Всё о науке за 60 минут

Пламя свечи тоже стоит рассмотреть повнимательнее. Непосредственно над фитилем и вокруг той его части, что возвышается над воском, пламя немного темнее. Это пары воска, не сгорающие из-за недостатка кислорода. Но по мере того как они поднимаются, с ними смешивается все больше кислорода, и мы попадаем в пылающую оранжевую часть пламени, где воск начинает гореть. Однако и в этой области кислорода все еще недостаточно, поэтому воск сгорает не полностью и оставляет часть углерода из воска в виде частиц, а не углекислого газа. Такой углерод становится очень горячим и оранжевым – вот почему верхушка пламени свечи обладает именно таким цветом. Есть в пламени и третья часть, хотя заметить ее очень сложно. Оранжевую область обрамляет почти невидимый сине-желтый слой глубиной около 2 мм. Чтобы увидеть его, попробуйте установить свечу на темном фоне и осветить ее сбоку. Внимательно посмотрите вдоль вертикальных краев и сможете обнаружить едва уловимую разницу во внешней стороне пламени. Это та область, где кислорода достаточно для полного сгорания свечного воска. Также это самая горячая часть пламени.

Есть и еще одна простая демонстрация, помогающая выявить некоторые свойства пламени свечи. Для начала зажгите свечу и подождите немного, чтобы пламя разгорелось и стало устойчивым. Затем с зажженной спичкой в руке осторожно задуйте пламя. Вы увидите струйку чего-то похожего на дым, поднимающуюся из потухшего фитиля, – но это не дым, а пары воска. Теперь быстро поднесите зажженную спичку к фитилю на расстоянии нескольких сантиметров и погрузите ее в поток паров воска. Как только вы это сделаете, пламя прыгнет от спички к фитилю и свеча мгновенно загорится вновь. Когда вы овладеете этим трюком, попробуйте использовать свечные щипцы, чтобы гасить пламя с минимальным возмущением воздуха (чтобы пары воска поднимались в строго вертикальном потоке). Попрактиковавшись, вы сможете заставить свечу загореться вновь с помощью спички, расположив ее на расстоянии до 5–6 см.

Вся эта наука и многие другие факты были подробно описаны в замечательной книге Фарадея «Химическая история свечи». Он не обошел вниманием и эксперименты, которые проводил с целью исследовать это, казалось бы, простое явление. Но при ближайшем рассмотрении «наука свечи» оказалась сложной. К счастью, книга Фарадея все еще издается, а также доступны цифровые копии, причем совершенно бесплатно. Так что ее определенно стоит прочесть.

03 Чудеса науки в домашнем быту

Прогресс технологии освещения

Это началось как ручеек, но превратилось в настоящее наводнение. Люди во всем мире массово отказываются от своих старых ламп накаливания в пользу новомодных компактных люминесцентных ламп. Правительства по всему миру принимают законы, запрещающие использование ламп накаливания. Бразилия и Венесуэла первыми вступили на этот путь еще в 2005 году, Австралия – в 2010 году, Великобритания – в 2011 году. На момент написания книги Россия, США и Китай уже тоже законодательно поддержали это начинание. Причина проста: лампы накаливания ужасно неэффективны как источник света. Они были представлены на рынке лишь потому, что не существовало экономически надежных конкурентов.

Традиционную лампу накаливания впервые продемонстрировал на практике не Томас Эдисон и даже не Джозеф Суон[15], а шотландец Джеймс Линдси в 1835 году в Данди. Хотя это изобретение значительно усовершенствовалось за почти 200 лет своего существования, лишь около 2 % энергии, поступающей в лампу накаливания, превращается в видимый свет. Сравните этот показатель с показателем ламп, на которые мы все постепенно переходим: компактная люминесцентная лампа преобразует в свет около 10 % энергии. Теперь понимаете, почему нас всех призывают сделать такой переход?