ЗАГАДКИ СИНЯКА
Почему синяки, прежде чем исчезнуть, несколько раз меняют цвет? Почему они становятся красными или багровыми, или даже желтовато-зелеными? Почему они зачастую появляются через день или два после ушиба?
Синяк образуется в результате разрыва находящихся под кожей мелких кровеносных сосудов (капилляров). Гемоглобин излившейся крови придает ушибу классический темно-багровый цвет. Затем лейкоциты окружают место повреждения и вызывают разрушение красных кровяных телец, что способствует появлению веществ, ответственных за изменение цвета.
Продукты разрушения гемоглобина — биливердин (зеленый желчный пигмент) и билирубин (желто-красный пигмент желчи). Позже продукты распада на месте ушиба удаляются, и окраска исчезает. Данный процесс аналогичен процессу избавления от «состарившихся» красных кровяных телец. Белые кровяные клетки, называемые макрофагами, расщепляют погибшие эритроциты в селезенке, печени, костном мозге и других тканях. Билирубин поглощается печенью, где он превращается в желчь и принимает участие в переваривании пищи. Именно билирубин придает продуктам распада характерную окраску.
СИВУШНОЕ ПОХМЕЛЬЕ
Правда ли, что чем темнее цвет алкогольного напитка, тем тяжелее похмелье. Виски, красное вино или бренди вызовут более тяжелое похмелье, чем водка или белое вино, потому что более темные напитки содержат так называемые конгенеры.
Большинство людей употребляют алкогольные напитки из-за содержащегося в них этилового спирта. Однако в них содержатся и другие конгенеры — биологически активные компоненты. В состав конгенеров входят сложные органические молекулы (полифенол), другие спирты (метанол) и гистамин. Они образуются наряду с этиловым спиртом в процессе брожения, или созревания, алкогольного напитка. Считается, что конгенеры отвечают за эффект опьянения и последующего похмелья. Люди, употребляющие алкоголь на основе чистого спирта (например, водку), меньше страдают от симптомов похмелья, чем те, кто пьет более темные спиртные напитки (виски, бренди, красное вино), в которых содержание конгенеров значительно выше.
Основным виновником похмелья признан конгенер метанол. Человеческий организм усваивает метанол так же, как этанол, но конечные продукты при этом получаются разные. Этанол производит ацетальдегид, а при расщеплении метанола образуется в основном формальдегид. Он более токсичен, чем ацетальдегид, и в высоких концентрациях может вызвать слепоту и даже летальный исход. Этанол замедляет процесс расщепления метанола, поэтому, возможно, «опохмел» смягчает симптомы похмелья. Как было выявлено в ходе исследований, по степени тяжести вызываемого похмелья алкогольные напитки можно расположить следующим образом (в порядке убывания): бренди, красное вино, ром, виски, белое вино, джин, водка, чистый спирт.
ВЫСОКИЙ ЛОБ
Зачем человеку брови?
С помощью своих удивительно подвижных бровей мы передаем свои чувства. Положение бровей придает лицу человека определенное выражение, и окружающие получают представление о его настроении. Брови помогают понять, дружественно настроен человек или к нему лучше не приближаться во избежание неприятностей. Существуют разные типы улыбок. Одни выражают веселье или удовлетворение, другие — коварство, злорадство и даже гнев. Положение бровей на лбу позволяет судить о чувствах и настроении человека.
Брови играют важную роль в выражении чувств. Пожалуй, наиболее важным является такое движение бровей, как подпрыгивание — быстрое поднятие и опускание бровей, выражающее понимание или одобрение. В глубокой древности способность передавать дружеские намерения с безопасного расстояния, безусловно, помогала выживать нашим предкам. Передача бровями различных сигналов — широко распространенное явление среди приматов, хотя только у людей брови заметно выделяются на лице, поскольку фоном им служит кожа, лишенная волосяного покрова.
ЖИЗНЬ НА ПИВЕ
Как долго может прожить человек, используя в качестве пищи и напитков одно лишь пиво? И какие сорта пива — эль (светлое пиво), крепкий портер (черное пиво) или мягкое пиво — дают больше шансов на выживание?
Испокон веков пиво считается важнейшим продуктом питания, жидким хлебом. В Древнем Египте труд рабочих оплачивался пивом. В Англии в 1492 году по галлону пива в сутки получали моряки военно-морского флота Генриха VII, а позже в качестве жалованья — придворные дамы Елизаветы I. Пиво варили из богатого витаминами пивоваренного ячменя, и потому оно ценилось как высокопитательный продукт. Пиво и сегодня считается таковым. Взглянув на сравнительные таблицы пищевой ценности различных продуктов, мы увидим, что в пинте пива содержится более 5% рекомендуемой суточной дозы нескольких видов витаминов — B9, B6 и B2. Правда, такие витамины, как А, С и D, в пиве отсутствуют.
Разумеется, неэтично проводить эксперимент, чтобы выяснить, может ли человек выжить, питаясь одним только пивом. Тем не менее во время Семилетней войны (1756—1763) служивший в английском флоте врач Джон Клефан провел клиническое испытание. Из Англии в Америку были посланы три корабля. На борт одного — «Grampus» — было загружено много пива, на два других контрольных судна — «Daedalus» и «Tortoise» — только стандартная норма спиртных напитков. Из-за плохой погоды плавание затянулось, но по окончании этого необычайно долгого путешествия выяснилось, согласно отчету Кле-фана, что в госпитализации нуждаются 112 матросов из команды судна «Daedalus» и 62 — из команды «Tortoise». На корабле «Grampus», напротив, заболели всего 13 человек. Результат однозначный.
Разумеется, восемь пинт (4 литра) пива в день, некогда составлявших суточный паек моряков, ныне не считаются умеренной дозой потребления алкоголя. О состоянии печени тех моряков можно только догадываться. Что бы ни говорили о пивных диетах, питание одним только пивом — не самая лучшая стратегия здорового образа жизни.
ЖИРОВОЙ БРОНЕЖИЛЕТ
Насколько толстым должен быть человек, чтобы стать неуязвимым для пуль? То есть какой слой жира нужно иметь, чтобы пуля, выпущенная из обычного пистолета, не достигла жизненно важных органов?
Учитывая свойства тканей организма человека, а также наличие выступающих частей тела — рук, ног, глаз, ушей, мужских половых органов, — можно с уверенностью утверждать, что тело человека не может быть неуязвимым для пуль. Даже если кожа достаточно толстая, чтобы воспрепятствовать проникновению пули внутрь организма, ударная волна может серьезно травмировать внутренние органы и сеть подкожных нервов — таково поражающее действие выстрела дробью. Дробь, выпущенная из дробовика, может убить человека, не пробив его кожу.
Глубина проникновения пули в организм зависит от целого ряда факторов: ее убойной силы, калибра, массы, формы и материала, из которого она сделана. Пули для ружей и легкого стрелкового оружия бывают разных калибров — от 5 до 15 мм, их энергия может составлять от 70 до 7000 Дж. Калибр пули стандартного полицейского пистолета — 9 мм, начальная энергия этой пули — 500 Дж. Глубину проникновения измеряют выстрелом в вязкую массу. Пуля, выпущенная из полицейского пистолета с расстояния 5 м, уходит в такую массу на 30 см
Чтобы установить вес подкожного жира такой толщины, сначала вычислим площадь поверхности организма без учета жира. Существует несколько формул вычисления площади поверхности тела. Я воспользуюсь формулой Мостеллера, согласно которой площадь поверхности тела человека в квадратных сантиметрах равна 1/60 квадратного корня из произведения чисел, выражающих его рост в сантиметрах и вес в килограммах. Например, площадь поверхности тела человека ростом 175 см и весом 75 кг равна 1,91 м2. Таким образом, чтобы вся эта площадь была покрыта слоем жира 30 см плотностью 1 г/см3, человек должен весить не менее 573 кг. Плюс вес самого организма (без жира) — получается, что пуленепробиваемый человек должен иметь вес около 650 кг.
ЗАПОЗДАЛАЯ РЕАКЦИЯ
Почему после физических нагрузок на следующий день по ноги болят меньше, чем спустя два дня. Чем это объясняется?
Запаздывающее возникновение болезненных ощущений в области мышц — результат большого количества разрывов в них. Стремясь как можно лучше выполнить упражнение, мы чрезмерно напрягаем мышцы. Мышечное перенапряжение (обычно достигается при усиливающейся нагрузке на мышцы, например когда мы поднимаем тяжести или много бегаем несколько дней подряд) вызывает разрывы волокон мышечных тканей. В течение первого дня после перегрузки мы испытываем лишь слабые боли в мышцах.
Особенно болезненные ощущения в области мышц возникают при резком увеличении нагрузки на них, вызывающей большее количество разрывов в мышечных тканях, — увеличивается именно количество разрывов, а не размер каждого из них. В этом случае уходит больше времени на образование рубцовой ткани, потому что она формируется на месте повреждения перпендикулярно самому разрыву. Как только новая ткань образовалась, мы начинаем испытывать более острую боль, поскольку реактивируем и растягиваем эту обновленную, но менее гибкую мышцу до тех пор, пока не восстановятся ее сила и гибкость.
НЕНУЖНЫЙ ОРГАН
Выполняет ли аппендикс какие-либо функции? В чем его назначение?
Аналогом аппендикса у большинства животных является слепой отросток, расположенный в месте перехода тонкой кишки в толстую. Как правило, у хищных млекопитающих есть маленький отросток, исполняющий в их организме ту же роль, что и аппендикс у человека. А вот у многих травоядных млекопитающих слепой отросток заметно увеличен, и его назначение — создавать разного рода удивительные анатомические соотношения. Функция слепого отростка у таких животных — расщеплять попадающие в организм с растительной пищей сложные углеводы на летучие жирные кислоты и затем поглощать их в качестве источника энергии. Слепая кишка также участвует в процессе вырабатывания энергии у таких животных, как лошади, кролики, крысы, морские свинки и свиньи, у которых в этом органе происходит сбраживание клетчатки. У крупного рогатого скота и овец данную функцию выполняет желудок, поэтому они менее зависимы от слепой кишки. Дополнительная функция слепого отростка — реабсорбция воды из желудочно-кишечного тракта. У человека и хищных млекопитающих эту работу выполняет толстая кишка.
Некогда и впрямь бытовало мнение, что аппендикс не выполняет никакой функции и является эволюционным пережитком, но теперь это представление считается устаревшим. Важнейшая функция аппендикса — обеспечивать иммунитет развивающегося эмбриона, но этот орган продолжает выполнять свое назначение и во взрослом организме, хотя он не столь незаменим и можно спокойно жить без него. По-видимому, с помощью аппендикса иммуноциты обнаруживают антигены бактерий и других организмов, живущих в кишечнике. Благодаря этому иммунная система отличает «своих» от «чужих» и не разрушает бактерии, которые благополучно сосуществуют вместе с организмом. Есть и другие органы, выполняющие данную функцию. Пейеровы бляшки кишечника способствуют тому, чтобы иммунная система воздействовала на обычное содержимое кишечника. К тому времени, когда организм взрослеет, иммунная система уже умеет самостоятельно справляться с посторонними веществами, попадающими в желудочно-кишечный тракт, и аппендикс утрачивает свое значение. Но возникновение дефектов в иммунном пространстве может способствовать развитию аутоиммунных заболеваний и воспалению кишечника.
Интересно отметить, что в хирургии аппендикс применяют в качестве личного «запасного материала». Например, сам отросток удаляют, а его ткань используют при восстановительной операции мочевого пузыря не опасаясь, что иммунная реакция вызовет ее отторжение, как это зачастую бывает при пересадке ткани другого человека.
МИСТЕР ЦЕЛЛЮЛИТ
Что такое целлюлит? В Интернете масса информации о кремах и лечебных средствах, сулящих чудесное избавление от целлюлита, но очень мало сведений о том, что конкретно собой представляет это явление.
Целлюлит, зернистое образование, похожее на домашний сыр, скапливающееся главным образом на бедрах, животе и ягодицах, — это всего лишь красивое название, которым обозначают подкожные отложения жира, выпирающего между волокнами соединительной ткани, отчего кожа имеет сморщенный вид, как апельсиновая корка. Чтобы проверить, есть ли у вас целлюлит, сдавите кожу верхней части бедра. Если она станет комковатой, значит, целлюлит у вас есть. Причем вы не одиноки в своем горе. Целлюлит есть у многих девушек и женщин, а также у некоторых мужчин — и молодых, и старых. Степень поражения организма целлюлитом зависит от нескольких факторов. Гены, пол, полнота, возраст, толщина кожи — все это влияет на интенсивность образования целлюлита и его внешнее проявление.
Каковы бы ни были причины, важно знать, что не существует волшебных продуктов, методов лечения и лекарственных препаратов, устраняющих целлюлит. Например, так называемый метод глубокого массажа, который некоторые модные косметические салоны пропагандируют как панацею от целлюлита, дает лишь кратковременный эффект, достигающийся за счет распухания кожи. А такие виды лечения, как липосакция или мезотерапия (инъекции или таблетки, разрушающие целлюлит), либо чрезмерно дороги, либо вызывают лишь временное улучшение.
Чтобы избавиться от целлюлита, нужно в первую очередь избавиться от излишков жировых отложений, а для этого следует употреблять менее калорийную и жирную пищу и больше двигаться. По мнению специалистов, главное орудие против целлюлита — система физических упражнений, в которой сочетаются аэробика и силовые нагрузки. Если вы хотите скрыть целлюлит, используйте крем для искусственного загара, потому что на смуглой коже целлюлит менее заметен.
МУРАШКИ ПО КОЖЕ
Почему стекло «визжит», когда по нему проводят рукой?
Есть множество случаев, когда действие, связанное с вытиранием, вызывает высокочастотный резонанс, и обычно причиной этого является прерывистое трение. При сдвигании одной поверхности в соприкосновении с другой трение препятствует движению, Но если увеличивать силу сдвига, в какой-то момент она достигает такого порога, когда трение преодолевается и начинается плавное движение. На этой стадии сила, задающая движение объектам, уменьшается и обе поверхности начинают скользить одна о другую. Эластичная поверхность (например, кожа) при увеличении силы деформируется. Когда в результате трения подушечка пальца тормозится на стекле, ее кожа под воздействием силы, стремящейся сдвинуть палец с места, деформируется, но при продолжении скольжения вновь принимает почти первоначальный вид. Однако изменения поверхности подушечки пальца вызывают усиление трения, кожа опять деформируется и движение пальца мгновенно тормозится. При равномерном приложении силы поверхность кожи деформируется сотни раз в секунду и в результате возникают слышимые звуковые волны.
Но почему трение создает подобный эффект? Любые поверхности, если рассматривать их под микроскопом, имеют шероховатую текстуру, и, когда они вступают в контакт, по-настоящему соприкасаются только их высшие точки, так называемые выступы. Эти выступы смыкаются и препятствуют движению. Если увеличить силу давления, площадь истинного контакта увеличится, так как любая мягкая поверхность (например, кожа) деформируется, стремясь теснее соприкоснуться с неровностями другой поверхности. Сила трения, препятствующая движению, возрастает. Как только палец начинает скользить, выпуклости отскакивают друг от друга и меньше мешают движению.
ВЖИК!
Усекновение головы — это очень больно? Если да, то как долго отсеченная голова сознает, что ее отсекли?
Как долго человек остается в сознании, после того как его обезглавили? Во Франции, в годы господства гильотины, некоторых из приговоренных просили моргать до тех пор, пока они остаются в сознании после того, как им на шею опустился нож. Как сообщают, после отсечения головы моргали до 30 секунд, хотя трудно сказать, был ли то нервный рефлекс, или моргание происходило по воле казненного. В большинстве стран, где современная наука могла бы дать ответ на этот вопрос, казнь через усекновение головы давно не практикуется в качестве законной меры наказания.
ВОЗДУШНЫЙ ВКУС
Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно распределены по всей плитке. Как производители добиваются такого эффекта? Почему пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает?
Метод получения знаменитых пузырьков «Aero» — секрет фирмы «Nestle Rowntree». Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935 года.
Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный жидкий шоколад.
В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но, возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой скоростью охлаждения.
МЕДОВАЯ ГЛЫБА
Почему жидкий прозрачный мед, хранящийся в закрытом сосуде, неожиданно, без воздействия явных внешних факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара?
Пчеловоды могут не согласиться с данным утверждением, поскольку мед, полученный из нектара разных растений, ведет себя по-разному. Мед — перенасыщенный раствор сахара разных концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Глюкоза кристаллизуется быстро; фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении многих лет.
Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для некоторых видов сахара это обычное явление, для других — редкое.
Осеменяя мед кристаллами или активно насыщая его воздухом, Вы можете спровоцировать кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах. Поместите взбитый мед в микроволновую печь и нагрейте его до невысокой температуры, пока сахар не растает. Сравните на вкус патоку и растаявший сахар. Вы будете поражены.
ДОКТОР ЩАВЕЛЬ
Почему листья щавеля столь эффективно заживляют ожоги крапивы? Способствует ли щавель заживлению ожогов от других растений или от укусов насекомых?
Ожоги крапивы болезненны, потому что в ее жгучих волосках содержится кислота. Если потереть крапивный ожог листиком щавеля, боль утихнет, поскольку листья щавеля содержат щелочь, нейтрализующую кислоту. Жала пчел и муравьев тоже содержат кислоту, поэтому при укусах этих насекомых листья щавеля должны помочь, хотя такие щелочи, как мыло и сода, в данном случае более эффективны. Однако листья щавеля бессильны против жала осы, содержащего кислоту. Боль от укуса осы можно уменьшить, протерев ужаленное место уксусом, но в этом случае от Вас целый день будет разить маринадом.
СТРАННЫЙ ЧАЙ
Если в чашку с черным чаем добавить несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет. Почему?
В двух словах ответ на данный вопрос будет звучать так: при добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты. Для буквоедов следует развернутый ответ.
В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20% веса сухого листа.
Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, — имеют очень густой, насыщенный цвет. Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно, теафлавины — полифенолы желтого цвета в черном чае — не участвуют в процессе осветления, который происходит при изменении кислотности среды.
КРЕПКОЕ ВИНО
Бутылки с мадерой — крепленым вином типа портвейна и хереса — следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной. Чем мадера отличается от других вин, ведь ее пробка тоже может высохнуть?
Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг — кислород. Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда оставалась влажной.
В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается более крепленым (обычно с содержанием спирта 16—20% по объему вместо 10—13%).
Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени окисляется. Но мадера — особый случай. Частичное окисление улучшает вкус этого вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, — скажем, вследствие того, что высохла пробка, — не так страшна, как для других вин.
Но все же почему можно порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении? 5−10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках, закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино. Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход — пользовать для закупорки мадеры только самые качественные пробки.
Марочная мадера вполне способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт, но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о портвейне, хересе и некрепленых винах.
Способ специального окисления мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50 °С) на верхних этажах складов, находящихся на острове Мадейра.
СИЛА ТОКА
Каким образом антистатики предотвращают скопление статического электричества на одежде?
Накопление статического электричества на одежде вызвано трением ткани о ткань, ткани о тело и даже ткани о воздух и зависит от типа ткани, из которой сшита одежда, а также от степени влажности: чем выше влажность, тем меньше заряд. Такие ткани, как вискоза, шелк, шерсть, хлопок и лен, обладают высокой влагопоглощающей способностью (при данной относительной влажности окружающей среды их волокна впитывают большее количество влаги, чем другие материалы) и небольшим электростатическим зарядом. Такие волокна, как полиэфир, акрил и полипропилен, обладают низкой влагопоглощающей способностью и большим электростатическим зарядом.
Антистатические средства бывают двух видов. Первые состоят из молекул, содержащих полярные группы, в которых заряд распределен неравномерно.
Эти полярные группы действуют как проводники, рассеивающие статическое электричество. Второй вид — гигроскопические, или влагопоглощающие, вещества, также помогающие текстильным изделиям рассеивать статическое электричество. При повышенном содержании влаги на поверхности материала или в самих волокнах повышается электрическая проводимость ткани, что позволяет ей отводить заряд.
Текстильщики-технологи могут создавать волокна и ткани, минимизирующие статическое электричество. В коврах небольшой процент волокон (до 3%) имеют углеродную основу, отводящую статический заряд. При изготовлении ковров и обивочных тканей с этой же целью в латекс или в тугоплавкий материал подложки добавляют ламповую сажу. В коврах, сотканных из нитей штапельного волокна, также присутствует небольшой процент волокон либо из нержавеющей стали, либо с алюминиевым покрытием, либо с напылением из серебра, уменьшающих статическое электричество. Однако количество такого типа волокон должно составлять менее 5%, иначе изделие приобретет сероватый оттенок.
ДЕФОРМИРУЮЩИЙ МЕД
Почему ломтик хлеба, смазанный медом, постепенно приобретает вогнутую форму?
В хлебе примерно 40% воды, а мед — это концентрированный раствор, в котором содержится около 80% сахара. Это значит, что мед вытягивает из хлеба воду. Налицо явление, которое называется осмос. Теряя воду, хлеб усыхает, но только с той стороны, где смазан медом. Поэтому ломтик и прогибается.
Конечно, хлеб вряд ли покорежится, если Вы мед намажете на сливочное масло. Масло образует водонепроницаемый слой, защищающий хлеб от обезвоживания медом.
БЕЗ ЛУНЫ
Вдруг инопланетяне украдут Луну, как это отразится на нашей планете?
Любые инопланетяне, украв Луну, спровоцируют цепь катастрофических событий, которые в конечном счете приведут к исчезновению жизни на Земле.
В первую очередь прекратятся приливы и отливы. На периодические колебания уровня моря влияют и Луна, и Солнце, но доминирующее влияние оказывает Луна. Уберите Луну — и вместо ежедневных приливов на море установится неизменная тихая рябь.
Другим предвестником гибели станут безумные колебания оси вращения Земли от почти перпендикулярного до фактически параллельного положения плоскости эклиптики. В результате этих колебаний сильно изменится климат: когда ось будет направлена строго вверх, на всем земном шаре круглый год будет держаться одинаково жаркая температура; когда ляжет параллельно эклиптике, земляне полгода будут изнемогать от зноя, а потом полгода мерзнуть, потому что окажутся «замурованными» в холоде на темной стороне Земли.
Хуже всех придется морскому организму под названием наутилус. Этот моллюск живет в изящной раковине в форме идеальной спирали, которая разделена на множество камер. Наутилус занимает самую крайнюю камеру, ежедневно добавляя по новому слою к своему «дому». В конце каждого месяца, когда Луна завершает очередной период обращения вокруг Земли, наутилус покидает свою камеру, закрывает ее перегородкой и перебирается в новую. Ученые доказали, что количество слоев, из которых образована камера, соответствует числу дней, затрачиваемых Луной на период обращения вокруг Земли. Если Луна исчезнет, наутилус окажется в бедственном положении. Он будет навечно прикован к одной и той же камере, и ему останется только с тоской ждать наступления того дня, когда он сможет перебраться в новый дом.
СКРЫТЫЕ ГЛУБИНЫ
Я всегда считал, что море кажется синим потому, что в нем отражается синь неба. Но почему-то в подводных пещерах вода тоже имеет лазурный оттенок, а ведь там небо не отражается. Чем можно объяснить такой цвет?
Морская вода кажется синей, потому что она великолепно поглощает световые волны всех длин, за исключением более коротких волн синего спектра, которые хорошо рассеиваются. Все, что находится в воде, в том числе сама вода, наделено способностью поглощать и рассеивать свет, что и вызывает его ослабление.
Цвет моря зависит от типа и концентрации планктона. В тропических зонах океанов вода прозрачная, потому что в них отсутствуют взвешенные наносы и планктон, хотя бытует ошибочное представление, что тропические воды обладают высокой биологической продуктивностью. На самом деле эти зоны океана практически стерильны в сравнении с более холодными и богатыми планктоном зонами умеренного пояса. Неорганические частицы и растворенные вещества также отражают и поглощают свет, что влияет на степень прозрачности воды.
В озере Голубое у горы Гамбье на юге Австралии вода всегда синяя, независимо от того, светит солнце или нет. Озеро находится в известняковой зоне и насыщено карбонатом кальция. Мельчайшие частички взвешенных в воде соединений более интенсивно рассеивают синий цвет, потому озеро и кажется синим.
НА ГРЕБНЕ ЛАВЫ
Если придется ради спасения собственной жизни спускаться на доске для серфинга по расплавленной лаве, из какого материала должна быть сделана доска, чтобы она не сгорела в лаве?
Просто возьмите старую доску для серфинга, проделайте в ней множество отверстий и установите на доску бак с водой. Вытекающая из отверстий вода создаст тот же эффект, который можно наблюдать, если сплюнуть на раскаленную железную плиту: капли будут плясать на плите в течение довольно долгого периода времени, потому что они отделены от плиты тонким слоем пара, являющегося плохим проводником тепла. Данный эффект позволит скользить на доске по лаве, потому что между лавой и доской образуется паровая подушка. Трение между доской и лавой фактически равно нулю.
Если серьезно, то доска для скольжения по лаве должна быть изготовлена из материала, который не плавится, имеет меньшую плотность, чем лава, и способен обеспечить изоляцию ногам. Если Вы оказались на вершине вулкана в момент извержения лавы и пытаетесь спастись, соскользнув по ней вниз, используйте природные материалы. К счастью, вулканы извергают не только лаву, но и твердые материалы, имеющие почти такую же геологическую структуру, что и лава, только менее плотные за счет того, что в них содержатся пузырьки газа. Обломок такого материала, скажем 50 см толщиной, 1 м шириной и 2 м длиной, будет скользить по поверхности лавы и — что особенно важно — будет плавиться довольно медленно. Полагаю, Вы сможете проехать на нем с милю или даже больше, прежде чем вам придется соскочить с него. Остается надеяться, что к тому времени вы уже выберетесь на сухую холодную землю.
Однако, если Вы заранее знаете, что придется плыть по расплавленной лаве, сделайте лодку из жаропрочного или огнеупорного материала, который не расплавится и прослужит вам столько, сколько потребуется. Вертикальные борта лодки также защитят Вас от жара, источаемого лавой, гораздо эффективнее, чем доска для серфинга.
Температура расплавленной лавы обычно 1400 °С, но иногда доходит и до 1650°С — в зависимости от ее химического состава, поэтому для лодки лучше использовать изоляционный огнеупорный бетон высокой чистоты на основе окиси алюминия. Этот материал плавится при температуре 2000 °С, почти не вступает в реакцию с расплавленной лавой, содержит полые пузырьки, за счет которых он легче расплавленной лавы, и к тому же обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Чтобы сделать такую лодку, сначала выкопайте в земле яму той формы, какой хотите видеть свою лодку. Утрамбуйте стенки и дно ямы так, чтобы они стали твердыми и гладкими, и обшейте их пластиком. После смешайте жесткую бетонную смесь с водой до состояния густой пасты. Покройте пластик 10-сантиметровым слоем раствора, наложите на него еще один лист пластика и оставшуюся полость залейте водой, чтобы обеспечить плотное сцепление бетона с пластиком. Через неделю лодка будет готова.
Еще один вариант — использовать дуб. Все виды древесины, и особенно дуб, образуют при горении защитный карбонизированный слой, замедляющий дальнейший процесс обугливания. В сущности, чтобы при создании деревянной конструкции придать ей огнеупорность, нужно использовать это свойство. При проектировании деревянной конструкции размеры всегда закладываются несколько большие, чем нужно. Это необходимо для того, чтобы конструкция сохраняла свою целостность в случае горения. Доску обшейте тонким листом стали, чтобы она не подвергалась абразивному воздействию, — на случай, если Вам захочется вновь подняться на вулкан и повторить эксперимент.
НА РАДОСТЬ ПИНГВИНАМ
Почему на Южном полюсе холоднее, чем на Северном?
Разницу в температурах между двумя полюсами можно объяснить их неодинаковым положением относительно уровня моря. Северный полюс (средняя температура в зимние месяцы около — 30 С) лежит на ледяных полях Северного Ледовитого океана, Южный полюс (средняя температура в зимние месяцы около −60 С) находится на высоте 2800 м над уровнем моря на ледниковом покрове Антарктиды.
На Южном полюсе вдвое холоднее, чем на Северном. Более половины этой разницы определяет уровень высоты (на Антарктиде с каждым километром вверх температура понижается примерно на 6 С). Также вследствие того, что на Южном полюсе воздух более разреженный (и соответственно, более холодный и сухой) и сравнительно малая облачность, на его поверхность отражается меньше тепла, чем на поверхность Северного полюса. Остальная часть разницы температур обусловлена различиями в режимах циркуляции воздушных масс двух полушарий.
Континенты Северного полушария посылают в атмосферу квазистационарные «планетарные волны». Эти волны переносят тепло в сторону Северного полюса и п
Почему синяки, прежде чем исчезнуть, несколько раз меняют цвет? Почему они становятся красными или багровыми, или даже желтовато-зелеными? Почему они зачастую появляются через день или два после ушиба?
Синяк образуется в результате разрыва находящихся под кожей мелких кровеносных сосудов (капилляров). Гемоглобин излившейся крови придает ушибу классический темно-багровый цвет. Затем лейкоциты окружают место повреждения и вызывают разрушение красных кровяных телец, что способствует появлению веществ, ответственных за изменение цвета.
Продукты разрушения гемоглобина — биливердин (зеленый желчный пигмент) и билирубин (желто-красный пигмент желчи). Позже продукты распада на месте ушиба удаляются, и окраска исчезает. Данный процесс аналогичен процессу избавления от «состарившихся» красных кровяных телец. Белые кровяные клетки, называемые макрофагами, расщепляют погибшие эритроциты в селезенке, печени, костном мозге и других тканях. Билирубин поглощается печенью, где он превращается в желчь и принимает участие в переваривании пищи. Именно билирубин придает продуктам распада характерную окраску.
СИВУШНОЕ ПОХМЕЛЬЕ
Правда ли, что чем темнее цвет алкогольного напитка, тем тяжелее похмелье. Виски, красное вино или бренди вызовут более тяжелое похмелье, чем водка или белое вино, потому что более темные напитки содержат так называемые конгенеры.
Большинство людей употребляют алкогольные напитки из-за содержащегося в них этилового спирта. Однако в них содержатся и другие конгенеры — биологически активные компоненты. В состав конгенеров входят сложные органические молекулы (полифенол), другие спирты (метанол) и гистамин. Они образуются наряду с этиловым спиртом в процессе брожения, или созревания, алкогольного напитка. Считается, что конгенеры отвечают за эффект опьянения и последующего похмелья. Люди, употребляющие алкоголь на основе чистого спирта (например, водку), меньше страдают от симптомов похмелья, чем те, кто пьет более темные спиртные напитки (виски, бренди, красное вино), в которых содержание конгенеров значительно выше.
Основным виновником похмелья признан конгенер метанол. Человеческий организм усваивает метанол так же, как этанол, но конечные продукты при этом получаются разные. Этанол производит ацетальдегид, а при расщеплении метанола образуется в основном формальдегид. Он более токсичен, чем ацетальдегид, и в высоких концентрациях может вызвать слепоту и даже летальный исход. Этанол замедляет процесс расщепления метанола, поэтому, возможно, «опохмел» смягчает симптомы похмелья. Как было выявлено в ходе исследований, по степени тяжести вызываемого похмелья алкогольные напитки можно расположить следующим образом (в порядке убывания): бренди, красное вино, ром, виски, белое вино, джин, водка, чистый спирт.
ВЫСОКИЙ ЛОБ
Зачем человеку брови?
С помощью своих удивительно подвижных бровей мы передаем свои чувства. Положение бровей придает лицу человека определенное выражение, и окружающие получают представление о его настроении. Брови помогают понять, дружественно настроен человек или к нему лучше не приближаться во избежание неприятностей. Существуют разные типы улыбок. Одни выражают веселье или удовлетворение, другие — коварство, злорадство и даже гнев. Положение бровей на лбу позволяет судить о чувствах и настроении человека.
Брови играют важную роль в выражении чувств. Пожалуй, наиболее важным является такое движение бровей, как подпрыгивание — быстрое поднятие и опускание бровей, выражающее понимание или одобрение. В глубокой древности способность передавать дружеские намерения с безопасного расстояния, безусловно, помогала выживать нашим предкам. Передача бровями различных сигналов — широко распространенное явление среди приматов, хотя только у людей брови заметно выделяются на лице, поскольку фоном им служит кожа, лишенная волосяного покрова.
ЖИЗНЬ НА ПИВЕ
Как долго может прожить человек, используя в качестве пищи и напитков одно лишь пиво? И какие сорта пива — эль (светлое пиво), крепкий портер (черное пиво) или мягкое пиво — дают больше шансов на выживание?
Испокон веков пиво считается важнейшим продуктом питания, жидким хлебом. В Древнем Египте труд рабочих оплачивался пивом. В Англии в 1492 году по галлону пива в сутки получали моряки военно-морского флота Генриха VII, а позже в качестве жалованья — придворные дамы Елизаветы I. Пиво варили из богатого витаминами пивоваренного ячменя, и потому оно ценилось как высокопитательный продукт. Пиво и сегодня считается таковым. Взглянув на сравнительные таблицы пищевой ценности различных продуктов, мы увидим, что в пинте пива содержится более 5% рекомендуемой суточной дозы нескольких видов витаминов — B9, B6 и B2. Правда, такие витамины, как А, С и D, в пиве отсутствуют.
Разумеется, неэтично проводить эксперимент, чтобы выяснить, может ли человек выжить, питаясь одним только пивом. Тем не менее во время Семилетней войны (1756—1763) служивший в английском флоте врач Джон Клефан провел клиническое испытание. Из Англии в Америку были посланы три корабля. На борт одного — «Grampus» — было загружено много пива, на два других контрольных судна — «Daedalus» и «Tortoise» — только стандартная норма спиртных напитков. Из-за плохой погоды плавание затянулось, но по окончании этого необычайно долгого путешествия выяснилось, согласно отчету Кле-фана, что в госпитализации нуждаются 112 матросов из команды судна «Daedalus» и 62 — из команды «Tortoise». На корабле «Grampus», напротив, заболели всего 13 человек. Результат однозначный.
Разумеется, восемь пинт (4 литра) пива в день, некогда составлявших суточный паек моряков, ныне не считаются умеренной дозой потребления алкоголя. О состоянии печени тех моряков можно только догадываться. Что бы ни говорили о пивных диетах, питание одним только пивом — не самая лучшая стратегия здорового образа жизни.
ЖИРОВОЙ БРОНЕЖИЛЕТ
Насколько толстым должен быть человек, чтобы стать неуязвимым для пуль? То есть какой слой жира нужно иметь, чтобы пуля, выпущенная из обычного пистолета, не достигла жизненно важных органов?
Учитывая свойства тканей организма человека, а также наличие выступающих частей тела — рук, ног, глаз, ушей, мужских половых органов, — можно с уверенностью утверждать, что тело человека не может быть неуязвимым для пуль. Даже если кожа достаточно толстая, чтобы воспрепятствовать проникновению пули внутрь организма, ударная волна может серьезно травмировать внутренние органы и сеть подкожных нервов — таково поражающее действие выстрела дробью. Дробь, выпущенная из дробовика, может убить человека, не пробив его кожу.
Глубина проникновения пули в организм зависит от целого ряда факторов: ее убойной силы, калибра, массы, формы и материала, из которого она сделана. Пули для ружей и легкого стрелкового оружия бывают разных калибров — от 5 до 15 мм, их энергия может составлять от 70 до 7000 Дж. Калибр пули стандартного полицейского пистолета — 9 мм, начальная энергия этой пули — 500 Дж. Глубину проникновения измеряют выстрелом в вязкую массу. Пуля, выпущенная из полицейского пистолета с расстояния 5 м, уходит в такую массу на 30 см
Чтобы установить вес подкожного жира такой толщины, сначала вычислим площадь поверхности организма без учета жира. Существует несколько формул вычисления площади поверхности тела. Я воспользуюсь формулой Мостеллера, согласно которой площадь поверхности тела человека в квадратных сантиметрах равна 1/60 квадратного корня из произведения чисел, выражающих его рост в сантиметрах и вес в килограммах. Например, площадь поверхности тела человека ростом 175 см и весом 75 кг равна 1,91 м2. Таким образом, чтобы вся эта площадь была покрыта слоем жира 30 см плотностью 1 г/см3, человек должен весить не менее 573 кг. Плюс вес самого организма (без жира) — получается, что пуленепробиваемый человек должен иметь вес около 650 кг.
ЗАПОЗДАЛАЯ РЕАКЦИЯ
Почему после физических нагрузок на следующий день по ноги болят меньше, чем спустя два дня. Чем это объясняется?
Запаздывающее возникновение болезненных ощущений в области мышц — результат большого количества разрывов в них. Стремясь как можно лучше выполнить упражнение, мы чрезмерно напрягаем мышцы. Мышечное перенапряжение (обычно достигается при усиливающейся нагрузке на мышцы, например когда мы поднимаем тяжести или много бегаем несколько дней подряд) вызывает разрывы волокон мышечных тканей. В течение первого дня после перегрузки мы испытываем лишь слабые боли в мышцах.
Особенно болезненные ощущения в области мышц возникают при резком увеличении нагрузки на них, вызывающей большее количество разрывов в мышечных тканях, — увеличивается именно количество разрывов, а не размер каждого из них. В этом случае уходит больше времени на образование рубцовой ткани, потому что она формируется на месте повреждения перпендикулярно самому разрыву. Как только новая ткань образовалась, мы начинаем испытывать более острую боль, поскольку реактивируем и растягиваем эту обновленную, но менее гибкую мышцу до тех пор, пока не восстановятся ее сила и гибкость.
НЕНУЖНЫЙ ОРГАН
Выполняет ли аппендикс какие-либо функции? В чем его назначение?
Аналогом аппендикса у большинства животных является слепой отросток, расположенный в месте перехода тонкой кишки в толстую. Как правило, у хищных млекопитающих есть маленький отросток, исполняющий в их организме ту же роль, что и аппендикс у человека. А вот у многих травоядных млекопитающих слепой отросток заметно увеличен, и его назначение — создавать разного рода удивительные анатомические соотношения. Функция слепого отростка у таких животных — расщеплять попадающие в организм с растительной пищей сложные углеводы на летучие жирные кислоты и затем поглощать их в качестве источника энергии. Слепая кишка также участвует в процессе вырабатывания энергии у таких животных, как лошади, кролики, крысы, морские свинки и свиньи, у которых в этом органе происходит сбраживание клетчатки. У крупного рогатого скота и овец данную функцию выполняет желудок, поэтому они менее зависимы от слепой кишки. Дополнительная функция слепого отростка — реабсорбция воды из желудочно-кишечного тракта. У человека и хищных млекопитающих эту работу выполняет толстая кишка.
Некогда и впрямь бытовало мнение, что аппендикс не выполняет никакой функции и является эволюционным пережитком, но теперь это представление считается устаревшим. Важнейшая функция аппендикса — обеспечивать иммунитет развивающегося эмбриона, но этот орган продолжает выполнять свое назначение и во взрослом организме, хотя он не столь незаменим и можно спокойно жить без него. По-видимому, с помощью аппендикса иммуноциты обнаруживают антигены бактерий и других организмов, живущих в кишечнике. Благодаря этому иммунная система отличает «своих» от «чужих» и не разрушает бактерии, которые благополучно сосуществуют вместе с организмом. Есть и другие органы, выполняющие данную функцию. Пейеровы бляшки кишечника способствуют тому, чтобы иммунная система воздействовала на обычное содержимое кишечника. К тому времени, когда организм взрослеет, иммунная система уже умеет самостоятельно справляться с посторонними веществами, попадающими в желудочно-кишечный тракт, и аппендикс утрачивает свое значение. Но возникновение дефектов в иммунном пространстве может способствовать развитию аутоиммунных заболеваний и воспалению кишечника.
Интересно отметить, что в хирургии аппендикс применяют в качестве личного «запасного материала». Например, сам отросток удаляют, а его ткань используют при восстановительной операции мочевого пузыря не опасаясь, что иммунная реакция вызовет ее отторжение, как это зачастую бывает при пересадке ткани другого человека.
МИСТЕР ЦЕЛЛЮЛИТ
Что такое целлюлит? В Интернете масса информации о кремах и лечебных средствах, сулящих чудесное избавление от целлюлита, но очень мало сведений о том, что конкретно собой представляет это явление.
Целлюлит, зернистое образование, похожее на домашний сыр, скапливающееся главным образом на бедрах, животе и ягодицах, — это всего лишь красивое название, которым обозначают подкожные отложения жира, выпирающего между волокнами соединительной ткани, отчего кожа имеет сморщенный вид, как апельсиновая корка. Чтобы проверить, есть ли у вас целлюлит, сдавите кожу верхней части бедра. Если она станет комковатой, значит, целлюлит у вас есть. Причем вы не одиноки в своем горе. Целлюлит есть у многих девушек и женщин, а также у некоторых мужчин — и молодых, и старых. Степень поражения организма целлюлитом зависит от нескольких факторов. Гены, пол, полнота, возраст, толщина кожи — все это влияет на интенсивность образования целлюлита и его внешнее проявление.
Каковы бы ни были причины, важно знать, что не существует волшебных продуктов, методов лечения и лекарственных препаратов, устраняющих целлюлит. Например, так называемый метод глубокого массажа, который некоторые модные косметические салоны пропагандируют как панацею от целлюлита, дает лишь кратковременный эффект, достигающийся за счет распухания кожи. А такие виды лечения, как липосакция или мезотерапия (инъекции или таблетки, разрушающие целлюлит), либо чрезмерно дороги, либо вызывают лишь временное улучшение.
Чтобы избавиться от целлюлита, нужно в первую очередь избавиться от излишков жировых отложений, а для этого следует употреблять менее калорийную и жирную пищу и больше двигаться. По мнению специалистов, главное орудие против целлюлита — система физических упражнений, в которой сочетаются аэробика и силовые нагрузки. Если вы хотите скрыть целлюлит, используйте крем для искусственного загара, потому что на смуглой коже целлюлит менее заметен.
МУРАШКИ ПО КОЖЕ
Почему стекло «визжит», когда по нему проводят рукой?
Есть множество случаев, когда действие, связанное с вытиранием, вызывает высокочастотный резонанс, и обычно причиной этого является прерывистое трение. При сдвигании одной поверхности в соприкосновении с другой трение препятствует движению, Но если увеличивать силу сдвига, в какой-то момент она достигает такого порога, когда трение преодолевается и начинается плавное движение. На этой стадии сила, задающая движение объектам, уменьшается и обе поверхности начинают скользить одна о другую. Эластичная поверхность (например, кожа) при увеличении силы деформируется. Когда в результате трения подушечка пальца тормозится на стекле, ее кожа под воздействием силы, стремящейся сдвинуть палец с места, деформируется, но при продолжении скольжения вновь принимает почти первоначальный вид. Однако изменения поверхности подушечки пальца вызывают усиление трения, кожа опять деформируется и движение пальца мгновенно тормозится. При равномерном приложении силы поверхность кожи деформируется сотни раз в секунду и в результате возникают слышимые звуковые волны.
Но почему трение создает подобный эффект? Любые поверхности, если рассматривать их под микроскопом, имеют шероховатую текстуру, и, когда они вступают в контакт, по-настоящему соприкасаются только их высшие точки, так называемые выступы. Эти выступы смыкаются и препятствуют движению. Если увеличить силу давления, площадь истинного контакта увеличится, так как любая мягкая поверхность (например, кожа) деформируется, стремясь теснее соприкоснуться с неровностями другой поверхности. Сила трения, препятствующая движению, возрастает. Как только палец начинает скользить, выпуклости отскакивают друг от друга и меньше мешают движению.
ВЖИК!
Усекновение головы — это очень больно? Если да, то как долго отсеченная голова сознает, что ее отсекли?
Как долго человек остается в сознании, после того как его обезглавили? Во Франции, в годы господства гильотины, некоторых из приговоренных просили моргать до тех пор, пока они остаются в сознании после того, как им на шею опустился нож. Как сообщают, после отсечения головы моргали до 30 секунд, хотя трудно сказать, был ли то нервный рефлекс, или моргание происходило по воле казненного. В большинстве стран, где современная наука могла бы дать ответ на этот вопрос, казнь через усекновение головы давно не практикуется в качестве законной меры наказания.
ВОЗДУШНЫЙ ВКУС
Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно распределены по всей плитке. Как производители добиваются такого эффекта? Почему пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает?
Метод получения знаменитых пузырьков «Aero» — секрет фирмы «Nestle Rowntree». Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935 года.
Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный жидкий шоколад.
В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но, возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой скоростью охлаждения.
МЕДОВАЯ ГЛЫБА
Почему жидкий прозрачный мед, хранящийся в закрытом сосуде, неожиданно, без воздействия явных внешних факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара?
Пчеловоды могут не согласиться с данным утверждением, поскольку мед, полученный из нектара разных растений, ведет себя по-разному. Мед — перенасыщенный раствор сахара разных концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Глюкоза кристаллизуется быстро; фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении многих лет.
Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для некоторых видов сахара это обычное явление, для других — редкое.
Осеменяя мед кристаллами или активно насыщая его воздухом, Вы можете спровоцировать кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах. Поместите взбитый мед в микроволновую печь и нагрейте его до невысокой температуры, пока сахар не растает. Сравните на вкус патоку и растаявший сахар. Вы будете поражены.
ДОКТОР ЩАВЕЛЬ
Почему листья щавеля столь эффективно заживляют ожоги крапивы? Способствует ли щавель заживлению ожогов от других растений или от укусов насекомых?
Ожоги крапивы болезненны, потому что в ее жгучих волосках содержится кислота. Если потереть крапивный ожог листиком щавеля, боль утихнет, поскольку листья щавеля содержат щелочь, нейтрализующую кислоту. Жала пчел и муравьев тоже содержат кислоту, поэтому при укусах этих насекомых листья щавеля должны помочь, хотя такие щелочи, как мыло и сода, в данном случае более эффективны. Однако листья щавеля бессильны против жала осы, содержащего кислоту. Боль от укуса осы можно уменьшить, протерев ужаленное место уксусом, но в этом случае от Вас целый день будет разить маринадом.
СТРАННЫЙ ЧАЙ
Если в чашку с черным чаем добавить несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет. Почему?
В двух словах ответ на данный вопрос будет звучать так: при добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты. Для буквоедов следует развернутый ответ.
В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20% веса сухого листа.
Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, — имеют очень густой, насыщенный цвет. Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно, теафлавины — полифенолы желтого цвета в черном чае — не участвуют в процессе осветления, который происходит при изменении кислотности среды.
КРЕПКОЕ ВИНО
Бутылки с мадерой — крепленым вином типа портвейна и хереса — следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной. Чем мадера отличается от других вин, ведь ее пробка тоже может высохнуть?
Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг — кислород. Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда оставалась влажной.
В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается более крепленым (обычно с содержанием спирта 16—20% по объему вместо 10—13%).
Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени окисляется. Но мадера — особый случай. Частичное окисление улучшает вкус этого вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, — скажем, вследствие того, что высохла пробка, — не так страшна, как для других вин.
Но все же почему можно порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении? 5−10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках, закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино. Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход — пользовать для закупорки мадеры только самые качественные пробки.
Марочная мадера вполне способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт, но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о портвейне, хересе и некрепленых винах.
Способ специального окисления мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50 °С) на верхних этажах складов, находящихся на острове Мадейра.
СИЛА ТОКА
Каким образом антистатики предотвращают скопление статического электричества на одежде?
Накопление статического электричества на одежде вызвано трением ткани о ткань, ткани о тело и даже ткани о воздух и зависит от типа ткани, из которой сшита одежда, а также от степени влажности: чем выше влажность, тем меньше заряд. Такие ткани, как вискоза, шелк, шерсть, хлопок и лен, обладают высокой влагопоглощающей способностью (при данной относительной влажности окружающей среды их волокна впитывают большее количество влаги, чем другие материалы) и небольшим электростатическим зарядом. Такие волокна, как полиэфир, акрил и полипропилен, обладают низкой влагопоглощающей способностью и большим электростатическим зарядом.
Антистатические средства бывают двух видов. Первые состоят из молекул, содержащих полярные группы, в которых заряд распределен неравномерно.
Эти полярные группы действуют как проводники, рассеивающие статическое электричество. Второй вид — гигроскопические, или влагопоглощающие, вещества, также помогающие текстильным изделиям рассеивать статическое электричество. При повышенном содержании влаги на поверхности материала или в самих волокнах повышается электрическая проводимость ткани, что позволяет ей отводить заряд.
Текстильщики-технологи могут создавать волокна и ткани, минимизирующие статическое электричество. В коврах небольшой процент волокон (до 3%) имеют углеродную основу, отводящую статический заряд. При изготовлении ковров и обивочных тканей с этой же целью в латекс или в тугоплавкий материал подложки добавляют ламповую сажу. В коврах, сотканных из нитей штапельного волокна, также присутствует небольшой процент волокон либо из нержавеющей стали, либо с алюминиевым покрытием, либо с напылением из серебра, уменьшающих статическое электричество. Однако количество такого типа волокон должно составлять менее 5%, иначе изделие приобретет сероватый оттенок.
ДЕФОРМИРУЮЩИЙ МЕД
Почему ломтик хлеба, смазанный медом, постепенно приобретает вогнутую форму?
В хлебе примерно 40% воды, а мед — это концентрированный раствор, в котором содержится около 80% сахара. Это значит, что мед вытягивает из хлеба воду. Налицо явление, которое называется осмос. Теряя воду, хлеб усыхает, но только с той стороны, где смазан медом. Поэтому ломтик и прогибается.
Конечно, хлеб вряд ли покорежится, если Вы мед намажете на сливочное масло. Масло образует водонепроницаемый слой, защищающий хлеб от обезвоживания медом.
БЕЗ ЛУНЫ
Вдруг инопланетяне украдут Луну, как это отразится на нашей планете?
Любые инопланетяне, украв Луну, спровоцируют цепь катастрофических событий, которые в конечном счете приведут к исчезновению жизни на Земле.
В первую очередь прекратятся приливы и отливы. На периодические колебания уровня моря влияют и Луна, и Солнце, но доминирующее влияние оказывает Луна. Уберите Луну — и вместо ежедневных приливов на море установится неизменная тихая рябь.
Другим предвестником гибели станут безумные колебания оси вращения Земли от почти перпендикулярного до фактически параллельного положения плоскости эклиптики. В результате этих колебаний сильно изменится климат: когда ось будет направлена строго вверх, на всем земном шаре круглый год будет держаться одинаково жаркая температура; когда ляжет параллельно эклиптике, земляне полгода будут изнемогать от зноя, а потом полгода мерзнуть, потому что окажутся «замурованными» в холоде на темной стороне Земли.
Хуже всех придется морскому организму под названием наутилус. Этот моллюск живет в изящной раковине в форме идеальной спирали, которая разделена на множество камер. Наутилус занимает самую крайнюю камеру, ежедневно добавляя по новому слою к своему «дому». В конце каждого месяца, когда Луна завершает очередной период обращения вокруг Земли, наутилус покидает свою камеру, закрывает ее перегородкой и перебирается в новую. Ученые доказали, что количество слоев, из которых образована камера, соответствует числу дней, затрачиваемых Луной на период обращения вокруг Земли. Если Луна исчезнет, наутилус окажется в бедственном положении. Он будет навечно прикован к одной и той же камере, и ему останется только с тоской ждать наступления того дня, когда он сможет перебраться в новый дом.
СКРЫТЫЕ ГЛУБИНЫ
Я всегда считал, что море кажется синим потому, что в нем отражается синь неба. Но почему-то в подводных пещерах вода тоже имеет лазурный оттенок, а ведь там небо не отражается. Чем можно объяснить такой цвет?
Морская вода кажется синей, потому что она великолепно поглощает световые волны всех длин, за исключением более коротких волн синего спектра, которые хорошо рассеиваются. Все, что находится в воде, в том числе сама вода, наделено способностью поглощать и рассеивать свет, что и вызывает его ослабление.
Цвет моря зависит от типа и концентрации планктона. В тропических зонах океанов вода прозрачная, потому что в них отсутствуют взвешенные наносы и планктон, хотя бытует ошибочное представление, что тропические воды обладают высокой биологической продуктивностью. На самом деле эти зоны океана практически стерильны в сравнении с более холодными и богатыми планктоном зонами умеренного пояса. Неорганические частицы и растворенные вещества также отражают и поглощают свет, что влияет на степень прозрачности воды.
В озере Голубое у горы Гамбье на юге Австралии вода всегда синяя, независимо от того, светит солнце или нет. Озеро находится в известняковой зоне и насыщено карбонатом кальция. Мельчайшие частички взвешенных в воде соединений более интенсивно рассеивают синий цвет, потому озеро и кажется синим.
НА ГРЕБНЕ ЛАВЫ
Если придется ради спасения собственной жизни спускаться на доске для серфинга по расплавленной лаве, из какого материала должна быть сделана доска, чтобы она не сгорела в лаве?
Просто возьмите старую доску для серфинга, проделайте в ней множество отверстий и установите на доску бак с водой. Вытекающая из отверстий вода создаст тот же эффект, который можно наблюдать, если сплюнуть на раскаленную железную плиту: капли будут плясать на плите в течение довольно долгого периода времени, потому что они отделены от плиты тонким слоем пара, являющегося плохим проводником тепла. Данный эффект позволит скользить на доске по лаве, потому что между лавой и доской образуется паровая подушка. Трение между доской и лавой фактически равно нулю.
Если серьезно, то доска для скольжения по лаве должна быть изготовлена из материала, который не плавится, имеет меньшую плотность, чем лава, и способен обеспечить изоляцию ногам. Если Вы оказались на вершине вулкана в момент извержения лавы и пытаетесь спастись, соскользнув по ней вниз, используйте природные материалы. К счастью, вулканы извергают не только лаву, но и твердые материалы, имеющие почти такую же геологическую структуру, что и лава, только менее плотные за счет того, что в них содержатся пузырьки газа. Обломок такого материала, скажем 50 см толщиной, 1 м шириной и 2 м длиной, будет скользить по поверхности лавы и — что особенно важно — будет плавиться довольно медленно. Полагаю, Вы сможете проехать на нем с милю или даже больше, прежде чем вам придется соскочить с него. Остается надеяться, что к тому времени вы уже выберетесь на сухую холодную землю.
Однако, если Вы заранее знаете, что придется плыть по расплавленной лаве, сделайте лодку из жаропрочного или огнеупорного материала, который не расплавится и прослужит вам столько, сколько потребуется. Вертикальные борта лодки также защитят Вас от жара, источаемого лавой, гораздо эффективнее, чем доска для серфинга.
Температура расплавленной лавы обычно 1400 °С, но иногда доходит и до 1650°С — в зависимости от ее химического состава, поэтому для лодки лучше использовать изоляционный огнеупорный бетон высокой чистоты на основе окиси алюминия. Этот материал плавится при температуре 2000 °С, почти не вступает в реакцию с расплавленной лавой, содержит полые пузырьки, за счет которых он легче расплавленной лавы, и к тому же обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Чтобы сделать такую лодку, сначала выкопайте в земле яму той формы, какой хотите видеть свою лодку. Утрамбуйте стенки и дно ямы так, чтобы они стали твердыми и гладкими, и обшейте их пластиком. После смешайте жесткую бетонную смесь с водой до состояния густой пасты. Покройте пластик 10-сантиметровым слоем раствора, наложите на него еще один лист пластика и оставшуюся полость залейте водой, чтобы обеспечить плотное сцепление бетона с пластиком. Через неделю лодка будет готова.
Еще один вариант — использовать дуб. Все виды древесины, и особенно дуб, образуют при горении защитный карбонизированный слой, замедляющий дальнейший процесс обугливания. В сущности, чтобы при создании деревянной конструкции придать ей огнеупорность, нужно использовать это свойство. При проектировании деревянной конструкции размеры всегда закладываются несколько большие, чем нужно. Это необходимо для того, чтобы конструкция сохраняла свою целостность в случае горения. Доску обшейте тонким листом стали, чтобы она не подвергалась абразивному воздействию, — на случай, если Вам захочется вновь подняться на вулкан и повторить эксперимент.
НА РАДОСТЬ ПИНГВИНАМ
Почему на Южном полюсе холоднее, чем на Северном?
Разницу в температурах между двумя полюсами можно объяснить их неодинаковым положением относительно уровня моря. Северный полюс (средняя температура в зимние месяцы около — 30 С) лежит на ледяных полях Северного Ледовитого океана, Южный полюс (средняя температура в зимние месяцы около −60 С) находится на высоте 2800 м над уровнем моря на ледниковом покрове Антарктиды.
На Южном полюсе вдвое холоднее, чем на Северном. Более половины этой разницы определяет уровень высоты (на Антарктиде с каждым километром вверх температура понижается примерно на 6 С). Также вследствие того, что на Южном полюсе воздух более разреженный (и соответственно, более холодный и сухой) и сравнительно малая облачность, на его поверхность отражается меньше тепла, чем на поверхность Северного полюса. Остальная часть разницы температур обусловлена различиями в режимах циркуляции воздушных масс двух полушарий.
Континенты Северного полушария посылают в атмосферу квазистационарные «планетарные волны». Эти волны переносят тепло в сторону Северного полюса и п