10 парадоксальных физических явлений, которые не умещаются в голове

Мы часто принимаем как должное все то, что происходит с нами на земле, но каждую минуту нашу жизнь контролирует множество сил. В мире есть удивительное количество необычных, парадоксальных или требующих объяснения физических законов, с которыми мы встречаемся каждый день.

В занимательном исследовании физических явлений, которые должен знать каждый, мы поговорим о частых случаях, которые многие люди считают загадкой, странных силах, которые мы не можем понять, и как научная фантастика может стать реальностью с помощью манипуляций со светом.

10. Эффект холодного ветра

Наше восприятие температуры довольно субъективно. Влажность, индивидуальная физиология и даже наше настроение может изменить наше восприятие горячих и холодных температур. То же происходит и с ветром: температура, которую мы ощущаем, не является реальной. Воздух, который непосредственно окружает человеческое тело, служит своего рода воздушным плащом. Эта изоляционная воздушная подушка держит тепло. Когда на вас дует ветер, эту воздушную подушку сдувает и вы начинаете чувствовать реальную температуру, которая гораздо холоднее. Эффект прохладного ветра воздействует только на те объекты, которые выделяет тепло.

9. Чем быстрее вы едете, тем сильнее сила удара

Люди имеют тенденцию думать линейно, в основном это основано на принципах наблюдения; если одна капля дождя весит 50 миллиграмм, две капли должны весить около 100 миллиграмм. Однако, силы, которые контролируют вселенную, часто нам показывают иной результат, связанный с распределением сил. Объект, движущийся со скоростью 40 километров в час, врежется в стену с определенной силой. Если вы удвоите скорость движения объекта до 80 километров в час, ударная сила возрастет не в два, а в четыре раза. Этот закон объясняет то, почему аварии на автомагистралях намного более разрушительные, чем аварии в городах.

8. Орбита – это всего лишь постоянное свободное падение

Спутники выступают как заметное недавнее приложение к звездам, но мы редко задумываемся о понятии «орбита». Мы знаем в общем, что объекты движутся вокруг планет или больших небесных тел и никогда не падают. Но причина возникновения орбит удивительно парадоксальна. Если какой-то предмет уронить, то он падает на поверхность. Однако, если он находится достаточно высоко и движется с достаточно большой скоростью, он отклоняется от земли по дуге. Тот же эффект не дает земле столкнуться с солнцем.

7. Тепло вызывает замерзание

Вода – самая важная жидкость на земле. Это самое загадочное и парадоксальное соединение в природе. Одно из малоизвестных свойств воды, это, например, что теплая вода замерзает быстрее, чем холодная. Еще не до конца понятно, как это происходит, но это явление, известное как парадокс Мпембы, был открыт еще Аристотелем около 3000 лет назад. Но почему именно это происходит еще остается загадкой.

6. Давление воздуха

В данный момент на вас воздействует давление воздуха равное примерно 1000 килограмм, столько же весит маленькая машина. Это происходит из-за того, что атмосфера сама по себе довольно тяжелая, и человек, находящийся на дне океана, испытывает на себе давление, равное 2.3 кг на квадратный сантиметр. Наш организм может выдерживать такое давление, и оно не может нас задавить. Однако герметичные объекты, например пластиковые бутылки, выброшенные с очень большой высоты, возвращаются на землю в сдавленном состоянии.

5. Металлический водород

Водород – первый элемент в периодической системе, что делает его самым простым элементом во Вселенной. Его атомный номер 1 значит, что в нем есть 1 протон, 1 электрон и нет нейтронов. Хотя водород известен как газ, он может показывать некоторые свойства, присущие скорее металлам, чем газам. Водород расположен в периодической таблице сразу выше натрия, летучий металл, который является частью состава столовой соли. Физики давно поняли, что водород ведет себя как металл под высоким давлением, как тот, что можно найти на звездах и в ядре газовых планет-гигантов. Попытка произвести такое соединение на земле требует больших усилий, но некоторые ученые верят, что они уже создали небольшие такие образцы, воздействуя давлением на кристаллы алмаза.

4. Эффект Кориолиса

Благодаря довольно большому размеру планеты, человек не ощущает ее движение. Однако, движение Земли по часовой стрелке заставляет объекты, путешествующие в северном полушарии, слегка перемещаться также по часовой стрелке. Это явление известно как эффект Кориолиса. Так как поверхность Земли движется с определенной скоростью по отношению к атмосфере, разница между поворотом Земли и движением атмосферы заставляет объект, движущийся на север, подобрать энергию вращения Земли и начать отклоняться на восток. Противоположное явление наблюдается в южном полушарии. В результате, навигационные системы должны учитывать силу Кориолиса, чтобы избежать отклонения от курса.

3. Эффект Доплера

Звук может быть независимым явлением, но восприятие звуковых волн зависит от скорости. Австрийский физик Кристиан Доплер открыл, что когда движущийся объект, например, сирена, издает звуковые волны, они скапливаются перед объектом и рассеиваются за ним. Это явление, известное как эффект Доплера, заставляет звук приближающегося объекта становится на тон выше из-за укорачивания длины звуковых волн. После того, как объект пройдет мимо, замыкающие звуковые волны удлиняются и, соответственно, становятся на тоны ниже.

2. Испарение

Будет логичным допускать, что химикаты в процессе перехода из твердого состояния в газоподобное должны пройти через жидкое состояние. Однако, вода способна сразу трансформироваться из твердого вещества в газ при определенных обстоятельствах. Сублимация, или испарение, может заставить исчезнуть ледники под воздействием солнца, которое превращает лед в пар. Таким же образом металлы, к примеру, мышьяк, может переходить в газообразное состояние при нагревании, выделяя при этом токсичные газы. Вода может испаряться при температуре ниже точки плавления под воздействием источника тепла.

1. Замаскированные устройства

Быстро развивающаяся технология превращает сюжеты научной фантастики в научные факты. Мы может видеть объекты, когда от них отражается свет волнами разной длины. Ученые выдвинули теорию, что объекты могут считаться невидимыми при определенном воздействии света. Если свет вокруг объекта можно рассеять, он становится невидимым для человеческого глаза. В последнее время эта теория стала реальностью, когда ученые изобрели прозрачную шестиугольную призму, которая рассеивала свет вокруг предмета, помещенного внутрь. При помещении в аквариум призма делала золотую рыбку, которая там плавала, невидимой, а на земле домашний скот исчезал из виду. Этот эффект засекречивания работает по тем же принципам, что и летательные аппараты, которые невозможно засечь радаром.