не одна ее интересная особенность.

У птицы есть длинный и прямой клюв, который нужен, чтоб разбивать раковины моллюсков, например, мидий.

Для того, чтоб достать мидию из створок, кулику нужно ударить мидию клювом до 600 раз. Потому птицы не просто берут все мидии подряд и долбят их как отбойный молоток, а тщательно выбирают.

Если присмотреться, две половинки раковины мидии не симметричны. Правая половинка раковины всегда слегка тоньше левой. В среднем, на 0,036 миллиметра.

Казалось бы ерунда, но благодаря такой разнице по правой створке можно ударить на 3% раз меньше, чем по левой, для того, чтоб она треснула.

Потому кулик вначале определяется какая сторона у мидии правая тоньше, а затем уже начинает бить. Если же половинки слишком похожи, то начинает бить по правой, потому что она с большей вероятностью окажется тоньше.

Цихлиды

Это большое семейство рыб, обитающих в Восточной Африке.

Среди них есть редкая рыбка со сложным названием, которое даже не захотели переводить на русский язык - Perissodus microlepis.

Питается рыбка чешуей с боков других рыб. Для этого природа наделила ее повернутыми в сторону челюстями.

А вот будут ли у конкретной рыбы челюсти искривлены влево или вправо, определяется генетически.

Доля правосторонних и левосторонних вариантов рыб колеблется от года к году, но общее соотношение всегда остается 50/50.

Предположим, что рыб с правосторонним ртом стало больше и они съедят больше чешуи с левых боков других рыб. И другие рыбы это скоро заметят и начнут мешать процессу. А значит рыбы с левым ртом окажутся в более выигрышном положении.

И так по кругу. Но в долгосрочной перспективе, количество тех и тех рыб окажется одинаковым.

Сосны-левши

Помните историю, про силу Кориолиса и воронки в Северном и Южном полушариях?

Ее попытались применить и к соснам.

У сосен в Северном полушарии волокна древесины завернуты в спираль против часовой стрелки. Крона деревьев пышнее с южной стороны, где больше света. Ветры дуют больше с запада, давят на покрытую листвой южную сторону кроны, которая и скручивает дерево против часовой стрелки.

Теория интересная и дерзкая. По такой логике, получается, что сосны в Новой Зеландии должны быть скручены в другую сторону.

Но когда взяли сосну из Северного полушария и вырастили ее в Южном, оказалось, что и там она завернулась против часовой стрелки.

Так что генетику пальцем не задавишь ни в каком из полушарий.

Извините.

Вопрос

Почему листья капусты так хорошо отталкивают воду?

Ответ прост – воск.

Многие растения обладают способностью отталкивать воду, просто капуста гораздо чаще попадается нам на глаза, чем, например, жимолость или суккулентное растение семейства Crassulaceae по названием Dudleya brittonii.

На листьях капусты вода может задержаться или даже собраться в небольшое озерцо, но никогда не впитается. А если щелкнуть по листу и сбить капли, то поверхность листа окажется совершенно сухой.

Да, большинство листовых овощей в той или иной степени покрыто водооталкивающим воском, но листья капусты обладают сверхгидрофобными способностями. На листьях есть дополнительный слой порошкообразного воска, образующий микроскопические колонны. По суди, вода, попадая на такую поверхность, листа вообще не касается, а касается верхушек этих колон, откуда ее легко сбить.

К примеру, у латука, с внешне похожей поверхностью, колонн нет и вода, если с листа не скатится, постепенно его размягчит.

Этот воск на листьях называется эпикутикулярный или просто восковой налет. Нужен он, чтоб листья не намокали, чтоб лишняя влага не испарялась, чтоб защититься от ультрафиолета, чтоб жуки скользили по листу и чтоб вода, скатываясь с листа смывала пыль, грязь и все тех же упорных жуков.

Сколько существует растений, столько видов восковых покрытый для них придумала природа. Это и парафины (у все той же капусты), и эфиры, первичные и вторичные спирты, альдегиды и совсем уж непроизносимые слова типа тритерпены, фитостеролы, β-дикетоны и, не к столу будет сказано, пентациклические тритерпеноиды.

Но если так все классно, то почему бы природе не покрыть воском все зеленые и гладкие поверхности у растений?

А затем, что помимо очевидных плюсов у такого покрытия, конечно, есть и минусы. Ведь за все надо платить.

Если потереть лист капусты пальцем, то воск с ее поверхности можно стереть. И лист в том месте, где вы потерли станет более зеленым. Такое происходит из-за того, что восковое покрытие рассеивает падающий на него свет и придает капусте голубовато-белый блеск. А чем больше света отразит лист, тем меньше фотонов поймает и использует в фотосинтезе. И для нормальной жизнедеятельности растение вынуждено приспосабливать больше своей площади в зеленые, нежные и потенциально съедобные для животных, но пригодные для фотосинтеза части.

Да, вы правильно поняли, капуста каждое мгновение своей жизни вынуждена рисковать.

Ведь ❝ Что, как не риск, придает вкус к жизни? ❞ © Капуста Коко Шанель

Рубрика #вопросотподписчика

Как узнают сколько в продуктах калорий?

Для начала, что такое вообще калория.

Калория – это количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1г воды на 1гр С.

1 калория = 4,18 Дж.

Раньше калории использовали для измерения энергии, работы и теплоты. Но сейчас в теплоэнергетике и системах отопления используются гигакалории, либо гигакалории в час.

А термин «калория», вернее «килокалория» навсегда забрали себе диетологи и люди, неравнодушные к похудению. А еще маркетологи и ребята из фитнесс-индустрии.

Калорийность или энергетическая ценности пищи, - это количество энергии, которое организм получает при ее полном усвоении.

Чтоб калорийность определить, продукт сжигают в калориметре и измеряют тепло, которое выделяется в водяную баню, окружающую его.

А расход энергии человеком определяют в герметичной камере калориметра. Выделяемое человеком тепло измеряют и переводят в «сожженные» калории.

Так и выясняют физиологическую энергетическую ценность пищи.

Суточная норма калорий величина не такая простая как нам кажется и очень-очень-очень-очень индивидуальная. Вес, рост, возраст, пол, образ жизни, трудовая деятельность и еще куча параметров нужны для того, чтоб это все определять максимально точно. Например, для космонавтов или спортсменов.

А если же брать дневные нормы для обычных людей, то взрослому Формалисту мужчине среднего телосложения требуется 2500 ккал в день, а Формалистке женщине – 2000 ккал в день.

И если вам вдруг кажется, что 2500 ккал в день – это мало, то вам кажется.