аниц книги, вашими ногами и полом. Вы просто держитесь за вводящую в заблуждение коллекцию материи. То же самое происходит, когда вы что-то режете: нож или ножницы фактически не соприкасаются с материалом, а просто отталкивают атомы с пути.
Электромагнитная сила, удерживающая электроны вместе, примерно в 1036 раз сильнее, чем гравитационное поле Земли (то есть в 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 раз больше). Внутри атома электроны держатся сами по себе и полны решимости никогда не соприкасаться друг с другом, хоть им на самом деле не все равно: даже не глядя, они знают, где находятся все остальные электроны, но напускают на себя безразличный вид и остаются в стороне.
Все, что мы чувствуем, держась за руки, — наши электронные облака и электромагнитное поле. Осязание — это лишь антипатия объектов, намного меньших и гораздо более важных, чем мы с вами.
Почему я всегда попадаю под дождь
Количество осадков в различных местах на планете сильно варьируется, так что мы всегда можем поговорить о погоде. Наибольшее среднее количество осадков выпадает в индийской деревне Маусинрам в холмах Кхаси. Самое сухое (и темное) место на Земле — это хребет в Антарктике: воздух там в сто раз суше, чем в Сахаре.
Когда Солнце нагревает воду на поверхности Земли, она испаряется, поднимается в воздух и превращается в капли водяного пара. Достигая определенной высоты, пар охлаждается и конденсируется вокруг частиц в воздухе, превращаясь в облака (подробнее об этом в разделе «Облака разобьют ваше сердце»). Теплый воздух может содержать больше водяного пара, чем более холодный, но когда воздух любой температуры не может удерживать больше влаги, то он насыщается и теоретически обладает относительной влажностью 100%. Термин «влажность» относится к количеству водяного пара, присутствующего в воздухе.
Дождь может добраться до вас двумя способами: в процессе столкновения и слияния и в процессе Бержерона. В первом случае дождь образуется в облаках, которые находятся значительно ниже холодных верхних слоев атмосферы. Более крупные капли этих теплых облаков сталкиваются со своими маленькими соседями и сливаются с ними. Спустя примерно миллион капель это объединение становится достаточно тяжелым, чтобы выпасть на землю в виде дождя, не испарившись на пути вниз.
В верхних, гораздо более холодных слоях атмосферы дождь образуется иначе. Процесс Бержерона лежит в основе большинства осадков, с которыми мы сталкиваемся. В воздухе чистая вода не замерзает до тех пор, пока температура не достигнет –40°C, и поэтому «переохлажденные» капли воды окружают кристаллы льда, которые увеличиваются в размерах до тех пор, пока не образуется снежный кристалл. Набрав достаточно тяжести, такая капля падает, увеличиваясь в размерах по дороге. Если температура на всем пути ниже нуля, то капля выпадет в виде снега, но на пути вниз нередко встречается теплый воздух, и тогда капля тает и выпадет в виде дождя.
Вот самые известные и удивительные источники дождя: высокослоистые облака (легкие осадки), слоистые облака (морось), слоисто-дождевые (главный источник дождя) и кучево-дождевые облака (виновники сильных ливней и гроз).
Независимо от того, помните ли вы их имена и является ли облако еле видимым перышком или страшным серым гигантом, дождь, который они направляют в нашу сторону, приносит с собой некоторые очень специфические ароматы.
За минуты до бури некоторые люди способны почуять озон — форму кислорода, названную от греческого слова ozein («ощущать запах»). Он образуется, когда молния разрывает молекулы кислорода. Большинство из нас замечают этот чистый, чуть похожий на хлор запах только после дождя, особенно после сильной грозы. И хотя мы легко отличаем озон, человеческий нос гораздо более чувствителен к запаху геосмина — побочного продукта метаболизма бактерий в почве. Этот землистый, влажный запах заставляет человека ощутить себя таким чистым, как будто его протащили сквозь облако. Именно геосмин и масла, выделяемые некоторыми растениями после дождя, создают запах, который люди чаще всего ассоциируют с влажной погодой. В 1964 году два австралийских исследователя — Изабель Джой Беар и Ричард Томас — придумали термин «петрикор», пытаясь определить источник запаха дождя. «Петрикор» составлен из греческих слов petra («камень») и ichor (кровь богов в греческой мифологии). Это приятный запах, который возникает после дождя в период засухи или просто когда дождь падает на сухую почву.
Эволюция
Теория эволюции — одно из важнейших достижений современного биологического мышления. Этот термин обозначает связанность всех живых организмов, постепенные изменения видов и их диверсификацию в течение миллионов лет. Это процесс, в результате которого мы стали теми, кого видим в зеркале.
Опираясь на понятие естественного отбора, Чарльз Дарвин изложил теорию эволюции в середине XIX века в книге «Происхождение видов», содержание которой стало основой эволюционной биологии. Дарвин представил идею, что популяции медленно эволюционируют в течение поколений, и хотя ученые в целом приняли его теорию, лишь в 1930–1940-х годах его концепция адаптации стала центральной в современной теории. На сегодня это одна из наиболее объединяющих концепций в областях науки, изучающих жизнь.
Эволюция заметна, когда различия внутри вида приводят к тому, что организмы со временем лучше приспосабливаются к окружающей среде: они становятся менее подвержены болезням, повышается вероятность выживания. Эти характеристики с большей вероятностью передаются потомству, что приводит к значительным изменениям, которые происходят постепенно и незаметно, если только не оглянуться на миллионы лет назад.
Ученые подсчитали, что на планете может существовать около триллиона различных видов, и, возможно, людьми описана и изучена всего лишь одна тысячная процента. Но у всей жизни на Земле, если отойти достаточно далеко назад, был общий предок, известный как «последний универсальный общий предок» (LUCA — last universal common ancestor). Этот предок, каким бы он ни был, мог жить около 4 миллиардов лет назад.
Что касается людей, мы были не одиноки до недавних пор: существовал по крайней мере десяток других видов ранних людей, некоторые одновременно с другими, некоторые даже в то же время, что и вид Homo sapiens (вы и я). Остались лишь мы, и наше генетическое разнообразие удивительно мало по сравнению с другими приматами — это разнообразие измеряется при помощи «эффективной величины популяции», то есть количества особей, необходимых для воспроизведения разнообразия всего вида. Понадобится всего 15 тысяч человек, чтобы воссоздать генетическое разнообразие всего человечества — целых 7 миллиардов. Для сравнения, у некоторых видов мышей эффективная величина популяции более полумиллиона.
Независимо от того, знаете вы об эволюции немного или прекрасно разбираетесь в тонкостях этого процесса, приятно и полезно вспомнить, насколько древними являются все родственные линии: мы все всего лишь ноги и чешуя, позвоночник и его отсутствие, дыхание на вершине горы, но не под водой, одни лишь крылья и оставшиеся зубы мудрости.
Периодически
Периодическая система, пожалуй, самый важный справочник в химии. Это тщательно организованная таблица всех элементов, найденных во Вселенной. Известных элементов в настоящее время 118, из них около 90 встречаются в природе, а остальные созданы искусственно или получены синтетическим методом (человеком созданы элементы с атомным номером выше 92). Все они размещены в таблице в порядке возрастания атомных номеров, которые обозначают число протонов в ядре. Водород — первый элемент, поскольку в его ядре содержится один протон, а элемент с наибольшим числом протонов в настоящее время — оганесон.
Составленная из строк-периодов и столбцов-групп, периодическая таблица включает в себя семь периодов и восемнадцать групп, причем элементы в одной группе имеют схожие свойства или характеристики. Этот повторяющийся паттерн в отношении их свойств называется «периодическим законом», а свойства пока не открытых элементов можно предсказать с помощью таблицы. Названия последних четырех элементов в таблице были утверждены в конце 2016 года. По традиции, открытый элемент называют в честь мифологического персонажа, минерала, места, свойства элемента, иногда ученого. Оганесон — один из этих четырех элементов, и его назвали в честь профессора Юрия Оганесяна, одного из ведущих исследователей сверхтяжелых элементов. Остальные три элемента — нихоний (от слова nihon — одного из названий Японии на японском языке), а также московий и теннессин (в честь сотрудничества с учеными в Москве и Теннесси).
Считается, что периодическую таблицу в 1869 году создал русский химик Дмитрий Менделеев. Ранее существовали и другие версии, но его вариант стал первым, одобренным учеными, и до сих пор таблицу иногда называют таблицей Менделеева. В его оригинальной таблице было только шестьдесят три элемента, но он корректно предсказал существование и свойства многих других. Таблица удивительным образом упорядочена: она помогает химикам понять и спрогнозировать, как тот или иной элемент будет взаимодействовать с другими элементами, в какие типы химических реакций он сможет вступать.
Это наше элементарное существование в целом, методично и тщательно изложенное в виде букв и крошечных чисел — чисел невидимых объектов.
Запах мертвых звезд
Несколько лет назад астрономы открыли одну из самых старых звезд в известной Вселенной. Судя по ее возрасту, она сформировалась примерно в период Большого взрыва — около 13,8 миллиарда лет назад — и находится всего в 6000 световых лет от нас. Эта звезда по имени SMSS J031300.36-670839.3 (сокращенно SM0313) расположена в созвездии Южной Гидры. Ее можно увидеть с помощью большого телескопа. SM0313 сформировалась из остатков некоей первичной звезды, которая была как минимум в шестьдесят раз больше нашего Солнца.