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

Прожигание дыры в живой изгороди – вполне реализуемая технология. Взрывание стеклянных предметов также возможно либо с помощью звуковых волн, совпадающих с собственной частотой стекла, либо путем создания ударных волн. Они могли бы разбить стеклянные полки и способны нести необходимую для этого энерги. Но чтобы разбить кирпич, они должны быть мощнее во много раз.

В меньших масштабах возможно разрушать камни внутри тела, используя сверхзвуковые ударные волны. А вот древесину труднее превратить в пыль, если только вы не готовы прождать, пока объект не сгорит дотла. Итак, у нас есть технологии, которые могут частично воспроизвести эффекты «Редукто!», но о полнофункциональной универсальной технологии в настоящее время не может быть и речи.

Как волшебник может создавать огромные огненные шары?

Огонь. Святой Грааль древних людей. По легенде, Прометей украл его у богов, дабы подарить человечеству, но как бы мы ни получили его, с появлением огня мир кардинально изменился. В добыче огня люди перешли от использования естественных пожаров, вызванных такими явлениями, как удары молнии или вулканическая активность, к волнующим технологиям перетирания палочек и высекания искры из камня. Теперь мы можем просто использовать спички или зажигалку, но древним людям эти устройства показались бы такими же волшебными, как возгласы «Инсендио!» или «Лакарнум Инфламаре!», после которых пламя вылетает из кончика волшебной палочки. Как же волшебник мог создать огненный шар с помощью своей палочки?

Рецепт для горения

Как уже говорилось, огонь – это результат химической реакции, при которой выделяются тепло и свет. То есть горение является экзотермической реакцией – процессом, связанным с выделением тепла.

Создание огня на Земле в общем случае требует наличия трех ингредиентов: топлива, тепла и кислорода, который, к счастью, составляет 21 % воздуха, которым мы дышим. Их обычно называют пожарным треугольником. Если какая-либо из составляющих отсутствует, возгорания не произойдет. Итак, чтобы успешно вызвать пламя из волшебной палочки, в наличии должны быть все три части пожарного треугольника. Поскольку действие поттерианы происходит на Земле, с кислородной частью особых проблем нет. Хотя если в помещении очень мало или совсем нет свободного кислорода, палочке потребуется собственный окислитель, как ракетам в космосе. Топливо, которое они используют, включает окислитель, позволяющий обеспечить горение в космическом вакууме, невзирая на отсутствие кислорода. Но мы все же будем рассматривать только среды, где достаточно кислорода, и весь фокус в том, чтобы придумать, как создать горение с помощью палочки.

Огненные палочки

Волшебная палочка является для владельца способом направлять свою магическую энергию. Каждая из них сделана из определенного сорта дерева и содержит магическую сердцевину, влияющую на поведение палочки. Но как она может манипулировать кислородом, топливом и теплом, чтобы создать огонь?

В мире маглов самым распространенным способом получения пламени являются зажигалки, существующие в различных вариантах уже более века. Они работают за счет воспламенения топлива в присутствии кислорода. Нетрудно придать зажигалке форму палочки; например, зажигалки для барбекю уже достаточно длинные, реально существуют и продукты, описываемые как палочные зажигалки. Конечно, палочка умеет гораздо больше, чем просто разжигать пламя, поэтому заполнение ее жидкостью для зажигалок, такой как бутан или бензин, причнит слишком много ущерба другим функциям. Хотя и это уже что-то.

Если вы возьмете прозрачную одноразовую зажигалку, то увидите, что внутри содержится жидкое топливо. Эта жидкость – просто газ под большим давлением. Как правило, газы превращаются в жидкость при сильном сжатии или охлаждении, а дальнейшее понижение температуры приведет к их замерзанию до твердого вещества. Топливо будет занимать меньше места в жидком или твердом виде, поэтому любую его разновидность, предназначенную для волшебной палочки, более эффективно будет хранить в одном из этих состояний.

Мы окружены разнообразными видами топлива во всех возможных агрегатных состояниях. Твердое топливо включает уголь и древесину, хотя на самом деле они не отвечают непосредственно за создание пламени. Когда эти материалы становятся достаточно горячими, то происходит реакция, называемая эндотермическим пиролизом, в результате которой образуются легковоспламеняющиеся газы. Именно эти газы затем сгорают с образованием света и тепла. Это тепло частично возвращается в процесс в рамках цепной реакции, которая является еще одной важной опцией для распространения огня. Настолько, что теперь ее часто включают в состав пожарного треугольника, преобразуя его в так называемый пожарный тетраэдр. Итак, как же палочка может обеспечить наличие всех необходимых элементов?