Стекло
Стекло в повседневной жизни встречается повсеместно: на экранах смартфонов, в бутылках с водой, в кофейных чашках, в кухонных окнах. Конечно, ученые и инженеры хорошо с ним знакомы. Но в действительности стекло остается глубоко таинственным.
Тайна заключается в том, как формируется стекло. Вы можете сделать стекло, нагревая стеклоформирующее вещество вроде диоксида кремния, пока оно не растает, а затем дав ему остыть. В отличие от соли, например, которая переходит от жидкой к кристаллической форме при определенной температуре, стекло становится все более и более вязким по мере охлаждения. Если температура будет достаточно низкой, стекло станет настолько вязким, что затвердеет, хотя его молекулы будут лежать далеко не упорядоченно. В 2007 году американский физик Джеймс Лангер написал: «Мы не знаем, как трансформации происходят, когда жидкость становится стеклом. Мы не знаем, будет ли это обычное изменение состояния обычным термодинамическим фазовым переходом вроде конденсации или кристаллизации или же чем-то совсем другим». Загадочное «стеклование» по-прежнему остается темой активных исследований.
Яд черной вдовы
Черные вдовы — пауки— встречаются по всему миру. Когда они кусают людей, яд часто вызывает ужасные боли по всему телу, а колебания артериального давления могут продолжаться в течение суток. По словам экспертов, «некоторые жертвы даже пытались убить себя, чтобы остановить боль». Каким образом действует яд? Неизвестно.
«Доза яда содержит всего несколько молекул нейротоксина, который обладает довольно высоким молекулярным весом — по сути, эти молекулы достаточно велики, чтобы их можно было увидеть под обычным микроскопом. Как эти несколько молекул могут влиять на организм животного весом в сотни или даже тысячи килограммов? Конкретного объяснения этому механизму просто нет».
Так или иначе, нейротоксин должен обмануть тело и заставить его вредить себе. Понимание того, как это происходит, может дать ответы на аутоиммунные расстройства и другие вопросы, в которых организм атакует сам себя.
Лед
Хоккеисты и фигуристы скользят по льду, потому что он очень скользкий. Но почему он такой скользкий? Те же коньки не будут скользить так же по асфальту, стеклу или стальной пластине.
Старый ответ указывает на то, что коньки оказывают давление на лед. Повышенное давление снижает температуру плавления льда, заставляя его плавиться и создавать тонкий слой жидкой воды, которая будет скользкой. Проблема в том, что давления недостаточно для того, чтобы объяснить наблюдаемое скольжение.
Предлагали и два других варианта ответа. Во-первых, лед плавит трение. Во-вторых, на границе между льдом и воздухом всегда есть тонкий слой жидкой воды. Существуют экспериментальные доказательства обоих этих ответов, поэтому допустимо участие сразу двух этих вариантов, однако относительный вклад каждого из них доподлинно не известен. Могут быть вовлечены и другие механизмы. Скользкость льда — не единственное из странных свойств воды, есть и другие. К примеру, у нее чрезвычайно высокая температура плавления.
Наверх
