Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить и умереть в зоне сейсмической активности
Перевод статьи «Earth: Events» из 17-го выпуска официального онлайн-журнала проекта TVP Magazine.
Часть 1
Что собой представляет природное явление? Возможно, это лишь случайное событие, которое имеет определенную значимость. Но значимость для чего или для кого? Принимая во внимание различные события, от бурчания вашего живота до происходящих миллионы и миллиарды лет процессов, как, черт побери, нам представить наиболее важные из них? Это сложно, но мы постараемся показать вам наиболее интересные из них.
Формы и вибрации:
Возьмем, к примеру, дождь. Когда идет дождь, многие люди, выходя на улицу, берут с собой зонтики, и для большинства из них дождливый день - паршивый день. Однако, многие люди не осознают, что это событие характерно лишь для Земли. Инопланетяне с далеких планет могут быть не в состоянии представить себе подобное событие. Единственный другой мир, который, как нам известно, похож на земной, и где идет дождь - это один из спутников Сатурна, Титан. Однако, там идет дождь не из воды, а из метана. Соответственно, на Титане существуют метановые реки и озера, метановые облака и дожди, и, кто знает, возможно, даже некоторые виды существ живут в этой насыщенной метаном среде.
Вернемся на Землю. Чтобы мы смогли стать свидетелем столь «обычного» явления, как дождь, должны были совпасть множество уникальных условий: начиная с относительного расположения Земли и Солнца, и заканчивая огромным разнообразием существ и ландшафтов на нашей планете, а также ее температурой. В школе я много раз слышал, что вода испаряется, формирует облака, которые проливаются дождем обратно на землю, но это описание является крайне упрощенным. Многие могут не осознавать, что все зависит от разного типа структур и вибраций. Поэтому сначала мы попытаемся более развернуто описать данный феномен, а затем пойти дальше и показать несколько интересных фактов, лежащих в основе любого «события».
Вода: реки, океаны, снег, вода, пар, жидкость в вашей чашке, или в вашем теле. Мы называем все эти «вещи» водой, потому что все в нашем мире состоит из атомов, различные комбинации которых формируют молекулы, а те, в свою очередь, формируют «объекты», которые мы видим (материю). Атомы - это очень-очень маленькие объекты, которые, по сути, состоят из 2 основных частей: центральной, и той, что вращается вокруг центра. Чем-то структура атома напоминает солнечную систему. В центральной части атома есть 2 важные части - нейтрон и протон. В этой статье мы не будем углубляться дальше и выяснять, из чего состоят протоны и нейтроны. Просто запомните, что разные количества этих 2 типов объектов в ядре, а также объектов, вращающихся вокруг них (электронов), формируют разные известные нам типы атомов. В одном из вариантов присутствует лишь 1 протон (и ни одного нейтрона), и 1 электрон. Эта очень простая структура наиболее распространена в нашей Вселенной, и мы называем ее «водородом». 8 протонов, 8 нейтронов и 8 электронов составляют другую элементарную структуру, которую мы называем «кислородом». И так далее. Разные комбинации этих трех элементов - нейтронов, протонов и электронов, создают отдельные «разновидности» атомов.
Самая сложная для понимания часть всего этого заключается в том, каким образом эти отдельные «разновидности» атомов соединяются друг с другом, формируя тем самым всю материю во Вселенной: горы, внутренности, слюну, соль, ноги, облака, клетки, стулья, скалы, усы, ноутбуки... Они похожи на фрагменты «Лего», которые, в зависимости от варианта их сборки, создают различные молекулярные структуры с отличающимися свойствами.
Один атом кислорода и два атома водорода формируют «молекулу» воды. То есть, по сути, 2 типа атомов «объединенными усилиями» создают молекулу воды. Теперь возьмем эту молекулу, и скопируем ее триллион или квадриллион раз. Мы получим воду в привычном нам виде. По сути, это лишь большая куча крошечных структур, которую мы воспринимаем (видим и ощущаем) как одно вещество, в данном случае, воду.
На самом деле, в одном стакане воды находится больше молекул воды, чем таких стаканов воды во всех океанах. Подумать только!
Но каким образом одна и та же молекула может быть составной частью льда, воды или пара, когда для нас они выглядят и ощущаются совсем по-разному? И оказывается, что невероятен не только тот лишь факт, что знакомый нам мир на самом деле состоит из микроскопических «частей Лего», которые, собираясь в различные формы, образуют все, что нам известно. Потрясает воображение еще и то, что эти кусочки Лего вибрируют, тем самым придавая различные свойства известным нам объектам. Если молекулы воды вибрируют в определенном диапазоне частот, они образуют жидкую воду, формируя между собой нечто вроде пластичной связи (они скреплены между собой, но не очень жестко). По мере уменьшения частоты вибраций, они становятся более структурированными и формируют то, что мы обычно называем «льдом» (их связь становится намного прочней). С другой стороны, если они вибрируют очень сильно, связи между ними разрываются, и молекулы остаются «в одиночестве». А поскольку молекулы воды по отдельности легче окружающего воздуха, они поднимаются вверх, а мы называем их «водяными парами».
Чтобы лучше понять этот процесс, подумайте, что во время кипячения воды, вы передаете молекулам воды энергию. Постепенно они начинают вибрировать столь сильно, что многие из них начинают терять связи с остальными молекулами, отделяясь от них, и в этом случае мы видим поднимающийся от кастрюли пар. Надеюсь, вы поняли ситуацию, и что она полностью обусловлена «вибрацией».
На самом деле, не существует такого явления, как «холод». Есть лишь вибрации атомов и молекул (мы воспринимаем меньшую вибрацию, как «холод», а большую - как «тепло»). Когда вы выходите на улицу и чувствуете холод, это значит, что молекулы вашего тела взаимодействуют с атомами/молекулами снаружи, и те заставляют их вибрировать слабее (именно поэтому вам становится холоднее). Получается, что молекулы и атомы вашего тела синхронизируются с молекулами окружающей среды, и уменьшение вибрации молекул тела воспринимается вами как «холод». Когда вы касаетесь раскаленного металла и чувствуете жар (обжигаетесь), состояние быстрой вибрации атомов металла быстро передается атомам вашей руки, и они начинают вибрировать так же, как и атомы раскаленного металла. Вот почему если ударить металлическую пластину молотком, они оба станут «горячее», ведь вы «воздействовали» на молекулы обоих предметов. Говоря о «холоде» и «тепле», вы ощущаете лишь последствия взаимного обмена вибрациями между атомами и молекулами вашего тела и другими атомами и молекулами.
Учитывая все вышесказанное: когда лучи Солнца или любой другой источник тепла (энергии) проникают в воду, они заставляют молекулы воды вибрировать все сильнее, что со временем приведет к тому, что молекулы разорвут свои связи и поднимутся вверх в атмосферу. Именно так формируются облака. Затем эти молекулы реагируют с более холодной средой на высоте и начинают вибрировать меньше, позволяя формироваться новым связям между ними. Как только образуются миллионы подобных связей в одном месте, начинает формироваться капля дождя, которая, став достаточно тяжелой, из-за гравитации падает обратно на Землю. В этом заключается потрясающий процесс того, как объекты, напоминающие фрагменты конструктора, становятся причиной целой серии событий. Хотя, по сути, они лишь формируют связи друг с другом, затем теряют их, поднимаются в атмосферу, там снова формируют эти связи, и падают вниз.
Получается, что разница между жидкой водой, льдом и паром заключается лишь в силе (и наличии) связей между молекулами воды, а эти связи зависят от уровня вибрации молекул.
Смена времен года на Земле обеспечивается набором этих мелких реакций похожих на фрагменты Лего атомов и молекул, соединяющихся и вибрирующих друг с другом. В то же время, «ритм» и форма их взаимодействия являются причиной различных событий не только здесь, на Земле, но и во всей известной нам Вселенной.
Форма различных вещей, а в особенности, молекул, настолько важна, что даже в процессе приема лекарств вы, по сути, усваиваете специальные молекулярные структуры (группу атомов, соединенных друг с другом определенным образом). Эти структуры были специально разработаны (сформированы) для того, чтобы совмещаться подобно кусочкам Лего с «объектами» в вашем теле. Все «плохие» субстанции в вашем теле (вирусы, вредоносные бактерии и т.п.) представляют собой некие «ключи», которые способны открыть различные «двери» вашего тела и запустить там вредоносные процессы. Лекарства же представляют собой специально разработанные формы (молекул или атомов), которые соединяются с этими ключами, делая их непригодными к открытию вышеупомянутых «дверей». https://www.youtube.com/watch?v=Rpj0emEGShQ https://www.youtube.com/watch?v=9mcuIc5O-DE
Когда взаимодействуют квиндециллионы:
Квиндециллион - это огромное число, и если взять для сравнения знакомые миллион и миллиард, то квиндециллион окажется намного больше. Я выбрал это число почти случайно, поскольку невозможно сосчитать количество молекул, из которых состоят торнадо, бури, ураганы, и даже водопады и реки - их мы тоже будем рассматривать в качестве событий.
Когда большое количество молекул и атомов двигаются вместе в определенном ритме, который мы, люди, можем наблюдать и вычислить, то мы называем их реками, ураганами, штормами и т.д.
Вода не только падает на землю (в виде капель воды или снежинок или града), но она еще течет, причем не только по поверхности Земли (суше), но даже под водной поверхностью, внутри воды. В 2010 году подобная река была обнаружена в Черном море - река в море. Было обнаружено, что у этой реки прослеживаются определенные черты, присущие наземным рекам, такие как наличие берегов, поймы, водопадов и стремнин. Она течет со скоростью 6,4 км (4 мили) в час и, если бы она протекала бы по суше, то стала бы шестой по величине рекой в мире.
Такие вихри, как ураганы или торнадо, могут бушевать не только на суше, но, как и в случае с подводной рекой, и под водной поверхностью. Водоворот - это мощный вихрь, вызываемый течениями, цунами или карстовыми воронками. На этом видео показан огромный водоворот, образовавшийся после цунами в Японии в 2011 году.
Кроме того, бывают и сухие ураганы - состоящие из пыли и / или песка. Эти ураганы могут достигать высоты в 1.6 км (0.99 мили), и настолько большого размера, что их можно заметить даже из космоса. Пылевые бури являются важным фактором для джунглей Амазонки, доставляя туда необходимые питательные вещества. Только представьте себе, что пыль из Сахары долетает до джунглей Амазонки https://en.wikipedia.org/wiki/Mineral_dust https://www.youtube.com/watch?v=8W4Cx44XKZ4
Помимо этого, последствия ураганов на поверхности Солнца могут ощущаться и здесь, на Земле, в тот момент, когда нас достигает ветер от урагана (солнечный ветер). Крошечные частицы (в основном, протоны и электроны) взаимодействуют с земной атмосферой и создают (для нас) необычные огни в небе.
Иногда внутри «обычных» штормов, пылевых бурь, лесных пожаров, торнадо или извержений вулканов, квиндециллионы мельчайших частиц из-за трения становятся «сверхзаряженными» и образуют то, что мы видим, как молнию. В среднем каждую секунду порядка 40-50 разрядов молнии происходят по всей поверхности Земли. Однако, как видно на этой карте, удары молнии распространены по поверхности Земли неравномерно. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Global_lightning_s..
Молния имеет температуру в 5 раз выше, чем поверхность Солнца, что «забавно», учитывая факт, что молния использует только солнечную энергию, ведь именно Солнце дает энергию Земле (эта энергия заставляет земные молекулы и атомы вибрировать)
Но у молнии есть несколько разновидностей. Бывают нисходящие, горизонтальные, восходящие молнии, и даже электрические заряды в сферической форме. Подобный редчайший феномен попал на видео в первый и единственный раз по ошибке в 2012 году. Эта «шаровая молния» была размером 5 метров (16.4 фута) в диаметре, и пролетела в горизонтальной плоскости 15 метров (50 футов) за 1.5 секунды. https://en.wikipedia.org/wiki/Ball_lightning#Direct_m..
Потребуются мощности самых современных компьютеров для того, чтобы учесть эти квиндециллионы взаимодействий, которых так много и они настолько динамичны, что кажется невозможным понять с достаточной точностью те явления, к которым они приводят. Однако, люди со временем изучают все больше и больше феноменов, вызванных самыми маленькими объектами на Земле, тем самым позволяя науке, к примеру, лучше предсказывать погоду, а также стимулируя разработку нового оборудования для обнаружения явлений и предотвращения их последствий, увеличивая требования к вычислительной мощности компьютеров.
