Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Рецепт мороженого с жидким азотом

– Прежде всего следует приобрести жидкий азот. Различные промышленные предприятия поставляют его в 10–15-литровых изотермических контейнерах, где он может храниться в течение нескольких дней. Будьте аккуратны! Работа с жидким азотом сопряжена с опасностями, аналогичными работе с кипящей водой: требуются защитные очки и перчатки!

– Теперь нужно приготовить смесь для будущего мороженого. Лучше всего это сделать в металлической емкости (обязательно способной выдерживать сильные перепады температур). Например, можно смешать 100 г сахарной пудры, 250 мл цельного молока, 250 мл свежих сливок, щепотку соли и ароматизаторы на ваш вкус.

– Далее следует надеть защитные очки и влить в заготовку жидкий азот из расчета 1 часть азота на 2 части смеси для мороженого. Размешать деревянной ложкой. Повторить операцию.

– Сервируйте получившееся мороженое… и приятного аппетита!

Отставим мороженицы в сторону и призовем на помощь технологию! Можно запросто получить отличное мороженое в течение нескольких десятков секунд, при условии наличия жидкого азота. В самом деле, переход азота из жидкого в газообразное состояние происходит при атмосферном давлении при температуре –196 °C. При заливке жидкого азота в заготовку (см. врезку выше) очень быстрое испарение азота (которое можно сопоставить с поведением воды, влитой в кипящее масло) провоцирует одновременно и мгновенное замораживание сливок в микрокристаллы, и образование пузырьков азота (илл. 4). Пузырьки, содержащиеся в таком мороженом, безвредны, ведь азот содержится и в воздухе, которым мы дышим, составляя более 78 % его объема.

4. Производство мороженого с использованием жидкого азота уже осуществляется в некоторых странах в специализированных кафе-мороженых. При контакте с жидким азотом водяной пар конденсируется, что служит причиной красивейшего явления: образования белоснежных облаков вокруг устройства…

Часть 4 Странный квантовый мир

В заключительной части, дорогой читатель, нам предстоит путешествие в удивительный, недоступный непосвященным мир. Мир, обычно открытый лишь тем, кого не пугают самые сложные уравнения и самые необычные математические методы.

Просим вас запастись терпением и довериться нам, как когда-то Данте доверился своему проводнику во время путешествия в Ад.

Не пытайтесь сразу разобраться во всем, потому что тайны квантового мира, как и закоулки Дантова Ада, бесчисленны и еще ждут своих исследователей. Скорее всего, некоторые из них до конца не поняты и вашими проводниками…

Глава 22

Неопределенность – основа квантовой физики

Нельзя точно измерить одновременно и положение, и скорость частицы. Этот «принцип неопределенности» противоречит здравому смыслу. Тем не менее он лежит в основе квантовой физики, которая описывает мир в масштабе нанометров.