luchik.magazine

luchik.magazine

Журнал "Лучик" – это бумажный журнал для детей школьного возраста и их родителей, 80 страниц, выходит ежемесячно. Можно приобрести на Wildberries и в «Озоне».
На Пикабу
user5018640 Kliks SewRan
SewRan и еще 36 донатеров
536К рейтинг 10К подписчиков 16 подписок 531 пост 514 в горячем
Награды:
Лучшей команде в «Из города в город» За заезд из Калининграда более 10000 подписчиков лучший длиннопост недели лучший длиннопост недели
684

Что такое теория вероятностей?

Серия Занимательная математика

Про теорию вероятностей слышали все, ну, или почти все. Даже школьники младших классов. Помню, когда наша учительница раздавала тетради с проверенными контрольными по математике, кто-нибудь обязательно декламировал стишок: «По теории вероятности ждите крупной неприятности».

На самом деле теория вероятностей связана вовсе не с «неприятностями», а... с играми!

И начинается она с истории изобретения игр. Сейчас мы её вам расскажем. Садитесь поудобнее… Включайте воображение… Добавьте чуточку чувства юмора… Поехали!

Давным-давно, больше трёх тысяч лет назад, шла знаменитая Троянская война. Помните, да? Красивый, но не очень умный троянский царевич Парис украл у спартанского царя Менелая жену – Елену Прекрасную. Менелай обиделся и рассказал об этом возмутительном происшествии своему старшему брату, микенскому царю Агамемнону. Агамемнон тоже обиделся, собрал друзей со всей Греции и пошёл на Трою войной. Но город Троя был окружён неприступными высокими стенами. Осадить город греки осадили, но что делать дальше? Непонятно. На почти отвесную стену высотой в двадцать метров и так-то не особо вскарабкаешься, а уж когда в тебя швыряют копья и камни, да ещё и всякую гадость сверху льют...

В общем, сложилась ситуация «ни туда, ни сюда». Как игра в гляделки – «кто кого переглядит». В стане греков воцарились скука и безделье... А скука и безделье – страшные враги дисциплины! Царь Агамемнон срочно вызвал знаменитого мудреца Паламеда:

– Внемли и трепещи! Мы, царь Агамемнон, повелеваем тебе найти способ для борьбы с бездельем и скукой в рядах наших доблестных объединённых древнегреческих вооружённых сил! За успешное выполнение этой почти боевой задачи награжу по-царски – благодарственным письмом на официальном бланке. А за невыполнение… Время военное, понимать надо!

Думал мудрый Паламед, как и положено, три дня и три ночи и придумал замечательную игру – шашки. Игра грекам понравилась, на какое-то время скука и безделье отступили. Но вдруг царь снова требует к себе Паламеда:

– Внемли и трепещи! В твоей игре обнаружился серьёзный недостаток. В ней думать надо. И если кто с мозгами, тот всё время выигрывает. Вон как царь Итаки, хитроумный Одиссей! С ним уже даже никто играть не садится.

– Так ведь, ваше величество, – робко возразил Паламед, – можно же научиться... Теорию почитать – про дебют, про эндшпиль… Игра Каулена, ленинградская защита, треугольник Петрова...

– Что-о-о? – царь Агамемнон аж посинел от злости. – На стену под кипящую смолу захотел? Я это тебе живо устрою! Повелеваю придумать другую игру. Такую, чтобы в ней все могли выигрывать. И без этих твоих эндшпилей дурацких! Выполняй!

И снова пришлось думать мудрому Паламеду. Через три дня и три ночи явился он к Агамемнону:

– Вот, ваше величество, новая игра. Называется «кости». Видите – два костяных кубика. У них на каждой грани точки, от одной до шести. Кидаете кубики по очереди – у кого больше точек выпадет, тот и победил!

От восхищения царь с полководцами дара речи лишились. Гениально!.. Вообще думать не надо – кости думают за тебя! Так древним грекам удалось победить скуку и безделье, а в нашем мире появились игры.

С тех самых пор (а может, и не с тех, и не с самых) игры делятся на два вида. Одни требуют от игрока умения. В такие игры надо учиться играть, в них надо думать! А в других никакого умения не требуется – самый глупый может выиграть у самого умного. Только бы повезло! Всё зависит от случая. Такие вот «случайные» игры обычно называют «азартными».

В современном русском языке слово «азарт» хорошее – оно означает возбуждение, задор, пыл, страстную увлечённость. С азартом можно и примеры по математике решать, и даже щи варить. Но изначально слово «азарт» пришло к нам из французского – «hazard», где означало как раз риск, шанс, случай. Азартная игра – это игра со случаем, рискованная игра.

С одной стороны, азартные игры – это плохо. Сколько слёз и горя такие игры принесли в мир! Ради призрака «лёгкой наживы» в кости и карты проигрывали миллионные состояния, оставляли без куска хлеба собственную семью и детей, ссорились с друзьями, попадали в тюрьму и на каторгу...

Читали «Трёх мушкетёров»? Атос – казалось бы, самый благородный, самый умный из всей четвёрки – проигрывает совершенно незнакомому англичанину в кости сперва все свои деньги, затем своего боевого коня, а затем... не задумываясь, проигрывает коня своего друга Д’Артаньяна! Видите – даже самого благородного и доброго человека азартные игры могут превратить в бесхребетную тряпку.

Но есть и другая сторона – научная, математическая. И с этой стороны азартные игры – очень даже полезная вещь! Потому что именно благодаря таким играм на свет появилась теория вероятностей. Одну из первых задач теории вероятностей поставил ещё в XVI веке знаменитый итальянский математик Николо Тарталья. Как-то раз к Тарталье пришёл его знакомый, заядлый игрок в кости, и рассказал, что «самая выгодная ставка в игре – это ставка на число семь, потому что это число счастливое!». Тарталья задумался. Все числа в математике одинаковы, как же может быть так, что одно число будет «счастливое», а другое «несчастливое»? Что-то в этом не так. И учёный стал рассуждать… Если мы бросаем две игральные кости, то есть два кубика, сколько может выпасть очков? Может ли выпасть одно очко? Нет, потому что у нас две кости – даже если на одном кубике выпадет всего лишь одно очко и на втором всего лишь одно, то будет уже два очка. А сколько может быть вариантов выпадания двух очков? Только один – на первом кубике одно очко, на втором одно...

А если мы возьмём три очка? Тогда у нас получится уже два варианта: на первом кубике два очка, на втором одно, или наоборот – на первом одно очко, на втором – два... А сколько может быть вариантов выпадания той самой «счастливой семёрки»? Один и шесть, шесть и один, два и пять, пять и два, три и четыре, четыре и три – целых шесть вариантов! А значит, сосед прав – при бросании двух костей число «семь» будет выпадать примерно в три раза чаще числа три и в шесть раз чаще числа два! И это – действительно самая выгодная ставка.

Этот случай (и таблицу с результатами бросания костей) Тарталья описал в одной из своих книг. Тарталья был вовсе не единственным математиком, которого заинтересовал вопрос результата при случайной игре (в кости, карты, монетки и так далее). Например, знаменитый математик Джироламо Кардано написал целую книгу, которая так и называется: «Книга об игре в кости». Подобными задачами очень интересовался в своё время и Галилео Галилей. Книгу «О расчётах при игре в кости» написал знаменитый голландский учёный Христиан Гюйгенс. Самые знаменитые математики, астрономы, механики, философы – Исаак Ньютон, Готфрид Вильгельм Лейбниц, Якоб Бернулли, Пьер Ферма – внимательно изучали таблицы и расчёты при, казалось бы, совершенно случайном бросании костей в глупейших на свете играх...

Однако «отцом» современной теории вероятностей стал французский учёный Блез Паскаль.

И началось всё снова с дружеской беседы! Как-то раз в гости на обед к Паскалю заявился один из его друзей, Дамье Миттон, шевалье де Мере. Де Мере был страстным любителем игры в кости и карты, причём не просто любил играть в кости, но и сам то и дело изобретал всё новые и новые правила для игры.

– Ты знаешь, дружище, – сказал он Паскалю, – у меня из головы не идёт один загадочный случай... Я тут в очередной раз экспериментировал с новыми правилами, и вот какая таинственная история у меня получилась. Я каждый вечер играю со своими друзьями в кости в «Золотой шишке», и вот какие правила я придумал не так давно: я бросаю четыре игральные кости. Если при этом выпадает хотя бы одна шестёрка, то я выиграл. Если не выпадает ни одной шестёрки – я проиграл. По этим правилам мы играли несколько дней – и чем больше я играл, тем больше выигрывал. В конце концов мы с друзьями чуть было из-за этого не поссорились; мы подумали, что с этими правилами что-то не так, и решили больше по ним никогда не играть. Но ты же знаешь меня – я всегда изобретаю что-нибудь новенькое. И тогда я подумал: раз из четырёх костей шестёрка выпадает хотя бы один раз так, что позволяет мне выигрывать часто, тогда почему бы мне не загадать две шестёрки, только с большего количества бросков? И я предложил такие правила игры: я бросаю два кубика двадцать четыре раза подряд. Если при этом одновременно выпадает две шестёрки (хотя бы раз!), то я выиграл. Если нет – то проиграл. Мы стали играть по этим правилам – и я, похоже, ошибся! Потому что чем больше я играл – тем больше проигрывал!

– Кости, карты... Всё это простое везение, случай! – сухо заметил Паскаль.

– Нет-нет, дружище! Ты же не просто философ, ты математик! – горячо возразил де Мере. – Здесь что-то кроется! Как выпадают кости – это случай, но что-то мне подсказывает, что и случай может подчиняться научным законам!

Слова де Мере о том, что всесильной науке может подчиняться даже его величество Случай, Паскалю очень понравились. И он начал размышлять – почему же в первый раз де Мере выигрывал больше, чем проигрывал, а во второй раз всё вышло с точностью до наоборот? Хотя правила были так похожи...

Прежде всего Паскаль, как настоящий математик, решил избавиться от игральных кубиков и перевести их на язык чисел – результатов броска, «исходов», «элементарных событий»:

{1, 2, 3, 4, 5, 6}

С такой записью мы можем легко изобразить «кубик» хоть с двумя, хоть с тремя, хоть с двадцатью гранями (хотя таких кубиков в природе не бывает). Скажем, бросок монетки («орёл или решка», «1 или 2») будет записываться изящно и чётко: {1, 2} Но как математически описать выигрыш или проигрыш в игре?

И тогда Паскалю в голову приходит блестящая идея: пусть, если некое событие происходит всегда, мы будем записывать в результате единицу (P = 1). А если то же самое событие никогда не происходит, мы будем записывать в результате ноль (P = 0). Скажем, «при бросании двух кубиков сумма очков всегда больше единицы» – ведь это так, правда? Значит, для события «сумма очков больше единицы» эта величина... как бы её назвать? а давай назовём-ка её вероятность! – эта величина равна единице. Потому что сумма очков на двух кубиках всегда больше единицы. И наоборот – при бросании двух костей для события «сумма очков равна единице» вероятность будет равна нулю! Всё по той же причине – сумма очков на двух кубиках всегда больше одного...

– Как описать математически то, что при бросании кубика выпала шестёрка? – рассуждал Паскаль. – Да очень просто – из нашего набора {1, 2, 3, 4, 5, 6} мы выбираем только событие {6}! А такое может произойти только в одном случае из шести, то есть вероятность выпадания шестёрки будет равна дроби 1/6! А вероятность противоположного события – то есть вероятность выпадания любого другого числа {1, 2, 3, 4, 5} – будет равна пяти случаям из шести общих, то есть дробь 5/6! А если мы сложим вместе 1/6 и 5/6, то получим единицу! Единица – это значит всегда. То есть «при броске кубика у нас всегда или выпадает шестёрка, или выпадает любое другое число от одного до пяти» – математически будет записано так:

1/6 + 5/6 = 1

Теперь вернёмся к первой игре нашего дорогого друга де Мере: он подбрасывает четыре кости и проигрывает, если шестёрка не выпадает ни разу. «Не выпадает шестёрка» – это дробь 5/6, а поскольку мы бросаем не один кубик, а четыре, тогда эту дробь нужно умножить саму на себя четыре раза: 5/6 × 5/6 × 5/6 × 5/6

Если вероятность выиграть и проиграть одинаковая, тогда она очевидно будет точно посредине между нулём и единицей – то есть 1/2, половинка! Значит, нам нужно наше число (пять шестых, умноженное четыре раза само на себя, то есть пять шестых в четвёртой степени) сравнить с половинкой! Если число будет больше, тогда правила игры «против игрока»: чем больше играет, тем больше проигрывает. Если число будет меньше, тогда правила «за игрока»: чем больше играет, тем больше выигрывает.

Компьютеров и микрокалькуляторов в далёком XVII веке ещё не было. Так что Паскалю пришлось сесть за стол и подсчитать всё на листочке. Результат его несказанно обрадовал:

– Пять шестых в четвёртой степени – это примерно 0,482. А половинка – это 0,5! 0,5 больше, чем 0,482! Значит, и вправду правила первой игры были «выгодные», де Мере чаще выигрывал, чем проигрывал! Осталось точно так же разобрать правила второй игры – и если вероятность проигрыша будет больше, чем 0,5, тогда я открыл тот самый математический закон, которому подчиняются случайности!

Правила второй игры оказались более твёрдым орешком. Нам нужно из 24 бросков хотя бы один раз выбросить две шестёрки... Вероятность выпадания одной шестёрки – это 1/6. Тогда вероятность выпадания сразу двух шестёрок – это одна шестая, умноженная на одну шестую, одна шестая в квадрате:

1/6 × 1/6 = 1/36

Тогда вероятность «две шестёрки не выпали» будет равна единице минус наше число:

1 – 1/36 = 35/36

По правилам де Мере мы бросаем кубики двадцать четыре раза. А это значит, что для определения вероятности проигрыша мы число 35/36 должны умножить само на себя двадцать четыре раза, то есть возвести в двадцать четвёртую степень:

35/36 × 35/36 × 35/36 × … × 35/36 = ?

На этот раз Паскалю считать пришлось действительно очень долго. Но такова уж была жизнь математиков в те далёкие времена. Наконец, Паскаль закончил расчёты и рассмеялся: (35/36)24 = 0,5086

Число 0,5086 больше, чем число 0,5 («половинка»), а значит, по правилам второй игры проигрыш будет встречаться чаще, чем выигрыш! И вторые правила, придуманные де Мере, действительно играют «против игрока»! Паскаль был в восхищении – «его величество Случай», шанс, совершенно, казалось бы, непредсказуемый, вдруг начинает подчиняться строгим математическим законам! Это было нечто чудесное, потрясающее!

Паскаль начал писать книгу, которую так и назвал – «Математика случая». К сожалению, он эту книгу так и не завершил – но, тем не менее, результаты Паскаля стали той основой, на которой выросла современная теория вероятностей – та самая «математика случая». Эта отрасль математики давным-давно переросла детские задачки об игре в кости – она повсеместно используется и в математической физике, и в физике газов, и в атомной физике, и в термодинамике, и в вычислительной математике, и в теории погрешностей, и в статистике, и в механике, и в информатике, и в экономике, и так далее, и так далее. Сказать по правде, практически невозможно указать в современной науке область, где в том или ином виде не используются мощные вычислительные механизмы теории вероятностей.

А что же азартные игры, с которых всё начиналось? А вот насчёт азартных игр теория вероятностей ни капельки не сомневается в одном: никогда и ни при каких обстоятельствах нельзя придумать «секретную формулу», которая позволяет гарантированно выиграть в азартную игру. Ни в какую. Ни в «орла и решку», ни в рулетку, ни в «однорукого бандита», ни в тотализатор на скачках или футболе, ни даже в торговлю на «Форексе». И если кто-то вдруг начинает рассказывать про то, что «а вот я изобрёл способ...» или «а вот я придумал схему...» – вежливо улыбнитесь и идите дальше по своим делам.

Забавно? Теория вероятностей возникла благодаря азартным играм – но она же их и «убила», доказав их ненаучность. Азартные игры – это просто безграничная жадность, помноженная на глупость и наивную веру в «везение». Вспомните ещё раз, до чего страсть к азартным играм довела благородного Атоса! «По теории вероятности ждите крупной неприятности...»

Это была статья из журнала «Лучик». Приобрести его можно на Wildberries и в «Озоне», оформить подписку – на сайте Почты России (с 10 по 17 ноября будет скидочная неделя). Скачать БЕСПЛАТНО номера за 22-24 годы можно по ссылке: https://lychik-school.ru/view

Показать полностью 11
493
Книжная лига

Дети, ставшие книгами1

О первых двух не знает только ленивый, а вот остальных вы, возможно, увидите впервые. Ну, сначала отдадим дань общеизвестным:

Алиса Лиддл и Кристофер Милн

Алиса Лиддл и Кристофер Милн

Алиса Лиддл попросила друга своих родителей, учителя математики Чарльза Доджсона рассказать сказку, и он стал придумывать историю о том, как она провалилась в кроличью нору. Первая редакция родившейся из этого рассказа книги называлась "Приключения Алисы под землёй".

Кристофер Милн после посещения зоопарка, где ему разрешили погладить медведицу Винни (сокращённо от Виннипег) переименовал в честь неё своего плюшевого медведя, и вместе с ним стал героем знаменитой книги своего отца.

Мура Чуковская и Женя Гайдар-Голикова

Мура Чуковская и Женя Гайдар-Голикова

"Дали Мурочке тетрадь, стала Мура рисовать..." Младшая любимая дочь Чуковского Мария прожила очень короткую жизнь и умерла от тяжёлой, мучительной болезни, но после неё осталась эта книга – сборник самых нежных, самых светлых "малышачьих" стихотворений её отца.

Папа по саду пойдёт,
Папа с дерева сорвёт
Маше — гамаши,
Зинке — ботинки,
Нинке — чулки,
А для Мурочки такие
Крохотные голубые
Вязаные башмачки
И с помпончиками!
Вот какое дерево,
Чудесное дерево!

Именем приёмной дочери Евгении Аркадий Гайдар назвал другую свою героиню (помните девочку Женю из "Тимура и его команды"?). Но именно "Голубая чашка" – самое "отцовское", самое по-мужски нежное произведение её отца.

– Что ж! – говорю я Светлане. – С крыши нас с тобой вчера согнали. Банку из-под керосина у нас недавно отняли. За какую-то голубую чашку напрасно выругали. Разве же это хорошая жизнь?
– Конечно, – говорит Светлана, – жизнь совсем плохая.
– А давай-ка, Светлана, надень ты свое розовое платье. Возьмем мы из-за печки мою походную сумку, положим туда твое яблоко, мой табак, спички, нож, булку и уйдем из этого дома куда глаза глядят.
Подумала Светлана и спрашивает:
– А куда твои глаза глядят?
– А глядят они, Светлана, через окошко, вот на ту желтую поляну, где пасется хозяйкина корова. А за поляной, я знаю, гусиный пруд есть, а за прудом водяная мельница, а за мельницей на горе березовая роща. А что там за горой, – уж этого я и сам не знаю...

Миша Аронов с мамой Софьей Могилевской и Петя Носов с папой Николаем Носовым

Миша Аронов с мамой Софьей Могилевской и Петя Носов с папой Николаем Носовым

Если вы читали "Марку страны Гонделупы", то помните Петю Николаева и его друзей: Вовку, который "храбр и смел душой" и Кирилку, который "их лучший друг". Автор книги Софья Могилевская вспоминала: "В те годы, когда повесть задумывалась и писалась, жили мы в заводском посёлке. Окружающая обстановка и атмосфера дома очень похожа на ту, что в книге. И были у сына два близких друга, похожих на героев повести"... Так что на фото перед нами "настоящий Петя Николаев".

Когда Николай Носов принимался за Незнайку, его сын Пётр был уже взрослым, ему был 21 год. Но, работая над книгой, Николай Николаевич вспоминал того любопытного и деятельного кудрявого мальчугана, для которого сочинял истории, ставшие его первыми довоенными рассказами: "Живая шляпа", "Огурцы", "Затейники", "Фантазёры", "Мишкина каша"...

Маленькая Таня Щегляева с родителями – Агнией Барто и Андреем Щегляевым

Маленькая Таня Щегляева с родителями – Агнией Барто и Андреем Щегляевым

"Наша Таня громко..." Вряд ли найдётся человек, который не знает или не помнит, как дальше. Пожалуй, сборник стихотворений Агнии Барто "Игрушки", вышедший в 1936 году, – это собрание самых известных у нас в стране детских стихотворений. Ни Корней Чуковский, ни Маршак не сравнятся по "частоте цитирования" с Таней и её мячиком. Разве что Фёдор Богданович Миллер (1818–1881) сравнится. (Знаете, кто это? Автор стихотворения "Раз, два, три, четыре, пять, Вышел зайчик погулять...")

Денис Драгунский подарил имя Дениске Кораблёву. Но, кажется, только имя

Денис Драгунский подарил имя Дениске Кораблёву. Но, кажется, только имя

Этого чудесного мальчика на фотографии тоже нельзя обойти вниманием, хотя писать о нём мне тяжело по некоторым причинам. Расскажу о них в другой раз.

В июльском номере "Лучика" мы будем рассказывать, как пользоваться упрощённой логарифмической линейкой (такую можно сделать самостоятельно – из двух обычных), как летает альбатрос, бывают ли люди хорошими и плохими и почему распяли Христа.

Не пропустите подписку на "Лучик" со скидкой 30%. Скидка действует до 30 мая. Подписаться можно по следующей ссылке на сайте Почты России или в вашем почтовом отделении. Просто полистать журнал можно здесь.

Показать полностью 8
293
Дети и родители

Вот вы говорите, что не бывает хороших и плохих людей, бывают только хорошие и плохие поступки...

– А по-моему, это неправильно. Если человек совершает хорошие поступки – значит, он хороший. А если плохие поступки совершает, он плохой. Разве нет?

– А если человек совершает и хорошие, и плохие поступки, тогда как?

– Тогда надо смотреть, каких больше!

– Что, прямо все поступки подсчитывать?.. Хорошо, давай на примерах.

Вспомни книгу «Тройка с минусом, или происшествие в 5 "А"». Помнишь, там был такой персонаж – Агафонов? Хулиган, двоечник, ведёт себя угрожающе. Обижал Тосю! То сушку из руки выбьет, но напугает… По всем признакам плохой! А что потом оказалось?

Агафонов единственный заступился за Тосю, когда ей было тяжело и всё складывалось против неё. И вообще, оказался её верным другом – в отличие от ухажёра Спичкина. Так «хороший» он или «плохой»? Или, может быть, сначала был плохим, а потом исправился?

– Почему же он Тосю задирал, если хороший?

Ну, это же очевидно! Потому что хотел ей понравиться! Хотел показать Тосе, какой он сильный и удалой. И проделывал всё то же, чем завоевал хулиганский «авторитет» у мальчишек. Только на самом деле от мальчишек он добился не уважения, а страха, и от Тоси того же добился... Но мы сейчас не об этом.

У писательницы Ирины Пивоваровой есть ещё один такой персонаж – в книге «О чём думает моя голова». Это Селиверстов. Очень неприятный и даже опасный. Уши у него торчат, и волосы торчат, и весь он какой-то грязный и несуразный. С ним никто не дружит – потому что он на всех бросается, всем вредит. Одну девочку так толкнул, что она упала в лужу!

Разумеется, когда Селиверстов заболел, никто не хотел идти его навещать. Жребий пал на Люсю Синицыну. Дома у Селиверстова Люся сначала хочет высказать всё его матери. Но в последний момент почему-то не решается. Видит её усталые воспалённые глаза, морщинистое лицо... и не говорит. Лопочет что-то несуразное, типа «ваш сын хороший». И мать благодарно подхватывает: да, он и пол сам моет – мне не даёт, и за сёстрами в детский сад ходит...
Как ты думаешь, почему Люся ничего не сказала его маме о его злодействах?

– Пожалела.

Конечно! Но пожалела маму, а не Селиверстова. Селиверстов Люсе по-прежнему неприятен. Люся кое-как отбарабанила ему уроки и собиралась уйти, как вдруг Селиверстов глухим голосом её остановил. «Эй ты... Синицына... Ты это... Семечек хочешь?» При этом уши у него горят малиновым огнём. Он неловко рассыпает семечки по полу, и они вместе собирают их... Потом вместе нагоняют пропущенный Селиверстовым материал.

Внимание, вопрос. Почему у него уши были малиновые?

– Стеснялся. Думал, вдруг она откажется и уйдёт.

Именно! А почему он её хотел задержать? Да потому что Селиверстову было жаль расставаться с Люсей – ведь Люся была первым в его жизни человеком (кроме мамы), который, сделал для него что-то хорошее. Во-первых, пришла проведать. Во-вторых, сказала его маме, что он хороший…

Так был ли Селиверстов плохим человеком? Нет. Совершал ли он плохие поступки? Да. А почему он совершал плохие поступки? Потому что все от него отшатывались: и уши торчат, и вечно грязным выглядит, – а ему было обидно, вот он и толкался, грубил...

Помнишь Пачкулю Пёстренького? Селивёрстова и Пёстренького отвергали, и их это ожесточило. И заставило совершать плохие поступки: Пёстренький вредничал и капризничал, Селивёрстов грубил. Но они поступали так не потому, что были «плохие», а потому что их считали «плохими»! Скорее всего, из-за их внешности.

Мы часто считаем человека плохим просто потому, что он нам не нравится. Нам так легче, удобнее: не надо разбираться, какой он на самом деле. Назначил плохим – и точка! Но в этом случае мы совершаем ту же ошибку, что и Агафонов, когда он щеголял перед Тосей грубостью. Ему ведь тоже так было легче и удобнее. И чего он этим добился? Ничего хорошего!

– Но потом они всё-таки подружились...

В книге – да… Потому что книги учат тому, как должно быть в жизни. Да только ведь далеко не все люди читают книги!

А вы, друзья, читали «О чём думает моя голова» и «Тройку с минусом»?

Друзья это был отрывок из будущего июльского номера "Лучика", в котором мы попробуем поговорить о том, почему люди иногда бывают неблагодарными и причиняют зло тем, кто желает им добра. Оформить подписку с июля по льготной цене со скидкой 30 % можно до 30 мая на сайте Почты России.

Читайте также:
Почему у Пачкули Пёстренького было правило «никогда не умываться и ничему не удивляться»?

Показать полностью 4
2525

Зачем бабушка высасывала яйца?3


Маргарита смотрела, как Бегемот намазывает горчицей устрицу.
– Ты еще винограду сверху положи, – тихо сказала Гелла, пихнув в бок кота.
– Попрошу меня не учить, – ответил Бегемот, – сиживал за столом, не беспокойтесь, сиживал!

Вот говорят: в русском языке всего три времени глагола, не то что в английском (12 временных форм) или во французском (около сорокá)!

Однако загвоздка в том, что русский язык произошёл от древнерусского языка. А в древнерусском языке было уже 10 временных форм глагола (настоящее время, аорист, имперфект, перфект, плюсквамперфект, будущее простое, будущее сложное I, будущее сложное II, инфинитив и супин).

За прошедшие сотни лет эта система существенно упростилась, однако её «тяжёлое наследие» (вместе с сопутствующими приставками и суффиксами) то и дело проглядывает даже во вполне современном русском языке. И иностранцы, изучающие наш язык, от этого иногда приходят просто в ужас! Например:

Иван Иваныч играл в шахматы
Иван Иваныч сыграл в шахматы (несколько партий)
Иван Иваныч поиграл в шахматы (какое-то время и отправился спать)
Иван Иваныч игрывал в шахматы (когда жил в Саратове)
Иван Иваныч поигрывал в шахматы (время от времени)
Иван Иваныч отыграл в шахматы (много лет и был опытным игроком)
Иван Иваныч отыгрывал в шахматы (по десять-двадцать партий кряду)
Иван Иваныч проиграл в шахматы (весь вечер)
Иван Иваныч заиграл в шахматы (только после выхода на пенсию)

Такие «хитрые» глагольные формы довольно часто встречаются у русских классиков. Вот, например, давайте повторим отрывочек из «Мастера и Маргарита», с которого мы начали.

Маргарита смотрела, как Бегемот намазывает горчицей устрицу.
– Ты еще винограду сверху положи, – тихо сказала Гелла, пихнув в бок кота.
– Попрошу меня не учить, – ответил Бегемот, – сиживал за столом, не беспокойтесь, сиживал!

Обратите внимание: кот Бегемот говорит не «сидел за столом», а именно «сиживал», то есть «описывал давно прошедшее продолженное действие, неоднократно повторявшееся в прошлом».

Скажем, в английском языке с его богатейшей системой глагольных временных форм именно такого времени просто нет! И если мы откроем современный литературный перевод «Мастера и Маргариты» на английский, то (с удивлением) увидим вот какой ответ Бегемота:

– Kindly don't teach your grandmother to suck eggs, – Behemoth replied. – I know how to behave at table, so mind your own business!

Переведём обратно на русский:

– Пожалуйста, не учи бабушку высасывать яйца, – ответил Бегемот. – Я знаю, как вести себя за столом, не лезь не в своё дело!

Переводчик (Майкл Глэнни, издательство «Коллинз энд Харвилл», 1967 год), как видите, с русским «давно прошедшим продолженным временем» не справился и ответ кота полностью заменил.

«Не учите бабушку высасывать яйца» – это английский аналог русской поговорки «яйца курицу не учат». Но разве Бегемот такое говорил?

В общем, несколько вычурное, картинное и старомодное обаяние речи кота в английском переводе исчезает, к сожалению, полностью. Вполне себе вежливый и в своём роде изысканный ответ превращается в довольно примитивный и грубый.

А вы говорите – русский язык простой, в нём всего три глагольных времени, настоящее, прошедшее и будущее... Ой, нет!

Друзья! С сегодняшнего дня и до 30 мая можно оформить подписку на журнал "Лучик" СО СКИДКОЙ 30%! Это можно сделать на сайте Почты России или в вашем почтовом отделении.

  • Полистать журнал можно здесь

Показать полностью 1
961
Наука | Научпоп
Наука Наука

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик»

Серия Занимательная физика

Мы называем «пустой» банку, из которой съедено всё варенье. Но с точки зрения физики она не пустая. В ней есть воздух, и этот воздух сколько-то весит. А если откачать из этой банки весь воздух и вообще всё-всё-всё, чтобы внутри остался абсолютный вакуум? Что тогда? Ведь вакуум ничего не весит?

Как бы не так...

Давайте вспомним, что существуют две физики, причём очень непохожие друг на друга – классическая физика (та самая, которую изучают в школе) и квантовая физика.

Что будет, если мы разгоним до сверхбольшой скорости две малые элементарные частицы, скажем, два электрона, а потом столкнём их друг с другом? С ними ничего не случится, они останутся такими же, как были. Но при столкновении родится несколько новых элементарных частиц! Откуда? Из ниоткуда!

Сколько именно частиц родится и каких? А это зависит только от скорости электронов. Чем она будет выше, чем ближе она будет к скорости света в вакууме (примерно 300 000 километров в секунду), тем больше частиц вещества будет рождено при столкновении. И в теории при столкновении всего лишь двух крохотных электронов может родиться миллион частиц. Миллиард. Квадриллион. Из столкновения двух электронов может родиться целая вселенная!

Поверить в такое «просто так», на интуитивном уровне, не получится. Тем не менее, так оно и есть.

Но может быть и по-другому. Допустим, летят друг другу навстречу электрон и другая элементарная частица – позитрон. Сталкиваются – и... Исчезают! Мы видим яркую вспышку – при столкновении рождаются две частицы света, два фотона. А сами электрон и позитрон исчезают в никуда, аннигилируют, как говорят учёные. Слово «аннигиляция» происходит от латинского «нигиль», то есть «ничто». От электронов не останется никаких осколков или обломков – они именно исчезнут. Как в сказке.

Что же разделяет классическую физику и квантовую? Классическая физика – это физика «большого мира», макромира. А квантовая физика – это физика микромира, мира, в котором всё вокруг немыслимо маленького размера, мира, в котором все события происходят за невообразимо короткое время, мира, в котором скорости движения запредельно огромны.

Классическую физику можно представить в виде куклы-матрёшки: внутри самой большой матрёшки спрятана матрёшка поменьше, потом ещё поменьше, и так далее – но по сути у всех этих «матрёшек» свойства одинаковы, они подчиняются одним и тем же законам. Например, закону сохранения энергии: «энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает в никуда». Ну, или «из ничего не выйдет ничего».

А вот квантовая физика – совершенно иное. И очень многие законы «нормальной» физики в квантовой физике не работают или работают, но совсем не так... В частности, в квантовой физике пустоту можно взвесить!

Во поле, во тензорном...

Чтобы взвесить пустоту, сперва немножко подготовимся. Начнём вот с чего. А знаете ли вы, что такое «поле»? В научном смысле? В физике, в математике? В этом нет ничего сложного: полем называется какой-то объект, каждой точке которого приписано определённое число. Возьмём, например, кусочек листа из тетради в клетку, и в каждой клеточке напишем число.

Такая штука называется "скалярное поле"

Такая штука называется "скалярное поле"

Чем-то напоминает поле для какой-то настольной игры, правда? Вот то, что мы сейчас нарисовали, и называется полем. Более научно – скалярным полем. Слово «скаляр» происходит от латинского слова «скала», то есть «лестница» (отсюда же наше слово «шкала» – на линейке, на термометре и так далее).

А если мы в каждой клеточке не напишем число, а нарисуем стрелочку-направление? Или, как любят говорить учёные, «вектор» (по-латыни слово «вектор» буквально означает «носильщик», «транспортировщик»)? Что у нас получится – тоже поле? Совершенно верно, это тоже поле. Только уже не скалярное, а векторное.

А это уже векторное поле

А это уже векторное поле

А если мы в каждую клеточку листа «впихнём» какой-нибудь сложный объект? Скажем, у математиков и физиков большой любовью пользуются «суперчисла», которые называются «матрицы» и «тензоры». Что если мы впишем в каждую клетку матрицу или тензор? Что у нас получится? Да тоже поле. С матрицами – матричное поле. С тензорами – тензорное поле. Всё как в деревне: сеем пшеницу – будет пшеничное поле. Сеем картошку – картофельное. Сеем рис – рисовое. Так что ничего сложного!

А теперь магнитное!

Само собой, реальные физические поля – в отличие от тетрадного листа – никаких чисел или векторов нам не показывают, потому что они невидимы. Тем не менее, в каждой точке поля существует некая величина (скажем, сила), которую можно обнаружить, увидеть и даже измерить. Скажем, собрались вы искупаться в ванной. А чтобы было весело и не скучно, взяли с собой резиновый мячик (или другую маленькую игрушку) и пустую пластиковую бутылку. Наполняем бутылку, потом под водой резко сжимаем её – и любуемся, как под действием абсолютно невидимой водяной струи мячик вдруг «сам по себе» отпрыгивает на другой край ванной! Невидимая под водой струя – это грубый, но наглядный пример того самого поля (силового поля из фантастических книжек): в каждой точке внутри ванной каждая крохотная частичка воды движется с определённой скоростью, то есть обладает импульсом, силой (эту силу можно даже измерить и написать «в клеточке» на бумажке). Снаружи мы этого не видим, но брошенный в ванну мячик под действием множества таких сил начинает двигаться!

Но... Почему мы назвали этот пример «грубым»? Потому что – вы сами прекрасно это понимаете! – мячик движется под действием потока воды, в общем случае – какого-то вещества. Если мы вместе с мячиком и пластиковой бутылкой вдруг перенесёмся в космическое пространство (где нет ни воды, ни воздуха, где царит абсолютная пустота, то есть вакуум), то «погонять» мячик у нас уже не выйдет – сколько мы ни будем сжимать-разжимать бутылку, игрушка даже с места не сдвинется. Потому что вещества вокруг нет!

А вот настоящее физическое поле – дело другое, ему вещество совершенно не требуется! Скажем, магнитное поле. Самый обыкновенный магнитик для холодильника будет прекрасно работать и в воде, и в воздухе, и в вакууме космоса! Потому что магнитному полю никакое вещество, никакое «рабочее тело» не требуется. Как такое может быть, как можно действовать «сквозь абсолютное ничто» – об этом немного погодя, хорошо?

Итак, магнитное поле – его нельзя увидеть, нельзя услышать, невозможно потрогать или понюхать. Тем не менее, оно есть, оно реально, оно обладает силой! Достаточно поднести к магниту гвоздь, ключ или другой металлический предмет – и вы сразу же почувствуете ту самую силу. А мощный магнит вообще может вырвать металлический предмет у человека из рук или даже поднять настоящий автомобиль!

Проведём простой классический опыт, который много раз был описан в учебниках: насыплем на бумажный лист горсть железных опилок и поднесём с другой стороны магнит. Опилки тут же «нарисуют картинку», вытянутся в тонкие линии – то есть соберутся вдоль силовых линий магнитного поля.

Силовые линии магнитного поля видны благодаря железным опилкам

Силовые линии магнитного поля видны благодаря железным опилкам

Мы не можем увидеть само магнитное поле, но можем видеть направление его силы, его воображаемые стрелочки-векторы. Так что магнитное поле – да, абсолютно правильно, это векторное поле, если вы уже сами об этом догадались, то просто молодцы!

Как устроен атом?

Когда я пошёл в младшую школу, на рукаве моей формы был шеврон – красный, с раскрытой книгой и солнышком. А когда перешёл из младшей в среднюю, шевроны у нас стали другими – синими, а на фоне солнышка появился какой-то странный «цветочек». Учительница быстро объяснила нам, что это никакой не цветочек, а атом – в центре атомное ядро, вокруг которого по орбитам летают электроны.

Шевроны (нарукавные нашивки) старой школьной формы

Шевроны (нарукавные нашивки) старой школьной формы

Между прочим, во многих книгах так атомы изображают до сих пор – с шариками-электронами, которые вращаются вокруг ядра по орбитам, в точности как планеты вокруг Солнца.

Это не очень правильная картинка (с точки зрения современной науки), но зато простая, понятная и наглядная, так что мы воспользуемся именно ей. Итак, каждый атом содержит центральное ядро, вокруг которого летают маленькие отрицательные электроны. Самый простой атом – это атом водорода: у него всего лишь один отрицательный («-») электрон, и в ядре всего лишь один положительный («+») протон.

Модель атома водорода

Модель атома водорода

Глядя на эту картинку, физики уже давно задались вопросом: а какая же сила заставляет электрон никуда не улетать, а вращаться вокруг протона? Земля вращается вокруг Солнца благодаря притяжению, гравитации. Может быть, и электрон тоже притягивается к протону гравитацией? Расчёты сразу же показали – нет, этого не может быть. Значит, тут работает какая-то другая сила. А какая?

Нетрудно сообразить – это сила магнитная, точнее, электромагнитная! В магните «минус» всегда притягивается к «плюсу», верно? Вот и «минусовый» (то есть отрицательно заряженный) электрон точно так же притягивается к «плюсовому» (положительно заряженному) протону.

Та же самая модель атома водорода

Та же самая модель атома водорода

А это означает, что между электроном и протоном, то есть ядром атома, существует электромагнитное поле. С точки зрения школьной, то есть классической, физики электромагнитное поле ни в каком вещественном «носителе» не нуждается – оно просто существует, и баста! Однако, как мы уже говорили, с точки зрения «другой» физики, то есть квантовой, «всё всегда не так».

В квантовой физике для того, чтобы существовало поле, обязательно нужна некая элементарная частица, которую учёные называют калибровочный бозон... А расчёты показали, что калибровочный бозон электромагнитного поля внутри атома физикам давно известен – это уже упоминавшийся нами квант электромагнитного излучения, «частица света», то есть фотон!

Необыкновенный настольный теннис

С точки зрения расчётов и формул квантовой физики электрон «привязан» к ядру потому, что испускает фотон, который летит к протону и поглощается. Затем протон, в свою очередь, испускает фотон, который летит к электрону и тоже поглощается. Если бы этого фотона не существовало, то атом бы развалился, рассыпался на составные части.

Это как будто игра двух детей в настольный теннис – играть в эту игру можно только если есть мячик. Без мячика в теннис не поиграешь... В смысле, если протон и электрон не будут постоянно «играть в теннис» фотоном, то не будет и атома...

Но – и тут многие учёные схватились за головы! – при этом нарушается чуть ли не самый главный закон физики, а именно закон сохранения энергии. С точки зрения этого закона фотон не может испуститься «сам по себе», для этого нужна энергия извне, «толчок», «пинок». А никакого поступления энергии снаружи нет. А атом водорода спокойно себе существует.

В итоге физики пришли вот к какому выводу: протон и электрон обмениваются фотоном с немыслимой скоростью. Всего за одну секунду «мячик»-фотон перелетает от одного «игрока» к другому триллион миллиардов раз (цифрами: 1 000 000 000 000 000 000 000).

И вот в масштабах такого микроскопически малого времени начинают изо всех сил работать законы квантовой механики – в таких случаях закон сохранения... не работает! Если быть совсем-совсем точным, то работает, но уже «немножко не так», «с ошибками». Результатом этих «ошибок» и является рождение «из ничего» фотона. Физикам эта особенность показалась настолько примечательной, что такие фотоны (и вообще такие частицы) стали называть виртуальными.

Что такое «виртуальный»?

Слово «виртуальный» вам наверняка знакомо. Изначально слово «виртуальный» означало «действующий», «сильный», «способный произвести эффект», оно происходит от латинского слова «вир» – то есть «мужчина». Но уже в XV веке это слово приобрело другой оттенок – слово «виртуальный» стало обозначать «нечто, производящее какой-то эффект, но при этом не существующее в действительности».

Физики пользуются словом «виртуальный» уже почти 100 лет, то есть с 1924 года. Внутри атома водорода происходит постоянный обмен виртуальными фотонами – именно благодаря этому существует электромагнитное поле, и электрон «не убегает» от атомного ядра...

Пустота превращается... в квантовую пустоту!

Но если такие виртуальные частицы существуют внутри атома, – рассудили учёные, – то почему бы им не существовать и вообще везде? Ведь тогда получается, что тот самый вакуум является «абсолютной пустотой» только с точки зрения классической физики. А с точки зрения квантовой он совсем не пуст! В каждой его точке постоянно рождаются пары виртуальных частиц и античастиц – например, электрон и позитрон.

Эта пара частиц рождается «из ничего», какое-то время «живёт», а затем сталкивается друг с другом и исчезает – аннигилирует! – «в никуда». Без выделения энергии в окружающую среду. Этот совершенно невообразимый бурлящий «коктейль» из виртуальных частиц назвали квантовым вакуумом.

Рождение и аннигиляция виртуальной пары частиц в квантовом вакууме

Рождение и аннигиляция виртуальной пары частиц в квантовом вакууме

Квантовый вакуум можно сравнить со спальней в детском лагере. Тихий час, детишки из младшего отряда мирно спят, закрыв глазки и укрывшись одеялками; тут вожатую срочно вызывают к начальнику, она уходит... Немедленно начинается жуткий тарарам, беготня, визг! Кто-то прыгает на матрасе, как на батуте, кто-то дерётся подушками, кто-то, завернувшись в простыню, изображает привидение. Но вот на тропинке появилась вожатая. «Вожатка идёт!!!» – раздаётся клич, и тут же дети разбегаются по кроватям, накрываются одеялами и закрывают глаза. Вернувшаяся вожатая чуть не плачет от умиления – какие же у неё в отряде примерные детки.

Вот и квантовый вакуум – казалось бы, абсолютная пустота. В которой ничего нет. Но на самом деле там постоянный кавардак, и в каждой точке триллион миллиардов раз в секунду рождаются и аннигилируют пары виртуальных частиц! Учёные назвали этот механизм флуктуациями квантового вакуума или просто квантовыми флуктуациями.

(Слово «флуктуация» тоже латинское, и означает «колебание, отклонение, волнообразное движение».)

«Они настоящие!!!»

Сперва физики считали, что квантовый вакуум, квантовые флуктуации и виртуальные частицы – это чистой воды выдумка, игра ума, просто удобная математическая модель для вычислений. Что в реальности виртуальных частиц не существует, что виртуальный фотон или электрон никогда не сможет превратиться в настоящий, проявить реальное наблюдаемое со стороны действие. Но в 1948 году голландский физик Хендрик Казимир сделал очень важное открытие.

Если в вакууме разместить две отполированные параллельные пластины – причём очень близко – тогда внутри пространства между ними квантовых флуктуаций будет происходить меньше, чем снаружи. И тогда «из ничего», «из вакуума», образуется сила, которая будет притягивать пластины друг к другу! Учёные обрадовались – у них появилась возможность произвести критический эксперимент, то есть понять, являются ли виртуальные частицы чисто виртуальными «формулами на бумажке», или же они всё-таки реальны?

В 1958 году опыт был поставлен. Эффект Казимира действительно существовал! Виртуальные частицы оказались реальностью! Они были настоящими!!! Казавшийся абсолютно пустым вакуум («ничто») оказался буквально «под завязку» нашпигован энергией!

Три синих озера малинового цвета

Но можно ли эту энергию из вакуума каким-то образом «достать», «извлечь»? На помощь пришла астрономия. В 1973 году советские учёные Алексей Старобинский и Яков Зельдович предсказали, что энергию из квантового вакуума могут извлекать особенные звёзды, а именно вращающиеся чёрные дыры!

Идея советских исследователей очень понравилась английскому физику-теоретику Стивену Хокингу – и в 1975 году он снабдил её математическим аппаратом, произвёл расчёты и показал, что «выжимать» вакуум могут любые чёрные дыры (а не только те, которые вращаются). Открытое новое излучение назвали излучением Хокинга.

Стивен Хокинг на обложке журнала "Лучик", № 9, 2021 год

Стивен Хокинг на обложке журнала "Лучик", № 9, 2021 год

Как возникает излучение Хокинга от чёрной дыры? Вы, наверное, читали или слышали, что чёрная дыра – это звезда, гравитационные силы которой настолько огромны, что ничто – даже свет! – не может от этой звезды «убежать». Чёрная дыра потому и называется чёрная – что она реально чёрная, чернее самой чёрной черноты. И вдруг – от такой вот дыры – излучение? Но как?! Этого же не может быть...

Ну да. В обычной физике такого быть не может. Но в квантовой – сколько угодно (в какой по счёту раз мы это повторяем?).

У каждой чёрной дыры существует граница, «рубеж, из-за которого нет возврата», который в физике называется горизонтом событий. Всё, что неосторожно попадает под горизонт событий, безжалостно засасывается колоссальным притяжением чёрной дыры, «попадает в сингулярность».

Но чёрную дыру окружает квантовый вакуум, в котором постоянно происходят флуктуации, то есть рождение пар виртуальных частиц. Как мы уже говорили, существуют эти частицы ничтожно малое время. Время-то ничтожно малое, практически неуловимое – но и движутся наши частицы со скоростью света! Поэтому за то самое ничтожное время могут успеть пролететь весьма солидное расстояние – порядка нескольких сантиметров. А этого, оказывается, вполне достаточно для того, чтобы случилось самое удивительное на свете...

Если пара частиц возникла вблизи горизонта событий, то в движении одна из двух частиц может случайно провалиться под горизонт. А вторая – остаться над горизонтом. Тогда первую частицу «засосёт в сингулярность», а вторая полетит в окружающее пространство! И с точки зрения стороннего наблюдателя это будет выглядеть, как рождение чёрной дырой частицы.

А поскольку виртуальные пары частиц в квантовом вакууме рождаются постоянно (повторим: триллион миллиардов раз в секунду), то в итоге получается самое настоящее излучение! У которого есть температура!

Расчёты показывают, что чем массивнее чёрная дыра – тем холоднее её излучение Хокинга. Скажем, чёрная дыра массой в шесть масс Солнца будет «нагреваться» до температуры всего лишь в одну стомиллионную долю градуса. Но если чёрная дыра будет меньшей массы?

Оказывается, чёрная дыра массой в два миллиона раз легче массы нашей Земли из-за излучения Хокинга приобрела бы температуру около 7200 градусов, то есть чёрная дыра была бы раскалённой добела!

«Этого не может быть потому что этого не может быть никогда» (как писал помещик Семи-Булатов в рассказе А.П. Чехова «Письмо к учёному соседу»), однако, друзья мои, это квантовая физика.

И чёрная дыра ослепительно-белого цвета, чёрная дыра ярче Солнца, «три синих-синих озера малинового цвета» – да пожалуйста, сколько хотите. Более того, в процессе излучения такая «мини-чёрная дыра» теряет массу, «испаряется» всё быстрее и быстрее, и, в конце концов, взрывается, выбрасывая энергию, сравнимую со взрывом примерно 1 миллиона водородных бомб!

Кстати, взрыв в 1 миллион водородных бомб (мощностью, скажем, в 1 мегатонну каждая) – это звучит страшно и пугающе... для Земли и людей. А вот для космоса такой взрыв – это так, «мыльный пузырь лопнул», пустячок, имейте в виду.

Полный бензобак пустоты, пожалуйста!

Тем не менее, взрыв – это выделение энергии. А что, если эту энергию получится «обуздать», скажем, как у людей получилось с атомной энергией? Во всяком случае, теоретически создать «чёрно-дырную электростанцию», генератор электричества или даже ракетный двигатель, работающий на «микро чёрных дырах», вполне реально. И уже во многих фантастических рассказах и видеоиграх в том или ином виде можно встретить «сингулярный реактор», «генератор сингулярности», который как раз извлекает «скрытую энергию вакуума» из чёрных дыр сверхмалой массы. Фантастика? Конечно. Однако в науке бывает и так, что рано или поздно фантастика превращается в реальность.

Сколько весит пустота, и сколько энергии в нигде?

Напоследок – страшная тайна и настоящая научная загадка. Многие думают, что наукой раскрыты уже все-все-все тайны природы, что «все важные открытия уже сделаны», и осталось только «уточнить некоторые детали». Так вот, это не так. И одна из самых «кричащих» загадок современной науки – это количество энергии, скрытой внутри вакуума.

Квантовый вакуум содержит энергию – это, надеемся, вы уже поняли. Но сколько именно её внутри?

С одной стороны, энергию в вакууме можно оценить по астрономическим наблюдениям – и они дают значение примерно в 1 джоуль на кубический километр. Подставим это значение в самую знаменитую формулу Эйнштейна (да-да, та самая «е равно эм цэ квадрат»), и получим эквивалентную плотность вакуума: она равняется примерно 1.1 килограмма на 1 миллиард кубических километров.

Вы можете усмехнуться – мало! Вот и нет. Для масштабов космоса это очень большая цифра! Скажем, куб вакуума со стороной, равной расстоянию от Земли до Луны, при такой ничтожной плотности будет весить... примерно 60 тонн! Вот мы и «взвесили пустоту».

И снова загадки...

Но вот в чём загвоздка. Дело в том, что количество энергии вакуума можно посчитать другим путём, теоретически, по обычным формулам квантовой физики из учебника... И вот тут у нас начинается, как говорил капитан Врунгель, «непоправимый скандал»: по формулам это значение оказывается совершенно другим – порядка 10 в 113-й степени джоулей на 1 кубический метр. То есть значение, которое предсказывает теория, и значение, которое наблюдается на практике (в природе), отличаются в...

триллион триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов раз!

Это число, у которого впереди единица, а за ней – сто двадцать нулей. Ничего себе ошибочка! Вот это погрешность! Проблема эта называется «проблемой космологической постоянной», и это одна из самых болезненных нерешённых проблем современной физики. Настоящая жгучая тайна! И какие открытия нам и вообще мировой науке обещает решение этой загадки – трудно даже вообразить. Не желаете ли заняться?

Читайте также:

Как возникла квантовая физика и для чего она нужна?

Показать полностью 14
545

Почему 12-миллионная империя ацтеков сдалась пятистам испанцам?

Как испанцам удалось всего за один год покорить ацтеков? У Кортеса было 500 воинов. Ацтеки сами были завоевателями и славились воинственностью. Для них не составляло труда собирать стотысячные армии: империю населяли примерно 12 миллионов человек; только в столице, Теночтитлане, проживало около 200 тысяч. (Для сравнения: население испанской столицы в то время было вчетверо меньше.) Так что же произошло?

Обычно пишут, что ацтеки испугались лошадей, которых никогда раньше не видели, и огнестрельного оружия. Что ж, для трусливого и малочисленного народца такое объяснение могло бы подойти, но не для ацтеков. Когда европейцы пришли в Новую Зеландию, тамошние маори тоже не знали огнестрельного оружия, но они добыли его в бою и научились им пользоваться – только и всего.

Ещё две причины, на которые обычно ссылаются: ацтеки не знали боевого построения; они принимали белокожих «мечущих молнии» испанцев за богов.

Да, действительно, боевых порядков они не знали. Но искусство засады им было ведомо! После первых неудачных стычек можно было сделать выводы и перебить малочисленных конкистадоров Кортеса постепенно, «по частям», подстерегая на маршах. Знание местности и умение к ней приспосабливаться было на стороне ацтеков.

Кроме того, в битве, случившейся 30 июня 1520 года, ацтеки победили испанцев – те были вынуждены отступить с потерями. Так почему же разгром не был довершён, и всего через полгода 12-миллионная империя пала?

Остаётся последняя причина. То, что касается «богов». Вот это уже «тепло». «Тепло», но не «горячо». Нет, ацтеки не были ни слишком простодушны, ни единодушны в этом вопросе. Среди ацтекской знати существовала партия, требующая жёсткого сопротивления испанцам. Значит, за «богов» их принимали, как минимум, далеко не все. Однако ацтекская «партия войны» проиграла. Почему и как?

И вот тут нас поджидают прямо-таки удивительные параллели с нашей недавней историей.

Во-первых, ко времени испанского вторжения (1519 год) в империи ацтеков распространились апокалиптические настроения. Несколько «дурных предзнаменований», по мнению жрецов, предвещали скорый конец света. Ацтеки жили с ощущением надвигающейся катастрофы.

Во-вторых, империей в то время правил Монтесума II Шокойоцин – правитель миролюбивый и склонный переоценивать возможности дипломатии. Ацтекская «партия войны» оказалась в оппозиции. Монтесума вступал с испанцами в переговоры и пытался задобрить подарками. Но подарки лишь разжигали их алчность и придавали им сил...

А ацтекский дух, повторимся, был подорван. Хочешь победить врага – посей в его душе смятение.

Встреча Монтесумы с Кортесом. Ацтекская миниатюра (Кодекс Ацкатитлан)

Встреча Монтесумы с Кортесом. Ацтекская миниатюра (Кодекс Ацкатитлан)

И вот теперь – в-третьих! Монтесума проводил реформы, направленные на укрепление собственной власти. Эти реформы вызывали недовольство ацтекской «элиты», прежде всего жрецов. И когда они узнали о существовании некоего другого властителя – императора священной Римской Империи и короля Испании Карла V, претендующего на верховную власть над их страной, сочли это удобным инструментом для внутриполитической борьбы.

«Король Испании далеко, а ненавистный Монтесума-Горбачёв вот он! Давайте перейдём на сторону короля Испании, чтобы насолить проклятому Монтесуме!» Вот тогда-то, скорее всего, и возникла история с белокожими «детьми Кецалькоатля», воевать с которыми невозможно – надо покориться.

Так сочетание трёх факторов: подорванный дух нации, благоглупость правителя и предательство «элит» – совершили то, что было не под силу лошадям и десятку пушек...

Хотя, конечно, умалять отчаянное мужество конкистадоров тоже не стоит.

Показать полностью 5
1418
Юмор Юмор

Зачем король Англии показывал всем свои трусы?

В современном обществе демонстрировать людям нижнее бельё считается крайне неприличным, не правда ли? По крайней мере, считалось ещё недавно... Вспомним детсадовские дразнилки «Как тебе не стыдно, трусики видно!» или, в английском варианте, «I see London, I see France, I see (имя)'s underpants»! Но раньше всё было совершенно не так.

Сначала нижнего белья в нашем понимании просто не существовало – носить «одни штаны под другими» считалось попросту бессмысленным. Однако в XVI веке возникла мода на мужское нижнее нательное бельё из тончайшего льна или даже шёлка, украшенное вышивкой и кружевами. И вот тут возникла «проблема»: нижнее бельё скрыто под одеждой, и похвастать им не получается. А демонстрация богатства – увы, привычка, характерная для людей любой исторической эпохи.

И вот в мужском костюме XVI века появились штаны и камзолы с длинными разрезами – такие штаны-пуфы, они же «trunkhose» или «slopes». Роль разрезов крайне прозаична – сквозь них должно было быть видно нижнее бельё! Дескать, «смотрите, я не какой-то там бедняк, у меня под штанами ещё и трусы надеты»!

Другая деталь тогдашнего модного мужского костюма, совершенно неприемлемая сегодня – это гульфик, или «codpiece», представлявший собой выпирающий наружу специально сшитый футляр для известной части тела. Листаем галерею:

Причём в какое-то время эти футляры стали настолько большими, что к ним даже... привешивались кошельки! Выпирающие гульфики делали даже на боевых доспехах! Листаем галерею, на втором фото - латный доспех короля Генриха VIII.

Против этой «ужасной и постыдной» моды протестовал сам Римский Папа!

Позднее, в XVII веке, штаны-пуфы в костюме богатых людей уступили место коротким «кюлотам», под которыми носились отделанные длинными кружевами трусы-кальсоны – причём кюлоты специально шились такой длины, чтобы нижний край и кружева кальсон было видно всем и каждому; то же самое касается рукавов нижних рубашек.

Генрих VIII , папа Принца из книжки "Принц и нищий"

Генрих VIII , папа Принца из книжки "Принц и нищий"

Окончательно мода «светить трусами» отошла в Европе только к концу XVII века.

Читайте также:

Загадка килта. Почему шотландцы "ходят в юбках"

Показать полностью 9
180
Наука Наука

Что такое эпистемологический разрыв?

Про «разрыв шаблона» знают все, а про эпистемологический разрыв большинство из нас и не слышали. Непорядок. Ведь мы в нём живём!

В книжках, учебниках и энциклопедиях люди описывают мир таким, каким они его себе представляют. Когда-то люди представляли мир в виде пирога, покоящегося на слонах и опоясанного змеёй, потом – в виде сундука, а теперь – в виде лемнискаты, то есть гигантской восьмёрки.

Модель мира Козьмы Индикополова, 1500 лет назад

Модель мира Козьмы Индикополова, 1500 лет назад

Но разве похожа гигантская восьмёрка на сундук или на пирог? Не очень... Раньше люди объясняли мир так, сегодня этак, а завтра – ещё как-нибудь! И наверняка наши потомки будут смеяться над нашей нынешней гигантской восьмёркой, как мы смеёмся над сундуком...

Раньше считали, что всё состоит из атомов, а атомы – это мельчайшие неделимые кусочки материи, то есть «чего-то твёрдого». А теперь оказалось, что сами атомы состоят из кварков, а кварки – это... ну, просто энергия.

Когда люди поняли это в начале прошлого века, они страшно перепугались! Ещё бы, «материя исчезла»! Вся физика – весь опыт объяснения и описания вселенной коту под хвост!

Но потом привыкли. Решили пока так: пусть будет три физики. Одна – «ньютоновская», по её законам мы по земле ходим, спутники на орбиту запускаем. Другая – «эйнштейновская», по её законам существует всё очень большое и очень тяжёлое: звёзды, чёрные дыры, квазары. А третья — «квантовая», по её законам живёт всё очень маленькое: электроны, фотоны, протоны, нейтроны и так далее.

Кстати, а где находится человек между мегамиром и микромиром, между очень большим и очень маленьким? Где его место? Строго посередине между атомами и звёздами или нет? Как вы считаете?

Проведём мыслительный эксперимент. В нашей галактике, которая называется Млечный путь (или просто Галактика – с большой буквы), по оценкам астрономов, порядка 400 миллиардов звёзд. А, например, в нашей "соседке" – галактике М31 (Туманность Андромеды) до триллиона.

А в капле воды диаметром 3 мм – больше трёх с половиной секстильонов молекул! В девять миллиардов раз больше, чем звёзд в нашей Галактике! Вот и получается, что микромир больше мегамира, и путешествие вглубь капли воды займёт у нас неизмеримо больше времени, чем путешествие в центр вселенной...

Главное, что люди поняли: представления о мире могут меняться не постепенно, а – скачками! И в начале каждого такого «скачке» есть момент (а «момент» – это может быть и двадцать лет, и сто), когда описание мира (все книги, все содержащиеся в них понятия) отстаёт от опыта, от экспериментальных данных! То есть явления есть, но наука не может их ни назвать, ни объяснить!

В лучшем случае может предположить – предложить гипотезу... Но не объяснение!

А знаете, сколько таких гипотез? У-у-у... Теория струн, тёмная материя, эволюция, звукоподражательная теория возникновения языка... Строго говоря, 99 процентов всех объяснительных научных теорий – это гипотезы.

Гастон Башляр (1884–1962). Воевал, воспитал и вывел в люди детей без рано умершей жены, человек достойный

Гастон Башляр (1884–1962). Воевал, воспитал и вывел в люди детей без рано умершей жены, человек достойный

Философ Гастон Башляр назвал такие ситуации «эпистемологическими (то есть описательными) разрывами». Раньше мы могли описать явление, а теперь – бац!.. не можем! Не работает прежнее описание, а нового ещё нет.

Многие учёные не любят таких ситуаций. Кому же приятно чувствовать себя беспомощным? Они же учёные, они всё знать должны, им за это зарплату выдают! Им же теперь врать придётся! Придётся делать вид, что они понимают то, чего не понимают!

Таких учёных немало, к сожалению. Но двигают науку не они. Они наукой зарабатывают – авторитет, влияние и не только. Настоящий учёный не побоится сказать "Я не понимаю, но я стараюсь понять". И уж конечно не будет сознательно участвовать ни в какой лжи.

Читайте также:

С чего начинается жизнь? Как отличить живое от неживого? Может ли мёртвое ожить?

Показать полностью 8
295

«Лучше долгоносик, чем черномазый!»

Наверное, самые экзотические памятники животным – это памятники насекомым. В Японии, в городе Гифу, на берегу реки Нагара, неподалёку от святилища Гифу Гококу, установлен единственный в мире памятник медоносной пчеле.

Ежегодно 23 ноября, в японский праздник «благодарности труду» («кинроо канся-но хи»), люди приходят к памятнику и оставляют возле него традиционные для религии синто подарки и подношения – цветы, фрукты, овощи, домашние сладости и напитки («угощают дух пчелы»).

Изображённые на памятнике мужчина, женщина и ребёнок в восхищении смотрят на пчелу поверх шестигранных сот...

...ведь пчёлы не только приносят мёд, они являются самыми многочисленными опылителями цветковых растений. Именно опыление превращает красивые (но малосъедобные) цветы в сочные яблоки и груши, вишни, дыни и другие плоды.

А вот в Квинсленде (Австралия), в Бунарге, построен целый мемориальный зал в честь кактусовой огнёвки – бабочки-вредителя из Южной Америки.

Мемориальный зал кактусовой огневке в Австралии

Мемориальный зал кактусовой огневке в Австралии

История такова: в 1843 году в Австралию из Южной Америки «нечаянно» завезли в качестве декоративного садового растения опунцию, или «грушевый кактус». Опунциям австралийский климат «понравился» – да ещё как! Не имеющее естественных врагов растение «сбежало» из цветников, «одичало» и начало распространяться по стране, подобно пожару. К 1900 году опунции занимали свыше 4 миллионов гектаров, к 1920 году – свыше 23 миллионов гектаров!

1928 год. Кактусы стали в Австралии национальным бедствием

1928 год. Кактусы стали в Австралии национальным бедствием

На этих землях было невозможно заниматься сельским хозяйством, там простирались самые настоящие «кактусовые джунгли», с которыми не справлялись ни огонь, ни отравляющие вещества, ни орудия труда фермеров.

Тогда за дело взялись биологи. В 1925 году из Южной Америки они привезли 3000 яиц кактусовой огнёвки – естественного врага опунции. Гусеницы огнёвки питаются опунциями – и случилось чудо! Уже к 1933 году в Австралии был уничтожен последний крупный участок, заросший сорными кактусами!

Мемориальный камень в честь кактусовой огневки

Мемориальный камень в честь кактусовой огневки

Перенесёмся из Австралии в США. В штате Алабама, в городе Энтерпрайз, установлен памятник с фонтаном: богиня плодородия Церера держит в руках... страшного вредителя хлопковых полей – жука-долгоносика! На постаменте выбита надпись: «С глубочайшей признательностью хлопковому долгоносику – предвестнику расцвета – воздвигли этот памятник благодарные граждане Энтерпрайза, округ Коффи, Алабама».

А что, собственно, произошло? А вот что. Очень долгое время фермеры Алабамы выращивали и продавали исключительно хлопок. В 1915 году из Мексики в США проник хлопковый долгоносик – жук-вредитель, который начал уничтожать урожай хлопка, год за годом, буквально «на корню». Не помогала никакая химия. Фермеры разорялись, их семьи голодали, региону грозила самая настоящая катастрофа.

Жук-долгоносик (макросъёмка)

Жук-долгоносик (макросъёмка)

И вот тогда-то по предложению агронома и изобретателя Джорджа Карвера (этого человека называли «чернокожим Леонардо да Винчи») фермеры Алабамы начали вместо хлопчатника сеять сладкий картофель, арахис, сою, кукурузу и другие культуры. В итоге фермеры не только компенсировали убытки, но и разбогатели, превратив свой регион в «арахисовую столицу мира»!

Джордж Карвер (1865–1943)

Джордж Карвер (1865–1943)

Любопытная история – хотя её немного портит то, что «благодарные фермеры» поставили памятник не чернокожему Карверу, который всё придумал, а жуку.

Показать полностью 13
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества