суботу, 13 січня 2018 р.

Походження хімічних елементів у Сонячній системі і людському тілі

Знаменита фраза Карла Сагана говорить, що ми всі зроблені із зоряного пилу. Це твердження, в загальному, близька до істини. Відразу після Великого вибуху Всесвіт складався з водню, гелію і невеликої кількості літію. Однак ці елементи не годяться для формування кам'яних планет. У «воднево-гелієвому» Всесвіті Земля ніколи б не з'явилася.
На щастя для нас, надра зірок є справжньою «хімічною кузнею». В ході реакцій термоядерного синтезу всередині них можуть формуватися елементи аж до заліза. Коли зірка перетворюється на червоного гіганта, а потім скидає зовнішні шари своєї атмосфери (стадія планетарної туманності), синтезовані в її надрах атоми розлітаються по всій Галактиці і з часом входять до складу газо-пилових хмар, з яких народжуються наступні покоління зірок і планет.
Все, що важче заліза, як правило, синтезується в результаті спалахів наднових або ж зіткнення нейтронних зірок. Саме останні є головним джерелом таких елементів, як золото і платина.
Представлена ​​нижче інфографіка підготовлена ​​командою рентгенівського телескопа Chandra. Вона демонструє джерела походження хімічних елементів у Сонячній системі. Помаранчевим кольором показані елементи, що виникли під час вибухів масивних світил, жовтим - в надрах вмираючих маломасивних зірок на зразок нашого Сонця, зеленим - під час Великого Вибуху, блакитним - під час вибуху білих карликів (наднові типу Іа), фіолетовим - при злитті нейтронних зірок, рожевим - під дією космічних променів, білим - синтезовані в лабораторіях.
Що ж стосується людського тіла, то 65% його маси проходиться на кисень. Весь цей елемент в Сонячній системі зобов'язаний своїм походженням надновим типу II. Те ж стосується приблизно 50% всього кальцію і 40% заліза. Тому майже три чверті елементів в нашому тілі народилося під час вибухів масивних зірок, 16,5% припадає на речовину, викинуту червоними гігантами, 1% - на наднові типу Іа.
Таким чином, твердження Сагана відповідає дійсності приблизно на 90%. Саме така частина наших тіл є продуктом зоряної еволюції.

 А ось дещо інший погляд на таблицю Меделєєва
Інженер-програміст Кіт Еневолдсен (Keith Enevoldsen) розробив інтерактивну Періодичну таблицю елементів, яка наочно, в словах і картинках, пояснює, яку роль в нашому житті відіграє кожен хімічний елемент.
Наприклад, тантал можна знайти в мобільних телефонах, скандій зустрічається в велосипедах, паладій використовують для контролю за рівнем забруднення навколишнього середовища, а в ліхтариках і феєрверках є криптон.
Кожен елемент інтерактивної таблиці містить опис і список способів застосування. Таблиця розділена за кольором, в ній є символічні позначення стану елемента (твердий, рідкий, газоподібний). Інші символи показують, поширений елемент в людському тілі або земній корі, є він радіоактивним, шляхетним, рідкісним або ніколи не знайденим в природі.

середу, 10 січня 2018 р.

Фізики розрахували, яка потужність потрібна, щоб море розступилося перед Мойсеєм



У традиційному передноворічному випуску журналу британського Університету Лестера Journal of Physics Special Topics студенти-фізики розбирають з точки зору науки найрізноманітніші явища, знайомі нам по книгах і фільмах.
В одній зі статей під назвою «Потужність для дива» фізики звернулися до біблійної історії про перехід Мойсея зі своєю паствою через Червоне море. Відповідно до Старого завіту, Мойсей змахнув палицею, піднявся сильний вітер, який підняв морські води стіною, створивши прохід, по якому ізраїльтяни змогли піти до Єгипту.

Фізики підрахували величину потужності, яка потрібна була б, щоб зробити подібне. За їхніми даними, це близько 5,73 x 1013 Ватт. Для порівняння: потужність ракети на зльоті приблизно на п'ять порядків менше.

Також вони порахували, скільки сили в ньютонах треба було б для утримання водної стіни на час проходу втікачів на інший берег. Це 8,63 x 1012 ньютонів. Для порівняння, повітря тисне на кожного з нас з силою приблизно в 2 × 105 ньютонів.

Точне місце переходу, про який йдеться в Біблії, до сих пір є предметом суперечок учених. Автори роботи прийняли за основну версію перехід через Акабську протоку. Моделювання за допомогою Google Earth показало, що відстань, яку потрібно було перетнути ізраїльтянам, дорівнює приблизно 19,03 км. Глибина моря в цьому місці становить від 70 до 205 метрів. Виходячи з цих даних, вчені змогли підрахувати, яка потужність потрібна була б вітрі, щоб створити прохід шириною приблизно в 800 метрів.

Щоб зрозуміти, скільки часу вітру довелося б утримувати прохід відкритим, щоб пройти змогло близько 2,4 млн осіб, вчені взяли до уваги середні розміри людського тіла, мінімальну дистанцію між людьми при ходьбі і середню швидкість ходьби. Всього треба було б 6,46 години, підрахували фізики.

Детальніше з розрахунками можна ознайомитися в статті в Journal of Physics Special Topics

Джерело: chrdk

Не завадило б ще взяти до уваги при розрахунках, що згаданий "Східний вітер" почав дути не в момент удару палиці по воді, а він дув вже якийсь час ще до того, як люди підійшли до берега. Плюс до всього, потрібно враховувати, що глибина того місця, за яким здійснювався перехід більш 2-х тисяч років тому, могла істотно відрізнятися від показників в наш час ..


    Чому очі не замерзають? 

Виявилося, все - елементарно!
Очі просто фізично ні замерзнути, ні обморозитися не можуть. Хоча цілком могли б ...
Так Так! Цілком! По-перше, тому що склоподібна субстанція, яка є складовою майже двох третин об'єму очного яблука, практично повністю складається з води. Погодьтеся, вже одного цього цілком вистачило б для повного замерзання.
По-друге: рогівка нашого ока постійно зволожена. І по-третє: в очах немає терморецепторів, які повідомляють мозку про зміни температури. Тобто, за всіма законами людського буття саме очі мали б замерзнути в першу чергу (ще до рук і ніг).
На щастя, природа ні про що не забула, надійно захистивши цей самий відкритий орган людського організму. Найпотужнішим запобіганням очей від зовнішніх впливів є не що інше як слізна плівка, представляє із себе цілих три шари - жировий, слизовий та водний. Останній якраз і перешкоджає процесу охолодження (навіть при дуже низьких температурах), тому що містить висококонцентровану солону воду.
Важливим захисним фактором стало і саме розташування очного яблука, внутрішня (велика!) частина якого знаходиться в очниці, а зовнішня прикрита повікою.
І ще. Не треба забувати, що в цілому тіло людини є чудовим терморегулятором: в разі необхідності (наприклад, при сильному морозі) кровотік отримує додаткові імпульси, доставляючи до очей потрібне тепло. Так що, все - елементарно і (як і все, що стосовно природи) - геніально...
Джерело: https://mirumira.ru/