Вот так книга!
«Почему я всегда попадаю под дождь?» и еще три вопроса о том, как устроена наша Вселенная
6 июля 2021 1 051 просмотр
Вот так книга!
«Почему я всегда попадаю под дождь?» и еще три вопроса о том, как устроена наша Вселенная
6 июля 2021 1 051 просмотр

Мария Курамина
Мария Курамина

«Вкус Солнца» — поэтичное исследование принципов, законов и чудес, которые управляют нашей Вселенной и нашей повседневной жизнью. Делимся историями из этой книги. Пусть они вдохновят вас на собственные исследования.

Я буду там, где синева

Трудно найти человека, который равнодушен к голубому цвету, и, конечно, ему пришлось бы непросто: 71% поверхности Земли покрыт сверкающей соленой водой, а небо нередко имеет чудесный лазурный оттенок. Учитывая, как широко распространен этот цвет, странно понимать, что на протяжении большей части истории человечества (за исключением египтян) у нас даже не было слова для его обозначения.


Вкус Солнца

На самом деле в природе голубой цвет на удивление неуловим: растения с большим количеством антоцианов в составе и правда окрашены в голубой (хороший пример — черника), а вот подавляющее большинство живых существ этот пигмент не производят. По этой причине синяя окраска животных чаще всего обусловлена не наличием голубого пигмента, а иризацией — избирательным отражением.

Явление, известное как «рассеяние Рэлея», лежит в основе и окраски североамериканской птицы Cyanocitta cristata (она же — голубая сойка), и небесной синевы. Перья голубой сойки содержат меланин и казались бы черными, если бы не крошечные воздухоносные мешки, которые рассеивают свет, — поэтому нам кажется, будто оперение этой птицы переливается бесконечными оттенками синего. А когда мы пристально смотрим на небо, то наблюдаем, как солнечный свет входит в атмосферу Земли и сталкивается с частицами в воздухе. По сравнению с другими цветами, содержащимися в свете, синий имеет меньшую длину волны и, следовательно, рассеивается больше. Результат этого рассеяния? Голубые небеса!

Океан кажется синим по той же самой причине: молекулы воды поглощают красные, желтые и зеленые волны, а волны синего спектра отражают. При этом цвет может отклоняться в сторону зеленого или даже красного, когда свет отражается от частиц или осадка в воде. Но еще сильнее на цвет океана влияет фитопланктон — крошечные организмы, которые не только содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез, но и отражают зеленую часть спектра, а значит, вода в тех регионах, где они живут, выглядит намного зеленее, чем там, где их мало (как в чистых водах Карибского бассейна).

Берлинская лазурь, темно-синий, кобальтовая синь. Можно закрыть глаза, но синева останется в душе.


Иллюстрация из книги

Пусть горы мирно спят

Большинство гор на Земле — это результат невежливой толкотни тектонических плит, символ разногласий, которые остаются неразрешенными в течение миллионов лет. Тектонические плиты — блоки земной коры, отвечающие за дрейф континентов, землетрясения и вулканы, глубокие океанические траншеи и целые горные хребты, — сложились в драматические складки так же легко на вид, как лист бумаги.

На Земле всего четырнадцать гор высотой более 8000 метров, и самая высокая из них — гора Эверест в Гималаях, которые простираются через всю Азию, направляясь из Афганистана через Пакистан и Индию в Непал, в Тибет через Бутан, а потом исчезают в Мьянме. Среди гор есть вулканические, но Эверест к ним не относится — эта гряда начала расти 40 миллионов лет назад в результате столкновения двух континентов. Вершина Эвереста — это более мягкая осадочная порода, образованная из скелетов существ, которые спокойно плавали в теплом океане. Непальцы называют его Сагарматха, что означает «мать Вселенной», и он до сих пор немного увеличивается из года в год.

Хотя универсального определения горы не существует, большинство геологов согласны с тем, что гора должна возвышаться по крайней мере на 300 метров над окружающей территорией. Горы покрывают 20% поверхности Земли и являются домом для примерно 10% населения мира: мы укладываемся спать у них на боку. Большинство наших рек скромно берут начало в горах, в разреженном воздухе, а потом снабжают водой более половины человечества.

Как ни трудно в это поверить, раньше люди считали горы уродливыми и опасными. Только в конце XVIII века писатели-романтики постепенно прониклись красотой гор, и мы начали удивляться им и восхищаться при мысли о горных пиках. Сегодня мы можем удивляться и тому, к каким далекоидущим и ужасным последствиям привело наше хаотическое существование на планете. Таяние ледников в горах, вызванное глобальным потеплением, сказалось даже на вращении Земли вокруг своей оси, поскольку вес воды, которая ранее содержалась в этих ледниковых слоях, перераспределяется из более высоких в более низкие широты.

Именно такую реальность нельзя игнорировать: держи, отпускай, держи снова. Не будьте теми, кто бродит вокруг, отводя взгляд и держа руки в карманах.


Иллюстрация из книги

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. 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 по- этому «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.


Иллюстрация из книги

Вкус Солнца

Мы то, что мы едим, и все мы едим Солнце.

Солнце великолепно: оно счастливо пылает уже миллиарды лет и, скорее всего, будет существовать еще миллиарды. Но мы обычно замечаем его лишь пару раз в день. Иногда чаще — если оно бьет в глаза водителю или мы ждем, когда высохнет белье, развешенное на веревках.

Но если сегодня вы съели растение или животное, которое съело растение (или, быть может, вы планируете позже подкрепиться половинкой грейпфрута), то вы попробовали Солнце: его свет, энергию и краткую историю его жизни.

Почти во всех видах растений протекает процесс фотосинтеза, который позволяет им с помощью всего лишь воды, хлорофилла, углекислого газа и небольшого количества солнечного света производить собственные питательные вещества (которыми в дальнейшем питаемся и мы). На первых этапах процесса энергия Солнца расщепляет существующие молекулы воды на кислород и водород, причем растение возвращает кислород в атмосферу, и мы дышим. Водород участвует в выработке глюкозы, благодаря которой растение живет и развивается: покачивается из стороны в сторону, отслеживает ход времени, замечает любопытные пальцы тех, кто бережно поглаживает его листья. Мы потребляем именно это усваиваемое солнечное топливо.

В отличие от растений, мы, животные, не можем получать энергию напрямую от огненных звезд. На самом деле мы жутко неэффективны, когда движемся, дышим или думаем о человеке, который улыбнулся нам вчера в 15:22. Все это оставляет нас полностью во власти растительного мира.

Подумать только: с начала времен мы работаем на солнечной энергии.

По материалам книги «Вкус Солнца»

Обложка: unsplash.com

Похожие статьи