Этот поистине странный морской организм называют песчаным долларом. Или печенькой. А некоторые их них и вовсе больше похожи на аккуратненький отрезанный от яблока кружочек. Догадаться, кем по происхождению являются эти блинчики и шайбочки не так-то и просто, ведь на самом деле они – морские ежи! Да-да, те самые, которые в нашем представлении должны быть шариками, утыканными иглами.

Однако эти иглокожие приспособились к совсем другой жизни – вместо океанических глубин они выбрали для жизни мелководье с его постоянными приливами, отливами и волнами. И плоская форма помогает ежам бороться с течениями, стремящимися унести их на глубину. По сути, плоский панцирь работает как крыло, снижая сопротивление воды, которая свободно обтекает прикопавшееся краями в песок животное, не давая потоку сбить его с места.

А ещё юные песчаные доллары намеренно заглатывают песок, причём выбирают самые тяжёлые песчинки магнетита. Песок скапливается в специальном органе под названием дивертикул Грегори, и это позволяет молоди утяжелять свою конструкцию, чтобы оставаться на месте даже в местах с сильным течением.

Этот удивительный орган, открытый в 1905 году американским зоологом Эмили Грегори, представляет собой слепо заканчивающееся разветвленное выпячивание кишечника, которое хорошо развито у молодняка и становится рудиментарным у взрослых ежей. Когда морской ёж подрастает, его панцирь увеличивается, становится плотнее и набирает достаточный естественный вес, так что потребность в этом «поясе с грузилами» отпадает, и ёж без проблем удерживается на грунте самостоятельно.

Однако если иглокожая печенька вовремя не присыплется песком, то форма тела вполне может сработать против неё, и сильное течение поднимает плоского ежа, как воздух поднимает фрисби. Но ёж к этому готовится заранее и по мере взросления формирует на своей тушке специальные дырочки и выемки, зовущиеся лунулами. Лунулы свободно пропускают часть водных потоков и не дают течениям с лёгкостью запустить ежиный блинчик в подводный полёт.

И всё же, несмотря на все приспособы, порой морских ежей всё-таки переворачивает неправильной стороной вверх. Неправильная – это та, на которой нет рта. Да, он у них есть, и попа – тоже, причём и то и другое находится на одной стороне. Форма блинчика не отменяет того, что внутри ежа умещаются самые настоящие системы органов – нервная, кровеносная, водно-сосудистая, характерная для всех иглокожих, и, разумеется, пищеварительная. Начинается она пузике ротовым отверстием с пятью зубами, продолжается пищеводом, переходящим в уложенный кольцом кишечник, и заканчивается анальным отверстием.

У песчаных долларов, в отличие от шаровидных ежей, анальное отверстие находится на той же стороне, что и рот. Плоский ёж собирает планктон и органические частицы с помощью ресничек и амбулакральных ножек водно-сосудистой системы, передаёт их по специальным желобкам к центру и перетирает зубами. Кстати, отверстия-лунулы при сборе пищи тоже помогают – очень уж удобно гнать пищевые частицы не в обход, а прямо через дырки – со спинной стороны вниз, ко рту.

Так вот, если морского ежа перевернёт, то и рот, и попа у него окажутся сверху. Казалось бы, ну и что? Однако есть в таком положении он не способен, не работают так его амбулакральные ножки. Поэтому надо переворачиваться, и сделать это он более чем способен. Прикопав одну сторону поглубже в песок и выставив вторую, ёж просто ждёт, пока потоком воды его не поставит на ребро, а потом постепенно опускается на правильную сторону. Медленно, да, но работает же!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

И тут она говорит, - а давай ещё на люстры посмотрим.

А у меня пива дома полный холодильник и рыбка сушёная ждёт.

- Давай, - говорю, - конечно, пойдём посмотрим.

Подходим к эскалатору, на второй этаж подниматься, и я смотрю люди впереди руки от ленты-поручня отдёргивают. Током их бьёт. Статическое электричество. Иногда бывает так.

Ага, вспоминаю школьные уроки физики, опыты с последовательным и параллельным соединением, беру нежно жену за руку, а свою на перила кладу.

Мужики смеются.

- Ну а жена, - Коля серьёзно продолжает, - жена аж подпрыгнула и взвизгнула так как-то странно, что люди стали оборачиваться и смотреть подозрительно. Ну, и я успокоился. Думаю, - на пару часов меня ещё хватит.

Мужики хохочут, - Коля! Нельзя же так! С любимой женой! Ну ты и садист!

Молодой обводит всех недоумённым взглядом.

- Я не понял, а почему она подпрыгнула? А что случилось?

Коля ему снисходительно, - физику учить надо.

Если есть желание познакомиться с мяучным коллективом Котеля поближе, то следы лапок ведут сюда:

Котель в Телеграме: t.me/redkotel
Котель в Инсте*: instagram.com/red_kotel/
Котель на Youtube: youtube.com/@redkotel

А для зрителей у кого проблемы с загрузкой КОТЕЛЬ В МАХ

*(запрещенная организация, но если ради котиков. то можно)

📌Определил среднюю радиоактивность свежевыпавшего снега (в течение 10 минут). Было установлено уменьшение активности снега с увеличением времени и изменение радиоактивности при изменении метеорологических условий.

📌Полученные результаты кардинально отличались от опубликованных ранее данных.

📌Вывел математическую формулу для учета поглощения альфа-частиц в талой воде.

📔Опубликованная в 1925 году работа получила высокую оценку в научной среде и продемонстрировала зрелость исследователя.

Начинающий ученый критически пересмотрел подходы предшественников и взял на себя смелость предложить новую методику.

Работа внесла значимый вклад в методику измерений.

В 1925 году при содействии А.Ф. Иоффе Игорь Курчатов поступил научным сотрудником в Ленинградский физико-технический институт...

P.S. После окончания второго семестра Игоря Курчатова отчислили с кораблестроительного факультета...за отставание в учебе. Он слишком много времени проводил в обсерватории.

#Курчатов #наука #рождение_ученого

Вы задумывались, почему мы с вами не проваливаемся сквозь пол? Или почему стул под вами держит ваш вес(не массу!!!), а не сжимается в точку под действием гравитации?

В школе нам говорили: «Ну, это потому что атомы имеют электромагнитное отталкивание». НО! На самом деле ткань нашей реальности удерживает от схлопывания один из самых фундаментальных и красивых законов квантового мира - Принцип запрета Паули. Разберемся в этом

ГЛАВА 1. ПРИНЦИП ЭЛЕКТРИЧКИ, ИЛИ КВАНТОВЫЙ КИНOTEАТР

Представьте себе обычную вечернюю электричку или кинотеатр. В ней есть строгие правила: на одном сиденье может сидеть только один человек. Если место занято, вы не можете сесть туда же вторым слоем или на него - вам придется искать другое свободное кресло.

В микромире всё устроено точно так же. Все частицы во Вселенной делятся на два больших клана:

1. Бозоны - "в тесноте да не в обиде" (например, фотоны света). Им плевать на личные границы, они могут набиваться в одно и то же квантовое состояние миллиардами.

2. Фермионы - "социофобы". К ним относятся электроны, протоны и нейтроны. Из них соткана вся наша материя.

Вольфганг Паули в 1925 году сформулировал закон:

Два тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии.

Каждая частица имеет свой паспорт из четырех квантовых чисел (координаты, энергия, момент импульса и спин(направление вращения)). Если у двух электронов первые три числа совпали, их спины обязаны быть противоположными. Если и спин совпал - всё, место занято, поезд ушел, называйте как хотите, но третий электрон в эту квантовую ячейку физически не влезет. Его вытолкнет на более высокий энергетический уровень.

А теперь представьте, что происходит, когда огромная, массивная звезда весом в несколько Солнц сжигает всё свое топливо...

ГЛАВА 2. АНТИСИММЕТРИЯ МАТРИЦ, ИЛИ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ БАРИКАДНЫЙ ЩИТ

Обывателю кажется, что выталкивание электронов - это какая-то физическая сила, вроде магнита. Но прикол в том, что никакой силы отталкивания в привычном понимании тут нет. Это чистая геометрия пространства-времени и свойства матриц.

В квантовой механике состояние нескольких частиц описывается общей волновой функцией Ψ(Psi). Когда мы имеем дело с фермионами (электронами или нейтронами), их волновая функция должна быть антисимметричной.

Что это значит на языке линала?
Если мы меняем местами две одинаковые частицы (переставляем их координаты в пространстве), знак волновой функции обязан поменяться на противоположный:

Ψ(1,2)= —Ψ(2,1)

Чтобы красиво записать такое состояние для огромного количества частиц, физик Джон Слейтер придумал гениальную штуку - детерминант Слейтера (определитель матрицы состояний).

Представьте матрицу, где строки - это сами частицы, а столбцы - это квантовые состояния (векторы нашего Гильбертова базиса), в которых эти частицы могут находиться. Чтобы найти общую волновую функцию системы, нам нужно посчитать определитель (детерминант) этой матрицы.

А теперь включаем базовое правило линейной алгебры: если в матрице есть две одинаковые строки или два одинаковых столбца, её определитель равен НУЛЮ.

Следствие для физики взрывает мозг: если два электрона попытаются занять абсолютно одинаковое квантовое состояние (вектор базиса), строки матрицы станут идентичными. Определитель Ψ мгновенно схлопнется в ноль. А нулевая волновая функция означает, что вероятность существования такой системы во Вселенной равна ровно 0%. Вселенная буквально блокирует это математическим запретом.

Когда гравитация пытается сжать умирающую звезду, она насильно сближает электроны. Но электроны кричат: "Матрица не может быть нулевой!" - можно сказать, посылают гравитацию куда подальше бы и начинают сопротивляться сжатию.

Возникает колоссальное давление вырожденного электронного газа. Это не химическая реакция и не термоядерный взрыв. Это физическое давление, порожденное тем, что квантовым векторам базиса просто некуда деваться в пространстве.

ГЛАВА 3. ФИНАЛЬНАЯ БИТВА: ГРАВИТАЦИЯ ПРОТИВ ЛИНАЛА

Пока звезда жива, её от гравитационного схлопывания удерживает термоядерный взрыв внутри - горит водород, выделяется тепло, звезда расширяется. Но когда топливо кончается, звезда остывает и начинает стремительно падать сама на себя.

И вот тут гравитация натыкается на барьер нашего детерминанта Слейтера. Электроны вырождаются, занимают все свободные нижние кресла в электричке(векторы базиса) и намертво встают в распор. Звезда превращается в Белый карлик - объект размером с Землю, но массой с Солнце. Чайная ложка вещества такого карлика весит как грузовик.

Но у гравитации есть козырь. Если умирающая звезда была изначально очень массивной, её гравитационное поле становится слишком сильным.

В 1930 году 19-летний индийский астрофизик Субраманьян Чандрасекар прямо на корабле по пути в Англию посчитал сумасшедшую вещь. Он соединил теорию относительности Эйнштейна и базис Паули.

Чандрасекар доказал: если масса остывшей звезды превышает 1,44 массы Солнца (этот рубеж назвали Пределом Чандрасекара), то скорость вырожденных электронов, пытающихся убежать на верхние уровни, приближается к скорости света. Физика упирается в релятивистский предел.

Гравитация побеждает линал электронов. Она буквально ломает электронный базис Паули и вдавливает электроны внутрь протонов. Происходит колоссальная вспышка Сверхновой, электроны и протоны сливаются, превращаясь в нейтроны.

ГЛАВА 4. ВТОРОЙ ЭШЕЛОН ОБОРОНЫ

Звезда схлопывается еще сильнее, уменьшаясь с размеров Земли до размеров... небольшого города(всего 10–20 километров в поперечнике). Но она не исчезает!

Почему? Потому что нейтроны - это тоже фермионы. У них есть свой детерминант Слейтера, свой базис Паули и своя электричка. Включается второй эшелон квантовой обороны: давление вырожденного нейтронного газа.

Мы получаем Нейтронную звезду. Плотность там такая, что та самая чайная ложка вещества будет весить уже как гора Эверест.

Но если звезда была совсем гигантской (тяжелее 3 масс Солнца - предел Оппенгеймера-Волкова), то гравитация ломает и нейтронный базис Паули. В этот момент во Вселенной больше не остается никаких квантовых законов, способных сопротивляться сжатию. Базис Паули уничтожен, определитель окончательно летит в бездну, и пространство-время рвется, образуя Чёрную дыру.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наш мир устроен удивительно. Каждый раз, когда вы садитесь на стул и не проваливаетесь сквозь него в центр Земли, знайте: вас держит не электромагнетизм и не жесткость атомов. Вас держит квантовое правило линейной алгебры - запрет матрицы состояний иметь одинаковые строки. А если проще - электроны не любят гравитацию и посылают ее при первой же возможности

Вселенная соткана из геометрии и математических базисов. И даже когда огромные звезды умирают, они до последнего цепляются за эти абстрактные правила вырождения, устраивая титанические битвы против гравитации на просторах космоса.

Пост написан от руки. Мной. Надеюсь, он вам понравился. Пишите в комментарии ваши вопросы, с радостью отвечу. Всем удачи!