Британские ученые

Хотелось бы заступиться за британских учёных.

Выражение “британские учёные” имеет явный саркастический оттенок. Им обозначают чудаковатых исследователей – фриков, сочиняющих наукообразные теории про какие-нибудь торсионные поля, или же глупых лабораторных роботов, тратящих уйму времени на изучение какой-нибудь ерунды. Например, сколько раз свинья покрутит хвостиком за час барахтанья в луже.

Но стоит заметить, что именно британским учёным современная наука обязана самыми наиважнейшими открытиями. Вот очень неполный список учёных и их достижений.

Роберт Бойль (1627 – 1691) – физик, соавтор одного из важных для физики законов о поведении идеального газа.

Роберт Гук (1635 – 1703) – полимат. Ранний выдающийся микроскопист. Автор термина “клетка”. Также автор закона деформации в механике, носящего его имя.

Исаак Ньютон (1642 – 1727) – один из создателей классической физики. Создатель динамики. Открыл три важнейших закона механики, а также закон всемирного тяготения. Автор идеи о том, что вся вселенная подчинена единым физическим законам, имеющим математическую формулировку. Внёс фундаментальный вклад в развитие интегрального, дифференциального и вариационного исчисления.

Эдвард Дженнер (1749-1823) – врач, разработавший первую в мире вакцину – вакцину против натуральной оспы.

Джозеф Пристли (1733 – 1804) – первооткрыватель кислорода.

Генри Кавендиш (1731 – 1810) – физик и химик, впервые определил гравитационную постоянную при помощи крутильных весов, им же сконструированных.

Джеймс Уатт (1736 – 1819) – физик и изобретатель паровой машины двойного действия. Её изобретение привело к распространению станков и паравозов, что в итоге вылилось в промышленную революцию. В честь Уатта названа единица мощности в физике.

Чарльз Дарвин (1809 – 1882) – основоположник учения об эволюции, автор идеи о происхождении видов путём естественного отбора. Эволюционное учение – одно из ключевых в современной биологии.

Уильям Рамзай (1852 – 1916) – первооткрыватель благородных газов – восьмой группы Периодической системы.

Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) – первооткрыватель атомного ядра, протона, альфа- и бета-радиоактивности. Автор планетарной модели атома. Основатель ядерной физики.

Чарльз Скотт Шеррингтон (1857 – 1952) – нейрофизиолог, первооткрыватель синапсов и синаптической связи.

Фрэнсис Уильям Астон (1877 – 1945) – изобретатель масс-спектрометрии.

Фредерик Содди (1877 – 1956) – первооткрыватель изотопов элементов.

Лайнус Полинг (1901 – 1994) – полимат, определивший понятие химической связи, электроотрицательности. Один из авторов учения о химической связи. Автор понятия о гибридизации орбиталей и о резонансе. Один из основоположников квантовой химии. Также известен как первооткрыватель вторичной структуры белка.

Фрэнсис Крик (1916 – 2004) – один из первооткрывателей пространственной структуры молекулы ДНК в виде двойной спирали. Один из первооткрывателей генетического кода.

Этот список можно продолжать и продолжать. Но даже из него становится понятно, насколько важен вклад в науку британских учёных.

PS Исследования вроде “сколько раз поросенок покрутит хвостиком за час барахтанья в луже” – показатель развития науки и благополучия учёных в той или иной стране. Раз у них даже до такого доходят руки…

PPS Странно, но британских учёных особенно саркастически высмеивают почему-то в России. В стране, где полно верующих ватных впавших в маразм доцентов-крымнашистов, создающих фуфломицины, каргоцел, фильтры Петрика, ржавые ракеты и прочий шлак. Есть, конечно, и достойные кадры, но их становится всё меньше – потому что сваливают из страны победившей стабильности.

Самый популярный свободный радикал

Свободные радикалы превратились в одну из медийных пугалок, которую обожают всякие экологи-недоучки и фанатики ЗОЖ, рассказывая о вредных продуктах.

Скорее всего, ни один из активистов ЗОЖ, привыкших петь о вреде свободных радикалов, не скажет вам, что же это такое.

Ответы публики бывают предельно забавны. Один раз я слышал, что свободные радикалы – это некие политические активисты, которые, пока на свободе, балуются отравливанием экопродуктов. Когда я сказал, что, нет, и это понятие из химии, мне ответили, что, ну, химия – это вредно по определению. Химия равно “гадость”.

Кстати. Вода – это тоже химия. Это оксид водорода.

Так вот. Сегодня мы поговорим о том, что же такое эти пресловутые свободные радикалы есть на самом деле.

Свободные радикалы – это частицы, имеющие неспаренные электроны.

Примеров таких частиц – множество. И самый известный из них – кислород. Да-да. Тот самый кислород, о-два, которым мы дышим, есть самый настоящий свободный радикал. Бирадикал!

В школе вам наверняка рассказывали, что молекула кислорода состоит из двух атомов, связанных двойной связью. Однако это не соответствует действительности. При нормальных условиях стабильная молекула триплетного кислорода имеет тройную связь между атомами, каждый из которых, к тому же, несёт по неспаренному электрону.

В добавок к двойной связи образуется ещё одна, за счёт того, что на каждом кислороде появляется по неспаренному электрону. Такое состояние энергетически выгоднее для молекулы кислорода – оно беднее энергией по сравнению с кислородом с “двумя палками” химических связей.

Таким образом, кислород – это “дважды” свободный радикал – бирадикал: у него аж два неспаренных электрона. И если послушать бред зожовцев про вред свободных радикалов, то тогда по их логике мы должны умирать от первого же вдоха.

О том, что двухатомный кислород – это свободный радикал, химики стали догадываться ещё в прошлом веке. На это указывали и некоторые спектральные свойства молекулы невозбуждённого кислорода. И его способность обрывать некоторые реакции радикальной полимеризации. И способность кислорода к медленному радикальному окислению вторичных спиртов и простых эфиров.

Вы знаете, что диэтиловый эфир и изопропиловый спирт медленно накапливают перекиси при контакте с воздухом? Эти перикиси предельно взрывчаты, так что перед работой несвежий эфир и ИПС рекомендуется чистить по специальным методикам. Да, я не оговорился. ИПС тоже копит перекиси.

Для справки. ИПС обычно хранят в полиэтиленовых канистрах. Через которые кислород отлично диффундирует. За полгода хранения в такой канистре накапливается приличное количество пероксидов, которые могут и взорваться при перегонке спирта. Такие взрывы во время перегонки несвежего ИПСа воистину страшны. Так что химики не зря чистят этот растворитель перед использованием.

“Обычный” кислород – это самый настоящий свободный радикал. Есть, кстати, методы, нейтрализующие его действие на организм человека, например, угарный газ и цианиды. Однако я бы не советовал вам бороться с этим свободным радикалом с их помощью…

Такие дела, и всё на сегодня.

Тайна мироточения, или пресвятая перегонка с паром

Допустим, есть некое нелетучее и не растворяющееся в воде вещество Х, к тому же, практически не реагирующее с ней. В некоторых случаях при кипячении этого вещества Х с водой оно будет улетучиваться вместе с водяным паром при температуре, немного меньшей, чем температура кипения воды. Этот процесс так и называется: “перегонка с паром”.

Для его практического осуществления достаточно, чтобы при температуре кипения воды и близко к ней, вещество Х имело некое отличное от ноля давление своего насыщенного пара.

Давление насыщенного пара над смесью воды и этого некоего вещества будет равно сумме парциальных давлений воды и вещества Х, по закону Дальтона. И это суммарное давление будет равно атмосферному давлению. Так как в этом случае давление водяного пара будет меньше атмосферного за счёт вклада давления пара вещества Х, то температура кипения такой смеси будет даже меньше, чем температура кипения воды.

На этом принципе основан широко распространённый в лабораторной практике метод отчистки веществ путём перегонки с паром. Этот метод не требует применения вакуума и позволяет перегонять труднокипящие вещества при температурах, даже меньших, чем температура кипения воды. То есть, в относительно мягких условиях, таких, что перегоняемое вещество не начнёт разлагаться термически.

Именно по причине отгонки с водяным паром кухонные плиты и вытяжки со временем обрастают слоем жира. Это жир из жаркое или супов отгоняется с паром во время готовки. Затем отогнанный конденсат распадается при охлаждении на компоненты. Вода, как более летучее вещество, затем испаряется, а жир так и остается на поверхностях вокруг плиты.

При горении ароматизированных церковных свечек, а также лампадок с миром и ладаном, тоже образуется водяной пар, вместе с которым перегоняются и ароматизаторы, входящие в состав ритуального масла и воска. Затем такой конденсат остывает на холодных поверхностях, в том числе и на иконах, которые непременно найдутся вблизи каждой лампадки. Вода, как более летучее вещество, постепенно испаряется, а вот воск и миро остаются на иконе. При достаточно мощной лампадке или толстой свечке количество воска и ароматизатора, попадающее на икону, может быть заметным.

Не знающие и основ физхимии верующие принимают это за “чудо мироточения”. Для них это повод бухнуться на колени и начать просить у своего господа пощады. Хотя, тут всё намного прозаичнее.

Вера – это не тайное знание, а явное незнание. В случае “чудесного  мироточения” икон и стен храмов – незнание методов органической  химии… Кстати говоря, весьма уже старых.

Всё на сегодня.

Молодое воображение

Нашему роду Homo от силы три миллиона лет. То есть, с точки зрения эволюции, это ещё очень и очень сырой продукт. Про так называемое человеческое воображение можно сказать то же самое. Это недавнее явление в естественной истории, ведь его возраст не может превышать эти самые три миллиона лет…

По всей видимости, способность к воображению была полезным эволюционным приобретением.

Представьте себе двух приматов. Один из них в состоянии смоделировать у себя “в голове” последствия своих действий. Он может прикинуть, что может быть, если подойти к высокому и скользкому обрыву, полезть в драку с заведомо более сильным соперником или же попытаться взять в руки какую-нибудь чёрную мамбу. Ну а второй примат этого сделать не сможет. У кого из них шанс выжить и вырастить потомство будет выше? Естественно, у того, кто в состоянии представить результат своих собственных опасных действий, их не совершая.

Впрочем, есть и ещё одно объяснение эволюции воображения – склонность приматов к мастурбации.

Но так или иначе, абсолютно полезных эволюционных приобретений не существует: эволюционные приобретения имеют и побочный эффект тоже.

Киты, “научившиеся” навигации по геомагнитным линиям, выбрасываются на берег в местах магнитных аномалий. Ночные мотыльки, ориентирующиеся по свету звёзд, часто оказываются не способными не угодить в пламя костра. Бипедализм человека, позволяющий видеть выше и дальше, до сих пор “аукается” распространённостью в популяции так называемого остеохондроза позвоночника или же проблемами с инфекциями носоглотки.

С воображением та же история: оно тоже имеет забавный побочный эффект. Получив возможность воображать, люди получили также возможность и придумывать себе всяких богов, друзей с неба, символы, мифы, историю и святыни.

Отсюда, как следствие, религиозные войны, вера в родину, инквизиция, мракобесия и споры про то, чей же бог или народ круче.

Но надо понимать, что человеческое воображение – это ещё очень молодое с точки зрения эволюции явление. Эволюция ещё не успела в полной мере “отрехтовать” все полезные для выживания свойства воображения и избавиться от лишних.

Воображение всё ещё очень не пластично. Люди могут упёрто и свято верить в одни святыни, при этом будучи совершенно не способными прикидывать, принимать и понимать факты. Люди могут путать своё воображение с реальностью, тщательно веря, что то, что они воображают, с ней пересекается и является реальностью. Подменяя реальность своим воображением и считая его частью реальности, люди при этом могут игнорировать и саму реальность.

Способность людей к логическомк мышлению и при этом абсолютно глупое поведение многих из них, вера в мифы и отрицание фактов, ценность “веры” и игнорирование действительности – всё это существует по вполне понятной причине.

Такой дисбаланс является следствием “сырости” и молодости воображения как явления. Многие тысячи людей еще толком не научились отличать свои выдумки от действительности, при этом они уже лезут убивать других во имя своих богов, просто не в состоянии понять то, что это – лишь иллюзии.

И именно по этой причине у эволюции, скорее всего, не будет никаких шансов “довести” наше воображение “до ума”. На это потребуются миллионы лет. И вовсе не факт, что в течение этого времени не найдётся какой-нибудь религиозный фанатик, который развяжет очередную войну и не превратит эту планету в ядерный пепел. Вместе со всеми верующими в боженьку Homo.

Молодо-зелено. Но уже почти без эволюционных шансов… Вот такая вот грустная история.

Деды воевали: дедушка Ося

Знакомтесь. На картинке выше – отпечаток кистепёрой рыбы Osteolepis macrolepidotus из среднего девона Шотландии. Остеолепис, или дедушка Ося, если по-простому.

Остеолеписы – предполагаемые предки всех четвероногих и человека в том числе. Или группа, очень близкая к ним. Позже они дадут начало организмам вроде тиктаалика. Тиктаалики или похожие на них дадут начало существам вроде тулерпетонов, акантостег и ихтиостег, то есть, уже амфибиям. Именно от амфибий мы унаследовали железы кожи – потовые и сальные. У древних амфибий это были похожие на жабьи бородавки железы, продуцирующие защитную слизь. Вот так. От амфибий потом, уже в каменноугольном периоде, отделятся синапсиды. Один из стволов синапсид – терапсиды, даст начало цинодонтам – “собакозубым звероящерам”. Ну а далее произойдёт так называемая маммализация тероморфов, Развитие слуховых косточек, дифференциация зубов, усиление челюстной мускулатуры, и так далее. В итоге на эволюционной сцене появляются млекопитающие.

Первые млекопитающие возникли, вероятно, уже в триасе. Они постепенно эволюционировали до конца мелового периода. Ну а когда динозавры вымерли, происходит “маммальный взрыв” – резкое увеличение числа групп млекопитающих. Одна из этих групп дала начало приматам. Ну а уже из них развились всякие там Homo, в том числе и мы с вами…

Меня поражает узколобость патриотической пропаганды, которая уделяет внимание поступкам дедов лишь семидесятилетней с гаком давности. С чего столь маленький промежуток времени!! Почему бы не славить куда как более древних дедов!

Ведь остеолеписы, акантостеги, цинодонты или там юрамайи – это тоже деды. И они тоже воевали!

Сперва кистепёрые деды завоевали сушу. Потом тероморфные деды завоевали право иметь зубы разного строения. Позднепермские цинодонтные деды пережили Великое пермское вымирание! Ну и где слава этим героям! Ведь если бы они не пережили это вымирание, не было бы нас с вами! А потом ещё одни деды пережили динозавров! Почему этот подвиг наших меловых дедов оставлен без внимания!!?

Деды пережили динозавров, завоевали себе возможность продолжения рода и развития, завоевали сушу. Отвоевали себе право на жизнь у мезозойских хищников. Деды воевали в эволюционной гонке на выживание. Почему же этим дедам никто не даст даже маленькую частичку славы!? .

Предлагаю альтернативный парад победы. Не это унылое однообразноле действо с бряцаньем оружием, полосатыми ленточками, занафталиненной до безжизненности тупой музыкой, стариками с делаными орденами и ряжеными детьми с иконами сталина. И тупым вождём. Это всё в трэш! Куда лучше бы смотрелся парад побед эволюционных дедов.

..Первыми шествуют переодетые в бактерий. Это наши самые ранние клеточные предки. За ними марширует шеренга первых эукариотов. За ней уже многоклеточные деды. Далее – всякие там черви, ланцентники. Ну и кистепёрые деды, рептилии, первые млекопитающие, древние австралопитеки. И где-то в завершении парада переодетые в питекантропов с ручными рубилами и деревянными копьями. А за ряженой колонной идут уже современные люди гости парада – как вершина нашей эволюции.

Как вам идея!?!

Это было бы куда как более познавательно, научно, в конце концов, живо и необычно, чем толпа колорадочных старушек с мордами на палках.

Может быть, в эволюционном параде победы кто-нибудь нёс бы и портрет дедушки Оси – древней девонской кистепёрой рыбы, которая уже умела “ходить” на передних плавниках. И сородичи которой дали жизнь завоевавшим сушу дедам.

А ниже – ещё больше фотографий дедушки Оси. Это тоже дед, И он тоже воевал. Слава девону Шотландии! Слава дедам! Слава палеонтологии. Кистепёрые деды воевали.
Continue reading

Химический конструктор

Сегодня будет пост про химию. Мы рассмотрим конструктор, позволяющий собирать структурные модели органических молекул.

Таких конструкторов довольно много. Я выбрал один из самых приличных. Он смотрится действительно замечательно. Посмотрите.

Кто-нибудь определит, какую молекулу я собрал?
Много фоток под катом

Continue reading

Минералы радия

В этом посте будут заумные научные термины. Готовы!?! Тогда поехали!

Образует ли радий собственные минералы? Его слишком мало в природе по сравнению с его ближайшим химическим аналогом – барием. Поэтому сам радий минералов не образует. Во всяком случае, пока они не были обнаружены. Но! Как проницательный читатель мог уже догадаться, радий может образовывать изоморфные примеси в минералах бария. Например, барит – сульфат бария – мог бы иметь примесь радия.

Изотопы радия постоянно образуются в природе в результате распада тория и урана, наиболее долгоживущий изотоп радия – радий-226 – образуется в результате альфа-распада тория-230, нуклида из радиоактивного ряда урана-238.

А что если природный радий попадёт в гидротермальные флюиды, содержащие барий? Тогда радий мог бы соосаждаться из этих флюидов вместе с барием, например, в виде крайне малорастворимого сульфата. Понимаете, что в итоге получится? В общем, встречайте.

Радиевый барит из чешского месторождения Лахост (Жеников) близ г. Духцов, рай. Теплице, Устецкий край.

Эти красивые ржаво-оливково-зелёные кристаллы – барит, содержащий достаточно много радия. Такой барит заметно радиоактивен. Продукт распада содержащегося тут радия-226 – радон-222. Он очень вреден, вопреки убеждениям Марии Кюри.

Радий-226 – альфа-распадчик, поэтому его радиоактивность не столь хорошо регистрируется счётчиками Гейгера. Но! Всё же регистрируется. За счёт выделяющихся при распаде гамма-квантов.

Радиоактивность этого образца достоверно выше фона, даже если измерять её обычным бытовым дозиметром.

И ещё. Почему минерал имеет такой цвет, хотя сульфат бария, а ровно как и сульфат радия, бесцветны? А очень просто – дело в железе плюс два. Вездесущее железо попало в решётку барита в виде ещё одной изоморфной примеси, придав  кристаллам образца цвет, похожий на цвет бутылочного стекла…

Такие дела. Всё на сегодня.