Открытия и гипотезы, 2015 №05 - Журнал «Открытия и гипотезы»

Подготовил К. Савинов

Голландцы — нация гигантов

Ученые нашли причину, объясняющую, почему голландцы по своему росту стоят на одном из первых мест в мире. Оказалось, что всё дело в половом отборе — высокие голландцы имеют больше шансов найти партнершу и размножиться — об этом пишут специалисты из Лондонской школы гигиены и тропической медицины в журнале Royal Society journal Proceedings В.

В наши дни голландцы относятся к числу самих высоких народов в мире — средний рост голландской женщины составляет 171 сантиметр, средний рост мужчины — 184 сантиметра. Однако так было не всегда — еще 200 лет назад голландцы считались одними из самых низкорослых европейцев.

Увеличение размеров тела часто объясняется улучшением условий жизни и преобладанием мяса и молочных продуктов в рационе. Однако в Европе есть и другие народы со схожими условиями жизни, однако ни один из них не стал столь высокорослым, как голландцы. По словам ученых, голландские мужчины набирали рост беспрецедентными темпами — так, если судить по армейской статистике, голландские призывники за 200 лет вытянулись на 20 сантиметров, тогда как американцы за аналогичный период времени — всего на 6.

Чтобы найти объяснение этого феномена, авторы работы проанализировали базу данных, в которой содержатся подробные сведения о семейной жизни 94500 голландцев, живших на севере этой страны в 1935–1967 годах. Оказалось, что наибольшее число детей имели высокорослые голландцы и женщины со средним ростом. Например, наиболее плодовитые мужчины были на 7 сантиметров выше среднего — они имели на 0,24 больше детей, чем наименее плодовитые мужчины, которые были на 14 сантиметров ниже, чем в среднем по стране.

Как отмечают исследователи, рост человека во многом определяется генетически — следовательно, высокорослые голландцы, оставлявшие больше детей, напрямую способствовали укрупнению габаритов этой нации. Вероятно, ключевую роль в этом процессе сыграли культурные стереотипы — голландские женщины больше «западали на высоких мужчин и с большей вероятностью создавали с ними семью.

В среднем за последние 100 лет в Европе увеличился рост представителей сильного пола на 11 сантиметров.

Вес мужчин по европейским странам. Графика не учитывает данные по Украине, при этом рост среднестатистического украинца составляет 175 см при весе 79 кг. Женщины Украины имеют средний рост 164 см и весят в среднем 70 кг.

Подготовил П. Костенко

Куда светят фары

Как известно, нельзя превысить скорость света. Это означает, что при достижении предельной скорости свет вообще не способен выйти из фар и освещать дорогу впереди автомобиля. Однако, мы живём в многомерном мире и не весь свет светит в одном направлении.

Представим автомобиль, двигающийся со скоростью света, который излучил два фотона, один вверх, а другой вниз. Два луча отделяются от автомобиля и остаются позади него. Они двигаются с такой же скоростью света, но не могут двигаться вперёд настолько же быстро, поскольку один из векторов скорости направлен вверх/вниз, поэтому мы обгоняем их. Эти фотоны затем встречают на своём пути какое-то препятствие. например, дорожный указатель или дерево, и отражаются обратно. Проблема в том, что они уже не могут догнать вас. Другие люди, идущие по тротуару, способны видеть такой сеет, но вы уже уехали и никогда его не увидите.

Однако существует и более сложная версия ответа на данный вопрос.

Она связана с концепцией релятивистского замедления времени. Предположим, мы с другом садимся в разные поезда и едем навстречу. Проезжая мимо, если мы посмотрим через окно на настенные часы в купе друг у друга, то оба заметим, что они идут медленнее обычного. Это не потому, что часы тормозят, а потому, что чем быстрее мы двигаемся, тем медленнее стареем относительно менее подвижных объектов.

Отсюда можно сделать вывод, что время не является абсолютным для всех объектов во Вселенной, оно своё у каждого объекта и зависит от его скорости. Наше время зависит только от нашей скорости во Вселенной.

Вы можете представить это как движение в разных направлениях на шкале пространства-времени. Здесь есть определённая проблема, потому что наш мозг не приспособлен для понимания геометрии пространства-времени, а склонен представлять время как некий абсолют. Тем не менее, почитав немного литературы на эту тему, вы нормально сможете воспринимать как естественный факт: те, кто двигаются быстро относительно вас, стареют медленнее.

На самом деле можно рассчитать, насколько именно медленнее. Если у вас прошла одна секунда, то у вашего друга в очень быстром поезде одна секунда будет равняться

ваших секунд, где v — его скорость, а с — скорость света.

Предположим, что ваш друг сидит в гипотетической машине и мчится со скоростью света. Если подставить его скорость, то получим…

… что у него вообще не прошло никакого времени! Выясняется, что для него времени нет. Для объектов на скорости света времени не существует.

Это значит, что двигаясь со скоростью света, мы не сможем воспринимать «происходящие» события таким же образом, как воспринимает нас посторонний наблюдатель События не могут происходить для них. Они могут совершать действия, но не могут получать опыт.

Сам Эйнштейн однажды сказал: «Время существует, чтобы всё не происходило одновременно». Это координата, спроектированная для построения событий в осмысленную последовательность. Но для объекта, который двигается на скорости света, этот принцип не работает, потому что всё происходит одновременно. Путешественник на скорости света никогда не увидит, не подумает и не почувствует чего-то, что мы считаем осмысленным.

В том числе света своих фар.

Георгий Лятошинский

Графену нашли применение

Лампочки, сделанные с применением графена, могут поступить в продажу уже в этом году. Они будут ярче, дешевле и смогут потреблять на 10 % меньше энергии по сравнению с лучшими светодиодными лампами. Также они будут иметь более длительный срок службы.

Лампа содержит светодиод, покрытый графеном, который, напомним, является материалом толщиной в один атом, и при этом он в 200 раз прочнее стали, очень гибкий и имеет высокую электропроводимость.

Если все пойдет, как планируется, это будет первый коммерческий продукт с использованием графена. Именно проводящие свойства делают графеновые лампы столь эффективными.

Выпуском ламп занимается компания Graphene Lighting, основанная Манчестерским университетом, где впервые был открыт графен физиками Андреем Геймом и Константином Новоселовым. Стоимость лампы составит около 20 долларов. К сожалению, другие продукты с использованием графена появятся на рынке не так скоро.

Тем не менее, ученые ищут способы массового производства графена, и в будущем этот материал сможет кардинально изменить не одну отрасль промышленности.

Полет сквозь Землю

Канадский студент-физик уточнил время, которое займет у человека пролет по сквозному тоннелю, проделанному в нашей планете. Выяснилось, что на это потребуется на 4 минуты меньше, чем считалось ранее. К такому выводу пришел Александр Клоц из Университета Макгилла.

В 1966 американский физик Пол Купер предложил на суд общественности интересную физическую головоломку — сколько человек, упавший в гипотетический тоннель, прорытый сквозь нашу планету, будет лететь до другой стороны Земли. Купер вычислил, что этот полет займет 42 минуты и 12 секунд.

В своих расчетах Купер пренебрег силой сопротивления воздуха в тоннеле, однако принял во внимание, что на разных отрезках пути гравитационное поле будет воздействовать на человека по-разному. По мере подлета к центру сила этого воздействия должна уменьшаться, а затем гравитационное поле начнет работать против летящего.

Однако за счет скорости, набранной на предыдущей половине пути, человек сможет преодолеть это противодействие.

Преподаватели часто давали своим студентам-физикам эту задачу, чтобы они повторили вычисления Купера. Однако автор статьи решил усложнить головоломку, приняв во внимание неоднородность плотности Земли — в центре она примерно в 13 раз плотнее, чем на поверхности. Выяснилось, что если учесть данные современной сейсмологии по этому вопросу, то пролет сквозь Землю до полной остановки объекта займет 38 минут и 11 секунд.

Подготовил К. Савинов