Самые распространенные заблуждения людей
Если человека выбросить в открытый космос без скафандра, то он взорвется. Метеориты падают на Землю раскаленными. Красный цвет раздражает быков. Сброшенная с небоскреба монета может убить человека. Эти и другие заблуждения очень популярны и даже имеют "научные" объяснения. "Лента.ру" собрала список самых известных ошибок и объяснила, как все обстоит на самом деле.
Биология
Человеческое тело в космосе взрывается
В фантастических фильмах нередко фигурирует сцена, когда кто-то из героев оказывается в открытом космосе без скафандра. При этом жертва непременно лопается (обязательно с характерным хлопком, хотя в вакууме звуковые волны не распространяются, так как там нет частиц, которые могли бы передавать колебания), а ее внутренности красиво разлетаются в разные стороны.
Такой исход кажется логичным: чтобы выдерживать тяжесть многих километров воздуха, внутри нашего тела поддерживается давление, равное тому, которое мы испытываем снаружи. То есть давление в одну атмосферу. В межзвездном пространстве какие бы то ни было молекулы встречаются очень редко, а значит на оказавшегося без всякой защиты человека ничего не давит и его должно разорвать изнутри.
На самом деле это не так. Человеческое тело - весьма устойчивая конструкция, по крайней мере, к такого рода повреждениям. Пусть у людей и нет твердого экзоскелета, как, например, у насекомых, но кожа, стенки сосудов и кости не дадут органам сдвинуться со своих мест. Хотя, оставшись без уравнивающего внешнего давления, внутренние органы несколько раздуются и их "разбухание" может порвать некоторые капилляры. Особенно сильно увеличатся в размерах легкие и органы пищеварительной системы, так как они заполнены газами, которые еще секунду назад были здорово сжаты давлением извне.
"Освободившийся" кислород быстро покинет легкие и кровеносную систему, и тело начнет страдать от гипоксии. Выброшенный в космос человек потеряет сознание, но перед тем, как отключиться, он, возможно, успеет почувствовать, как внутри него что-то закипает: при значительном понижении давления содержащиеся внутри жидкости переходят в газообразное состояние. Но разорвать человека изнутри образующийся газ не сможет - хотя бы потому, что в теле слишком много отверстий и щелей, через которые он будет просачиваться наружу.
В общей сложности, у человека, по ошибке вышедшего в открытый космос без скафандра, есть около 90 секунд на то, чтобы вернуться на корабль (хотя с учетом быстрой потери сознания это время сокращается до 15 секунд). Спустя полторы минуты у несчастного начнет закипать кровь, кроме того, поврежденный гипоксией мозг уже никогда не сможет полностью восстановить свою работоспособность.
Волосы и ногти растут некоторое время после смерти
Поверье, согласно которому после смерти у покойников еще некоторое время растут волосы и ногти, очень распространено. Сторонники этой гипотезы объясняют это тем, что некоторые физиологические процессы в теле усопших продолжаются и после кончины.
В действительности, удлинившиеся ногти покойника - это визуальная иллюзия. После смерти тело начинает интенсивно терять жидкость, и кожа трупа усыхает и сжимается. В частности, сжимаются подушечки пальцев, из-за чего ногти кажутся длиннее.
Верующих в жизнь ногтей после смерти можно утешить тем, что доля истины в их убеждениях есть. Большинство клеток менее чувствительны к недостатку кислорода, чем клетки мозга, так что гипотетическая вероятность того, что после остановки сердца ногти продолжают расти еще несколько минут, все же есть.
Летучие мыши слепы
Питающаяся фруктами летучая мышь Artibeus jamaicensis. Фото с сайта si.edu
Летучие мыши ориентируются в темноте при помощи эхолокации - того же механизма, который используется на подводных лодках. Животные испускают звуки в высокочастотном диапазоне (ультразвук) и "ловят" их отражение от окружающих предметов. Если звук вернулся быстро - значит, препятствие находится рядом, если же он путешествовал долго или вообще не возвратился - пространство поблизости свободно. Посылая очень много таких импульсов и тщательно их анализируя, мыши могут очень точно определять, что находится вокруг них.
Многие люди полагают, что обладатели столь совершенного "навигатора" не нуждаются в обычных глазах и их зрение почти полностью атрофировано. Это не так. Во-первых, не все летучие мыши используют эхолокацию. Во-вторых, даже те животные, которые активно применяют этот механизм, вполне сносно ориентируются и при помощи зрения. Более того, у летучих мышей, питающихся фруктами, глаза развиты очень хорошо и занимают на морде ничуть не меньше места, чем глаза сравнимых по размеру ночных грызунов. Органы зрения насекомоядных летучих мышей заметно меньше, но и они вполне функциональны: с помощью глаз животные определяют свою высоту относительно земли, оценивают размер крупных препятствий и ищут дорогу, ориентируясь на крупные объекты. Кроме того, оценивая уровень освещенности при помощи глаз, мыши определяют, что наступила ночь и им пора вылетать на охоту.
Красный цвет раздражает быков
Еще одно типичное заблуждение относительно особенностей зрения у животных, ставшее популярным благодаря кровожадной испанской корриде. Считается, что матадор "заводит" быка при помощи красного плаща, которым он размахивает перед носом у животного. Памятуя об этой особенности быков, многие люди избегают появляться рядом со стадом в красной одежде. Они напрасно беспокоятся: быки, как и большинство других млекопитающих (за исключением приматов) обладают дихроматическим зрением, то есть они попросту не способны различать красный и зеленый цвета.
Умение видеть цвета определяется особыми светочувствительными клетками под названием колбочки, а точнее тем, сколько типов белков-опсинов эти самые колбочки содержат. Например, в глазах людей и обезьян Старого света есть три вида опсинов, благодаря которым мы различаем несколько тысяч оттенков (по некоторым данным, до ста тысяч). Колбочки птиц несут четыре типа опсинов, поэтому с точки зрения пернатых все люди - дальтоники. Цветовое зрение быков развито очень слабо, так что плащ матадора для них ничем особенным не выделяется. А в бешенство животных приводят резкие движения человека и уколы шпаги.
Хамелеоны меняют цвет для маскировки под окружающую среду
Способность хамелеонов менять окраску - зачастую единственное, что люди знают об этих тропических ящерицах. И большинство свято уверено, что смешные пресмыкающиеся зеленеют, голубеют или чернеют для того, чтобы лучше маскироваться под окружающие условия. Долгое время это убеждение бытовало и среди ученых, однако в последнее время специалисты пришли к выводу, что мимикрия под близлежащие веточки и цветочки - это последнее, зачем хамелеоны изменяют цвет покровов.
Ящерицы меняют цвет покровов благодаря особым клеткам – хроматофорам, которые содержат гранулы различных пигментов. Хроматофоры имеют сложную разветвленную форму, и пигменты могут находиться как в отростках, так и в центре клетки. Та или иная окраска проявляется, когда пигменты соответствующего оттенка располагаются в "веточках". Для того чтобы "загнать" туда пигменты, хроматофор расслабляется. Если же необходимо собрать гранулы красящего вещества в центре клетки, он, напротив, сжимается.
Наблюдения за ящерицами в природе и лабораторные эксперименты показали, что перекрашивание в разные цвета необходимо им, в первую очередь, для терморегуляции и взаимодействия друг с другом. Хамелеоны, как и другие пресмыкающиеся, плохо умеют поддерживать постоянную температуру тела: она может меняться в довольно широких пределах в зависимости от температуры внешней среды (ученые называют это свойство сложным словом пойкилотермность).
Та или иная окраска проявляется благодаря соответствующим пигментам, в число которых, в частности, входит меланин. Этот пигмент отвечает за более темный цвет покровов ящерицы, а так как темные поверхности поглощают больше солнечных лучей, чем светлые, хамелеоны становятся коричневыми, когда им холодно.
Кроме того, при помощи цвета кожи пресмыкающиеся сообщают сородичам о своем настроении. Если хамелеон готов к романтическому свиданию, он выбирает один оттенок, а его намерение немедленно напасть на соседа провозглашается другим. Недавно ученые выяснили, что чем сложнее социальная структура у того или иного вида хамелеонов, тем чаще животные меняют окраску и тем меньше она коррелирует с цветом окружающих поверхностей.
Физика
Если сбросить монетку с небоскреба, она может убить человека
Все знают, что ходить по стройке без каски опасно - что-нибудь даже не очень тяжелое может упасть сверху и пробить голову. Пока маленький болт или гайка будут лететь, скажем, с 15-го этажа, они разгонятся до такой скорости, что начнут представлять реальную опасность. Бытует мнение, что то же самое относится и к совсем легким предметам – например, монетам, если сбросить их с достаточной высоты, скажем, с Останкинской башни.
В действительности же, кидать монеты с небоскребов можно, не опасаясь за жизнь других людей. Из-за сопротивления воздуха монета сможет разогнаться только до некоторого порогового значения (например, парашютисты, которые, конечно, побольше монеток, при устойчивом плоском свободном падении разгоняются от силы до 40 метров в секунду, а при неустойчивом, то есть кувыркаясь, до 50 метров в секунду). И это еще без учета порывов ветра, которые для маленькой монетки очень существенны. Второе, что необходимо помнить - из-за формы при оценке опасности от монетки нужно учитывать только ее кинетическую энергию. Она рассчитывается по известной формуле E=m*v2/2, где m - это масса предмета, а v - его скорость.
Когда на улице штиль, монетка, сброшенная со смотровой площадки Останкинской телебашни, в лучшем случае, наберет скорость в 70 километров в час (около 19 метров в секунду). Для монеты в 50 копеек это соответствует энергии 26,6 Джоуля. Для сравнения, пистолетная пуля калибра 9 миллиметров на вылете имеет энергию около 350 Джоулей.
Молния никогда не ударяет в одно место дважды
Это убеждение наверняка стоило жизни не одному человеку. Молнии не только несколько раз ударяют в одно и то же место: некоторые предметы являются прямо-таки любимыми мишенями молний. Особенно это относится к высоким металлическим объектам, которые "притягивают" грозовые разряды - собственно, именно на этом факте основано действие громоотводов, которые по логике должны называться молниеотводами. В шпиль той же Останкинской башни каждый год ударяет от 40 до 50 молний.
Даже в отсутствие "ловушек" для молний их однократное попадание, скажем, в дерево не превращает его в гарант безопасности. Если над конкретным районом идет гроза, то все места этого района могут быть "атакованы" с равной вероятностью. Удар молнии в то или иное место никак на вероятности не отражается, хотя такой вывод и кажется интуитивно неправильным: это заблуждение даже имеет специальное название "ошибка игрока".
В разных полушариях воронка воды (например, в раковине) закручивается в разные стороны
Теоретически, провести эксперимент, доказывающий, что сила Кориолиса действительно влияет на движение любых жидкостей на Земле, возможно. Для этого необходимо наполнить водой достаточно вместительную круглую емкость, точно в середине которой есть крошечное отверстие, затыкаемое пробкой, причем обязательно снизу (чтобы манипуляции с пробкой не приводили к возмущения жидкости). Через неделю, когда в воде утихнут даже самые небольшие колебания, нужно аккуратно вынуть пробку и подождать несколько часов, пока слабенькая сила Кориолиса проявит себя. Такой эксперимент был проведен, и его результаты совпали с ожидаемыми: вода в емкости закручивалась в ту же сторону, что и циклоны в конкретном полушарии.
"Обязательно посмотри, когда будешь умываться, в какую сторону закручивается вода", - эту фразу наверняка слышал от своих знакомых каждый, кто ездил в отпуск в Австралию, Новую Зеландию или Южную Африку. Уверенность, что в разных полушариях любые потоки жидкостей циркулируют в противоположных направлениях, засела в головах огромного количества людей еще со школы - увы, нередко пример с раковиной упоминают учителя, рассказывающие про вращение Земли и силу Кориолиса.
Сила инерции, названная по имени описавшего ее французского ученого Гюстава Гаспара Кориолиса, действительно связана с вращением нашей планеты и влияет на перемещение крупных масс воздуха и воды: потоки в штормах и циклонах южного полушария закручиваются по часовой стрелке, а в северном - против. Однако по сравнению с вращательными процессами, которые мы наблюдаем в обычной жизни (та самая водяная воронка в раковине) Земля оборачивается вокруг своей оси очень медленно, и по порядку величины сила Кориолиса намного меньше, чем любая из сил, управляющих процессами вращения предметов вокруг нас. Поэтому в обычных условиях заметить влияние силы Кориолиса на поведение воды в раковине невозможно, а направление, в котором жидкость засасывается в слив, зависит, прежде всего, от того, как наполнялась раковина, и от ее формы.
Астрономия
Падающие на Землю метеориты раскалены до очень высоких температур
Во многих мультфильмах и фантастических лентах упавшие на Землю метеориты раскалены докрасна и даже дымятся. Сценаристы таких фильмов и большинство их зрителей полагают, что небесное тело разогревается из-за трения о воздух. Этот процесс действительно имеет место: уже на высоте около 100 километров над Землей метеорит, до этого путешествовавший в космическом вакууме, сталкивается с огромным количеством молекул газа. Соударения с ними разогревают внешний слой камня до огромных температур, превращая твердую породу в газ, который немедленно уносится в атмосферу.
Большинство (около 90 процентов) падающих на Землю метеоритов каменные, а камень обладает очень плохой теплопроводностью. Как следствие, если метеорит достаточно большой, то тепло от внешних слоев не успевает за несколько секунд (в среднем, 19 секунд), которые тело проводит в атмосфере, передаться внутренней части камня. Если еще он был достаточно холодный изначально, то центр метеорита вообще может быть замороженным.
На высоте 10-15 километров такой метеорит обычно тормозится и начинает падать уже без существенного трения об атмосферу, то у него есть много времени, чтобы холодный центр остудил поверхностный слой. Как следствие, только что упавший метеорит будет вовсе не раскаленным, а теплым или, в лучшем случае, горячим. То есть никакого пожара, например, устроить он не может.
Эти рассуждения, однако, относятся только к телам средней массы - большие метеориты врезаются в поверхность с колоссальной скоростью и взрываются, поэтому холодные они или горячие - значения не имеет.
Смена времен года связана с приближением Земли к Солнцу
Наклон оси вращения Земли по отношению к плоскости земной орбиты. Изображение пользователя Q Valda с сайта wikipedia.org
Это, пожалуй, одно из самых стойких заблуждений. На первый взгляд, оно кажется логичным: чем ближе Земля к Солнцу, тем больше тепла и света попадает на планету. Почему при этом зима и лето существуют в разных полушариях одновременно, хотя оба они находятся на одной планете, сторонники такой точки зрения объяснить уже не могут.
Истинная причина смены времен года менее очевидна: на Земле выделяется несколько сезонов из-за того, что ось ее вращения вокруг оси не параллельна оси земной орбиты вокруг Солнца. Угол наклона между ними постоянен и составляет 23,5 градуса. Можно представить, что земная ось - это игла, протыкающая планету насквозь так, что ее наконечник выходит из Северного полюса и смотрит условно" вверх", а тупой конец торчит из Южного полюса и направлен "вниз".
Когда наконечник иглы указывает на звезду, в Северном полушарии наступает лето. Солнце поднимается высоко над горизонтом, а его лучи падают на территории к северу от экватора под меньшими углами: то есть они не скользят по поверхности, а как бы "упираются" в нее. Максимальное количество солнечной энергии достигает Земли, когда лучи падают отвесно, и именно поэтому летом теплее, чем зимой. На экваториальные широты лучи падают перпендикулярно круглый год, поэтому там времена года не выделяются. Лето в южном полушарии приходит, когда наконечник иглы направлен от Солнца.
