Текст книги "Почему у пингвинов не мерзнут лапы? И еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого"

Почему у пингвинов не мерзнут лапы?
и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого
 Под ред. Мика О’Хара

Why Don’t Penguins’ Feet Freeze?

and 114 other questions

More questions and answers from the popular ‘Last Word’ column

edited by Mick O’Hare

© New Scientist, 2006

© Издание на русском языке, перевод на русский язык. ООО «Издательство «Добрая книга», 2008

* * *

Введение

Предыдущая книга из этой же серии, «Кто ест пчел?» (Does Anything Eat Wasps?), неожиданно произвела фурор в период рождественских каникул 2005 года. Собрание курьезных вопросов и ответов из рубрики «Авторитетное мнение» журнала New Scientist штурмом взяло списки бестселлеров, чем повергло всех, кто в течение 13 лет работал над этой рубрикой, в состояние изумления и шока. Удивление было велико еще и потому, что книга «Кто ест пчел?» представляла собой третий выпуск вопросов и ответов из рубрики «Авторитетное мнение». Первые два окупились, но к рейтингам бестселлеров даже не приблизились. И это, если вдуматься, обидно, ведь содержание первых двух выпусков четко определило тематический охват рубрики: неожиданные вопросы на курьезные темы. Почему сопли зеленые? Почему поджаренный сыр такой тягучий? Почему металлическая фольга вызывает боль в запломбированных зубах? И наконец, почему у пингвинов не мерзнут лапы?

Вероятно, важно и то, что в первые два выпуска вошли ответы на вопросы, которые еженедельно задают читатели, только что открывшие для себя «Авторитетное мнение». Может показаться, что каждый второй задается вопросом, почему волосы седеют или почему небо голубое. Ответы на них вы найдете на с. 9 и 172–173.

Интересно, что из двух первых выпусков «Авторитетного мнения», переведенных на немецкий язык, самым популярным оказался вопрос: «Почему птицы во сне не падают с деревьев?» В итоге издательство New Scientist опубликовало книгу с самым длинным в серии заголовком Warum fallen schlafende Vogel nicht vom Baum? И хотя название «Почему у пингвинов не мерзнут лапы?» короче, сама книга стала самым полным и интересным собранием опубликованных вопросов «Авторитетного мнения». Поскольку мы решили, что первые две книги заслуживают внимания широкой аудитории, то выбрали из них лучшие вопросы и ответы и дополнили их совершенно новым материалом из рубрики еженедельного журнала. В итоге получилось информационно насыщенное издание. Мы надеемся, что эта книга скрасит вам предстоящие недели.

Приятного вам чтения этого увлекательного сборника разнообразных вопросов и ответов.

Мик О’Хара

Большое спасибо Джереми Уэббу, Люси Миддлтон, Алану Андерсону, редакции New Scientist и сотрудникам Profile Books – благодаря им эта книга получилась лучше, чем можно было ожидать.

1. Наш организм

Седина в голову

«Почему волосы седеют?»

Керен Багон

Радлетт, Хартфордшир, Великобритания

Седой (белый) цвет является «базовым» для волос. Пока мы молоды, пигментные клетки, расположенные в основании каждой волосяной фолликулы, придают волосам естественную окраску. Но по мере того как мы стареем, все больше пигментных клеток отмирает, отдельные волосы теряют свой цвет. В итоге человек постепенно седеет.

Весь процесс занимает примерно 10–20 лет; редко случается, чтобы все волосы поседели за одну ночь, тем более что их количество вполне может исчисляться сотнями тысяч. Интересно, что с возрастом выработка пигмента в клетках иногда ускоряется, поэтому перед отмиранием пигментных клеток волосы могут стать темнее, чем прежде.

Боб Барнхерст

Пуант-Клэр, Квебек, Канада

Чих и свет

«Я заметил, что многим людям свойственно чихать, когда они выходят из темного помещения на яркий свет. Почему это происходит?»

Д. Бутройд

Харпенден, Хартфордшир, Великобритания

Потому что в нос залетают фотоны!

Стив Джозеф

Суссекс, Великобритания

На мой взгляд, ответ достаточно прост: когда солнце освещает определенную территорию, а особенно сквозь стекло, то там наблюдается локальное повышение температуры. В итоге воздух прогревается, возникает восходящее движение воздушных потоков, а вместе с ними начинают подниматься и миллионы различных частиц пыли, волос и кожи. Эти частицы попадают в нос, поэтому мы и чихаем.

Алан Бесуик

Биркенхед, Мерсисайд, Великобритания

С этим явлением в нашей семье сталкивается моя мама, одна из моих сестер и я сам. Мне кажется, все дело в генах; чихание свидетельствует о пока неизвестном науке эволюционном преимуществе. Я расспрашивал многих и выяснил, что нас, «солнечных чихальщиков», – меньшинство. Поскольку озоновый слой становится тоньше и в атмосферу Земли проникает больше ультрафиолетового излучения, становится все опаснее находиться на солнце. К нам, чихальщикам, это не относится: при чихании мы автоматически жмуримся! А все остальное население планеты постепенно ослепнет, потому что в процессе естественного отбора у него нет преимуществ.

Алекс Холлатт

Ньюбери, Беркшир, Великобритания

Склонность к чиханию под воздействием яркого света называется «световым чиханием». Эта черта передается генетически из поколения в поколение, ею наделены 18–35 % жителей планеты. Чихание происходит потому, что защитные рефлексы глаз (в данном случае – под воздействием яркого света) и носа взаимосвязаны. По этой же причине мы жмуримся и у нас текут слезы, когда мы чихаем. Световое чихание – серьезная помеха для пилотов боевых самолетов, особенно при движении в сторону солнца, а также ночью, в случае зенитного огня.

Р. Экклс

Центр по изучению насморка и заболеваний носа,

Кардифф, Великобритания

Некоторые ранние мысли о световом чихании можно почерпнуть из «Естественной истории» Бэкона: «Взгляд на солнце не вызывает чихания. Причина не в нагревании ноздрей, ибо в таком случае при освещении ноздрей солнцем следовало бы моргать, а этого не происходит, но в нисходящем движении мозговой влаги. От нее увлажняются глаза, а вместе с глазами – и ноздри при таком же движении, отсюда и чихание. И наоборот, при щекотании внутри ноздрей влага притекает к ноздрям и, следовательно, к глазам, и они тоже увлажняются. Замечено: если человек, собирающийся чихнуть, трет глаза, пока они не увлажнятся, это препятствует чиханию. Причина в том, что телесная жидкость, спускающаяся в ноздри, отводится к глазам» (Sylva Sylvarum. London: John Haviland for William Lee, 1635. P. 170).

К.У. Харт

Смитсоновский институт,

Вашингтон, округ Колумбия, США

Всегда под рукой

«Зачем людям нужен дактилоскопический рисунок на пальцах? С какой целью он образовался?»

Мэри Ньюшем

Лондон, Великобритания

Дактилоскопический рисунок помогает нам захватывать и удерживать предметы в различных условиях. Эти бороздки на пальцах действуют по принципу автомобильных протекторов. В сухой среде можно удержать предмет и гладкими поверхностями, но во влажной они бесполезны. Поэтому у нас на пальцах образовались выпуклости и бороздки, по которым вода стекает с кончиков пальцев, а поверхность остается сухой и обеспечивает надежный захват. Уникальность дактилоскопического рисунка приносит дополнительную пользу: помогает полиции идентифицировать отпечатки пальцев.

Джеймс Кертис

Брэдфорд, Западный Йоркшир, Великобритания

Дактилоскопический рисунок – видимая часть сети борозд, образующихся в тех местах, где эпидермис кожи уходит в глубь дермы и формирует взаимосвязанные структуры (подобные переплетенным пальцам). Эти структуры оберегают пальцы от воздействия сдвигающих (боковых) напряжений, иначе два слоя кожи разделяются, между ними образуется свободное пространство и скапливается жидкость (мозоль, волдырь). Бороздки появляются на поверхности кожи в тех местах, на которые постоянно действуют сдвигающие напряжения – на пальцах рук и ног, ладонях, пятках. Уникальность рисунка – просто следствие полупроизвольного порядка формирования борозд и других структур дермы.

Кит Лоуренс

Стейнс, Миддлсекс, Великобритания

Морщинки на пальцах

«Почему кожа, особенно на пальцах рук и ног, становится сморщенной после долгого пребывания в воде?»

Ллойд Анверферт

Варунга, Новый Южный Уэльс, Австралия

Подушечки пальцев рук и ног покрыты слоем грубой толстой кожи, которая при длительном вымачивании впитывает воду и растягивается. Поскольку на пальцах рук и ног нет места для растянутой кожи, она собирается в морщинки.

Стивен Фрит

Рашден, Нортгемптоншир, Великобритания

Кожа на всем теле не морщится потому, что на ее поверхности находится слой водонепроницаемого кератина, который препятствует впитыванию и потере влаги. Но на кистях рук и ступнях, а в особенности – на пальцах ног, этот кератиновый слой постепенно становится тоньше от трения. Поэтому вода проникает в эти клетки в процессе осмоса и вызывает их разбухание.

Роберт Харрисон

Лидс, Западный Йоркшир, Великобритания

Уточните курс

«Почему, когда я возвращаюсь домой из пивной после нескольких кружек пива, меня всегда заносит влево сильнее, чем вправо?»

Крис Вуд

Ливерпуль, Великобритания

Подобное поведение наблюдается у человека в лесу или в пустыне. Несмотря на стремление идти строго по прямой, в отсутствие ориентиров он постепенно забирает влево, сам того не замечая, обходит против часовой стрелки большой круг и возвращается в исходную точку.

Причина в том, что почти у всех людей правая нога сильнее и отличается большей гибкостью. Врачи, которые наблюдают за состоянием спортсменов, прекрасно знают об этом. То же самое могут подтвердить люди, которые проходили силовые испытания.

Большинству людей известно, что правую ногу они способны поднять чуть выше, чем левую. Шаг правой ноги шире шага левой, поэтому в отсутствие четких ориентиров человек движется по кругу.

Кроме того, из-за превосходящей силы правой ноги мы сильнее отталкиваемся ею от земли и потому влево отклоняемся сильнее, чем когда отталкиваемся от земли левой ногой. При сочетании более широких шагов и сильных толчков большинство людей на продолжительных прогулках движутся против часовой стрелки.

Хань Ин Лоук

Эдинбург, Великобритания

Любое человеческое тело несимметрично. Очевидно, в данном случае правая нога длиннее левой. Подставка под пивные кружки, положенная в левый ботинок, легко решит проблему.

Дж. Джеймисон

Марлоу, Бэкингемшир, Великобритания

У каждого человека есть так называемый ведущий глаз, который подвергается большей нагрузке, чем второй, более слабый. Инстинктивно мы пытаемся идти туда, где лучше видим местность (хотя мы можем корректировать курс и двигаться точно по прямой). Если нас заносит, то скорее всего в сторону ведущего глаза.

Дело в том, что мозг, пытаясь разобраться в ситуации, быстрее реагирует на информацию, поступающую от ведущего глаза, и больше доверяет ей, выбирая, куда поставить ногу, чтобы сохранить равновесие. В итоге мы ставим ступню ближе к той половине тела, к которой принадлежит ведущий глаз, и сворачиваем в ту же сторону. Очевидно, у человека, задавшего вопрос, ведущий глаз – левый.

Это явление применяется при управлении верховыми животными: достаточно прикрыть животному один глаз, и оно повернет в направлении открытого глаза.

Адриан Баф

Шрусбери, Шропшир, Великобритания

Скорее всего, человек, задавший вопрос, ходит в пивную с мелочью в правом кармане и с ключами в левом. Потратив все деньги на пиво, по дороге домой он чувствует, что под тяжестью ключей отклоняется влево.

Саймон Торн

Перт, Тейсайд, Великобритания

Преподаватели кафедры физики Оклендского университета изучили данный вопрос и высказали гипотезу, в основе которой лежат простые законы земного притяжения и опыт, полученный нами при возвращении из пивных Окленда.

Новозеландские доллары достоинством не более десяти выпускаются в виде монет, в том числе довольно большого размера. За вечер, проведенный в пивной, у посетителя в кармане скапливается немало таких монет. Исходя из предположения, что английские монеты подобны новозеландским и что автору вопроса привычно носить монеты в левом кармане, можно заключить, что в соответствии с элементарными законами тяготения при ходьбе он будет отклоняться влево. В сходных обстоятельствах для некоторых новозеландцев характерна ходьба по кругу.

Нелсон Кристенсон

Оклендский университет, Новая Зеландия

Если простоять несколько часов подряд в пивной, с кружкой в правой руке, волей-неволей начнешь подсознательно уравновешивать ее вес и клониться влево. Отклонение в другую сторону наблюдается у левшей, любящих пиво.

По электронной почте, без имени и адреса

Левой, левой!

«Почему, когда два человека идут вместе, они невольно начинают шагать в ногу? Может быть, подчиняются какому-то инстинкту?»

Саймон Эпперли

Челтнем, Глостершир, Великобритания

Зоолог и специалист по поведению человека Десмонд Моррис утверждает, что люди начинают идти в ногу из-за подсознательной потребности продемонстрировать спутнику, что они понимают его и приспособились к нему. Кроме того, это сигнал окружающим: «Мы вместе, мы действуем синхронно».

Другие исследования показали, что мы перенимаем манеры людей, с кем общаемся, особенно тех, которые имеют более высокий статус в обществе. Например, мы кладем ногу на ногу так же, как они. Часто приводится такой пример: если на совещании босс почесывает нос, то и его подчиненные почесывают носы, не замечая этого.

Адитхи

Гонконг

Я могу ответить, почему людям свойственно идти в ногу, хотя мне нечем подтвердить свое мнение. Недавно, наблюдая за группой детей, гуляющих в парке под надзором двух взрослых, я заметил, что взрослые идут в ногу и в одном направлении, а дети ходят, бегают, идут вприпрыжку в произвольном порядке, забегают вперед, отстают, отклоняются от общего курса.

Вероятно, эти дети еще не испорчены процветающим в обществе конформизмом. Они пока не усвоили, что недопустимо маршировать под бой собственного барабана.

Тодд Коллинз

Уогга-Уогга, Новый Южный Уэльс, Австралия

В следующий раз, когда пойдете куда-нибудь с кем-нибудь, постарайтесь сбить шаг. А затем попробуйте продолжить разговор. Вскоре вы снова будете шагать в ногу, потому что так легче смотреть, куда идете, и одновременно уделять внимание собеседнику.

Общаться с окружающими легче, когда дистанция между вами невелика и оба лица движутся приблизительно в одном темпе, а не ускользают постоянно из поля зрения.

Хэмиш

По электронной почте, без обратного адреса

Есть и более прозаическое и менее социологическое объяснение. При ходьбе люди слегка раскачиваются из стороны в сторону. Два человека, идущих рядом, но не в ногу, на каждом шагу будут сталкиваться плечами.

Петер Ферштаппен

Калин, территория федеральной столицы, Австралия

Смех без причины

«Почему не щекотно, когда щекочешь сам себя, а если щекочет кто-то другой, засмеешься, даже если не хочешь?»

Дэниэл и Николас Таккен, 7 и 9 лет

Вагенинген, Нидерланды

Если не напрягаться, когда тебя щекочут, будет легче удержаться от смеха. Конечно, это трудно, потому что от щекотки почти все люди напрягаются – например, из-за неловкости, вызванной физическим контактом, невозможности контролировать ситуацию, боязни, что будет не щекотно, а больно. Но на некоторых людей щекотка не действует: в первую очередь на тех, у кого нет причин напрягаться.

Когда пытаешься пощекотать сам себя, напрягаться незачем. В этом нет необходимости, следовательно, на щекотку реагируешь спокойно. То же самое произойдет, если в следующий раз, когда кто-нибудь вздумает пощекотать тебя, просто закрыть глаза, дышать спокойно и размеренно и постараться расслабиться.

Смех – результат легкой паники, в которую мы впадаем. Казалось бы, странно: согласно теориям, выживает сильнейший, а паникующий человек более уязвим. Но природе не всегда свойственна логика.

Сигурт Херманссон

Стокгольм, Швеция

Под напряжением

«Откуда берется сила, с которой мы отскакиваем в противоположный угол комнаты, когда случайно заденем провод под напряжением? Я думал, все дело в проводе, но не может быть, чтобы нас отталкивало электричество».

Джон Дэвис

Ахмади, Кувейт

Источник силы – наши мышцы. Когда по телу проходит электрический ток ощутимой мощности, мышцы сокращаются гораздо сильнее, чем можно заставить их сокращаться в отсутствие тока.

В обычных условиях у организма есть предел произвольного сокращения мышечных волокон. В условиях сильного стресса организм нарушает эти пределы, находит скрытые резервы, зачастую ценой возможных травм. Благодаря таким нервным усилиям мать способна приподнять машину, если под нее попал ребенок, а с психическими больными не могут справиться несколько медсестер.

При стимуляции мышц электрическим током пределы возможностей не действуют, сокращения могут стать очень мощными. Обычно ток протекает по одной руке и через живот попадает в одну или обе ноги, вызывая одновременное сокращение большинства мышц тела. Результаты оказываются непредсказуемыми, мышцы ног и спины обретают мощь, их хозяин пролетает через всю комнату без малейшего усилия. В сочетании с неожиданным шоком это явление дает ощущение, будто вы не сами отлетели, а вас отбросило от источника тока.

В подобных случаях люди могут преодолевать невероятные расстояния. Одна женщина на автостоянке в дождь очутилась в зоне удара молнии. Опомнившись, она обнаружила, что находится в 12 метрах от того места, где ее ударило молнией. Но в этом случае подействовать на жертву могла физическая сила парового взрыва, поскольку вода, в которой стояла женщина, мгновенно вскипела от молнии. Женщина выжила, но стала инвалидом из-за повреждений нервной системы и других травм.

Еще один побочный эффект скачков через всю комнату в результате удара током – не только ссадины и другие травмы, но и растяжения, вызванные сильными сокращениями мышц. Возможно также повреждение суставов и соединительных тканей. Физиотерапевтам, мануальным терапевтам и остеопатам следовало бы задавать пациентам на первом осмотре вопрос, не подвергались ли они ударам электрического тока.

Полет через всю комнату спасает нам жизнь, разрывает контакт с источником тока. Если ток проходит через предмет, который жертва держит в руках, разжать пальцы ей будет гораздо труднее. Если человеку не удастся отбросить источник тока и помощь не подоспеет вовремя, он может погибнуть из-за фибрилляции сердца и электрошока.

Помню сомнительную по достоверности историю о плохо заземленном металлическом микрофоне, за который схватился рок-певец и не смог разжать пальцы. Зрители уже привыкли видеть его извивающимся на полу, поэтому, к сожалению, прошло немало времени, прежде чем товарищи по группе сообразили, в чем дело, и отключили напряжение.

Роджер Дирнали

Абингдон, Оксфордшир, Великобритания

Интересно, что пораженный током человек отлетает в сторону, а не замирает, будто его скрутила судорога. Дело в том, что среди различных групп мышц есть доминирующие. Сравните с воздействием инсульта на мышцы: если инсульт серьезный, одна половина тела оказывается полностью парализованной, рука сгибается в запястье (пальцы тоже сгибаются в сторону запястья, рука складывается пополам в локте), а нога вытягивается (колено прямое, щиколотка вытянута, пальцы направлены к полу).

Это происходит потому, что в отсутствие контроля со стороны головного мозга спинномозговые рефлексы приводят в действие все группы мышц, в том числе все компоненты сгибающих и разгибающих пар. Доминирование одной группы мышц над другой и создает описанный эффект.

Следовательно, если электрический ток вызывает дисбаланс в парах сгибающих и разгибающих мышц, то этот дисбаланс порождает силу, от которой человек и пролетает через всю комнату.

Проверять это не рекомендуется, но я слышал, что прикасаться к проводу под напряжением тыльной стороной кисти безопаснее, чем ладонью, потому что в результате мышечный спазм не вынудит вас схватиться за провод и не приведет к электрошоку.

Не следует забывать и про воздействие на сердце, но это уже другая история.

Джон Парри

Коулинг, Северный Йоркшир, Великобритания

Левые сомнения

«Меня как левшу и насмешила, и обидела статья в New Scientist, где говорилось, что вероятность смерти от несчастного случая у левшей выше, чем у правшей. Как такое возможно? Праворукий человек точно так же рискует умереть в результате несчастного случая, как и я. Или здесь действует какой-либо неизвестный мне фактор?»

Алан Паркер

Лондон, Великобритания

Приблизившись к препятствию, праворукие люди, как правило, обходят его справа, а леворукие – слева. Если два левши или два правши приближаются к препятствию с разных сторон, они благополучно обойдут его, не столкнувшись при этом друг с другом. Если к препятствию с разных сторон приближаются левша и правша, они будут обходить его с одной стороны и вполне могут столкнуться. Среди людей преобладают праворукие, и нетрудно прийти к выводу, что вероятность встречного столкновения при обходе препятствия у каждого левши гораздо выше. Пример со столкновением прост и безобиден, но если рассматривать худший вариант и представить, сколько раз этот пример будет повторяться в жизни человека, станет ясно, что угроз для жизни и здоровья у левши больше.

Ханна Бен-Цви

Нью-Йорк, США

Мы, левши, больше рискуем умереть от несчастного случая, потому что все промышленные инструменты и техника предназначены для праворуких людей. Следовательно, левши с большей вероятностью могут получить травму при обращении с самыми разными механическими устройствами. Интересен пример с автоматом SA-80. При стрельбе с левого плеча пустые гильзы, вылетающие с большой скоростью, наверняка попадут в правый глаз стрелка.

Дэниэл Бристоу

Кью, Суррей, Великобритания