Таинственные звуки в океане
Прежде всего, стоит определиться, что звуки, о которых мы будем говорить, не относятся к разряду мистики. Они реально существуют и зафиксированы специальным оборудованием. Вы даже сможете их послушать.
Bloop — низкочастотное бульканье
Впервые этот звук был зафиксирован в Тихом океане в 1997 году в точке с координатами примерно 50° ю. ш. 100° з. д. По иронии судьбы произошло это в том месте, где, согласно книге Говарда Лавкрафта, находится затопленный город Р’льех, в котором спит и ждет своего часа Ктулху. Многие сразу подумали, что Ктулху просыпается, и стоит начинать бояться.
И не такую жуть встретишь под водой.
Около десяти лет понадобилось ученым, чтобы понять, с чем они имеют дело и что на самом деле Ктулху даже не думает просыпаться. Причина оказалась очень банальной и прозаичной. Такой звук издавали айсберги, которые трескались и вибрировали, передавая этот звук толще воды.
Впрочем, фанаты конспирологических и мистических теорий все равно не верят в это и доказывают друг другу, что там находится что-то очень страшное, о чем нам просто не говорят. Короче, как обычно.
Послушать звук Bloop
Bio-duck — полвека тайны
Если предыдущий звук показался вам таинственным, то обратите внимание на другой, который нашли военные подводники еще в далеком 1960 году. С тех пор более 50 лет природа этого звука оставалась тайной
В пользу того, что звук может иметь животное происхождение, говорило то, что его фиксировали каждый день, но строго в определенное время года. Звуки имели продолжительность 1,5-3 секунды и частоту 50-300 Гц.
А вдруг что-то такое может издавать звуки под водой?
Только в 2014 году ученые доказали, что такие странные звуки издают антарктические киты. Такой звук киты издают непосредственно перед тем, как уйти на глубину. Во многом поэтому определить источник звука в течение такого долгого времени было невозможно.
Послушать звук Bio-duck
Upsweep — непонятный звук
Из тех звуков, о которых мы говорим сегодня, этот будет первым, который останется неопознанным. Действительно, до сих пор про него почти ничего неизвестно. Есть догадки, что это может быть, но говорить о том, что его разгадали, нельзя.
Этот звук обнаружили в экваториальной части Тихого океана и дали ему название Upsweep. Как и Bio-duck, он отличается сезонностью, правда, он очень громкий, чтобы иметь природное происхождение. Он настолько громкий, что его слышно почти по всему океану.
Вулканы тоже могут издавать звуки под водой.
Пока ученые не дали объяснения этому низкочастотному колебанию, но одной из причин его возникновения считаются геологические процессы. Его источник находится в области с высокой вулканическом активностью. В результате его действительно можно считать следствием геологических процессов, но пока утверждать это рано. Доказательств этого, как и обратного, пока нет.
Послушать звук Upsweep
Julia — скулящий звук
Следующий звук обнаружили 1 марта 1990 года. Чем-то отдаленно он напоминает воркование или скуление, но очень отдаленно. Больше он, конечно, просто похож на очередной низкочастотный звук, который идет откуда-то из недр океана.
Звук получил название Julia, а зафиксирован он был автономной сетью гидрофонов к востоку от экваториальной части Тихого океана. То есть примерно там же, где и Upsweep. Его природа тоже пока не разгадана, но в данном случае ученые больше склонны полагать, что это не тектоническая активность, а разрушения айсбергов. Не очень понятно, как они могут издавать такой стабильный и продолжительный звук, но им виднее.
Послушать звук Julia
Slow Down — замедленный звук
Конечно, звуков в океане очень много, но рассказывать о всех нет никакого смысла, да и просто вам не интересно будет об этом читать. В итоге я выбрал самые интригующие и рассказал о них в этой статье. В завершении расскажу еще об одном, который получил название Slow Down.
Этот звук впервые был записан 19 мая 1997 года. Он получил свое название из-за того, что его частота постепенно снижается на протяжении примерно 7 минут. Звук был одновременно зафиксирован датчиками, которые находятся на расстоянии около 5 000 километров друг от друга, что свидетельствует о его высокой громкости.
Поскольку его зафиксировали в районе Антарктического полуострова, было выдвинуто предположение, что с таким звуком движущийся айсберг проскреб морское дно. Версия выглядит очень убедительной, но скучной. Опять айсберги…
Послушать звук Slow Down
Графен – самый прочный материал на Земле
Самым прочным материалом на Земле является графен. Он в 30 раз прочнее стали! Лист графена площадью в 1 м2 и толщиной всего лишь в один атом способен удерживать предмет массой 4 кг. Графен как салфетку можно сгибать, сворачивать растягивать. Углерод имеет множество аллотропов. Некоторые из них, например, алмаз и графит, известны давно, в то время как другие открыты относительно недавно – 10-15 лет назад. Графен был найден Константином Новосёловым и Андреем Геймом, работающими в университете Манчестера, за что русские ученые были удостоены Нобелевской премии. А получили они его очень просто – отшелушиванием обычного графита с помощью скотча, пока не получили слой толщиной всего в один атом.
Лист графена площадью в 1 квадратный метр и толщиной всего 1 атом удерживает предмет массой 4 килограмма
До Миллера и Юри: историческая перспектива
Объяснение происхождения жизни всегда было предметом споров и споров. Во времена Ренессанса считалось, что жизнь возникла внезапно и из ничего. Эта гипотеза известна как спонтанное поколение.
Впоследствии критическое мышление ученых начало прорастать, и гипотеза была отвергнута. Однако вопрос, поставленный в начале, оставался размытым.
В 1920-х годах ученые того времени использовали термин «первичный суп» для описания гипотетической океанической среды, в которой, вероятно, возникла жизнь..
Проблема заключалась в том, чтобы предложить логическое происхождение биомолекул, которые делают возможной жизнь (углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты) из неорганических молекул.
Уже в 50-х годах, до экспериментов Миллера и Юри, группе ученых удалось синтезировать муравьиную кислоту из углекислого газа. Это грозное открытие было опубликовано в престижном журнале наука.
Критика эксперимента
Несмотря на то, что сам Либет, казалось бы, опроверг связь потенциала готовности и свободы воли, ведь если бы на самом деле было так, то все навязчивые действия и речь, как, например, при синдроме Туретта, также контролировались бы самим мозгом без участия сознания. Но ассоциация уже прочно укоренилась в общественном сознании и еще долго смущала умы людей.
Однако и с самим экспериментом Либета все далеко не так понятно и однозначно, как может показаться на первый взгляд. Конечно же, он подвергался критике и результаты его пытались оспорить.
В основном Либета критиковали за то, что он довольно небрежно использовал понятия «побуждение», «желание», «воля», «решение» как взаимозаменяемые, что и вызывало путаницу. А ведь это принципиально разные вещи. Мы можем иметь побуждение (urge) закричать или желание (wanting) ударить кого-то, но не сделать этого, приняв решение (decision) и подавив свой порыв усилием воли (will).
Второй спорный момент — это проявление свободы воли в эксперименте, а также отождествление свободы воли со свободой выбора. По сути, испытуемый проявил свободу воли, сделав выбор участвовать в эксперименте. Дальше же он соглашается делать какие-то действия в условиях, созданных экспериментатором. По сути, здесь нет никакой свободной воли, вся ситуация искусственно создана, и выбор лишь в том, пошевелить рукой или нет.
Предъявлялись претензии и к оборудованию — он использовал устаревшее устройство, электроэнцефалограф, который мог давать большие погрешности. Да и показания испытуемых, в какой момент у них появилось побуждение, и действительно ли оно было спонтанным, вряд ли могли считаться достоверным источником информации.
Далее для понимания критики необходима более серьезная философская база, но вкратце, суть в том, что Либет придерживается позиции инкомпатибилизма, в рамках которой свобода воли несовместима с детерминизмом, а его оппоненты (в первую очередь Альфред Меле) — позиции компатибилизма, суть которого в том, что физико-химическая детерминация психических процессов допускает существование у человека свободы воли.
Навигация почтовых голубей
«То, как ведут себя почтовые голуби, говорит о том, что они используют своеобразные компас и карту, которые говорят им где они находятся по отношению к дому». Хагструм полагает, что голуби используют инфразвук, звук низкой частоты, не слышимый для человека.
Этот тип звука, возможно, использовался в древних саундскейпах (звуковых скриптах) для изменения психического состояния наших предков во время их участия в религиозных церемониях.
Птицы могут использовать инфразвук (который в данном случае генерируется малыми колебаниями на поверхности Земли глубокими океанскими волнами) в качестве самонаводящегося маяка.
Когда птицы заблудились в Джерси-Хилл, температура и ветер «угнали» сигнал инфразвука высокого в атмосферу. Голуби не сумели его уловить. Однако 13 августа 1969 года температура воздуха и ветер были идеальными, поэтому голуби услышали звук и смогли вернуться домой.
Скорость звука в физической теории
Скорость, с которой упругие волны распространяются в какой-либо среде, впервые теоретически рассчитал Ньютон. Полученный при вычислениях показатель оказался заниженным, т. к. ученый рассматривал процесс в изотермической системе.
Правильное значение удалось получить Лапласу в конце XVIII в.
На скорость звука влияют:
- Упругость среды. Эта величина в свою очередь зависит от типа деформации твердого тела (сжатия, кручения, изгиба), поэтому скорости звуков при таких процессах тоже будут различаться.
- Плотность вещества. Чем она ниже, тем быстрее в ней перемещаются звуковые колебания, и наоборот.
Волны звука
В воздушной среде звук распространяется со скоростью 340 м/с, в дистиллированной воде при 20ºС – 1481 м/с, в стали при той же температуре – 5000 м/с.
Волны звука распространяются со скоростью 340 м/с.
По расчетам российских и британских физиков (см. данные 2020 г.), максимальная скорость звука может составить 36 км/с.
Твердый стержень
К концу стержня можно приложить силу растяжения или сжатия. Эти силы будут отличаться для разных материалов.
В ответ на воздействие возникнут различные колебательные движения:
- сжатия;
- кручения;
- изгибы.
Колебания сжатия не являются строго продольными, т. к. с ними связано боковое движение стержня.
Сигналы кручения всегда поперечные.
При изгибе сигнал не имеет строгой формы.
Твердый стержень вызывает различные колебательные движения.
Твердые среды
При большом объеме твердой среды возникают упругие колебания.
Описаны 2 их типа:
- продольные, соответствующие плоской деформации;
- поперечные, при которых смещение направлено перпендикулярно распространяющейся волне.
В среде газа
Деформация в газах происходит путем сжатия–разрежения. На ее степень влияет температура. При этом теплообмена с частицами окружения не происходит. Поэтому скорость звукового сигнала в газовой среде не зависит от других факторов и одинакова для всех газов.
В среде газа на степень деформации влияет температура.
При 21,1ºС и сухом воздухе звук будет распространяться со скоростью 344,4 м/с. Она увеличится при нагревании.
В жидкой среде
Как и в газах, в жидкостях формируются волны сжатия–разрежения. Но жидкости способны сжиматься меньше, чем газы, а плотность у них больше. Поэтому скорость прохождения по жидкости ближе по значению таковой в твердых телах.
В сравнении с газами она намного меньше и зависит от температуры.
В пресной воде при 15,6ºС скорость звука равна 1460 м/с, в морской – 1504 м/с.
При нагревании и увеличении солености в воде звуковая скорость увеличивается.
Металл, который плавится в руке – Галлий
Галлий – это металл, который приходить в жидкое состояние при температуре 29С. То есть, взяв его в руку, через несколько секунд вы обнаружите в ладони теплую лужицу. Этот металл весьма похож на ртуть. Удивительно то, что, если поместить кусок Галлия в стакан горячей жидкостью, он растворится прямо у вас на глазах. Другим свойством Галлия является особое воздействие на алюминий – в контакте с ним тот становиться крайне хрупким и ломким. Но есть от Галлия и польза – его иногда используют в термометрах.
Галлий – хоть и металл, но способен расплавиться прямо у вас в руке, а в горячей воде он и вовсе растворится
Настройка для более тихой работы
Как уже упоминалось, вы можете получить аксессуары, которые с шумоподавлением при правильной установке. Однако есть и другие изменения, которые вы можете внести.
- Отрегулируйте положение выхлопной трубы
Горизонтально расположенные выхлопные трубы являются самыми шумными, потому что звуковые волны направляются прямо к чему-то. Естественно, генераторы поставляются с инструкциями размещать вытяжку в стороне от дома или других зданий, но ваши соседи могут не оценить это.
Решение заключается в том, чтобы выпускные трубы направить вверх. Более вертикальное положение означает, что оно также не обращено ни к чему напрямую.
- Добавить глушитель
Многие портативные генераторы уже поставляются с глушителями, но если они вас не устраивают, вы можете заменить их. Обратитесь в сервисную службу или в ближайший магазин бытовой техники, чтобы узнать, какие глушители будут наиболее совместимы.
- Ведро с водой
Этот метод не требует постоянной настройки, но вы меняете его функционирование. Этот метод направляет шум от выхлопа в ведро, наполненное водой, идея заключается в том, что вода является звукоизолятором.
Для этого подключите шланг к вытяжке, а другой конец опустите в ведро, наполненное водой. Поместите небольшое отверстие в месте, где шланг достигает верхней части ведра, чтобы предотвратить попадание воды в выхлопные трубы, или установите генератор на более высокий уровень.
Обратите внимание, что это только уменьшает шум от выхлопных труб и не уменьшает шум, вызванный вибрациями
Результаты эксперимента
По окончании эксперимента Соломон Аш со своей командой опросили испытуемых и выяснили причины такого количества неправильных ответов. Оказалось, люди, не согласные с мнением остальных членов группы, начинают чувствовать себя неуверенно, сомневаться в своей правоте и испытывать страх перед осуждением.
Участники эксперимента не готовы были идти на открытый конфликт с остальными, поэтому начинали присоединяться к мнению большинства, несмотря на то, что не были до конца уверены в его правоте.
Почти все испытуемые переживали внутренний эмоциональный конфликт, не осознавая, на чьей стороне правда. Выбор перед ними был ограничен: довериться своим глазам и пойти против группы или усомниться в собственной правоте и присоединиться к мнению большинства. Это явление получило название «конфликта конформности».
Всех испытуемых условно можно разделить на две группы: на «независимых» и «покорных». Среди тех, кто не подвергся групповому давлению, выделялись несколько типов:
- участники, твердо стоящие на своей точке зрения и уверенные в собственной правоте;
- участники, испытывавшие эмоциональный дискомфорт от несовпадения мнений, но продолжавшие совершать демонстративные попытки сохранить индивидуальность;
- участники, открыто озвучивавшие свои сомнения и нерешительность, но давшие в итоге правильные ответы.
Среди испытуемых, которые присоединились к мнению подставных членов группы, также можно выделить несколько типов:
- участники, уверявшие всех, что видят отрезки точно так же, как и остальные;
- участники, видевшие правильный ответ, но считавшие при этом свое восприятие неправильным;
- приспособленцы, знавшие правильный ответ, но решившие присоединиться к мнению группы, чтобы не привлекать к себе внимания.
Соломон Аш пришел к выводу, что люди проявляют конформность по двум основным причинам: потому что хотят вписаться в группу и потому что верят, что группа лучше информирована, чем они.
Многие из студентов, участвовавших в эксперименте, боялись высказать свое мнение или спросить у остальных, почему они выбрали именно этот отрезок. Подобные страхи вызваны недостаточно развитыми коммуникативными навыками. Умение задавать правильные вопросы и четко формулировать собственные ответы является одними из важнейших в жизни современного человека.
Онлайн-программа «Лучшие техники коммуникации» поможет наладить процесс общения абсолютно с любым человеком. С ее помощью вы научитесь не только поддерживать разговор на свободные темы, но и конструктивно решать конфликты и добиваться желаемого в переговорах. Умея критически мыслить и отстаивать свою точку зрения, вы уменьшаете вероятность попадания в ловушку конформности.
Соломон Аш выделил прямую закономерность между количеством конфедератов (людей с противоположной точкой зрения) и процентом ошибочных ответов у испытуемых. В случае, когда участнику эксперимента противостоит лишь один человек, вероятность конформного ответа в разы меньше по сравнению с целой группой несогласных.
Интересен и тот факт, что на конформность испытуемых влияло и нарушение единогласия среди конфедератов. Как только один из них занимал позицию испытуемого и давал вместе с ним правильные ответы, процент неверных ответов снижался.
Конечно, не стоит делать выводы о склонности к конформности у всех людей по одному лишь эксперименту. Именно поэтому Соломон Аш и его последователи решили продолжить свое исследование.
Теорема Белла
Человеку, существующему всю свою историю в масштабах макромира, сложно понять законы квантовой механики, которые часто противоречат наблюдениям в макромире. Так зародилась теория скрытых параметров, согласно которой, упомянутое ранее дальнодействие между частицами, может быть вызвано наличием неких изначально скрытых параметров частиц. Проще говоря – измерение одной частицы не приводит к изменению состояния другой, и оба эти состояния возникли вместе с этими частицами, в момент распада исходной частицы. Такое интуитивно понятное объяснение удовлетворило бы человеческий ум.
В 1964-м году Джон Стюарт Белл сформулировал свои неравенства, позже называемые теоремой, которые позволяют провести эксперимент, позволяющий точно определить – имеют ли место некие скрытые параметры. То есть если частицы имели скрытые параметры до своего разделения, то выполнилось бы одно неравенство, а если их состояния связаны и неопределенны до измерения одной из частиц – другое неравенство Белла.
В 1972-м году подобный эксперимент был проведен Фридманом и Клаузером, и результаты указывали на существования неопределенности состояний до измерения. Впрочем, данное явление воспринималось научным сообществом как некий конфуз, который рано или поздно будет разрешен. Однако в 1981-м году был нанесен второй удар по физической теории – эксперимент Аллена Аспе. Этот весьма популярный эксперимент стал последним аргументом в пользу существования квантовой запутанности и так называемого «жуткого дальнодействия». И хотя окончательно поставить точку в этом вопросе не получилось, результаты были настолько убедительны, что ученым пришлось принять такую особенность квантового мира.
Откуда произошли океаны
1. Происхождение океанов
Вода покрывает около 70 процентов поверхности нашей планеты. Первоначально учёные полагали, что на Земле сформировалась сухая, расплавленная поверхность при помощи воздействия других объектов из космоса.
Столкновения с астероидами и «влажными» кометами якобы принесли воду на нашу планету гораздо позже. «Некоторые утверждают, что любые молекулы воды, которые присутствовали при формировании планеты, либо испарились, либо их унесло в космос», — поясняет геолог Хорст Маршалл (Horst Marschall).
«Учёные полагают, что поверхностные воды в таком виде, в котором они присутствуют сегодня на планете, появились гораздо позже – сотни миллионов лет спустя». Но новое исследование показывает, что во время формирования Земли на её поверхности всё-таки была вода, причём в достаточном количестве для развития жизни. Это справедливо и для других планет нашей Солнечной системы.
Чтобы выяснить, когда вода прибыла на Землю, исследователи сравнили два набора метеоритов. Первый сет, углеродистые хондриты, самые древние метеориты из всех когда-либо определённых. Они появились примерно в то же время, когда и наше Солнце, до начала формирования остальных планет.
Второй набор метеоритов, как полагают, родом из Весты, большого астероида, сформировавшегося в той же области, что и Земля около 14 миллионов лет спустя после рождения нашей Солнечной системы.
Оба набора метеоритов одинаковы по химическому составу и содержат много воды. По этой причине исследователи полагают, что Земля сформировалась вместе с водой на ее поверхности из углистых хондритов около 4,6 миллиардов лет назад.
Гелий-2 и новое явление – сверхтекучесть
Сам по себе Гелий уже уникален. Это единственный газ, который сжижается при самой низкой температуре в -269С. И ещё, при дальнейшем охлаждении он сохраняет жидкое состояние, хотя все остальные вещества на Земле становятся твердыми. Но и это ещё не все. В 1937 году известный советский учёный Пётр Леонидович Капица провел несколько интересных экспериментов. Они показали, что при температуре ниже -271С жидкий гелий приобретает способность течь без какого-либо трения. Это явление было названо сверхтекучестью. Например, если взять микроскопическую щель, в которую вода будет протекать долгие годы, гелий пройдет через нее за считанные секунды. Это удивительное вещество получило название Гелий-2. Другая сверхспособность гелия-2 – быстро образовывать пленки на твердой поверхности. Пленки любой обычной жидкости совсем тонкие и медленно распространяются по поверхности из-за сильной вязкости. У гелий-2 вязкости вообще нет, поэтому этот процесс протекает в сотни раз быстрее. Примерная скорость – 20 см в секунду.
Квантовая теория гравитации
Разработка теории гравитации
Эта проблема породила новые и любопытные области в физике и математике
Наибольшее внимание привлекла так называемая теория струн. Теория струн заменяет понятие частиц крошечными вибрирующими струнами, которые могут принимать различные формы
Каждая струна может вибрировать определенным образом, который придает ей определенную массу и спин. Теория струн невероятно сложна и математически устроена в десяти измерениях пространства-времени — на шесть больше, чем мы привыкли считать. Эта теория успешно объясняет множество странностей брака гравитации с квантовой механикой и в свое время была устойчивым кандидатом на должность «теория всего».
Другая теория, формулирующая квантовую гравитацию, называется петлевой квантовой гравитацией. ПКГ относительно менее амбициозна и старается быть, прежде всего, уверенной теорией гравитации, не замахиваясь на великое объединение. ПКГ представляет пространство-время как ткань, образованную крошечными петельками, отсюда и названием. В отличие от теории струн, ПКГ не добавляет лишних измерений.
Хотя у обеих теорией есть свои плюсы и минусы, теория квантовой гравитации остается нерешенным вопросом, поскольку ни одна из теорий не была доказана экспериментально. Экспериментальная проверка и подтверждение любой из вышеупомянутых теорией остается гигантской проблемой экспериментальной физики.
Теория квантовой гравитации едва ли возымеет значимый эффект в нашей повседневной жизни, однако, будучи обнаруженной и доказанной, станет мощным свидетельством того, что мы далеко продвинулись в науке и можем двигаться дальше, в направлении физики черных дыр, путешествий во времени и червоточин.
ЭПР-парадокс
Эксперимент был направлен на опровержение такого фундаментального для квантовой механики утверждения, как принцип неопределенности Гейзенберга, который гласит, что нельзя одновременно измерить две характеристики частицы, зачастую имеют ввиду – импульс и координату.
ЭПР-парадокс звучит следующим образом. Пусть две частицы одного сорта образовались вследствие распада третьей частицы. Тогда сумма их импульсов будет равна импульсу исходной частицы, согласно закону сохранения импульса. Далее, зная импульс исходной частицы (которую заранее подготовят экспериментаторы), и измерив импульс второй частицы, можно рассчитать импульс первой. То есть в результате измерения мы получили такую характеристику первой частицы как импульс. Теперь измерим координату второй частицы, и в итоге будем иметь две измеренные характеристики одной частицы, что прямо противоречит принципу неопределенности Гейзенберга.
Однако в самой же квантовой механике есть средства для разрешения этого парадокса. Согласно законам квантового мира – любое измерение приводит к изменению характеристик измеряемого тела. Тогда до измерения координаты второй частицы, действительно, может иметь место определенный импульс. Но в момент измерения координаты состояние частицы меняется и нельзя утверждать, что эти характеристики были измерены одновременно.
Тем не менее, в результате корпускулярно-волнового дуализма, находясь на некотором расстоянии, эти возникшие частицы имеют состояния, описываемые одной волновой функцией. Из этого вытекает, что измерение (а значит и изменение) импульса одной частицы приводит и к измерению импульса другой. Причем увеличение расстояния между этими частицами не запрещается, что опять же противоречит принципу локальности.
Скорость звука в воздухе, воде, газах, жидкостях и твердых телах (Таблица)
Скорость звука в газах и воздухе и его поглощение
Лучшее значение скорости звука, полученное Харди, Телфером и Риль-мейером для сухого воздуха при 0° С, содержащего в объеме 0,03% СОа, равно 331,46 м/сек. Авторы дают при этом следующие поправки: а) температурный коэффициент: +0,607 м/сек на 1° С при 0° С; б) дисперсия: скорость увеличивается на 0,09 м/сек при частотах, больших частоты, соответствующей максимуму поглощения; в) содержание СО2: скорость убывает на 0,02 м/сек при увеличении в объеме содержания СО2 на 0,03%; г) содержание Н2О: скорость возрастает на 0,05 м/сек при увеличении в объеме содержания водяных паров на 0,10%; д) в области температур 0 — 25° С наблюдается увеличение скорости порядка 0,04 м/сек, обусловленное отступлениями от законов идеального газа (дополнительно к температурным изменениям первого порядка в пункте а), имеющим вид √Т. Ходж (1937) получил следующие данные об изменении сх в зависимости от давления при 27° С:
Давление (атм) 1 10 20 50 100Относительная скорость звука 1 1,003 1,008 1,024 1,064
Ослабление звука в воздухе в зависимости от изменения частоты имеет сложный вид и зависит от содержания водяных паров. Значение α при данной частоте имеет максимум при некотором значении относительной влажности, которое в свою очередь возрастает с ростом частоты. Данные, приведенные в таблице, принадлежат Эвансу и Безли (1956) (1—10 кгц при 20° С), Сивиэну (1947) (15— 500 кгц при 26,5° С) и Пилмейеру (1945) (1927 кгц при 24° С).
Источник
Загадка ног жирафа
9. Как жирафам удаётся сохранять вертикальное положение, стоя на таких тоненьких ножках
Жираф весит в среднем около 1000 кг, однако для такого веса они обладают ногами с очень тонкими и лёгкими костями. Тем не менее, их ноги не ломаются и не получают травм.
Для того, чтобы понять почему так происходит, исследователи из Королевского Ветеринарного колледжа изучили конечности жирафов, пожертвованные зоопарками Европейского Союза. Конечности принадлежали животным, которые умерли по естественным причинам в неволе или были усыплены.
Исследователи поместили конечности в специальную раму, а затем использовали давление в 250 кг на каждую, чтобы имитировать вес, который носят эти животные. Каждая конечность оставалась крепкой и удерживалась в вертикальном положении без каких-либо проблем. На самом деле, ноги жирафа могли бы выдержать и больший вес.
Причиной этому является наличие особой связки (фиброзной ткани, удерживающей кости вместе), которая находится в канавке по всей длине кости голени животного. Эти кости похожи на плюсневую кость в человеческой стопе и пястную кость в нашей руке. Просто у жирафа эти кости намного длиннее.
Связка самостоятельно не создаёт никакой силы. Она обеспечивает пассивную поддержку только эластичной ткани, а не мышцам. Это уменьшает скорость усталости жирафа, потому как ему не приходится включать в работу свои мышцы, чтобы удерживать вес. Эта же связка защищает суставы стоп жирафа от перегрузки и от переломов.
Подводные волны
4. Как формируются подводные волны
Подводные волны, также называемые внутренними волнами, остаются под поверхностью океанских вод, скрытые от нашего взгляда. Они поднимают поверхностные воды океана всего лишь на несколько сантиметров, поэтому зачастую их может обнаружить только спутник.
Самые крупные волны рождаются в проливе Лусон, между Тайванем и Филиппинами. Они могут достигать в высоту 170 метров и двигаться на большие расстояния со скоростью несколько сантиметров в секунду.
Учёные полагают, что очень важно понять, как именно генерируются эти волны, потому как они могут сыграть важнейшую роль в вопросе глобального изменения климата. Внутренние волны смешивают свои холодные и очень солёные воды с тёплыми и менее солёными внешними водами океана
Они переносят большое количество соли, тепла и питательных веществ по всему океану.
Это основной способ, благодаря которому тепло передаётся от верхних слоёв к нижним водам. Учёные уже давно хотят разгадать тайну того, как генерируются такие огромные внутренние волны в проливе Лусон.
Их трудно увидеть, хотя соответствующая техника может обнаружить разницу в плотности между внутренней волной и окружающей ее воды. Тем не менее, учёные решили провести испытания 15-метровым волновым танком.
Внутренние волны сгенерировались толкая холодную воду снизу двумя выступами на смоделированное морское дно. Оказывается, эти огромные внутренние волны продуцируются расстоянием между выступами в проливе Лусон, а не одной особенностью на выступе в виде высокой горы.
«Это очень важный недостающий кусок головоломки в области моделирования климата», — говорит Томас Пикок (Thomas Peacock), специалист Массачусетского технологического института. «На сегодняшний день глобальные климатические модели не в состоянии охватить все эти процессы. Вы получите другой ответ, если не будете учитывать эти волны».
