Аркадій лікум - все про все
У міру того, як ставали відомі певні особливості світла, ідея корпускулярної природи світла здавалося почала відмирати. Однак розвиток науки тривало, і, врешті-решт, вчені прийшли до висновку, що природа світла може бути пояснена тільки об'єднанням двох теорій. Експериментальні дослідження показали, що кожна з них може бути справедлива. Початок об'єднаної теорії поклав французький фізик Луї де Бройль, який ввів поняття хвиля-частинка. Таким чином, точного і однозначної відповіді на питання, що таке світло, просто не існує.
Що таке шум?
Звук породжується механічними коливаннями. Однак для того, щоб ці коливання стали чутні, вони повинні відбуватися в який-небудь середовищі: повітрі, рідини або твердому тілі. Завдяки середовищі звук коливань може достічьухаслушателя. Коливання можуть бути правильними, тобто, іншими словами, об'єкт створює в середовищі хвилі, які прямують через строго певні часові проміжки. У цьому випадку результатом є мелодійний звук. Однак, якщо коливання неправильні, то їх вплив на наші вуха доставляє набагато менше задоволення. Звук, який є результатом подібних коливань, називається шумом. Звуки відрізняються один від одного по гучності, висоті і тембру. Гучність звуку залежить здебільшого від видалення вуха слухача від звучить об'єкта, а почасти від амплітуди коливання останнього.
Слово амплітуда означає відстань, яке проходить тіло від однієї крайньої точки до іншої під час своїх коливань. Чим більша ця відстань, тим голосніше звук. Висота звуку залежить від швидкості або частоти коливань тіла. Чим більше коливань здійснює об'єкт за одну секунду, тим вище вироблений ним звук. Однак два звуку, абсолютно збігаються за гучністю і висоті, можуть відрізнятися один від одного. Музикальність звуку залежить від числа і сили обертонів, присутніх в ньому. Якщо змусити струну скрипки коливатися уздовж всієї довжини так, щоб при цьому не виникало ніяких додаткових коливань, то буде чути найнижчий тон, який вона тільки здатна зробити. Цей тон називається основним.
Однак, якщо на ній виникнуть додаткові коливання окремих частин, то з'являться додаткові більш високі ноти. Гармонуючи з основним тоном, вони створять особливе, скрипковий звучання. Ці вищі в порівнянні з основним тоном ноти і називаються обертонами. Вони-то і визначають тембр того чи іншого звуку.
Що таке вічний двигун?
Сотні років люди мріяли створити механізм, який, будучи одного разу наведеним в рух, продовжував би його, виконуючи корисну роботу, при цьому не черпав би енергію із зовнішнього джерела. Однак кожна з відомих нам машин вимагає наявності джерела енергії. Наприклад, крила вітряних млинів обертаються за рахунок енергії вітру, а двигуни автомобіля працюють, використовуючи енергію, що вивільняється при спалюванні палива. Ідея вічного двигуна полягає в тому, що в процесі своєї роботи він повинен сам для себе виробляти енергію.
Іншими словами, всякий раз, здійснюючи повний цикл, тобто повертаючись вісходное стан, він повинен зробити більше енергії, чемупотребіл. Більшість людей, які намагалися придумати вічний двигун, виходили з будь-яких практичних міркувань. Вони думали про те, як чудово було б, якщо б механізм качав воду ілімолол зерно, не вимагаючи ніяких затратенергіі. Чи можливе створення такого двигуна?
Будь-який науковець відповість вам на це питання негативно, бо існування подібного механізму суперечило б одному з найголовніших законів природи: закону збереження енергії. Згідно з цим законом, енергія в природі не створюється і не знищується. Енергія може переходити з однієї форми в іншу, вивільнятися, накопичуватися або розсіюватися. Однак її не можна створити, і це означає, що всякий механізм повинен мати джерело енергії. За історію людства були зроблені тисячі спроб вирішити задачу створення вічного двигуна. Вони почалися задовго до того, як був відкритий закон збереження енергії. Навіть після того як це сталося, з'являлося чимало повідомлень про те, що подібний апарат нарешті вдалося сконструювати. Однак в кожному такому випадку згодом виявлялися помилки винахідника або просте шахрайство.
Що таке вакуум?
Більшість людей вважають, що вакуум - це простір, в якому абсолютно нічого немає. Однак, як стверджують вчені, такого бути не може. Вони вважають, що не існує такого місця, де не було б взагалі ніякої матерії: жодної молекули газу або частинки пилу. Таким чином, вакуум в дійсності є простором, де дуже мало матерії. Глибокий вакуум означає майже повна її відсутність. Однак головну роль у цій фразі грає слово "майже".
Одним з найбільш простих способів отримання вакууму є відкачка повітря з посудини, в якому він і створюється. В даний час існують досить потужні насоси, здатні створювати дуже глибокий вакуум, необхідний як для наукових, так і для різних виробничих цілей. Такі насоси, наприклад, створюють вакуум в електричних лампочках при їх виробництві. Якщо б в лампочці залишався кисень, що міститься в повітрі, то при її включенні нитка розжарення згоріла б за частку секунди. У найсучасніших лампочках вдається відкачати за допомогою вакуумних насосів майже все повітря. Те ж саме можна сказати і про електронні лампах в телевізорах або радіоприймачах, в яких перед запаюванням отсасиваюткак якомога більше повітря.
Іншим добре знайомим всім предметом, в якому використовується вакуум, є звичайний термос. Він має подвійні стінки, в проміжку між ними створюється вакуум. Оскільки кількість молекул газу в цьому просторі невелика, вони знаходяться на великій відстані один від одного, і тим самим передача тепла між ними зменшується. Тому, якщо в спекотний літній день налити в термос холодне молоко, воно залишиться холодним. І навпаки, гарячий чай не остигне в термосі, навіть в саму морозну погоду.
Що таке матерія?
Все, що займає хоч якесь простір в будь-якому місці Всесвіту, називається матерією. Існує три стану матерії: тверде, рідке і газоподібне. Матерія також ділиться на органічну і неорганічну. Рослини, тварини, люди є зразками живої матерії. Дрова, одяг з бавовни і шерсті, гречана крупа також відносяться до неї, бо колись вони були частиною якогось живої істоти. Все інше: залізо, мідь, скло, вода, повітря і т. Д. - є неорганічну матерію.
Будь-яка матерія, незалежно від її форми або стану, складається з атомів. Самі ж атоми в своєму складі мають центральне ядро і обертаються навколо нього електрони. Електрони - це маленькі, що знаходяться в постійному русі частинки електрики. Хоча атоми настільки малі, що людині навіть не під силу уявити собі їх розміри, проте між ядром і електронами є значна порожній простір. За обсягом воно набагато перевищує сумарний обсяг частинок, з яких побудований атом.
Таким чином виходить, що матерія насправді являє собою в основному порожнечу! Неважливо, чи це людина або цегляна стіна. Якби з вас видалити всі порожній простір, залишивши лише саму тверду основу, то ви б зменшилися до розмірів крихітної таблетки. Якби все атоми були однаковими, то в світі існував би лише один вид матерії. Однак їх існує понад сто різновидів, кожна з яких окремо від інших утворює найпростіший вид матерії, званий елементом. Золото, залізо, йод, кисень, мідь начисто вигляді представляють собою окремі елементи.
Матерія, побудована з комбінацій різних атомів, що з'єднуються один з одним міцними зв'язками, називається речовиною. Найменша частка речовини називається молекулою. Чим ближче один до одного розташовуються атоми і молекули, тим більше "щільним" є даний вид матерії. Чим щільніше матерія, тим вона важче. Тому, наприклад, золото важче деревини. Матерія може переходити з одного стану (твердого, рідкого або газоподібного) в інше. Її не можна повністю знищити, однак можна перетворити в енергію.
Які розміри молекул?
Молекула - це найменша частинка речовини, яка може існувати окремо і при цьому зберігати його властивості. Наприклад, якщо ви якимось чином зруйнуєте молекулу цукру і вона розпадеться на складові її елементи, то вони не будуть мати властивості цукру, в тому числі кольором і смаком. Прості молекули, наприклад молекули більшості газів, складаються з двох-трьох атомів. А у деяких газів, таких як гелій і неон, - взагалі з одного. Однак існують і такі, які мають в своєму складі тисячі атомів, з'єднаних один з одним в складній послідовності. Часто буває, що молекули містять кілька однакових атомів. Наприклад, молекула води складається з двох атомовводорода і одного - кисню.
Молекула чистого природного каучуку, з якого отримують гуму, складається приблизно з 75 000 атомів вуглецю і 100 000 атомів водню. Так що, як бачите, молекули різних речовин сильно відрізняються за своєю величиною. Так, розмір молекули води вимірюється мільярдними частками сантиметра. Молекула гуми в тисячі разів більше. Форма молекул може бути так само самою різною: одні з них згорнуті в клубочок, що нагадує футбольний м'яч, а інші представляють собою довгі нитки. Практично неможливо наочно уявити собі справжні розміри молекул. Всього лише в 10 куб. см льоду міститься більше 300 мільйонів мільярдів молекул (якщо записати це число цифрами, то вийде трійка, після якої 20 нулів). До того ж не слід забувати, що більшу частину цього шматка льоду займає порожній простір.