99 секретов науки

Итак, какие перемены ждут старушку Землю в ближайшие миллионы лет? Главные изменения придут со стороны центра нашей системы – Солнца. Температура его ядра будет постепенно расти, оно начнет светить еще ярче и беспощаднее. Через 3 миллиарда лет светимость Солнца возрастет на 33 %, и на этом процесс не закончится, наша звезда продолжит стремиться к тому, чтобы превратиться в красного гиганта.

Ясно, что жить на раскаленной планете будет невозможно, поэтому с нее постепенно исчезнут растения (этот процесс начнется через 600 миллионов лет) и все живые организмы. Океаны начнут испаряться и высыхать, а процесс дрейфа континентов закончится через 1 миллиард лет, потому что энергия земного ядра истощится. Вполне возможно, что к этому моменту все части суши соединятся, превратившись в суперконтинент.

Через семь с половиной миллиардов лет Солнце станет красным гигантом и поглотит Землю, на которой к тому моменту не останется ничего живого.

С яростным и горячим Солнцем все понятно, возникает вопрос: а как же люди? Насколько сильно их влияние на планету? Если человечество будет неосторожным, то жизнь на Земле может закончиться гораздо раньше, чем ее разогреет Солнце. Уже сегодня люди трансформировали почти две трети поверхности суши, нарушили баланс во многих экосистемах, изменили атмосферу, воду и почву. Но они еще не совершили роковую ошибку – не начали ядерную войну.

Остается надеяться, что у человечества хватит благоразумия воздержаться от самоуничтожения и попытаться восстановить разрушенное.

№ 71. Как огурцы на грядке. Парниковый эффект

Чтобы вырастить огурцы и помидоры в холодном климате, садоводы строят парники из стекла, пропускающие свет и не выпускающие тепло. Такой же парник над Землей создает атмосфера: через нее легко проходят солнечные лучи, но в ней «застревает» инфракрасное излучение, идущее от нагретых объектов. Без этого эффекта на нашей планете было бы очень холодно (около –20 °C), и вряд ли когда-нибудь зародилась бы жизнь.

Почему же сегодня ученые бьют тревогу? Потому что из-за промышленной деятельности человека увеличилось количество парниковых газов, тех самых, что задерживают тепло в атмосфере. Это привело к повышению температуры на планете на несколько градусов и может стать причиной губительных последствий: таяния ледников, повышения уровня воды в мировом океане, нарушения экологического баланса.

Физика и химия

№ 72. Вода замерзает при +20 °C. Удивительные свойства метана

Все знают, что вода замерзает при 0 °C, но у этого физического правила есть исключения. Когда вода находится в нормальном состоянии, ее молекулы хаотично движутся – как посетители в крупном торговом центре. Когда вода превращается в лед, молекулы ходят строем, как солдаты на плацу, при этом они держатся друг от друга на расстоянии, создавая высокую плотность.

Есть вещество, в котором расстояние между молекулами гораздо больше, чем у воды, – это метан. Он может содержаться в трубопроводах, и тогда вода замерзает при +20 °C – потому что молекулы метана как бы расталкивают молекулы воды, уменьшая давление, увеличивая плотность и значительно повышая температуру замерзания. В почве вода может замерзнуть при +4 °C, если там присутствует много белка, чьи молекулы действуют подобно молекулам метана.

№ 73. По капле в 10 лет. Самый длинный эксперимент в истории

Иногда вещи не таковы, какими кажутся. Об этом говорили многие из великих, а австралийский профессор Томас Парнелл решил наглядно продемонстрировать данную аксиому своим студентам. Он взял кусок битума, который выглядит как твердое вещество, и решил доказать, что это – жидкость, просто очень вязкая. Для этого ему понадобились воронка, штатив, стеклянная емкость и… несколько десятков лет.

Эксперимент был начат в 1927 году. Профессор нагрел битум, налил его в запечатанную воронку и оставил в неприкосновенности на 3 года. Через этот период времени можно было начинать собственно эксперимент. Парнелл установил воронку на небольшой штатив, поместил под ней прозрачную емкость, распечатал дно воронки… и стал ждать, когда упадет первая капля жидкости, выглядящей как твердое вещество.

Ждать пришлось более восьми лет. Само падение капли профессору увидеть не довелось, он очень расстроился, но эксперимент не завершил. Вторая капля битума упала в 1947 году, третья – в 1954, четвертая – в 1962-м. Далее капли падали приблизительно с такой же периодичностью – раз в 8–9 лет. Это позволило ученым сделать потрясающий вывод: вязкость битума и ему подобных веществ (например, смолы) в 230 миллиардов раз больше вязкости воды.