Наука Гарри Поттера. Завораживающие знания, лежащие в основе магии, гаджетов, зелий и многого другого

Взрывное заклятие используется для разрушения твердых предметов, разбивая их на куски или превращая в мелкую пыль. Гарри применил его против живой изгороди, но сумел прожечь в ней лишь небольшую дыру, в то время как этим же заклятием легко уничтожили заполненные пророчествами полки в Отделе тайн.

Если бы мы хотели добиться того же эффекта, нам сперва пришлось бы определиться с твердым материалом, подлежащим разрушению, а уже затем найти наиболее подходящий метод для исполнения задуманного. Однако какой бы метод мы ни использовали, по сути, все сводится к поиску способа разорвать связи, удерживающие материал вместе. Практически всегда это будет связано с какой-либо физической, химической или биологической реакцией. Итак, какими способами мы могли бы воспроизвести эффект «Редукто!»?

Химические реакции

Химическая реакция – это процесс, при котором вещество приобретает или теряет электроны. Если обмен электронами не произошел, то в нашу категорию такое взаимодействие не попадет. К повседневным химическим реакциям относятся скисание молока, появление ржавчины и окисление, то есть горение. При всех химических реакциях связи между атомами и молекулами разрушаются и образуются новые.

Какие химические изменения могут превратить твердое вещество в пыль или привести к его возгоранию, взрыву или раскалыванию на куски?

В случае прожигания отверстия в живой изгороди, как правило, будет правильно предположить, что имело место горение. Реакция горения заключается в том, что вещество, называемое окислителем, вступает во взаимодействие с другим веществом, называемым топливом. Окислитель действует, забирая электроны из топлива и попутно высвобождая энергию. Существует множество окислителей разной силы, но основным в реакциях горения на Земле выступает кислород, именно поэтому для разжигания огня необходим доступ воздуха.

В реакции горения кислород забирает электроны из топлива, и мы говорим, что топливо окислено, потому что оно потеряло электроны. Процесс, при котором кислород приобретает электроны называется восстановлением. И пока топливо продолжает окисляться, кислород продолжает восстанавливаться, и вы не можете получить один процесс без другого.

Соответственно, реакции такого типа известны как окислительно-восстановительные, также называемые редокс (от английского reduction-oxidation). Горение – это быстродействующий редокс, в то время как коррозионный процесс, к примеру, ржавление, является гораздо более медленным редоксом.

Может возникнуть соблазн связать с Взрывным заклятием восстановительную часть редокса, однако при прожигании живой изгороди будет правильнее сказать, что волшебник окисляет живую изгородь через горение. В таком случае можно ли Взрывное заклятие считать крайней формой окисления?

Экстремальное окисление

Существуют различные окислители с разной способностью отбирать электроны. Одним из самых сильных является чрезвычайно химически активное и высокотоксичное вещество трифторид хлора, который может самопроизвольно воспламеняться при смешивании с другими веществами. Он взаимодействует со всеми известными видами топлива, а также тканью, деревом, асбестом, стеклом, человеческой плотью и водой, с легкостью создавая взрывную реакцию. Проводились исследования на предмет возможного использования данного вещества в качестве ракетного топлива, но по итогам его признали слишком опасным.

Если заклинание «Редукто» запустило химическую реакцию типа окисления деревянного стола, потребуется немало времени, чтобы действительно сжечь его дотла, и, соответственно, волшебнику придется манипулировать скоростью реакции, чтобы завершить процесс быстрее. В химии для достижения этой цели используются катализаторы, также может помочь и повышенная температура. Катализатор – вещество, которое ускоряет скорость реакции, не расходуясь в процессе и не изменяя себя химически.

Когда Парвати Патил наложила столь мощное заклятие, что превратила стол со всеми вредноскопами в пыль, вероятно, ее заклинание окисляло дерево, используя некий сверхмощный магический катализатор. Однако, как обнаружили маглы, быстрое окисление – дело очень рискованное, учитывая взрывоопасность подобной реакции. Кроме химии, какие еще способы мы могли бы задействовать для имитации Взрывного заклятия?

Физические реакции

Физическое изменение (реакция) – процесс, при котором происходит изменение какой-либо характеристики вещества (например, температуры, формы, цвета, размера) без изменения его состава. Например, когда лед нагревается, он переходит из твердого состояния в жидкое, но по-прежнему сохраняет химический состав воды. Говорят, что в этом случае вода изменила свое агрегатное состояние, то есть из твердого перешла в жидкое.

Другими примерами физических изменений могут быть раздавливание жестяной банки, кипячение воды, разбивание стакана, разрушение здания и измельчение перцовых зерен. Если «Редукто» действует, вызывая чисто физическое изменение, то в зависимости от цели приложения существует несколько физических процессов, которые смогут создать такой эффект.