От субатомных частиц, из которых состоит ткань нашей Вселенной, до сложных механизмов, управляющих жизнью на Земле, — наука дает нам возможность разгадывать тайны, которые нас окружают.
В связи с этим вот несколько удивительных научных фактов, которые, я надеюсь, вдохновят вас узнавать что-то новое каждый день — мне они уже помогли. Однако этот список слишком короткий, продолжайте пополнять его, добавляя свои собственные интересные научные факты в разделе комментариев.
-
В теле среднестатистического человека достаточно ДНК, чтобы протянуться от Солнца до Плутона и обратно — 17 раз.
Геном человека (генетический код каждой человеческой клетки) состоит из 23 молекул ДНК (так называемых хромосом), каждая из которых содержит от 500 000 до 2,5 миллиона пар нуклеотидов. Молекулы ДНК такого размера в размотанном виде имеют длину от 1,7 до 8,5 см — в среднем около 5 см.
В человеческом теле около 37 триллионов клеток, поэтому если размотать всю ДНК, заключенную в каждой клетке, и расположить молекулы конец к концу, то общая длина составит 2×10^14 метров — этого хватит на 17 путешествий в обе стороны от Плутона (расстояние от Солнца до Плутона и обратно составляет 1,2×10^13 метров). В качестве дополнительного бонуса вы должны знать, что каждый из нас имеет более 99 % общей ДНК со всеми остальными людьми — просто чтобы показать, что мы гораздо больше похожи, чем отличаемся.
-
В среднем в организме человека содержится в десять раз больше бактериальных клеток, чем человеческих.
Забавно, как мы навязчиво моем руки, опрыскиваем столешницы или гримасничаем, когда кто-то чихает рядом с нами, хотя на самом деле каждый из нас — это ходячая чашка Петри! Все бактерии, живущие внутри вас, могли бы заполнить полгаллона — по словам Каролин Бохач, микробиолога из Университета Айдахо, в вашем теле в 10 раз больше бактериальных клеток, чем человеческих. Но не волнуйтесь: большинство этих бактерий полезны. На самом деле, мы не смогли бы без них выжить.
Например, бактерии производят химические вещества, которые помогают нам извлекать энергию и питательные вещества из пищи. Грызуны, не содержащие микробов, должны потреблять почти на треть больше калорий, чем обычные грызуны, чтобы поддерживать свой вес, а когда тем же животным позже ввели дозу бактерий, уровень жира в их организме резко вырос, несмотря на то что они ели не больше, чем раньше. Кишечные бактерии также очень важны для поддержания иммунитета.
-
Фотону требуется до 40 000 лет, чтобы пройти путь от ядра Солнца до его поверхности, но всего 8 минут, чтобы проделать оставшуюся часть пути до Земли .
Фотон проходит в среднем определенное расстояние, прежде чем на короткое время поглощается и высвобождается атомом, который рассеивает его в новом случайном направлении. Чтобы проделать путь от ядра Солнца до его поверхности (696 000 километров) и скрыться в космосе, фотону нужно совершить огромное количество пьяных прыжков.
Расчеты немного запутаны, но вывод таков: фотону требуются многие тысячи и многие миллионы лет, чтобы пьяно блуждать по поверхности Солнца. В каком-то смысле часть света, который доходит до нас сегодня, — это энергия, произведенная миллионы лет назад.
-
Большой Барьерный риф длиной более 2 000 километров — самая большая живая структура на Земле.
Коралловые рифы состоят из огромного количества отдельных коралловых полипов (мягкотелых беспозвоночных животных), соединенных между собой тканями. Большой Барьерный риф — это взаимосвязанная система из около 3 000 рифов и 900 коралловых островов, разделенных узкими проходами, расположенная прямо под поверхностью Кораллового моря. Протянувшись более чем на 2 000 км и занимая площадь около 350 000 кв. км, он является крупнейшей живой структурой на Земле и единственной, видимой из космоса. Однако эта хрупкая коралловая колония начинает разрушаться под воздействием изменения климата, загрязнения окружающей среды и техногенных катастроф.
-
В чайной ложке питьевой воды в 8 раз больше атомов, чем в чайной ложке воды в Атлантическом океане.
Вот забавный научный факт, который поможет вам завязать беседу у кулера. В чайной ложке воды (около 5 мл) содержится 2 x 10^23 молекулы воды, но каждая молекула воды состоит из 3 атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода. Более того, если бы вы разложили из конца в конец каждую молекулу воды из чайной ложки, то в итоге получили бы длину в 50 миллиардов километров — в 10 раз больше ширины нашей Солнечной системы.
-
За всю жизнь среднестатистический человек обходит вокруг света пять раз.
Средний умеренно активный человек делает около 7 500 шагов в день. Если вы будете придерживаться этого среднего показателя и доживете до 80 лет, то за всю свою жизнь пройдете около 216 262 500 шагов. Если посчитать, то средний человек со средним шагом, дожив до 80 лет, пройдет расстояние около 110 000 миль — это эквивалентно тому, чтобы обойти вокруг Земли 5 раз, прямо по экватору.
-
На самом деле существует более двух десятков состояний материи (о которых мы знаем).
Всем известно, что существует как минимум три состояния материи: твердое, жидкое и газообразное. Если вы немного лучше разбираетесь в физике, то знаете и о четвертом фундаментальном состоянии материи, которое называется плазма — горячий ионизированный газ, яркими примерами которого являются молния или неоновая лампа.
Но помимо этих обычных состояний материи ученые открыли множество экзотических состояний материи, которые возникают при особых условиях. Вот забавный научный факт: в конденсатах Бозе-Эйнштейна атомы охлаждаются всего на 0,000001 градуса выше абсолютного нуля и начинают вести себя как волны, а не как частицы, как это должно быть в макроскопических масштабах. По сути, атомы ведут себя как один супер-атом, действуя в унисон.
Еще одно интересное экзотическое состояние материи представляют собой кристаллы времени — обычные, скучно упорядоченные кристаллы с изюминкой: добавляется четвертое измерение, время, так что материал демонстрирует различные периодические структуры с течением времени. Эти кристаллы особенно примечательны не столько тем, что они повторяются во времени, сколько тем, что они по своей сути неравновесны. Поскольку временные кристаллы никогда не могут успокоиться, скажем, превратиться в алмаз или рубин, мы можем многому у них научиться.
-
Киты-убийцы на самом деле дельфины.
Несмотря на свое название, киты-убийцы или косатки — самые крупные представители семейства дельфиновых. Технически косатки также являются китами, поскольку дельфиниды относятся к порядку китообразных в подотряде зубатых китов (Odontoceti). Однако термин «кит» обычно используется для обозначения китообразных из подотряда Mysticeti.
Главным физическим признаком, по которому косатки относятся к дельфинам, является наличие дыни — жирового отложения, помогающего животным в эхолокации и существующего только у дельфинов.
Косатки очень умны, хорошо адаптируются, умеют общаться и координировать тактику охоты. Они очень быстро плавают и развивают скорость до 54 км/ч! Дикая стая косаток может преодолевать более 160 километров в день, добывая пищу и общаясь.
-
У кузнечиков уши находятся в животе.
В отличие от людей, у кузнечиков нет ушей по бокам головы. Как и уши людей, кузнечики воспринимают звук с помощью тонкой мембраны, называемой тимпанумом, или барабанной перепонкой. У взрослых особей тимпанум прикрыт и защищен крыльями, что позволяет кузнечику слышать песни своих собратьев.
Барабанная перепонка кузнечика приспособлена вибрировать в ответ на важные для него сигналы. Самцы кузнечиков с помощью звуков призывают товарищей и претендуют на территорию. Самки слышат звуки, которые издают самцы, и определяют относительный размер самца по высоте звука (крупные самцы издают более глубокие звуки). Другие самцы могут слышать эти звуки и определять размер потенциального соперника. Самцы используют эту информацию, чтобы избежать драки с более крупными самцами кузнечиков или прогнать мелких соперников со своей территории.
-
Вы не можете почувствовать вкус пищи без слюны
Для того чтобы пища приобрела вкус, химические вещества из нее должны сначала раствориться в слюне. Только после того как они растворятся в жидкости, химические вещества могут быть обнаружены рецепторами вкусовых рецепторов. Во время этого процесса некоторые компоненты слюны химически взаимодействуют с вкусовыми веществами. Например, слюнные буферы (например, бикарбонат-ионы) снижают концентрацию свободных ионов водорода (кислый вкус), а некоторые слюнные белки могут связываться с веществами, имеющими горький вкус.
Вот быстрый научный эксперимент, чтобы проверить это: возьмите чистое полотенце и насухо вытрите язык; затем положите на язык по очереди несколько сухих продуктов, например печенье, крендель или другой сухой продукт. После этого выпейте стакан воды и повторите процедуру. Вы почувствовали разницу?
-
Когда гелий охлаждают почти до абсолютного нуля (-460°F или -273°C, самая низкая температура из возможных), он превращается в жидкость с удивительными свойствами: он течет против силы тяжести и начинает бежать вверх и вверх по краю стеклянной емкости!
Мы все знаем гелий как газ, который надувает воздушные шары и заставляет людей говорить как бурундуки, но большинство людей не знают, что он бывает в двух различных жидких состояниях, одно из которых граничит с жутью. Когда температура гелия всего на несколько градусов ниже точки кипения -452°F (-269°C), он может делать то, что не под силу другим жидкостям: проникать сквозь тонкие молекулы, подниматься по стенкам посуды и оставаться неподвижным, когда его контейнер вращают. Перестав быть просто жидкостью, гелий превратился в сверхтекучую жидкость — жидкость, которая течет без трения.
«Если вы поставите чашку с циркулирующей в ней жидкостью и вернетесь через 10 минут, она, конечно, перестанет двигаться», — говорит Джон Бимиш, физик-экспериментатор из Университета Альберты в Эдмонтоне.
Это происходит потому, что атомы в жидкости сталкиваются друг с другом и замедляются».
«Но если бы вы проделали это с гелием при низкой температуре и вернулись через миллион лет, — говорит он, — он бы все еще двигался».
-
Если Бетельгейзе взорвется, перейдя от стадии красного сверхгиганта к сверхновой, она будет непрерывно освещать наше небо в течение двух месяцев. Это может произойти в любой момент — через пару тысяч лет, завтра или даже сейчас.
Бетельгейзе находится на расстоянии 430 световых лет от Земли, но уже сейчас это одна из самых ярких звезд на земном небе. Причина в том, что Бетельгейзе является звездой-сверхгигантом — самым крупным типом звезд во Вселенной. Светимость Бетельгейзе примерно в 10 000 раз превышает солнечную, а ее радиус, по расчетам, примерно в 370 раз больше солнечного. Если бы она находилась в центре нашего Солнца, ее радиус простирался бы за пределы орбиты Марса. Поскольку срок жизни Бетельгейзе близок к концу, она, скорее всего, взорвется сверхновой.
-
У осьминогов три сердца, девять мозгов и голубая кровь.
Два сердца работают исключительно для того, чтобы перегонять кровь к жабрам животного, а третье поддерживает кровообращение в органах. Когда осьминог плавает, сердце-орган перестает биться, что объясняет, почему эти существа предпочитают ползать, а не плавать (это их истощает).
У осьминога также девять мозгов — ну, вроде того. Есть один «главный» мозг, в котором происходит весь анализ и принятие решений, и восемь вспомогательных — по одному в основании каждого щупальца — которые выполняют функцию предварительной обработки всей информации, получаемой этим щупальчем. Две трети нейронов осьминога находятся в его руках, которые могут самостоятельно сообразить, как открыть моллюска, например, пока главный мозг занят чем-то другим.
Наша кровь красного цвета, потому что в ней содержится гемоглобин на основе железа, который переносит кислород к клеткам. Осьминоги же используют цианоглобин на основе меди, который выполняет ту же функцию, хотя и менее эффективно — из-за этого у осьминогов меньше выносливости, чем можно было бы ожидать.
-
Отдельной клетке крови требуется около 60 секунд, чтобы совершить полный круг по телу.
В вашем организме содержится около 5 литров крови (по крайней мере, у большинства людей), а среднее сердце перекачивает около 70 мл крови с каждым ударом. Здоровое сердце также бьется около 70 раз в минуту. Таким образом, если умножить количество крови, которое может перекачать сердце, на количество ударов в минуту, то получится около 4,9 литра крови в минуту, то есть почти весь объем вашего тела. Всего за минуту сердце перекачивает весь объем крови по всему телу. За всю жизнь человеческое сердце бьется около 3 миллиардов раз.
-
Известная Вселенная состоит из 50 000 000 000 галактик. В обычной галактике насчитывается от 100 000 000 000 до 1 000 000 000 000 000 звезд. Только в Млечном Пути может быть до 100 миллиардов планет, похожих на Землю. Все еще думаете, что мы одиноки?
-
-
-
Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная
В определенных условиях горячая вода может замерзать быстрее холодной — это неинтуитивное явление известно как эффект Мпембы. Существует несколько объяснений эффекта Мпембы, включая более быстрое испарение горячей воды, что уменьшает объем, оставшийся до замерзания, образование слоя инея на холодной воде, который изолирует ее, или различные концентрации растворителей, таких как CO2. Явление названо в честь школьника Эрасто Мпембы из Танзании, который в 1960-х годах на уроке естествознания заявил, что мороженое замерзает быстрее, если его сначала нагреть, прежде чем поместить в морозильную камеру.
-
Около 1 % наших генов происходят от растений, грибов и других микроорганизмов
Согласно исследованиям Кембриджского университета, люди эволюционировали с генами, полученными от растений и грибов. Но как они туда попали? Вместо прямолинейного одноветвистого дерева, в котором гены наследуются от родителей, ученые утверждают, что иногда чужеродные гены могут распространяться в результате процесса, известного как горизонтальный перенос генов. Например, разные виды бактерий часто обмениваются генами через вирусы.
-
Человеческий мозг может хранить столько же информации, сколько весь Интернет
Исследование 2016 года, проведенное биологами из Института Салка в Ла-Джолле (Калифорния), потрясло область нейронаук, обнаружив, что объем памяти человеческого мозга в 10 раз превышает прежние консервативные оценки. Они подсчитали, что типичный человеческий мозг может хранить один петабайт информации или квадриллион байт. В перспективе это примерно столько же информации, сколько содержалось во всем Интернете в 2016 году.
-
Самая высокая гора в Солнечной системе — Олимп Монс на Марсе
Монс Олимп расположен на северо-западной окраине региона Тарсис, примерно в 1200 км от трех других крупных марсианских щитовых вулканов, называемых в совокупности Монсами Тарсиса (монс Арсия, монс Павонис и монс Аскрей). Credit: NASA.
Олимп Монс — массивный щитовой вулкан, расположенный на планете Марс. Это самый большой вулкан и первая по высоте гора в Солнечной системе, возвышающаяся над марсианской поверхностью на 22 километра (14 миль). Его диаметр составляет около 600 км (370 миль), а ширина кальдеры — 80 км (50 миль).
Олимп Монс расположен на вулканическом плато Тарсис, которое является одной из самых геологически активных областей на Марсе. Считается, что вулкан был образован горячей точкой в марсианской мантии, которая миллионы лет извергала лаву, создавая огромную массу вулкана. Вулкан не действует уже очень давно, но он по-прежнему остается одним из самых интересных мест для изучения на Марсе, поскольку в нем могут быть обнаружены потенциальные признаки прошлой микробной жизни или все еще существующей подповерхностной воды.
Исследование Olympus Mons будет чрезвычайно сложным, но это ключевое место, которое необходимо посетить, чтобы узнать больше о геологии и даже о потенциальных признаках прошлой или настоящей жизни на Марсе.
-
На нашей планете обитает около 8,7 миллиона различных видов животных.
Эта цифра является приблизительной, поскольку ученые еще не открыли и не каталогизировали все виды живых существ на Земле. Кроме того, это число постоянно меняется по мере того, как открываются новые виды, а другие вымирают. Некоторые ученые считают, что большинство видов на Земле еще не открыто, и по многим оценкам истинное число видов на Земле может достигать 50-100 миллионов.
Такое разнообразие жизни распространено в различных средах обитания на Земле, таких как леса, пустыни, океаны и пресноводные системы. Однако стоит отметить, что многие виды находятся под угрозой исчезновения из-за деятельности человека, такой как потеря среды обитания, загрязнение окружающей среды и изменение климата.
-
Каждую секунду Солнце излучает больше энергии, чем человечество использует со времен рассвета цивилизации
Солнце излучает огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения, в частности в виде видимого света и ультрафиолетового излучения. Общее количество энергии, которое Солнце излучает каждую секунду, известное как солнечная постоянная, приблизительно равно 3,8 x 10^26 ватт. Это огромное число, и трудно осознать масштабы энергии, о которой мы говорим. Если говорить в перспективе, то с момента возникновения цивилизации человечество использовало около 10^20 джоулей энергии, что примерно равно 10^17 ватт-часам.
-
Самые долгоживущие клетки в организме — нейроны, которые могут прожить столько же, сколько и ваша жизнь
В отличие от некоторых других клеток организма, таких как клетки крови или кожи, нейроны не заменяются регулярно. Сформировавшись на ранних стадиях развития, они могут жить всю жизнь человека. Это объясняется несколькими причинами, такими как низкая скорость митоза в нейронах, высокая устойчивость к повреждениям и наличие структурной поддержки под названием нейроглия, которая помогает защитить нейроны от вредных воздействий, таких как токсичные вещества или физические повреждения.
Именно по этой причине нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона, оказывают огромное влияние, поскольку после гибели нейронов их замена не происходит с достаточной скоростью для восстановления когнитивных функций.
