Эўрыка
Наталія Філіповіч
Выдавец: Юнацтва
Памер: 31с.
Мінск 1993
Давайце ўявім сабе самы першы... Дарэчы, адзначым спачатку, што тэрмометр па-грэчаску: «цяпло» і «вымяраю».
Як жа ён выглядаў?
Да шклянога шара, які быў велічынёй з курынае
яйка, прыпайвалася тонкая шкляная трубачка. Саграваючы рукамі шар (а значыць, і паветра ў ім), вучоны пагружаў свабодны канец трубачкі ў сасуд з падфарбаванай вадой. Як толькі шар астываў, аб’ём паветра ў ім змяншаўся, а вада, займаючы яго месца, паднімалася па трубачцы...
Называўся самы першы тэрмометр паветраным тэрмаскопам (па-грэчаску: «цяпло» і «гляджу») і быў вынайдзены ў канцы XVI стагоддзя вялікім італьянцам Галілеа Галілеем. . . .
Наступны прыбор быў вельмі вялікі і таксама складаўся з шара, але ўжо запоўненага вадкасцю, і з зігзагападобнай трубачкі, на якую былі наненесены дзяленні. На працягу дзесяці ўдараў пульса вызначалася тэмпература розных частак цела: вадкасць у трубачцы змяняла вышыню... Стваральнікам гэтага прыбора быў італьянскі ўрач, прафесар Падуанскага універсітэта Санторыа.
У тыя далёкія часы вучоныя наіўна меркавалі, што паветра, якім дыхае чалавек, ідзе непасрэдна з сэрца і нясе «жыццёвую цеплыню». Таму, вымяраючы гэтую «жыццёвую цеплыню», Санторыа лічыў, што спасцігае галоўную тайну чалавечага арганізма...
У XVII стагоддзі з’явілася мноства разнастайных па форме тэрмометраў. Вось, напрыклад, галандскі варыянт — з трубкай і двума маленькімі «шарамі»-жабянятамі, якія прымацоўваліся да скуры пластырам. Поласць жабянят запаўнялася вадкасцю, на паверхні якой плавалі каляровыя шарыкі з рэчываў рознай шчыльнасці.
Як вымяралася тэмпература цела? о
Вадкасць, саграваючыся, павялічвала свой абем, a шчыльнасць змяншалася. I тады некаторыя шарыкі апускаліся на дно прыбора. Колькі шарыкаў заставалася на паверхні —такой і лічылі тэмпературу!
Першым жа тэрмометрам, паказанні якога не залежалі ад перападаў атмасфернага ціску, быў тэрмометр, створаны пры двары імператара Свяшчэннай Рымскай імперыі Фрыдрыха II у 1641 годзе.
Добра знаёмай усім нам шкалы градусаў тады яшчэ не існавала. Вучоныя доўга не маглі знайсці тыя два зы-
ходныя пункты, адлегласць паміж якімі трэба было падзяліць на роўныя часткі. Ньютан, геніяльны англійскі вучоны, выбіраў, напрыклад, пункты таяння лёду і нармальнай тэмпературы чалавечага цела.
Пазней галандскі фізік Фарэнгейт стварыў першы надзейны ртутны тэрмометр са шкалой ад 0 да 600 градусаў — г. зн. да тэмпературы, пры якой закіпала ртуць. У якасці зыходных Фарэнгейт выкарыстоўваў ужо не два, а тры пункты. Трэцім пунктам была нармальная тэмпература поласці рота. Інтэрвал паміж зыходнымі пунктамі шкалы дзяліўся на роўныя часткі, кожная з якіх адпавядала аднаму градусу.
Вось гэты самы тэрмометр Фарэнгейта і дайшоў да нашых дзён амаль без змяненняў!
Апошняе ж слова ў градуіраванні шкалы таго тэрмометра, якім мы карыстаемся сёння, належыць шведскаму астраному і фізіку Андэрсану Цэльсію.
Сакрэт чароўных шкельцаў
Гэтую цікавую з’яву заўважылі яшчэ старажытныя грэкі і рымляне: шкляны шар, напоўнены вадой, валодае здольнасцю павялічваць прадметы. Але тады гэтае павелічэнне тлумачылі не выпуклай формай паверхні, a дзеяннем вады. Прадпрымальныя ўладальнікі харчэўняў упрыгожвалі такімі шарамі свае вітрыны. Садавіна, пагружаная ў ваду, павялічвалася ў памерах, а стравы скрозь шары здаваліся больш прывабнымі.
Гісторыя данесла да нас паданне з I стагоддзя нашай эры пра славуты смарагд (ізумруд) імператара Нерона: Нерон глядзеў баі гладыятараў скрозь адшліфаваны смарагд. Вось той смарагд і быў, напэўна, правобразам сённяшніх акуляраў. Зялёным смарагдам Нерон карыстаўся «для ўмацавання вачэй». Тагачасныя ювеліры, працуючы, клалі каля сябе зялёнага свяшчэннага жукаскарабея. Ужо тады, у такія даўнія часы, людзі ведалі, што стомленыя вочы пры позірку на зялёнае лепш адпачываюць. Па загаду Нерона нават арэну цырка пасыпалі зялёным пяском са здробленага малахіту, а з
плячэй імператара заўсёды звісала зялёная мантыя.
Але толькі ў X стагоддзі арабскі вучоны Ібн аль-Хайсам (Альгазен) выказаў важнае назіранне: «Калі глядзець праз сегмент шклянога шара, то ён павялічвае прадметы».
Вырабляюць шкляныя лінзы, а лінза — аптычнае шкло са сферычнымі паверхнямі, людзі навучыліся вельмі даўно. Але для акуляраў яны шукалі тонкае, бясколер; нае і празрыстае шкло. У XIII стагоддзі ў Венецыі сакрэт вырабу такога шкла быў знойдзены. Да XVI стагоддзя гэтая тайна строга захоўвалася. I акуляры, як ль чаць многія вучоныя, былі вынайдзены хутчэй за ўсё ў Венецыі або ў Паўночнай Італіі ў канцы XIII стагоддзя...
Доўгі час акуляры каштавалі вельмі дорага, што тлумачылася складанасцю вырабу чыстага і празрыстага шкла. Іх, разам з каштоўнасцямі, уключалі ў свае завяшчанні каралі, князі, іншыя багацеі. У народзе ж попыт на акуляры быў не вельмі вялікі: мала хто тады ўмеў чытаць і пісаць. Акулярамі карысталіся толькі адукаваныя і заможныя людзі. I насілі акуляры іншы раз з-за фанабэрыі, з-за жадання паказаць сваё багацце...
Калі ж усярэдзіне XV стагоддзя пачалося кнігадру-
каванне, узрасла і патрэба ў акулярах: іх карысць станавілася відавочнай. Праўда, пакуль толькі для дальназоркіх, бо ўвагнутае шкло для блізарукіх было вынайдзена значна пазней, у XVI стагоддзі.
Канструктары шукалі спосаб «прыладзіць» акуляры да вачэй. Спачатку з’явіўся манокль — адно шкло на доўгай ручцы. Потым пачалі шліфаваць двайное шкло з дзвюма ручкамі — бінокль, які можна было надзець на нос. Пазней паспрабавалі прымацаваць акуляры да капелюша. Далей ушывалі акулярнае шкло ў раменьчык, які завязвалі на патыліцы, быццам карнавальную маску. Прыстасоўвалі спружыны, якія прыціскаліся да скроняў. Апраўлялі шкло ў жалезныя кольцы і злучалі перамычкай — атрымлівалася пенснэ, але без заціску на носе. I, нарэшце, прыстасавалі да акуляраў завушыны — амаль гэтак, як робяць сёння.
...3 далёкай старажытнасці прыйшлі да нас сучасныя віды акуляраў з рознымі лінзамі. Бясконца ўдасканальвалася вучонымі і канструктарамі сфера шклянога шара...
Гаручае — вада?
На адной сустрэчы з вучонымі Акадэміі навук, якія працуюць у галіне аховы навакольнага асяроддзя, быў прадэманстраваны такі эксперымент. У бак легкавога аўтамабіля залілі звычайную ваду, і машына кранулася з месца. Ніякага дыму, ніякіх выхлапных газаў!
Праблема ачышчэння паветра ад забруджвання хвалюе сёння вучоных і спецыялістаў многіх прафесій. Калі ўлічыць, што да 2000 года, паводле прагнозаў спецыялістаў, колькасць аўтамашын у свеце павялічваецца да 600 мільёнаў, актуальнасць аховы навакольнага асяроддзя ад шкодных выкідаў стане яшчэ болын значнай.
Рашэнне праблемы вучоныя бачаць у стварэнні аўтамабільных рухавікоў, якія ўвогуле выключаюць з’яўленне шкодных выкідаў. Работы вядуцца па трох напрамках. Адзін з іх — гэта стварэнне электрамабіляў. Але дыстанцыя прабегу без падзарадкі нават у лепшых з
гэтых машын пакуль не перавышае 80—100 кіламетраў. Другі шлях — выкарыстоўваць у якасці акумулятараў энергіі махававікі, якія круцяцца. Аднак у створаных да гэтага часу такіх гірамабілях шмат тэхнічных недахопаў. Трэці і, на наш погляд, найбольш цікавы і рэальны напрамак тйорчага навуковага пошуку звязаны з прымяненнем бясшкоднага паліва, у прыватнасці, вадароду.
Сярод усіх малатаксічных відаў паліва вадарод сёння значыцца як гаручае № 1. Пры згаранні ў паветраным асяроддзі ён утварае ваду. Да таго ж вадарод лёгкацякучы, у працэсе гарэння дае вялікую колькасць цеплавой энергіі. Але ёсць у яго ўласцівасць, якая ператварае прымяненне вадароду ў складанейшую праблему: гэта малая ўдзельная вага. Адзін кубічны метр газападобнага вадароду важыць усяго 90 грамаў. У стандартны прамысловы балон пад ціскам удаецца заправіць прыкладна 0,5 кілаграма вадароду, але сам такі балон важыць... больш як 80 кілаграмаў. Калі прыняць, што для прабегу ў 100 кіламетраў аўтамабілю спатрэбіцца 4— 5 кілаграмаў вадароду, то пры такім спосабе захоўвання «бак» для гаручага будзе цяжэйшым за машыну, не гаворачы ўжо аб яго памерах. Вядома, можна было б запасіць вадарод у вадкім стане. Але тады аўтамабіль давя-
лося б аснасціць цяжкімі і складанымі ахаладжальнымі прыстасаваннямі. А галоўнае, машыну не выпусціў бы на вуліцу нават самы спагадлівы аўтаінспектар. Пры сутыкненнях, якіх, на жаль, пазбегнуць пакуль не ўдаецца, такі «бак» з вадародам нёс бы ў сабе патэнцыяльную небяспеку: можа здарыцца не толькі пажар, але і выбух.
Над праблемай «Аўтамабіль і вадарод» працуюць вучоныя ў многіх інстытутах і лабараторыях краіны. Іх дзейнасцю кіруе спецыяльная камісія Акадэміі навук. Прапаноўваецца найбольш рацыянальны спосаб захоўвання вадароду «на борце» аўтамабіля — ён звязаны з выкарыстаннем гідрыдаў некоторых металаў. Канструкцыя «бакаў» для захоўвання вадароду нескладаная. Яна ўяўляе сабой набор трубак, запоўненых сплавам тытан — жалеза, якія змешчаны ў герметычны кажух. Да трубак ідуць два патрубкі, адзін для падачы вадароду пры запраўцы, другі для адводу яго да рухавіка. Двума патрубкамі аснашчаны і кажух: адзін з іх падключаецца да водаправода для ахаладжэння «бака» пры запраўцы, а па другім у час руху падаюцца гарачыя выхлапныя газы, якія прымушаюць сплаў аддаваць вадарод. Выпрабаванні машын з такімі «бакамі» паказалі, што на вадародным гаручым могуць працаваць самыя звычайныя аўтамабільныя рухавікі.
Тут можа ўзнікнуць пытанне: калі захоўваць запасы вадароду так складана, ці не прасцей атрымліваць яго на аўтамабілі? Вучоныя працуюць і над гэтым пытаннем, у аснове якога — хімічнае раскладанне вады на вадарод і кісларод. На дапамогу працэсам раскладання вады могуць прыйсці энергаакумулюючыя рэчывы (ЭАР).
Па сваёй сутнасці ЭАР — гэта сплавы з крэмнію, алюмінію, магнію і іншых рэчываў. Вобразна кажучы, ЭАР у самой сваёй структуры нясуць запас энергіі, якая траціцца на тое, каб выцесніць з негаручай вады эфектыўнае гаручае — вадарод.
Словам, аўтамабіль, які працуе на вадзе,— ніякая не фантастыка... А пакуль у бензінавага рухавіка няма рэальнага канкурэнта. Але рана ці позна ён абавязкова з’явіцца: планеце, усім нам чыстае паветра патрэб на, як... паветра!
Вучыся бачыць сны
«Вучыцеся бачыць сны, джэнтльмены»,— пісаў вядомы нямецкі хімік Ф. Кекуле. Ен зрабіў выдатнае адкрыццё — устанавіў структурную формулу бензолу. Вучоны расказваў, што гэта ідэя, якая мела для арганічнай хіміі кардынальнае значэнне, прыйшла яму ў галаву ў час... сну.
КНІГІ ОНЛАЙН
