10 Незвичайних таємниць серед звичних нам речей
Можливо, вам здається, що ми добре знаємо, як працюють всі без винятку звичні речі, в кінці кінців, з ними ми стикаємося щодня. Проте це не так.
Клейка стрічка
Якщо ви будете розгортати клейку стрічку (звичайний скотч) в вакуумі, вона буде виробляти короткі спалахи рентгенівських променів. Група вчених Каліфорнійського університету вперше відзначила цей дивний факт у 2008 році, хоча ще задовго до них радянські вчені спостерігали щось схоже (виробництво високоенергетичних електронів, а не рентгенівських променів) в 50-х роках. Тоді знахідку ніхто не надав значення і не повірив. Як може клейка стрічка виробляти високоенергетичні електрони? З тих пір багато інших вчених повторили фокус з рентгенівськими променями, тому явище набуло твердий грунт.
Ми знаємо, що розгортання стрічки нарощує заряд, подібно до того, як статичний заряд накопичується, якщо ви чешете свого кота кредитною карткою. Це називається трибоелектричних ефект. Після того як заряд (і пов`язане з ним електричне поле) стає досить великим, він різко розряджається, і спалах електронів розлітається з такою швидкістю, що коли потрапляє в матерію, вона випромінює рентгенівські промені. Проблема в тому, що ми не розуміємо, чому електрони так розганяються. Документ 2008 року уклав, що «межі енергій і ширини спалаху знаходяться за межами сучасних теорій трибології».
протони
Відео: ТОП5 КОСМІЧНИХ ПОГРОЗ
Звичні нам об`єкти складаються з атомів, а кожен атом складається з одного або більше протонів. Найпростіший атом - атом водню - складається з одного протона і одного електрона. Протон можна змоделювати як крихітний кульку з постійним радіусом. Використовуючи дані експериментів з воднем, вчені розрахували радіус протона. В даний час найточніша оцінка (значення 2010 року) становить 0,8775 фемтометра з похибкою плюс-мінус 0,0051 фемтометра. Фемтометр - це одна квадрильйонів метра.
Вчені хотіли домогтися меншої похибки, ніж 0,0051, тому Рендольф Пол і його колеги провели ряд експериментів з екзотичної формою водню під назвою мюонний водень. Цей водень схожий на звичайний, за винятком того, що електрон замінюється мюонів, часткою, схожою на електрон, але зі значно більшою масою. Як і очікувалося, Пол і колеги знизили похибка до 0,00067 фм, а подальші експерименти звели величину до ще меншою. Але яким було їхнє здивування, коли кінцева величина виявилася менше радіуса протона самого по собі.
Ось вам аналогія. Уявіть, що ви взяли дешевий сантиметр і намагаєтеся виміряти їм гігантський м`яч діаметром з метр з похибкою в 0,1 метра. Тепер, припустимо, ви взяли гігантський штангенциркуль і вимірюєте їм щось діаметром в 0,5 метра з похибкою в 0,01 метра. У м`яча не повинен змінитися радіус в залежності від того, чим ви його міряєте. Проте саме це відбувається з вимірюванням радіуса протона.
Можливо, заявлена невизначеність у значенні CODATA 2010 року занадто мала? Або, може бути, це якийсь невідомий нам феномен, який ще належить відкрити?
жінки
Відео: НАЙДОРОЖЧІ РЕЧІ У СВІТІ
Чоловіки беруть X-хромосому від матері, а Y-хромосому від батька. Жінки беруть X-хромосому від матері і (іншу) X-хромосому від батька (бувають і інші комбінації, але XY і XX - найпоширеніші). У кожній клітині жіночого тіла є копії обох X-хромосом. Починаючи з 1949 року послідовність відкриттів призвела до усвідомлення того, що одна з цих X-хромосом завжди инактивность - велика частина генетичної інформації в цій X-хромосомі ігнорується.
Припустимо, у нас є клітина жінки, в якої X-хромосома від її матері инактивность, а X-хромосома від батька - активна. Назвемо її «клітина-тато». Інший варіант буде «кліткою-мамою». Як клітка вирішує, стати їй кліткою-мамою або клітиною-татом? Спочатку вчені вирішили, що вибір повністю випадковий - мало не підкиданням монетки вирішується. Але недавні експерименти з мишами показали, що весь орган цілком (очей, наприклад) може складатися в основному з клітин-мам або клітин-пап. Це не випадково. Загадка в тому, як клітина визначається з вибором.
тварина магнітовоспріятіе
Це роблять птахи, це роблять бджоли, навіть акули в океані - всі вони відчувають магнітні поля. Це явище відоме як магнітовоспріятіе (або магніторецепціі). Як вони це роблять? Є дві провідні гіпотези.
Перша (і найстаріша) гіпотеза полягає в тому, що деякі тварини мають крихітні стрижневі магніти в деяких зі своїх клітин. Ідея полягає в тому, що ці стрижневі магніти вибудовуються з магнітним полем Землі, як стрілки компаса, а їх орієнтація передається в мозок. І це не божевільна ідея: крихітні магніти були знайдені в голубиних дзьобах. На жаль, вони виявилися клітинами імунної системи, які не були в змозі спілкуватися з мозком голуба.
Другий за списком йде гіпотеза про те, що в оці є білок, який під дією блакитного світла розпадається на дві частини, чутливі до магнітного поля. Цілком можливо, що деякі тварини використовують обидва механізму. Також можливо, що існують і інші механізми. Наука про тваринної магніторецепціі ще молода.
рум`янець
рум`янець -- це мимовільне почервоніння обличчя, пов`язане з сильними емоціями або стресом. Добре відомо, що почервоніння пов`язано з розширенням кровоносних судин (вазодилатацией), але що викликає розширення кровоносних судин?
Перші здогадки з`явилися в 1982 році, коли доктор Мелландер виявив, що вени особи мають бета-адренорецепторами на додаток до звичайних альфа-адренорецепторів. Ці рецептори можуть активуватися адреналіном і подібними молекулами, пов`язаними з емоційною реакцією. Може бути, бета-адренорецептори в лицьових венах викликають рум`янець?
У 1990-х Пітер Драммонд, професор психології в Університеті Мердока, провів кілька експериментів, щоб з`ясувати це. Деякі з його випробуваних взяли ліки з метою блокування альфа-адреноблокатори, іншим же дали ліки для блокування бета-блокатори. Потім доктор піддавав випробовуваних стресу, виводив їх з себе, змушував співати або робити речі, які зазвичай викликають рум`янець. Як і очікувалося, блокування альфа-блокаторів не вплинула на почервоніння. Блокування бета-блокатори викликала зниження рівня рум`янцю, але не прибрала його повністю. Є щось ще. Але що?
Скло
Скло в повсякденному житті зустрічається повсюдно: на екранах смартфонів, в пляшках з водою, в кавових чашках, в кухонних вікнах. Звичайно, вчені та інженери добре з ним знайомі. Але в дійсності скло залишається глибоко таємничим.
Таємниця полягає в тому, як формується скло. Ви можете зробити скло, нагріваючи склоформуюче речовина на зразок діоксиду кремнію, поки воно не розтане, а потім давши йому охолонути. На відміну від солі, наприклад, яка переходить від рідкої до кристалічній формі при певній температурі, скло стає все більш і більш в`язким у міру охолодження. Якщо температура буде досить низькою, скло стане настільки в`язким, що затвердіє, хоча його молекули будуть лежати далеко не впорядковано. У 2007 році американський фізик Джеймс Лангер написав: «Ми не знаємо, як трансформації відбуваються, коли рідина стає склом. Ми не знаємо, чи буде це звичайне зміна стану звичайним термодинамічних фазовим переходом на кшталт конденсації або кристалізації або ж чимось зовсім іншим ». Загадкове «стеклование» як і раніше залишається темою активних досліджень.
алергія
В останні роки число дітей по всьому світу з різними типами алергії значно зросла. Особливих розмахів досягла алергія на арахіс в західній півкулі - в США, Великобританії, Канаді і частково Австралії. Чому?
Найпоширенішою ідеєю є гіпотеза про гігієну. Деякі сучасні діти ростуть в дуже чистому середовищі, абсолютно не піддаючись впливу бактерій, грибків, пилку, вірусів та іншого, як діти минулих часів. Гіпотеза полягає в тому, що імунна система сучасних «ніжних» дітей розвивається інакше й інакше реагує на алергени.
Можливо, сучасні діти не отримують достатньої кількості вітаміну D. Припущень багато, відповідей - немає.
Отрута чорної вдови
Чорні вдови - павуки- зустрічаються по всьому світу. Коли вони кусають людей, отрута часто викликає жахливі болі по всьому тілу, а коливання артеріального тиску можуть тривати протягом доби. За словами експертів, «деякі жертви навіть намагалися вбити себе, щоб зупинити біль». Яким чином діє отрута? Невідомо.
«Доза отрути містить всього кілька молекул нейротоксин, який володіє досить високим молекулярною вагою - по суті, ці молекули досить великі, щоб їх можна було побачити під звичайним мікроскопом. Як ці кілька молекул можуть впливати на організм тварини вагою в сотні або навіть тисячі кілограмів? Конкретного пояснення цьому механізму просто немає ».
Відео: 5 ТЕХНОЛОГІЙ МАЙБУТНЬОГО, ЩО ЗМІНЯТЬ СВІТ
Так чи інакше, нейротоксин повинен обдурити тіло і змусити його шкодити собі. Розуміння того, як це відбувається, може дати відповіді на аутоімунні розлади та інші питання, в яких організм атакує сам себе.
лід
Хокеїсти і фігуристи ковзають по льоду, тому що він дуже слизький. Але чому він такий слизький? Ті ж ковзани не ковзатимуть так само по асфальту, склу або сталевий пластині.
Старий відповідь вказує на те, що ковзани тиснуть на лід. Підвищений тиск знижує температуру плавлення льоду, змушуючи його плавитися і створювати тонкий шар рідкої води, яка буде слизькою. Проблема в тому, що тиску недостатньо для того, щоб пояснити бачимо ковзання.
Пропонували і два інших варіанти відповіді. По-перше, лід плавить тертя. По-друге, на кордоні між льодом і повітрям завжди є тонкий шар рідкої води. Існують експериментальні докази обох цих відповідей, тому допустимо участь відразу двох цих варіантів, однак відносний внесок кожного з них достеменно не відомий. Можуть бути залучені і інші механізми. Слизькість льоду - не єдине з дивних властивостей води, є й інші. Наприклад, у неї надзвичайно висока температура плавлення.
переважання речовини
Майже всі навколо нас складається з матерії, але не антиматерії. Коли антиматерію все ж вдається зробити (при радіоактивному розпаді деяких атомів, наприклад, або в процесі деяких гроз), вона, як правило, стикається зі звичайною матерією і швидко зникає у спалаху високоенергетичних гамма-променів.
Проблема в тому, що найкраща з сучасних моделей фізики фундаментальних частинок, Стандартна модель, пророкує, що в процесі Великого Вибуху повинно було з`явитися рівну кількість речовини і антиречовини. Однак речовини все ж більше. Чому?
Відео: 10 ПРОСТИХ РЕЧЕЙ про призначення яких ВИ НЕ ЗНАЛИ
Одним з варіантів знаходять те, що Стандартна модель потребує перегляду, а вже переглянутий варіант буде заснований на перевазі матерії над антиматерією. Інший варіант - Стандартна модель хороша, але матерія й антиматерія після вибуху були розділені порожнім простором. Але що їх розділило? Гравітація повинна була звести їх разом, а не розвести.
Ця проблема відома як баріонів асиметрія Всесвіту. Вона залишається однією з найбільших нерозгаданих таємниць сучасної фізики.
