Наука без формул

Коротко: почти все вещества в твёрдом виде плотнее, чем в жидком. Вода — наоборот. При замерзании она расширяется и становится легче, поэтому лёд всплывает и вырастает коркой сверху. А под коркой остаётся тёплая жидкая вода, в которой рыба спокойно переживает зиму. Это одна из самых странных аномалий физики. Возьмите металл: расплавили, остудили — он затвердевает и оседает на дно. С воском, со стеклом, с большинством веществ то же самое. А вода ломает правило. Обычная вода ведёт себя нормально до +4 градусов. Остывая, она делается плотнее и оседает вниз. А вот в этом самом месте, на четырёх градусах, происходит трюк. Вода достигает максимальной плотности — примерно 999,97 килограмма на кубометр. И вдруг, если охлаждать её дальше, она начинает наоборот расширяться и легчать. К четырём градусам — плотная, тяжёлая. А уже к нулю — менее плотная, легче. Поэтому лёд, у которого плотность около 917 килограммов на кубометр, всплывает, а не тонет. Вот почему он образует корку на поверхности оз

Коротко: кофеин бодрит не только мозг. Он заставляет почки активнее выводить лишнюю жидкость и разом «подгоняет» кишечник. Поэтому спустя полчаса-час после чашки так настойчиво тянет в туалет. Это не самовнушение и не совпадение. Кто из нас не знаком с этим? Выпили утром кофе — и понеслось. Вроде бы и завтрак неудачный, и вообще странно. А на самом деле всё закономерно. Кофе влияет на кишечник и почки напрямую, и работает он быстрее, чем многие думают. Первый механизм — почки. Кофеин мягко подавляет действие антидиуретического гормона, вазопрессина. Этот гормон в норме даёт почкам команду: «воду береги, не выводи». Кофеин лезет в этот процесс, и команда слабеет. Почки перестают так стараться и отправляют больше воды в мочевой пузырь. Отсюда и позыв, и то, что моча после кофе зачастую светлая и «жидкая». Важная деталь: этот эффект у кофеина не такой уж сильный, и у тех, кто пьёт кофе годами, вырабатывается привыкание. Почки перестраиваются, и заметное учащение приходит только после неп

Коротко: вы не сошли с ума и не стареете раньше времени. Когда вы проходите через дверной проём, мозг как будто закрывает одну задачу и открывает новую. Зачем шли — вылетает из головы. У этого явления есть название: эффект дверного проёма. И у него есть нормальное научное объяснение. Вы знаете это чувство, правда? Идёте на кухню за вилкой. Доходите, останавливаетесь, смотрите на холодильник. И в голове одно: а я зачем пришёл-то? Ещё секунду назад помнил. Теперь — ноль. Это не рассеянность и уж точно не деменция. Это особенность того, как мозг хранит и достаёт воспоминания. Психологи описали эффект дверного проёма ещё в 2011 году. Тогда вышла работа в журнале Quarterly Journal of Experimental Psychology, и эксперимент показал вещь удивительную. Дело не в том, что вы отвлеклись. Дело в самой двери. Память не держит всё в одной куче, как бельё в корзине. Она раскладывает жизнь по эпизодам, как сцены в сериале. Вы у дивана — сцена. Вы идёте по коридору — другая. Вы на кухне — третья. У ка

Коротко: в старых телефонах антенна торчала наружу, потому что работали они на длинных радиоволнах, и антенна должна была быть большой. Современные смартфоны ушли на короткие волны и научились прятать антенну внутрь корпуса. Антенна никуда не делась — она просто стала маленькой и незаметной. Помню нашу «раскладушку». Из неё торчала тонкая палочка, которую можно было выдвинуть. И все считали, что если её выдвинуть, то связь станет лучше. Родители настойчиво говорили: вытяни антенну, видишь, сетка упала. Хотя на самом деле толку от этого было гораздо меньше, чем казалось. Разница сводится к длине волны. А длина волны, в свою очередь, привязана к частоте. Именно поэтому антенна для связи должна быть такого размера, чтобы ей «удобно» ловить конкретную волну. Классическая работающая схема — это антенна длиной в четверть волны. Старые сотовые телефоны общались с вышками на частотах вокруг 900 мегагерц. Длина такой волны примерно 33 сантиметра. Четверть от неё — около 8 сантиметров. Внутри к

Коротко: поезда метро едут не от верхних проводов, как троллейбусы и трамваи, а от специального третьего рельса, уложенного вдоль путей. Он постоянно под напряжением, поэтому и опасен. Но прячут его под защитный короб, а ток снимается особыми башмаками сбоку вагона. Пассажиру до него не добраться, если соблюдать простые правила. Вы когда-нибудь заглядывали на дно станции, когда поезд уезжает? Там, между путями, кроме двух привычных рельсов, по которым катятся колёса, есть ещё один. Третий. Он и есть источник питания. Узнать его легко: он закрыт жёлтым или красным коробом и словно «отгорожен» от всего, что могло бы к нему прикоснуться. Зачем вообще такой способ, а не верхний провод? Всё из-за маленького зазора под потолком. В метро тоннели низкие и узкие, а туннель ещё и загибается, идёт под землёй. Провести длинный провод сверху сложно и небезопасно: он сильно провисал бы. А жёсткий рельс снизу можно проложить ровно, хоть и в кривых тоннелях. Напряжение на этом рельсе немаленькое — ра

Коротко: лампу накаливания изобрёл не Томас Эдисон. Первый в мире патент на неё в 1874 году получил русский инженер Александр Лодыгин. А ещё раньше были работы англичанина Джозефа Свана. Эдисон же сделал другое: довёл лампу до массового производства и запатентовал удобную систему электрического освещения. Историю украсили, потому что имя одного человека запоминается лучше. Стоит сказать сразу: история изобретений почти никогда не укладывается в «вот был один гений, он всё придумал». Лампа накаливания — классический пример. Это результат труда десятков людей, а не одного. Начнём с факта, который удивляет. 11 июля 1874 года российский электротехник Александр Лодыгин получил привилегию (аналог патента) на лампу накаливания. В его модели нить была из угля, а внутри колбы создавался вакуум. Уже в 1873 году лампы Лодыгина были установлены на улицах Петербурга — это были одни из первых электрических осветительных приборов в городе. При этом сам принцип — пропускать ток через угольный стержен

Коротко: слово «медведь» — это не настоящее имя зверя, а старинное прозвище-заменитель. Древние славяне боялись произносить настоящее имя вслух, считая, что зверь откликнется и придёт. А «медведь» значит буквально «тот, кто ведает (знает) мёд». Это описательная кличка, а не имя. Попробуйте сейчас, не подглядывая, вспомнить настоящее имя медведя. Не получается? Вот и я не смог сразу. И именно в этом вся соль: настоящее имя этого зверя мы просто не знаем, потому что оно было объявлено под запретом и со временем забыто. У наших предков была железная логика. Если ты произносишь истинное имя существа, ты как бы призываешь его. А призывать хозяина леса не хотелось никому — он огромный, клыкастый, и вообще непонятно, что у него на уме. Поэтому имя животного, по тогдашним поверьям, вызывать было нельзя. Так вместо него появились описательные заменители. Наш — «медведь», то есть «мёд ведающий» или «тот, кто знает, где мёд». У южных славян тот же корень произносился как «ведмедь». Зверя называл

Коротко: кофеин не добавляет вам сил. Он просто временно затыкает «тормозные» рецепторы в мозге, куда в норме садится вещество аденозин. Чем больше аденозина накопилось, тем сильнее вы хотите спать. Утром его мало, поэтому кофе бодрит. Вечером — много, и порой вторая чашка делает только хуже. Моё утро обычно начинается одинаково: рука сама тянется к кофеварке, пока мозг ещё наполовину спит. И первые полчаса действительно кажется, что стало легче. А вот если я выпью кофе в девять вечера, то через пару часов могу обнаружить себя лёжащим без сил, но не спящим. Такое чувство знакомо почти каждому. Всё упирается в аденозин. Это вещество-накопитель усталости, которое вырабатывается в мозге в течение дня, пока вы бодрствуете. К вечеру его становится столько, что оно, как ключ в замке, садится на специальные рецепторы. И мозг получает сигнал: пора выключаться, работаем на износ. Кофеин устроен так, что по форме очень похож на аденозин. Он подходит к тем же рецепторам, как похожая заготовка к

Коротко: в 1669 году разорившийся гамбургский купец Хенниг Бранд в поисках философского камня перегонял мочу. Он выпарил огромное её количество, прокалил остаток с песком и углём — и получил вещество, которое светилось в темноте. Это был фосфор. Никакой красивой теории. Чистое отчаяние и алхимия. Бранд когда-то был купцом, потом разорился, залез в долги и решил поправить дела, занявшись алхимией. Искать способ делать золото. Самым странным его шагом было решить искать золото в моче. Логика у алхимиков была своя: моча жёлтая, золото жёлтое. Значит, где-то внутри спрятано то самое золото. Если найдётся — считай, долги закрыты. Он собрал большое количество мочи. По разным рассказам, речь шла о сотнях литров. Выпаривал, настаивал, перегонял. Месяцами. Воняло, надо думать, невыносимо. Соседи, вероятно, не раз задавали ему вопросы. Но Бранда это не останавливало. В 1669 году он прокалил сухой остаток с песком и углём. И в реторте появилось нечто, что мягко светилось в темноте холодным свето

Коротко: жёсткий диск — это механизм, внутри которого крутится магнитный диск, а головка «летает» над ним и читает данные. SSD — это чипы флеш-памяти, где нет ни одной движущейся детали. Отсюда и вся разница в скорости, шуме и живучести. Откройте старый жёсткий диск, и вы увидите внутри блестящий круг. Он вращается со скоростью тысячи оборотов в минуту. Над ним на расстоянии волоска парит маленькая головка. Она двигается туда-сюда и считывает то, что записано на пластине. Это чистая механика, почти как у проигрывателя винила. А теперь откройте SSD. Там просто плата с микросхемами. Ничего не крутится, не шевелится, не жужжит. Вся «механика» — это электричество и структура кристалла. Данные записаны в ячейках, в виде заряда, и считываются электроникой, а не иглой. Что это даёт на практике? Первое — скорость. Жёсткому диску нужно физически доехать до нужного места на пластине. Это миллисекунды на поиск, и они копятся. SSD открывает нужную ячейку почти мгновенно. Поэтому компьютер с SSD з