Кстати, ледяные лезвия-кальгаспоры встречаются не только на Земле: экс-планета Плутон, расположенная на окраинах Солнечной системы, может похвастаться аналогичными структурами. Только там кальгаспоры могут достигать до 500 метров в высоту, а расстояние между пиками составляет несколько километров.

Ну и надо понимать, что лёд Плутона состоит не только из воды, но также из других веществ, таких как твёрдый метан и азот, в земных условиях существующих в твёрдых состояниях.

Благодарим всех за финансовую поддержку канала, которую можно оказать здесь, а также приглашаем подписаться на закрытый платный канал "Физика для друзей"!

​​Звёздное скопление Плеяды - один из самых знаменитых объектов ночного неба, притягивавший взгляды людей с глубокой древности: первое изображение Плеяд обнаружили среди наскальных рисунков в пещере Ласко во Франции, сделанных около 20 тысяч лет тому назад!

Размер скопления всего 7,5 световых лет, что лишь втрое больше расстояния от Солнца до ближайшей звезды, Проксимы Центавра. При этом в этом крошечном по космическим меркам пузырьке пространства сосредоточено около 1500 звёзд и звездоподобных объектов типа коричневых карликов общей массой примерно в 8000 масс Солнца. Плеяды буквально нафаршированы звёздами, расположенными на расстоянии в доли светового года друга. Так что ночное небо Плеяд должно представлять собой поистине фантастическое зрелище!

От Земли Плеяды отделяет примерно 450 световых лет.

По ссылке можно поддержать канал и его автора, а ещё вы можете сделать это, подписавшись на закрытый платный канал "Физика для друзей"

​​Миром, который мы знаем, правит электричество

Физики выделяют четыре фундаментальные взаимодействия - грубо говоря, четыре типа сил, которые действуют в нашей Вселенной: это гравитация, электромагнетизм, т.н. сильное взаимодействие, отвечающее, к примеру, за связь протонов и нейтронов в атомных ядрах, а также слабое, благодаря которому элементарные частицы превращаются друг в друга (например, нейтрон превращается в протон, излучая электрон - т.н. бета-распад нейтрона).

Так вот: большинство сил и взаимодействий, которые мы наблюдаем в реальной жизни, имеют электромагнитную природу.

И речь идёт не только о тех явлениях, которые очевидно связаны с электричеством и магнетизмом, вроде тех, благодаря которым работает ваш компьютер или телефон и вы способны читать этот текст.

К примеру, именно электромагнитную природу имеют взаимодействия атомов в молекулах и различных молекул друг с другом. Именно поэтому, к примеру, давление газов и жидкостей по сути определяется электрическими процессами. То есть, сила Архимеда или, к примеру, закон Бернулли, определяющий подъёмную силу самолётного крыла или вертолётного винта в основе своей имеют электромагнитные процессы.

Сухое и влажное трение (вязкость) - по сути тоже электрический процесс, так как определяются взаимодействием молекул. Когда вы нажимаете на тормоз своего автомобиля, его движение замедляют электрические по своей природе силы.

Поверхностное натяжение жидкостей - тоже межмолекулярный, т.е. электрический процесс: по сути своей мыльные пузыри удерживают свою форму благодаря электромагнитным силам.

При горении выделяется химическая энергия связей между атомами в молекуле, т.е. энергия, имеющая электрическую природу; можно сказать, что все тепловые двигатели - по сути своей электрические.

Электрическими по своей природе являются и все оптические явления.

Примеры проявления других фундаментальных сил куда менее многочисленны и разнообразны: мы сталкиваемся с гравитацией по сути лишь на примере земного притяжения, когда наблюдаем приливы и отливы, вызванные притяжением Луны, а также видим смену времён года, обусловленную вращением Земли вокруг Солнца в гравитационно-связанной системе.

Сильное взаимодействие проявляет себя в ядерных и термоядерных реакциях (например, ядерному синтезу гелия из водорода, благодаря чему получает энергию Солнце; хотя процесс, благодаря которому оно излучает эту энергию в окружающее пространство, по сути тоже электрический).

Слабое взаимодействие встречается ещё реже: оно обусловливает, например, распад радиоактивных элементов.

Это не значит, что электромагнитное взаимодействие "более важно" для нашего мира - все четыре фундаментальных взаимодействия делают его таким, каким мы его знаем. Однако на наблюдаемых нами в реальной жизни масштабов масс и расстояний именно электричество является определяющим, тогда как на космическом уровне доминирующей становится гравитация, а на микроскопическом - сильное и слабое взаимодействия.

По ссылке можно поддержать канал и его автора, а ещё вы можете сделать это, подписавшись на закрытый платный канал "Физика для друзей"

​​#простыевопросы: почему мыло моет?

В органической химии все вещества делят на гидрофильные и гидрофобные, т.е. те, которые хорошо растворяются в воде и смешиваются с ней и те, которые делать это отказываются. Жиры - гидрофобные вещества, и потому водой их смыть трудно, практически невозможно. А ведь именно жиры составляют основную часть загрязнений: в частности, грязь на коже обычно представляет смесь загрязнений с жиром, который эта самая кожа выделяет для защиты организма от попадания вредных веществ и болезнетворных микроорганизмов.

Зато гидрофобные вещества хорошо взаимодействуют друг с другом: например, жиры хорошо растворяются углеводородами типа бензина или керосина (которое также гидрофобны и не растворяются в воде).

Но активные компоненты мыла и других моющих средств, т.н. поверхностно-активные вещества, например, соли жирных кислот — особый случай. Они обладают одновременно как гидрофильными, так и гидрофобными свойствами.

Точнее, одни части этих молекул гидрофильны, а другие - гидрофобны. При этом гидрофильные части, соответственно, липофобны (т.е. не взаимодействуют с жирами), тогда как гидрофобные, наоборот, липофильны, т.е. отлично связываются с жирами.

Можно сказать, что у молекул поверхностно-активных веществ как бы две "руки": одной они "цепляются" за воду, а другой способны "хватать" жировые загрязнения.

Благодаря наличию гидрофильных частей поверхностно-активные вещества оказываются способны смешиваться с водой. А благодаря наличию гидрофобных (липофильных) - присоединять жиры. То есть, смесь воды и мыла (или моющего средства) обретает способность связывать и растворять жиры, с которыми сама по себе вода справиться не может. То есть, активные компоненты моющих средств выступают как бы посредниками между водой и загрязнениями.

Способствует этому и свойство поверхностно-активных веществ уменьшать поверхностное натяжение воды при растворении в ней. Благодаря этому мыльно-водяной раствор активно пенится при механическом воздействии, что увеличивает поверхность контакта с загрязнителями. Для этого-то мы и мылим руки!

Благодаря своим гидрофобным и липофильным свойствам молекулы моющего средства захватывают частицы загрязнения, обволакивая их и формируя т.н. мицеллы - эдакие шарики, внутри которых находится грязе-жировая частичка, облепленная молекулами поверхностно-активного вещества. Соответственно, наружу мицеллы выставлены гидрофильные части молекул - благодаря этому мицеллы легко смываются водой.

Кстати, древние греки, не знавшие мыла, для мытья натирались оливковым маслом: оно тоже неплохо растворяет жир - в частности, кожный жир вместе со скопившимся в нём загрязнениями. Правда, удалить нанесённое масло было довольно сложно, ведь водой оно, будучи гидрофобным, опять же, не смывается. Для того, чтобы удалить его, использовали смеси песка и глины, которые затем удаляли специальными скребками или кусками пемзы.

По ссылке можно поддержать канал и его автора, а ещё вы можете сделать это, подписавшись на закрытый платный канал "Физика для друзей"

Почему не стоит кипятить воду в микроволновке?

Закипятить воду в микроволновке можно: если уж в микроволновках металлы плавят, то отчего бы и воде не закипеть? Однако у этого процесса есть определённые нюансы.

Вы, должно быть, замечали, что в обычном чайнике или кастрюле вода закипает в основном у дна. И дело не только в том, что именно на дне обычно располагается нагревательный элемент, т.е. вода нагревается сильнее всего именно здесь, и потому закипает первой. Дело в том, что дефекты (микротрещины, неровности и т.п.) на дне сосуда способствуют образованию пароводяных пузырьков, с которых и начинается кипение. Такие дефекты ещё называют центрами парообразования.

Но в микроволновке вода нагревается не от дна или стенок сосуда, и более того: у дна или стенок процесс нагревания обычно идёт медленнее, так как микроволны плохо греют стекло, пластик или керамику. В итоге получается, что сильнее всего прогревается вода в центральной части сосуда (СВЧ-волны проникают в воду на глубину порядка 1 см), где центров парообразования практически нет - там одна вода.

В результате вода может нагреться до 100 градусов и даже выше, и так и не закипеть. Зато потом, когда мы достанем сосуд с водой из микроволновки, кипение может начаться спонтанно - например, если мы решим помешать нагретую воду чем-нибудь (как на видеоиллюстрации) или просто встряхнём сосуд, перемешав жидкость и приведя перегретые слои в соприкосновение с центрами парообразования на дне и стенках. А так как вода перегрета, кипение начнёт происходить достаточно бурно, и вас может нешуточно ошпарить кипятком.

В принципе, избежать этого можно, если поместить в сосуд с водой перед разгревом какой-то предмет. Часто советуют засунуть в стакан с водой, скажем, ложку: в принципе, совет хороший, но только напомним, что ложка должна быть деревянная, пластиковая или керамическая - но никак не металлическая.

Помочь каналу материально можно тут, кроме того, с той же целью вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей.

​​Правда ли, что микроволновки "отравляют" разогреваемые продукты?

Нет, неправда.

И большинство "страшилок" о вреде микроволновок как правило содержат грубые физические ошибки в своих аргументах.

Например, утверждается, что СВЧ-излучение приводит к деформации молекул и изменению их химических свойств.

Понять, что это не так, можно достаточно просто. Энергия связи молекулы воды составляет порядка 5 электровольт. Энергия кванта СВЧ-излучения - порядка 10 в -5 степени электровольта, т.е. примерно в 50 тысяч раз больше. Так что изменить химическую структуру воды СВЧ-излучение микроволновки не может вообще - у него для этого не хватит мощности.

По другой версии, СВЧ-излучение влияет не на сами молекулы, а на структуру их расположения, ту самую "структуру воды". Опустим здесь вопрос что такое "структура воды" и какое она имеет значение для употребляющего её организма (вообще тема интересная, но для другого разговора). Вместо этого скажем следующее.

Молекулы воды, как и молекулы любого другого тела, претерпевают постоянные столкновения друг с другом. При этом в ходе таких столкновений они обмениваются средней кинетической энергией порядка 1/10 - 1/100 электронвольта, т.е. энергией, которая в тысячи раз превышает энергию, сообщаемую молекулами квантами СВЧ-излучения. И если мы даже предположим, что под действием этого излучения вода действительно приобретает какую-то особую зловредную структуру (что более чем спорно), то в любом случае эта структура будет моментально разрушена самым обычным тепловым движением молекул воды.

Стоит также помнить, что микроволновое излучение проникает в воду лишь на глубину порядка 1-2 сантиметров в зависимости от температуры. Весь остальной объём прогревается от этого приповерхностного слоя благодаря совершенно естественному теплообмену внутри воды.

Отдельно хочу отметить чудесную цитату из одной статьи, на которую я наткнулся недавно: "Пища из микроволновой печи содержит микроволновую энергию в молекулах, которая не присутствует в пищевых продуктах приготовленных традиционным путём". Друзья, физике не известна никакая особая зловредная "микроволновая энергия". Единственная энергия, которую обретает обработанное СВЧ-излучением вещество - это самая обычная тепловая энергия, т.е. энергия кинетического движения молекул вещества. Именно за счёт этого происходит разогрев продуктов в микроволновой печи. Больше ничего ужасного там не творится.

По ссылке можно поддержать канал и его автора, а ещё вы можете сделать это, подписавшись на закрытый платный канал "Физика для друзей"

​​В дополнение к предыдущему посту о "вреде микроволновок" (которого нет), скажем пару слов и о вреде микроволнового излучения в принципе.

Микроволновое излучение - это вид радиоволн. Каждый квант (фотон) такого излучения обладает в десятки и сотни тысяч раз меньшей энергией, чем квант видимого света: такое облучение в целом не способно оказывать на вещество какое-то химическое воздействие.

Единственное воздействие, которое есть - это тепловое: когда микроволны проходят через вещество, они поглощаются, нагревая его. И если это воздействие будет достаточно интенсивным, то это тоже может быть опасно, но лишь в том смысле, что вы получите ожог. Но ожог нетипичный.

При большинстве обычных термических воздействий с ними первой сталкивается кожа, специальный орган, основная задача которого - защита организма. Помимо того, что именно кожа поглощает значительную часть "лишнего" тепла, она ещё и достаточно чувствительна к нему: дотронувшись до горячего предмета, мы чувствуем боль и отдёргиваем руку.

Микроволновое излучение способно проникать в организм на глубину до 15 сантиметров, и потому нагреву подвергается не только кожа, но и непосредственно внутренние органы, ожоги которых могут иметь более печальные последствия. Кроме того, в этих органах зачастую нет "сигнализации", способной сообщить нам, что прямо сейчас, в эту минуту, орган "подгорает". Сильнее всего страдают наполненные жидкостью органы, в которых к тому же отсутствует интенсивное кровоснабжение (кровоток способствует отводу тепла) - главной жертвой СВЧ-травм обычно становятся глаза.

Однако следует понимать, что всё это справедливо лишь для мощных источников микроволнового излучения, таких как мощные радары и тому подобное. Бытовые приборы, вроде тех же микроволновок, сварить нас живьём или серьёзно обжечь неспособны даже при наличии утечек микроволнового излучения.

Кроме того, воздействие микроволнового излучения не имеет свойства незаметно для организма накапливаться в нём, как, к примеру, это происходит с той же радиацией. Вас или обожжёт, или нет, причём это будет самый обычный тепловой ожог, хотя, возможно, и в не вполне обычном месте.

Помочь каналу материально можно тут, кроме того, с той же целью вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей.

​​Русский термин "радиация" - не слишком удачный, ибо является буквальной русификацией английского слова radiation, который дословно означает "излучение", причём имеется в виду любое излучение - хоть поток нейтронов из ядерного реактора, хоть свет свечи.

На самом деле же термин радиация - это не совсем то же самое, что английское radiation, ибо означает не просто любое излучение, а конкретно ионизирующее излучение - потоки частиц, обладающих достаточно высокой энергией для того, чтобы "ломать" молекулы вещества при столкновении с ними.

Чаще всего под словом "излучение" имеется в виду электромагнитное излучение. Частным случаем его является видимый свет. Точнее, видимый свет - это электромагнитное излучение с длиной волны от примерно 400 до 800 нанометров (нанометр - одна миллиардная часть метра). При этом волнам с более короткой длиной волны соответствует сине-фиолетовая часть спектра, а с более длинной - красно-оранжевая.

Чем меньше длина волны - тем больше энергия фотонов электромагнитного излучения (корпускулярно-волновой дуализм, ага). Так, фотоны фиолетового света имеют энергию порядка 3 электронвольта каждый, красного - около 1,5.

Электромагнитное излучение с меньшей длиной волны (большей энергией фотонов) называют ультрафиолетовым. Длины волн такого излучения лежат в пределах от 100 до 400 нанометров, а энергия фотонов варьируется, соответственно, от 3 до 12 электронвольт. Проще говоря, каждый фотон жёсткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения несёт примерно в 4-10 раз больше энергии, чем фотон видимого света. Именно поэтому ультрафиолетовое облучение уже может нанести вред организму человека, вызывая ожоги кожи и, к примеру, глаз. Кроме того, ультрафиолетовое облучение способствует деградации некоторых полимерных соединений (из-за чего, к примеру, имеют свойство выгорать, т.е. тускнеть на солнце краски).

Электромагнитное излучение с длинами волн от 100 до 0,01 нанометра называется рентгеновским. Энергия 1 фотона жёсткого рентгеновского излучения может достигать тысяч электронвольт. Этого уже достаточно для того, чтобы менять строение молекул химических веществ (этот процесс называют радиолизом), и рентгеновские лучи относят к ионизирующему излучению, т.е. радиации.

То есть, тот же ультрафиолет - излучение, но не радиация, а вот уже рентгеновские лучи - это и излучение, и радиация.

Деление это достаточно условно: ультрафиолет, да и видимый свет в общем-то тоже способны "ломать" отдельные наименее прочные молекулы (например, ультрафиолет разлагает озон, а видимый свет способен разрушать некоторые наименее прочные молекулы, например, соединения хлора). Однако химическое воздействие обычного света и ультрафиолета принято называть не радиолизом, а фотолизом, хотя это скорее просто традиция.

Ещё большей энергией, чем рентгеновские лучи, обладает гамма-излучение с длинами волн порядка 0,01 нанометра и меньше. Это уже "настоящая" радиация, энергия фотонов такого излучения достигает сотен тысяч, миллионов и миллиардов электронвольт. Воздействие таких частиц на вещество, которое ими облучают, имеет разрушительное воздействие - особенно на живые организмы, вся биохимия которых под воздействием такого излучения встаёт вверх тормашками - мы называем это лучевой болезнью.

И наоборот: чем больше длина волны электромагнитного излучения, тем меньше энергия его фотонов. Например, инфракрасное излучение имеет длины волн от 800 до 1-2 миллионов нанометров (1-2 миллиметра), причём энергия наиболее длинноволновых фотонов такого излучения составляет сотые и тысячные доли электронвольта. Радиоволны, обладающие ещё большей длиной волны (миллиметры, сантиметры, метры и даже километры) имеют ещё меньшую энергию. По сути единственным способом взаимодействия такого излучения с веществом является передача энергии в виде тепла.

Термин "излучение" (англ. radiation) применим и к инфракрасным, и к радиволнам, а вот русский термин "радиация" в их отношении использовать некорректно.

Помочь каналу материально можно тут, кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей.

В дополнение к вышенаписанному стоит отметить, что даже в специальной литературе с терминами "радиация/излучение" часто бывает путаница. Например, часто встречается термин "радиационная поверхность" (например, котла или радиатора). К радиации, которая ионизирующее излучение, этот термин отношения не имеет - здесь речь идёт именно о кальке с английского термина "radiation" и имеется в виду тепловое (т.е. инфракрасное) излучение.

​​Известно, что одним из признаков начала грозы является резкая смена направления ветра. Как вариант, ветер на какое-то время вообще стихает, а затем начинает дуть в противоположном направлении. Почему так происходит?

Когда гроза далеко от нас, но приближается, ветер обычно дует оттуда, где находится грозовой фронт: именно с этим воздушным потоком "путешествует" гроза. Т.е. когда мы смотрим в сторону приближающейся грозы, ветер дует нам в лицо.

Однако когда грозовой фронт приближается, вступают в силу более локальные факторы, связанные с внутренней структурой самого грозового фронта.

Напомним, что гроза формируется вокруг так называемой конвективной ячейки - области, в которой нагретый приземный воздух быстро поднимается вверх, как бы "всплывая" в слое находящегося над ним более холодного (и тяжёлого) воздуха. На его место из прилегающих областей втягиваются новые воздушные массы: возникает ветер, дующий на уровне земли в сторону эпицентра грозы, т.е. когда мы смотрим на грозу, ветер дует нам в спину.

Факт резкой смены направления ветра указывает на то, что к нам приближается мощная грозовая ячейка, внутри которой происходит бурная конвекция, что чревато дождём, грозой и прочими неприятностями.

В случае особо мощных грозовых облаков (т.н. суперъячеек) возможно возникновение т.н. мезоциклона на расстоянии в несколько километров от эпицентра грозы. В таких мезоциклонах ветер дует не в сторону грозы или от неё, а по кругу (в северном полушарии - против часовой стрелки, в южном - по ней).

По ссылке можно поддержать канал и его автора, а ещё вы можете сделать это, подписавшись на закрытый платный канал "Физика для друзей"

Одним из основных методов поиска планет, вращающихся вокруг других звёзд, является т.н. транзитный, принцип которого поясняется на иллюстрации.

Проходя между звездой и земным наблюдателем, планета частично заслоняет её, из-за чего видимая яркость звезды немного уменьшается.

Важно понимать, что этот процесс носит строго периодический характер, что позволяет отличить уменьшение яркости из-за прохождения планет по звёздному диску от изменения яркости вследствие других причин.

Стоит добавить, что измерения требуют большой точности, ведь планеты малы по сравнению со звёздами (радиус Солнца, к примеру, в 109 раз больше радиуса Земли), и изменения яркости из-за прохождения планет обычно не слишком значительны.

Поддержать проект и его автора можно здесь. Кроме того, вы можете подписаться на платный канал "Физика для друзей".