С молекулой в кулаке

Почему летает самолет? Может ли лазер зазвучать? Можно ли дотронуться до молнии? На все эти вопросы можно получить ответы на выставке «Лабораториум», которая открылась в краеведческом музее в Ставрополе

Закон выучил... и полетел

«Лабораториум» – выставка необычная: здесь все экспонаты не только можно трогать руками, но и нужно! А как иначе понять законы оптики, механики, электродинамики, которые и должны иллюстрировать музейные экспонаты. Их, кстати, привезли в Ставрополь больше трех десятков.

Каждый ребенок в «Лабораториуме» может ощутить себя на месте великих ученых прошлого. Например, «сумасшедшего гения» Николы Теслы, само имя которого стало нарицательным. Тесла изобрел плазменный шар, который на выставке похож на артефакт из фантастического кинофильма.

Внутри стеклянного шара, наполненного инертным газом аргоном, «пляшут» электрические разряды. Они реагируют даже на малейшие прикосновения: под нашими пальцами молнии словно бы связываются в тугой жгут.

Называется это явление коронный разряд – сейчас открытие Теслы используется в самых разных устройствах, от плазменных воздухоочистителей до копировальных аппаратов.

А вот придуманная Теслой плазменная лампа, по сути, так и осталась «игрушкой» – это всего лишь лампа, которая, правда, потребляет очень мало энергии, почти не нагревается, а потому может служить практически вечно.

Познакомятся посетители «Лабораториума» и со швейцарским физиком Даниилом Бернулли, который вписал свое имя в историю науки благодаря открытой им в 1738 году формуле (она описывает частный случай закона сохранения энергии).

В музее красуется левитатор Бернулли: из сопла дует вверх легонький ветерок, в потоке парит шарик. Со стороны – настоящая фантастика! Но этот прибор демонстрирует, почему не падают с неба «железные птицы». Изогнутая форма крыла самолета обеспечивает разность скорости и давления воздуха сверху и снизу – вот самолет и поднимает вверх воздушный поток.

Из-за этого явления поезд, несущийся по заснеженной дороге, увлекает за собой снежные вихри. Используют закон Бернулли даже спортсмены: велогонщики из одной команды «прижимаются» к тому, кто мчится вперед на крейсерской скорости, – и за счет этого экономят энергию.

Человек – живая «батарейка»

В «Лабораториуме» можно узнать разгадки известных уловок иллюзионистов: например, вам предложат полежать на кровати из гвоздей. Оказывается, это совсем не больно, поскольку равномерное распределение веса по большой поверхности не дает уколоться.

Есть в «Лабораториуме» и «магнитный» конструктор: несколько магнитов и раскиданные на столе металлические гайки. Между полюсами существует магнитное поле – только это известно нам, взрослым, а для ребенка станет огромным открытием. Сами увидите, как он удивится тому, что может строить парящие в воздухе мостики из тяжеленных гаек.

Затем подойдите к прибору «Человек-батарейка». Кладешь ладошки на металлические электроды, к которым подведен ток небольшой силы – замыкаешь цепь, и стрелки микроамперметра показывают, как быстро ток течет через твое тело.

Зависит это от того, сколько в твоем организме воды, жира, мышц... По такому же принципу работают и электронные весы, которые позволяют определять качественный состав человеческого тела.

А рядом стоит умная машина, которая и вовсе «разложит» тебя на химические элементы. Достаточно ввести на компьютере свой возраст, вес и рост. Бац – и узнаешь, сколько в тебе кислорода, водорода, кальция, магния, сколько весит каждый твой внутренний орган.

А вы сыграть могли бы... на лазерной арфе?

В «Лабораториуме» можно даже ощутить себя музыкантом, сыграв на лазерной арфе – это музыкальный инструмент, который прославил французского композитора Жана-Мишеля Жарра. А вот изобретен он был еще в 1976 году: играть на таком инструменте может любой, достаточно поводить руками в воздухе, пронизанном невидимыми для глаза тончайшими лазерными лучами.

Принцип действия лазерной арфы очень похож на принцип работы терменвокса – инструмента, изобретенного в 1920 году гениальным советским физиком Львом Терменом. Играть можно, водя руками в воздухе, только ваши движения «считывает» не лазерный датчик, а электрический контур. Законы, положенные в основу работы и лазерной арфы, и терменвокса, используются даже в «бесконтактной» сигнализации в музеях и банках.

А еще в «Лабораториуме» можно узнать принцип действия радиометра – прибора, который измеряет разные виды излучений. В стеклянной колбе на тонкой иголке закреплена крыльчатка, у которой одна сторона окрашена в белый цвет, а противоположная – в черный.

Включаешь лампу, направленную на колбу, – и крыльчатка начинает кружиться. Первая мысль: ага, на тончайшие пластинки «давит» свет (который, как известно, – поток заряженных частиц, электронов).

Именно так и подумал, кстати, изобретатель радиометра Уильям Крукс (а было это в 1874 году). Оказалось, дело вовсе не в давлении света: в радиометре различается давление газа, налегающего на освещенную, нагретую, сторону лопасти и оборотную, более холодную.

Разница хоть и ничтожна, но ее достаточно, чтобы заставить крыльчатку вращаться на острие иглы. Есть, правда, незаметная глазу «фишка»: из стеклянной колбы воздух почти полностью выкачан – так что по лопастям «стучат» лишь одинокие молекулы газа. Ну не чудо ли?!

Антон ЧАБЛИН