Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами

Уравнение непрерывности помогает нам понять буквальный смысл старой пословицы «стоячая вода всегда глубока». Когда быстрая и сравнительно мелкая река вливается в новое глубокое русло, скорость ее течения замедляется. Если представить себе, что русло реки углубляется вдвое, а ширина остается той же, скорость ее течения замедляется вдвое. Если бы она текла с прежней скоростью, став вдвое глубже, то вода возникала бы из воздуха.

Наука о храпе

Как и всё, что мы с вами до сих пор рассматривали, движущиеся жидкости, например воздух и вода, подчиняются всеобщему закону Вселенной – закону сохранения энергии. Более быстро движущиеся жидкости имеют большую кинетическую энергию. Но энергия не возникает из ничего. И если жидкость неожиданно начинает двигаться быстрее, увеличивая кинетическую энергию, она теряет другой вид энергии. И это происходит в связи с уменьшением давления. В физике это называется эффектом Вентури, и он помогает нам объяснить различные явления с жидкостями, которые вы, возможно, наблюдали, не понимая их природу. Например, если вы поднимаетесь вверх по каналу на одной барже, а рядом с вами плывет другая с такой же скоростью, два таких судна часто сталкиваются. Это происходит из-за того, что течение воды между ними ускоряется, а давление в нем падает, толкая баржи друг к другу.

А есть еще такое явление, как храп. Когда во сне воздух поступает в вашу глотку (верхнюю часть горла), то он ускоряется, и давление воздушного потока падает. Это заставляет глотку ненадолго смыкаться, а затем вновь открываться, что сопровождается неприятным звуком – храпом[258]. Почему же храпят не все? Словенский отоларинголог Игорь Фаждига попытался найти ответ на этот вопрос, обследовав 40 пациентов, которые храпели во сне громко, умеренно или совсем не храпели. Он обнаружил: когда храпящие люди вдыхают воздух во сне, их глотка сужается больше, чем у тех, кто не храпит. Чем больше сужается и вибрирует глотка, тем громче храп[259].

Важность жидкостей в нашей жизни

Кому интересны краны, шланги или плохо размешанный чай? Пыльные книжные полки не остановят мир. И даже плохие блендеры как-то справляются со своей работой. Действительно ли это важно? Как ни удивительно, ответ положительный.

Когда вы едете на работу на машине или велосипеде, аэродинамика делает вашу жизнь легче или труднее, заставляет вас тратить больше или меньше денег на бензин или доставляет в офис быстрее и с меньшими усилиями (если вы принимаете аэродинамическую позу и используете обтекаемый шлем). Что дает жизнь вашему дому? Электрический ток, бегущий по проводам, а также вода и газ, текущие по трубам, которые подчиняются всем законам гидродинамики. Законы гидродинамики обеспечивают здоровье: кровь течет по артериям и венам примерно так же, как вода в руслах рек, а воздух примерно так же наполняет ваши легкие. Так что гидро– и газодинамика зачастую важны для понимания всяких домашних прелестей вроде чистых книжных полок или хорошо размешанного чая. Жидкости дают энергию нашей жизни, а наука объясняет, как это происходит.

Глава 16. Вода, кругом вода

Из этой главы вы узнаете…

Что общего между булькающими водосточными трубами и перьевыми ручками.

Почему туалет – отличное место для того, чтобы сделать себе сандвич.

Почему обычная вода – лучшее средство для отопления дома.

Как наука может помочь вам сэкономить деньги на душе.

От воды никуда не деться. Малыши – пухленькие вместилища воды (они состоят из нее на 80 %, а взрослые – на 60 %)[260]. С Землей та же история: она на удивление странно названа, поскольку на самом деле на 75 % покрыта водой. А иногда кажется, что этот процент еще выше: если вы оказываетесь во влажном индийском муссоне или промозглой сырой зиме Северного полушария. Даже в наших домах царит вода. Вы можете думать, что главное в вашем доме – электричество. Но на самом деле это постоянно текущая и бурлящая вода.

Мне кажется, что лучшее время для того, чтобы поразмышлять о роли воды в нашей жизни, – когда вы нежитесь в теплой ванне, провожая взглядом разноцветные пузырьки геля и шампуней[261]. И чтобы подольше понежиться в этой благодати, есть все основания: вас охватывает блаженство, вы ощущаете расслабление и восстановление сил. Вот только одно, скорее всего, не приходит вам в голову, когда вы лежите в ванне или поете под душем: наука. Если отвлечься от вопросов гигиены, что вообще может дать наука для поддержания в порядке нашего тела? Ответ – очень многое. В заботе о теле важную роль играет вода, а в ее существовании – законы науки.

Почему мы любим воду?