Пять вопросов о природе, на которые каждый должен знать ответы — Naked Science
9 минут
Редакция

Пять вопросов о природе, на которые каждый должен знать ответы

Почему небо голубое? Сколько лет Земле? Когда погаснет Солнце? Что такое радуга? Из чего сделаны облака? Детские вопросы, над которыми бились крупнейшие умы в течение многих столетий. 

Depositphotos_17371233_m
©Wikipedia

Почему небо голубое?

 

Этот, на первый взгляд, детский вопрос уже в течение многих десятилетий постоянно задается студентам-физикам на экзамене по оптике. И хотя от будущих ученых ожидается развернутый ответ с применением сложных формул и графиков, простым смертным также не помешает иметь общее представление о цвете небосвода.

 

Небо кажется нам голубым из-за особенности рассеяния солнечных лучей. Ведь свет от солнца прежде чем достигнуть наших глаз, проходит через толщу земной атмосферы, заполненной различными газами и частицами, которые поглощают или рассеивают фотоны во все стороны.

 

Всем известно, что каждый луч солнечного света состоит из пучка световых волн всех цветов радуги. У синего света длина волны относительно короткая, поэтому ему легче пройти сквозь атмосферный фильтр, а значит, он будет и больше рассеиваться, окрашивая все небо в голубой оттенок.

 

Однако во время восхода или заката солнца, лучам приходится проходить гораздо большее расстояние, чтобы достичь нас. Из-за этого преимущество голубого света сходит на нет, и мы можем наблюдать вечернее небо окрашенным в багровые, оранжевые и желтые оттенки.

 

©screen-wallpapers.com

 

Сколько лет Земле?

 

Вокруг вопроса о возрасте Земли в течение многих столетий велись ожесточенные споры. Например, в 1654 году некий Джон Лайтфуд, проведя тщательные расчеты на основе Книги Бытия в Ветхом Завете, провозгласил, что Земля была создана ровно в 9 утра месопотамского времени, 26 октября 4004 года до Рождества Христова.

 

Интересную попытку оценить возраст Земли сделал граф де Бюффон в конце 18 века. Он смастерил миниатюрную копию планеты, затем подогрел ее и, наблюдая за скоростью естественного охлаждения мини-глобуса, пришел к выводу, что земному шару приблизительно 75 000 лет.

 

Уже в 19 веке знаменитый физик лорд Кельвин, используя различные уравнения, оценил возраст Земли в 20-40 миллионов лет. 

 

Конец спорам между учеными положило открытие радиоактивности на рубеже 19 и 20 вв., которое предоставило геологам отличный инструмент для измерения возраста различных объектов.

 

Достаточно было определить на какой стадии распада находятся основные изотопы в объекте, а затем сравнить с таблицей, показывающей за какое время изотоп того или иного вещества распадается до такого состояния.

 

В настоящее время ученые оценивают возраст Земли в 4,54 миллиарда лет, с ошибкой менее чем один процент.

 

©NASA

 

Когда погаснет Солнце?

 

Ответ: примерно через 5,5 млрд лет.

 

Примерно в это время у нашей звезды, которая представляет собой гигантский термоядерный реактор, в ядре закончится топливо, т. е. водород, и Солнце начнет использовать водород из своих внешних слоев. 

 

Так начнется звездная агония, в процессе которой солнечное ядро будет сжиматься, а внешние слои быстро расширяться, превращая Солнце в красный гигант. Затем последует финальная вспышка, которая превратит бывшую солнечную систему в звездную сауну.

 

Разумеется, все ближайшие планеты, включая Землю, будут сожжены дотла еще на стадии красного гиганта.

 

Впрочем, конец человечества на Земле наступит значительно раньше. Уже через миллиард лет Солнце будет светить на 10% ярче, что вполне достаточно, чтобы выкипятить начисто все океаны, оставив нас без воды. К счастью, есть надежда, что к тому времени уже будет колонизирован Марс и спутники других планет.

 

©The Independent

 

Что такое радуга?

 

Этот прекрасный атмосферный феномен будоражил воображение людей еще в глубокой древности. Древние греки, например, считали радугу богиней Иридой, вестницей олимпийских богов.

 

Многие великие умы, от Аристотеля до Рене Декарта, допытывались до истоков процесса образования цветной арки на небе. Разумеется, что такое радуга, в наше время знают практически все.

 

Радуга образуется благодаря капелькам воды, остающимся в атмосфере после или во время дождя. Отражаясь от этих капелек, как от миниатюрных призм, солнечный свет разбивается на лучи с разными длинами волн, которые рефлектируют в нашу сторону.

 

Этот цветовой спектр доходит до наших глаз в виде арки со всеми цветами радуги, мягко переходящими друг в друга.  Поскольку радуга – это отраженный солнечный свет, мы должны при ее наблюдении обязательно стоять спиной к солнцу.

 

Угол, под которым мы смотрим на радугу, составляет примерно 40 градусов – это угол отклонения солнечных лучей при отражении от водяных капель.

 

©Eric Rolph/ Wikipedia

 

Из чего сделаны облака?

 

Разумеется, каждый знает, что облака состоят из капелек воды или ледяных кристаллов, а часто представляют собой смесь из того и другого.

 

Облака формируются, когда влажный теплый воздух поднимается над Землей. При подъеме большая часть влажного воздуха охлаждается, и водяной пар конденсируется, превращаясь в капли воды и кристаллы льда. Сила сцепления удерживает их вместе, и в результате образуется облако.

 

Облака – важная часть гидрологического цикла нашей планеты, при котором вода постоянно циркулирует между поверхностью Земли и атмосферой, постоянно переходя из жидкого состояния в газообразное, а иногда и в твердое.

 

©Matt Granz

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

6 часов назад
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Австралии выяснили, что диета, богатая овощами и фруктами, снижает уровень стресса у взрослых людей всех возрастов. Причем, если человек будет так питаться всю жизнь, он всегда сможет регулировать негативные факторы, на которые влияет стресс.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: