Открытия и гипотезы, 2014 №12

Механический термометр.

Термометр инфракрасный.

Интересные факты

Самая высокая температура, созданная человеком, ~ 10 трлн. К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении ионов свинца, ускоренных до околосветовых скоростей. Эксперимент был проведён на Большом Адронном Коллайдере.

Самая высокая теоретически возможная температура — планковская температура.

Более высокая температура по современным физическим представлениям не может существовать, так как придание дополнительной энергии системе, нагретой до такой температуры, не увеличивает скорости частиц, а только порождает в столкновениях новые частицы, при этом число частиц в системе растёт и растёт масса системы. Можно считать, что это температура "кипения" физического вакуума. Она примерно равна 1.41679(11)∙1032 К (примерно 142 нониллиона К).

Поверхность Солнца имеет температуру около 6000 К.

Самая низкая температура, достигнутая человеком, была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманом из США при охлаждении атомов рубидия. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 миллиардную долю кельвина (5.9∙10-12 К).

Рекордно низкая температура на поверхности земли -89.2 °C была зарегистрирована на советской внутриконтинентальной научной станции Восток, Антарктида (высота 3488 м над уровнем моря) 21 июля 1983 года.

Группа исследователей из Американского геофизического союза сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до -93,2 °C. Полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра.

Рекордно высокая температура воздуха вблизи поверхности земли + 56,7 °C была зарегистрирована 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США).

Семена некоторых высших растений сохраняют всхожесть после охлаждения до минус 269 °C.

Температура тела каждого человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 35,5 до 37,4 °C для здорового человека. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 6 часов, а максимальное значение достигается вечером. Человек впадает в ступор, если температура тела снижается до отметки 32,2 °C, большинство теряют сознание при 29,5 °C и погибают при температуре ниже 26,5 °C. Рекорд выживания в условиях переохлаждения составляет 14,2 °C.

Температура тела человека способна подниматься в результате стресса, страха, ночных кошмаров, при интенсивной умственной работе, сексе.

Типичные результаты измерения температуры здорового человека следующие:

— температура в анусе (ректально), вагине или ухе — 37,5 °C;

— температура во рту (орально) — 37,0 °C;

— температура в подмышечной впадине — 36,5 °C.

* * *

Уважаемые читатели!

Уже четырнадцать лет журнал «Открытия и Гипотезы» приходите ваши дома. Не смотря на все кризисы и даже военные действия мы, по-прежнему, вместе с вами узнаём всё больше и больше фактов о нашем удивительном мире.

Перед вами последний номер уходящего 2014 года. В следующем году нас с вами ждут новые Открытия и новые Гипотезы.

Напоминаем, что в декабре заканчивается подписка на 2015 год. До её окончания остались считанные дни.

Ситуация в стране сложнопрогнозируема, но, по всей видимости, существенного роста цен не избежать. В то же время по подписке цена останется прежней.

В условиях нестабильной экономической ситуации подписка — лучший способ застраховать себя от увеличения стоимости «ОиГ».

Подписку можно оформить до 15 декабря в любом почтовом отделении.

Ищите нас в «Каталоге изданий Украины» на 60 странице.

Цена подписки на один месяц — 15,83 грн.; на три месяца — 47,49 грн.; на полугодие — 94,98 грн.; на год — 189,96 грн.

До встречи в Новом 2015 году!

Коллектив редакции

ПСИХОЛОГИЯ

Машина по производству привидений

Истории о привидениях будоражат умы на протяжении многих столетий, однако мало кому удается «увидеть» призраков собственными глазами. Гораздо чаще, по сравнению со зрительными галлюцинациями, люди ощущают эффект невидимого присутствия, когда им кажется, что рядом с ними находится какой-то невидимый субъект.

Физиологи из Швейцарского федерального технологического института научились вызывать такую иллюзию. Открытие поможет объяснить многие паранормальные явления с научной точки зрения.

Авторы эксперимента решили выяснить, с чем связано возникновение этого эффекта. На первом этапе своей работы они наблюдали за 12 пациентами с нервными расстройствами, которые постоянно ощущали поблизости присутствие невидимого существа. Ученые заметили, что чаще всего положение этого невидимки совпадает с положением тела самого пациента — если человек сидит то ему кажется, что «нечто» тоже сидит и так далее.

Компьютерная томография показала, что иллюзия сопровождается нарушениями сразу в трех зонах коры головного мозга — височно-теменной, лобно-теменной и инсулярной (она находится чуть в глубине мозга). Эти зоны отвечают за представления о положении собственного тела и за самосознание.

На втором этапе исследования ученые решили искусственно вызвать эффект присутствия у здоровых людей. Всего в опытах приняли участие 48 добровольцев. Их сажали на стул и ставили перед ними устройство, на которое они давили пальцем. За стулом находился робот, который в точности повторял движение пальца добровольца, при этом касаясь своим манипулятором его спины.

Когда движения пальца и робота-имитатора были точно синхронизированы, добровольцы не ощущали ничего необычного. Но когда робот касался их спины с задержкой всего в полсекунды, примерно трети участников начинало казаться, что за ними находится реальное невидимое существо.

Иллюзия была столь сильной и пугающей, что двое добровольцев отказались от дальнейших экспериментов.

По мнению авторов статьи, эффект присутствия возникает во время сбоя в работе мозга, из-за которого ощущение собственного тела проецируется вовне. В норме нам кажется, что мы и наше тело совпадаем в пространстве, но мозг может разделять эти ощущения. В результате возникает иллюзия, что рядом находится двойник.

Глас внутри нас

Гипотеза о том, что при восприятии речи на слух и воспроизведении слов про себя задействованы одинаковые нейрофизиологические механизмы, успешно подтвердилась. О проведенных экспериментах ученые рассказали в журнале Frontiers in Neuroengineering.

Калифорнийские нейрофизиологи записали активность мозга семи страдающих от эпилепсии пациентов (в их череп были имплантированы электроды). Добровольцам показали на экране текст Геттисбергской речи Авраама Линкольна, инаугурационного выступления Джона Кеннеди и стихотворения про Шалтая-Болтая. Каждого пациента попросили прочесть текст сначала вслух, затем про себя.

Когда речи и стихи зачитывали вслух, создавалась электроэнцефалограмма, показывающая, какие нейроны мозга включались от конкретных слов. На основе этих данных специальная программа, настроенная на мозг конкретного человека, воссоздавала изначальный текст.

Когда такой «декодер» применили к активности мозга пациентов, читающих текст про себя, он смог успешно воссоздать исходные слова — фактически прочитать мысли людей.

Хотя алгоритм все еще далек от совершенства, ученые надеются сконструировать на его основе «протез» для парализованных или лишившихся дара речи по иным причинам. Пациенты могли бы думать, а машина переводила бы внутреннюю речь для окружающих.

Различие между фантазиями

Канадские ученые из Монреальского университета попытались определить, какие сексуальные фантазии входят в пределы нормы, а какие являются чем-то аномальным.

Большинство ученых изучали сексуальные фантазии, опрашивая студентов вузов, но канадские авторы решили взять более репрезентативную выборку и поэтому опросили взрослых мужчин (799) и женщин (718), жителей Квебека, чей средний возраст составил 30 лет. Участники исследования заполнили анкету, указав свои фантазии.

Выяснилось, что у мужчин эротических фантазий больше и описывают они их ярче, чем женщины. Что касается последних, то очень большая их группа (30–60 процентов) фантазируют на темы, связанные с сексуальным подчинением (в частности, связывание, принуждение). Однако, в отличие от мужчин, женщины очень четко разделяют свои фантазии и желания. Рассказав о мечтах даже о таком экстремальном опыте, они отмечают, что не хотели бы реализовать это в реальной жизни. Мужчины, напротив, обычно хотят воплотить свои фантазии. Как и ожидалось, в фантазиях женщин чаще фигурирует их постоянный партнер, а женатые мужчины гораздо больше мечтают о сексе вне брака.

Подготовил К.Савинов

НЕИЗВЕСТНАЯ ПРИРОДА

Паразит на страже гнезда

Птицы по-разному относятся к своему потомству. Одни виды о нем заботятся, другие норовят переложить эту обязанность на других. Птенцы паразита объедают птенцов хозяина и, если размеры позволяют, выталкивают их из гнезда. Однако паразитов гоняют не все, и биологи предположили, что хозяева извлекают из присутствия чужих птенцов какую-нибудь выгоду.

«Троицкий вариант»

В 1968 году сотрудник Смитсониановского института исследования тропиков Нил Смит наблюдал в Панаме за большой воловьей птицей Scaphidura oryzivor — гнездовым паразитом, который подкладывает свои яйца птицам семейства тупиаловых. в том числе желтопоясничному черному кассику Саcicus cela и оропендоле Zarhynchus wagleri. У разных самок S.oryzivor яйца выглядят по-разному, иногда очень похожи на хозяйские, в других же случаях отличаются настолько, что обнаружить их не составляет труда. Казалось бы, их тут же должны выбросить, некоторые хозяева так и поступают, другие же равнодушно смотрят, как S.oryzivora откладывает свои яйца в их гнездо, и потом никаких мер не принимают. Но их снисходительность окупается: птенцы большой воловьей птицы вылупляются первыми и вскоре уже склевывают разных насекомых, ползающих в гнезде, в том числе личинок оводов Philornis sp., которые вбуравливаются под кожу нежным хозяйским птенчикам и могут даже заесть их до смерти. Птенцы S.oryzivora покрыты плотным пухом, и им эти личинки не страшны.

Таким образом, большая воловья птица выступает в двух ипостасях: гнездового паразита и защитника хозяйских детей (при умеренном уровне паразитизма, разумеется). Впрочем, тупиаловые птицы могут обойтись и без защиты подброшенных птенцов. Те из них, кто предпочитает избавляться от чужих яиц, устраивают гнезда рядом с лесными осами Prorotopolybia sp. и Stelopolybia sp. или пчелами Trigona sp. (у них мощные челюсти). Эти насекомые охотятся на оводов и прекрасно защищают птенчиков.

Описывая этот случай, Нил Смит отметил, что взаимодействие гнездовых паразитов и хозяина не всегда таково, каким кажется на первый взгляд. Его работа приобрела широкую известность, даже вошла в учебники, однако вывод не получил подтверждения, и до сих пор птицы, откладывающие яйца в чужие гнезда, считались чистейшей воды паразитами. Недавно к этому вопросу вернулись испанские исследователи под руководством Витторио Баглионе, профессора Университета Вальядолида, и Даниелы Канестрари из Университета Овьедо. Они обнаружили, что некоторые птицы действительно получают выгоды от чужих птенцов в своем гнезде.

На сей раз объектом исследования стала хохлатая кукушка Clamator glandarius, обитатель Юго-Западной и Южной Европы и Малой Азии. Она специализируется на гнездах врановых, в основном сороки Picapica и черной вороны Corvus corone corone.

Сороки по мере сил борются с паразитами, а кукушки заметно снижают численность их потомства. Однако вороны от кукушек видимым образом не страдают, хотя более 67 % вороньих гнезд заражены яйцами С. glandarius, и вороны их не выкидывают.

Ученых заинтересовало, получают ли вороны какое-то преимущество от присутствия кукушат в своем гнезде. Они проанализировали данные, собранные в течение 16 лет наблюдений, и оценили влияние паразитов на репродуктивный успех ворон. Оказалось, что яйца во всех вороньих гнездах, независимо от того, заражены ли они, проклевываются примерно с одинаковой вероятностью (0,77-0,73).

Кладку, в которой хотя бы один хозяйский птенец дожил до оперения, считают успешной. Среди проклюнувшихся зараженных кладок вероятность успеха была немного выше (0,764 и 0,538 соответственно). Однако в успешных зараженных выводках воронят меньше. Так что в итоге присутствие кукушек хоть и дает воронам преимущество, но небольшое.

Усредненные многолетние данные не прояснили ситуацию, и тогда исследователи перешли от наблюдений к активным действиям. Они забирали кукушат из «родных» гнезд и перемещали в другие, изначально не зараженные. Таким образом, в эксперименте участвовало четыре группы гнезд: зараженные, незараженные, зараженные с изъятым кукушонком и незараженные, в которые подложили чужого птенца. Тут и проявилась связь между гнездовым паразитизмом и успехом кладки. Вероятность успеха в обычной зараженной (контрольной) кладке составляет около 0,7.

Если удалить из нее кукушат (обычно их 1–2 в гнезде), вероятность успеха снизится до 0,3, а если подложить кукушкины яйца к незараженной вороней кладке, вероятность успеха возрастет вдвое, с 0,37 до 0,71. В контрольных экспериментах из кладок удаляли воронят, но эти действия не повлияли на их успешность.

Причина успеха заключается в зловонном секрете, который схваченный кукушонок выделяет из клоаки. Объем секрета значительный, около миллилитра, в его состав входят едкие и дурно пахнущие вещества: кислоты, индолы, фенолы. Они отпугивают хищников, посягающих на беззащитных птенцов, в том числе диких кошек Felis silvestris, генетт Genetta genetta, каменных куниц Martes foina, ястребов-тетеревятников Accipiter gentilis и сарычей Buteo buteo, воронов Corvus согах и соек Garrulus glandarius.

Испанские ученые проверили действие пахучего секрета на трех главных группах хищников, угрожающих вороньим яйцам; одичавших кошках, врановых и хищных птицах. Им предлагали куски курицы, смоченные водой или обработанные секретом кукушат. Кошки не отказывались от мокрой курицы, но лишь одна из десяти попробовала кусок, пропахший кукушонком. Птицы также избегают этого аромата.

Нападению хищников подвергается не меньше половины вороньих гнезд поэтому, кукушки приносят им существенную пользу.

Степень их полезности зависит от численности хищников; таким образом, взаимоотношения хохлатой кукушки и черной вороны могут колебаться от паразитизма до комменсализма (взаимовыгодного сотрудничества). Впрочем, ущерб, который паразиты наносят хозяевам, не так уж и велик. Когда кукушка откладывает свои яйца, она никогда не портит яйца вороны. Кукушонок весит примерно в три раза меньше птенца вороны, так что выкормить его легче, чем родное дитя. Вес и состояние воронят, выросших вместе с кукушатами, не хуже, чем у птенцов, которые росли без паразитов.

Так что межвидовые взаимодействия не всегда можно классифицировать однозначно, и, если вы застали кукушку за откладыванием яиц в чужое гнездо, это, возможно, совсем не то, что вы подумали.

Наталья Резник

КРЫЛАТЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ

Принимать за чистую монету

В Средние века на Западе в хождении было много фальшивых и низкопробных монет, не соответствовавших объявленной ценности. Чистая монета — это монета со строго установленным содержанием благородных металлов, без малоценных примесей.

Увенчать лаврами

Выражение связано с античной мифологией. У древних греков был миф о Дафне, которую Аполлон превратил в лавровое дерево за то, что она не пожелала стать его женой. С тех пор это вечнозеленое дерево стало деревом Аполлона, бога поэзии и искусств. Ветвями лавра и лавровыми венками стали увенчивать победителей сначала на поэтических и музыкальных, а потом и на спортивных состязаниях или на войне. Слово лауреат означает “увенчанный лаврами, признанный победитель”.

Театр начинается с вешалки

Этот оборот восходит к словам К. С. Станиславского, адресованным цеху гардеробщиков МХАТа: «Наш Художественный театр отличается от многих других театров тем, что в нем спектакль начинается с момента входа в здание театра. Вы первые встречаете приходящих зрителей».

Изречение приписывается также В. И. Немировичу-Данченко.

Разделать под орех

Выражение возникло в речи столяров и краснодеревщиков: мебель из простой древесины часто разделывалась “под орех”, “под дуб” или “под красное дерево”.

Чувство локтя

О товариществе, взаимной поддержке. Выражение связано с умением поддерживать связь с соседом в строевом марше.