Воображаемая жизнь. Путешествие в поисках разумных инопланетян, ледяных существ и супергравитационных животных

Замечаете вы это, или нет, но вы проводите всю свою жизнь на дне океана. Не водяного, конечно, а газового – мы называем его атмосферой. Задумайтесь об этом: начертите на ладони квадратик со стороной в дюйм (примерно 6 квадратных сантиметров) и представьте вертикальную трубку, поднимающуюся от этого квадратика в космическое пространство. Если вы находитесь на уровне моря, вес воздуха в этой трубке составит примерно 6,5 кг. Именно такой вес давит на каждый квадратный дюйм вашей руки, и в ответ в вашем теле возникает соответствующее сопротивление – те же 6.5 кг на каждый квадратный дюйм.

Наши тела существуют под этим давлением всю жизнь, с самого момента рождения – поэтому в нормальном состоянии мы этого давления не ощущаем. Мы начинаем замечать его, только когда оказываемся в средах с внешним давлением, сильно отличающимся от того, к которому мы привыкли. Например, на больших высотах наш воображаемый столб воздуха заметно сокращается, и давление атмосферы значительно уменьшается. Поэтому летчики при полетах на большой высоте надевают специальные гермокостюмы. Если же мы опускаемся на морское дно, вес находящейся над нами воды суммируется с весом воздуха и давление растет – вот почему для работы на большой глубине водолазам нужны скафандры.

Давление – это сила, действующая на единицу площади; таким образом, атмосфера Земли на уровне моря оказывает на квадратный сантиметр поверхности давление, равное тому, что оказывало бы тело весом в 1 килограмм. Такое давление называют 1 атмосферой (обычное сокращение «атм») – это стандартная единица давления. Ученые часто пользуются также единицей, называемой «бар»: количественно она примерно равна атмосфере. А в прогнозе погоды вы можете услышать, как атмосферное давление измеряют и в еще одних единицах – миллиметрах ртутного столба. Эта единица, которую все еще используют в ряде случаев по историческим причинам, вычисляется следующим образом: нам нужно замерить высоту столбика ртути, давление которого в точности уравновешивает давление столба воздуха, о котором мы говорили выше. Давление столба воздуха в 1 атмосферу уравновешивается давлением столбика ртути высотой в 760 мм, или 76 см; небольшие колебания этого давления и определяют изменения погодных условий. Официальная же единица измерения давления в метрической системе – паскаль, названный так в честь французского ученого и математика Блеза Паскаля (1623–1662), впервые объяснившего принцип действия барометра. Одна атмосфера равна примерно 100 000 паскалей.

Скорее всего, вам приходилось сталкиваться с измерением давления в кабинете врача или в автосервисе, когда вы накачивали шины своего автомобиля. Цифры на шкале устройства, которым пользовался врач, – это выраженная в миллиметрах ртутного столба разница между давлением крови в ваших артериях и атмосферным. То есть кровяное давление, равное 120, означает, что в вашем теле общее давление составляет 880 мм рт. ст., из которых на долю атмосферного приходятся уже упомянутые нами 760 мм рт. ст., а остальное добавляет напор вашей крови. А манометр, измеряющий давление в ваших шинах, проградуирован в единицах psi (фунты на квадратный дюйм).

Несколько странным кажется тот факт, что для измерения давления в разных областях науки, а также на практике используются настолько разные единицы – несмотря на периодическое ворчание официальных органов по этому поводу. Как мы уже отмечали, медики и метеорологи все еще пользуются миллиметрами ртутного столба, в инженерных приложениях вы рискуете встретить обозначение psi, ученые пользуются барами и т. д. Похоже, корни этого кроются в привычке держаться за старое – в том числе и за старые системы измерения. А как иначе объяснить, что, когда вы в Америке приходите в хозяйственный магазин за гвоздями, вы видите, что их размеры в магазине указывают в пенни, причем обозначаются эти единицы буквой d? Так вот, представьте себе: мы унаследовали эти единицы от Римской империи! d происходит от слова «динарий», названия римской серебряной монеты. Еще один пример упорного нежелания расстаться с устаревшими единицами можно усмотреть в том, что Соединенные Штаты остаются единственной развитой страной, так и не перешедшей к метрической системе. Однако оба автора должны признать, что находят это в высшей степени разумным – такой переход принес бы гораздо больше хлопот, чем преимуществ.

Как мы уже говорили выше, когда мы погружаемся вглубь океана, мы испытываем рост давления. Самое глубокое место в мировом океане Земли – Марианская впадина в Тихом океане. Ее глубина составляет чуть меньше 11 километров – 10 994 м. На такой глубине давление воды равно 1086 бар, что более чем в 1000 раз превышает давление атмосферы на уровне моря. Чтобы наглядно представить себе это, вообразите, что на каждом квадратном дюйме вашего тела стоит слон, а потом еще добавьте для ровного счета еще по слону на каждые 4 квадратных дюйма (примерно на 25 см²).