Наследственными признаками являются такие, которые формируются у данной особи в тот самый миг, когда ее жизнь зарождается, причем источник их находится внутри нее самой. Изучением всех вопросов, связанных с наследственностью, занимается наука генетика. Начало ей было положено благодаря работам австрийского монаха и ученого Грегора Менделя, жившего всередине XIX века. В своем саду Мендель ставил эксперименты по наследственности у сладкого гороха. Он обнаружил, что целый ряд различных факторов определенным образом влияет на то, какое потомство вырастает из семян, полученных от взрослых растений. В то время, однако, Мендель не мог установить истинную природу этих факторов. Это было сделано его последователями, назвавшими их генами.
Признание истинности учения Менделя произошло не сразу. Лишь в 1900 году, шестнадцать лет спустя после его смерти, другие ученые осознали важность сделанных им открытий. Правила, сформулированные на основе этих открытий, получили название законов Менделя.
Почему цвета радуги располагаются в таком порядке?
Мы называем обычный солнечный свет белым, ибо он кажется нам таковым. Однако на самом деле в нем имеются различные цвета. Когда солнечный свет попадает на скошенный торец зеркала, грань стеклянной призмы или поверхность мыльного пузыря, то нам удается увидеть в нем целый набор цветов. В каждом из этих случаев происходит то, что белые лучи распадаются в соответствии с длинами волн на красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие и фиолетовые цвета. В результате перед нашими глазами предстает полоска, состоящая из параллельных линий разного цвета, причем на их границах один цвет плавно переходит в другой. Такая полоска называется спектр. Красная линия всегда находится на одном конце спектра, а фиолетовая — на другом. Это определяется различием длины волн лучей различного цвета: она возрастает от фиолетового к красному.
Радуга, по сути дела, иявляется таким спектром, раскинувшимся дугой по небу. Солнечные лучи, проникая в капли воды, преломляются, то есть распадаются на составные части, как это происходит, когда они проходят через стеклянную призму. Уже внутри самой капли мы видим линии разных цветов, протянувшиеся от одного ее края до другого. Часть цветных лучей отражается от задней стенки капли и выходит из нее. Эти лучи отражаются под различными углами в зависимости от цвета, точнее, как нам уже известно, длины волны.
Поэтому, глядя на радугу, вы видите, что на вершине ее всегда красный цвет, а внизу — фиолетовый. Радугу можно наблюдать только когда одновременно идет дождь и светит солнце, как часто бывает во время летних ливней. Чтобы увидеть ее, следует находиться между дождем и солнцем, светящим у вас из-за спины. Причем солнце, ваш глаз и центральная точка разноцветной дуги должны располагаться на одной прямой.
Свет является одной из самых больших тайн мира, в котором мы живем. Сотни лет ученые специально изучают его, но так до сих пор и не знают точно, что же он из себя представляет. Единственное, чтоудается, это описать свет с точки зрения его поведения. Нам известно, что свет — одна из форм существования энергии. Подобно тому, как это имеет место с некоторыми другими формами энергии — теплом, радиоволнами, рентгеновскими лучами, — можно измерить его скорость, частоту и длину волны. Во многих других отношениях он ведет себя так же, как и эти формыэнергии. Мы знаем скорость света, она составляет примерно 300 000 километров в секунду.
Таким образом, за год лучи света (в вакууме) проходят около 9 461 000 000 000 километров. Такое расстояние астрономы называют световым годом, и оно является главной единицей измерения бескрайних просторов космоса. Было создано множество теорий, пытающихся объяснить, что такое свет и как он существует. В XVII веке знаменитый английский ученый Исаак Ньютон сделал предположение, что свет состоит из маленьких частичек — «корпускул», нечто вроде крошечных пуль, вылетающих из источника света, как из дула автомата. Однако его «корпускулярная» теория света оказалась неспособной объяснить некоторые особенности его поведения. Примерно в это же самое время другой ученый — Христиан Гюйгенс — развил волновую теорию света. Его идея заключалась в том, что отражающее излучающее свет тело создает вокруг себя колебания или волны, похожие на круги волн, расходящиеся по спокойной поверхности пруда, если в него уронить камень. Споры между сторонниками этих двух теорий не замолкали на протяжении двух веков.
По мере того, как становились известны определенные особенности света, идея корпускулярной природы света казалось начала отмирать. Однако развитие науки продолжалось, и, в конце концов, ученые пришли к выводу, что природа света может быть объяснена только объединением двух теорий. Экспериментальные исследования показали, что каждая из них может быть справедлива. Начало объединенной теории положил французский физик Луи де Бройль, который ввел понятие волна-частица. Таким образом, точного и однозначного ответа на вопрос, что такое свет, просто не существует.
Звук порождается механическими колебаниями. Однако для того, чтобы эти колебания стали слышны, они должны происходить в какой-нибудь среде: воздухе, жидкости или твердом теле. Благодаря среде звук колебаний может достичьухаслушателя. Колебания могут быть правильными, то есть, другими словами, объект создает в среде волны, следующие через строго определенные временные промежутки. В этом случае результатом является мелодичный звук. Однако, если колебания неправильны, то их воздействие на наши уши доставляет гораздо меньше удовольствия. Звук, являющийся результатом подобных колебаний, называется шумом. Звуки отличаются друг от друга по громкости, высоте и тембру. Громкость звука зависит частью от удаления уха слушателя от звучащего объекта, а отчасти от амплитуды колебания последнего.
Слово амплитуда означает расстояние, которое проходит тело от одной крайней точки до другой во время своих колебаний. Чем больше это расстояние, тем громче звук. Высота звука зависит от быстроты или частоты колебаний тела. Чем больше колебаний совершает объект за одну секунду, тем выше производимый им звук. Однако два звука, абсолютно совпадающие по громкости и высоте, могут отличаться друг от друга. Музыкальность звука зависит от числа и силы обертонов, присутствующих в нем. Если заставить струну скрипки колебаться вдоль всей длины так, чтобы при этом не возникало никаких дополнительных колебаний, то будет слышен самый низкий тон, который она только способна произвести. Этот тон называется основным.
Однако, если на ней возникнут дополнительные колебания отдельных частей, то появятся дополнительные более высокие ноты. Гармонируя с основным тоном, они создадут особенное, скрипичное звучание. Эти более высокие по сравнению с основным тоном ноты и называются обертонами. Они-то и определяют тембр того или иного звука.
Что такое вечный двигатель?
Сотни лет люди мечтали создать механизм, который, будучи однажды приведенным в движение, продолжал бы его, выполняя полезную работу, при этом не черпал бы энергию из внешнего источника. Однако каждая из известных нам машин требует наличия источника энергии. Например, крылья ветряных мельниц вращаются за счет энергии ветра, а двигатели автомобиля работают, используя энергию, высвобождаемую при сжигании топлива. Идея вечного двигателя заключается в том, что в процессе своей работы он должен сам для себя производить энергию.
Другими словами, всякий раз, совершая полный цикл, то есть возвращаясь висходное состояние, он должен произвести больше энергии, чемупотребил. Большинство людей, пытавшихся придумать вечный двигатель, исходили из каких-либо практических соображений. Они думали о том, как замечательно было бы, если б механизм качал воду илимолол зерно, не требуя никаких затратэнергии. Возможно ли создание такого двигателя?
Любой ученый ответит вам на этот вопрос отрицательно, ибо существование подобного механизма противоречило бы одному из самых главных законов природы: закону сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия в природе не создается и не уничтожается. Энергия может переходить из одной формы в другую, высвобождаться, накапливаться или рассеиваться. Однако ее нельзя создать, и это означает, что всякий механизм должен иметь источник энергии. За историю человечества были предприняты тысячи попыток решить задачу создания вечного двигателя. Они начались задолго до того, как был открыт закон сохранения энергии. Даже после того как это произошло, появлялось немало сообщений о том, что подобный аппарат наконец-то удалось сконструировать. Однако в каждом таком случае впоследствии обнаруживались ошибки изобретателя или простое жульничество.
