Воздух. Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить

Я начала с рассказа о кошмарном сне моего детства: мне приснилось, что на Земле закончился воздух. Может ли он сбыться? В рамках целой планеты, надеюсь, это произойдет нескоро. Но существуют такие сферы повседневной жизни, где отсутствие воздуха может быть полезным. Например, чтобы избавить ковер от пыли. Пылесос по-английски называется vacuumcleaner, и это неспроста, ведь принцип его работы основан на вакууме, который создается двигателем. Задача двигателя пылесоса – вытолкнуть воздух, благодаря чему внутри корпуса прибора создается область низкого давления. Вы наверняка ощущали мощный поток воздуха, который исходит от задней части аппарата. Так вот, из-за того, что внутри корпуса пылесоса образуется вакуум, пыль, которую мы собираем при помощи шланга и щетки, стремится в эту искусственно созданную область низкого давления и засасывается в нее со свистом.

Вакуум пригодился и при создании термоса. Внутри каждого есть колба, из которой удален воздух, благодаря чему достигается отличная теплоизоляция. С помощью вакууматора, удаляющего воздух из упаковки, можно компактно хранить вещи и продукты. А еще безвоздушная среда – отличный шумоизолятор, ведь звук – это волна, которая распространяется в среде, а если нет среды (в нашем случае воздуха), значит, нет и звука. И конечно же вакуум используется в промышленности, различных приборах и научных экспериментах.

В идеале вакуум – это пространство, свободное от вещества, абсолютная пустота, в которой нет никаких частиц. Но абсолютный вакуум недостижим, не существует ни одного способа его получить, даже в космическом пространстве есть частицы. Так что под вакуумом я подразумеваю закрытую герметичную емкость, из которой удалены газы, в том числе и воздух. Что происходит в такой емкости? Во-первых, там сильное разрежение из-за минимального числа молекул вещества. Молекулы практически не соударяются между собой, что приводит к падению давления. Давление в вакууме значительно ниже, чем атмосферное. Из-за малого числа молекул нет теплопроводности и не распространяется звук.

Вакуум бывает разного качества, вернее, различной интенсивности. Всё зависит от способа его получения. Получить безвоздушное пространство можно при помощи такого прибора, как вакуумный насос, а с применением низкотемпературного жидкого гелия или водорода создается интенсивный вакуум. В общем, избавиться от воздуха – та еще задача, но и здесь человек преуспел.

Кстати, что произойдет с живым теплокровным организмом, если он окажется в вакууме, например попадет в открытый космос без скафандра? К счастью, такие эксперименты не проводились и описаны лишь в фантастических книгах и фильмах. Можно предположить, что вся жидкость из тела быстро испарится, ткани станут похожи на сублимированную землянику из сухого завтрака. Вместе с тем тело начнет раздуваться из-за расширения газов, которые присутствуют внутри организма, в легких и кишечнике. Человек в прямом смысле слова будет пухнуть на глазах. Ну и, конечно же, одновременно задыхаться из-за отсутствия кислорода.

Так себе картина получается, если честно. Хорошо, что вы сейчас на планете Земля читаете эту книгу и вокруг вас – воздух. И это не сон.

Список литературы

Часть I. Что такое воздух?

1. https://cchcs.ca.gov/wp-content/uploads/sites/60/2017/08/MassHungerStrikeCareGuide.pdf. Службы исправительного здравоохранения Калифорнии (CCHCS). Руководство по голодовке, голоданию и возобновлению питания, 2013.

2. https://www.bbc.com/russian/science/2014/07/140721_vert_fut_how_long_without_air. Суэйн Ф. Сколько можно продержаться без воздуха. – BBCNews, 21.06.2014.

3. Kshudiram S. The Earth’s Atmosphere: Its Physics and Dynamics. – Berlin: Springer, 2008.

4. Хейзен Р. История Земли. От звездной пыли – к живой планете: Первые 4 500 000 000 лет. – М.: Альпина нон-фикшн, 2015.

5. Журавлев А. М. Сотворение Земли: Как живые организмы создали наш мир. – М.: Альпина Паблишер, 2018.

6. https://www.nature.com/articles/nature10890. Sanjoy M. Som, David C. Catling, Jelte P. Harnmeijer, Peter M. Polivka & Roger Buick. Air density 2.7 billion years ago limited to less than twice modern levels by fossil raindrop imprints // Nature. 2012. № 484. С. 359–362.

7. Богданкевич. О. В. Лекции по экологии. – М.: Физматлит, 2002.

8. Степановских А. С. Экология: Учебник для вузов. – М.: Юнити-Дана, 2001.

9. Бабьева И. П., Зенова Г. М. Биология почв. – М.: Издательство МГУ, 1983.

10. Стекольников И. С. Физика молнии и грозозащита. – М.-Л.: Изд-во Акад. наук СССР, 1943.

11. http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/9805_054.pdf. Кукушкин Ю. Н. Химические элементы в организме человека // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 5. С. 54–58.

12. Германов Н. И. Микробиология. – М.: Просвещение, 1969.