ОПЛЯ 25. Поверхностная энергия

Из цикла рассказов для ЯНДЕКС ДЗЕН
ОПЛЯ 25. Околонаучный практикум легкодоступных явлений
Поверхностная энергия

Многие взрослые и дети знают, что при размешивании чая в стакане по центру образуется воронка, в которой собираются чаинки. Многие наблюдают, как сахар растворяется и бесследно исчезает, а о его присутствии напоминает сладкий вкус, что приобретает чай.

Данный практикум посвящён ещё более простому, но удивительному опыту. Я расскажу о двух экспериментах, проведенных на кухне, которые каждый может повторить у себя дома в ясный солнечный день. Первая серия снимков – чашка с горячим чаем, от которой исходит пар, визуально едва улавливаемый, создаёт на стене световое пятно продолговатой формы. По центру пятна отчётливо виден более тёмный участок, а по краям – более светлый, т.е. образуемая поверхность в чашке с чаем  даёт отсвет, проецируемый на стену в виде тора или бублика.

Так происходит оттого, что стенки чашки – более холодные, и распределение тепла – неравномерное. Это неподвижное состояние я принял за эталон. Следующий шаг: слегка задел поверхность стола, на которой помещена чашка с чаем. Такое с виду незаметное возмущение тут же передалось на поверхность чая: зафиксировал на видеокамеру и показал несколько характерных фрагментов. Масштаб кадров одинаков, поэтому можно сравнивать, как изменилась поверхностная энергия, – реакция на возмущение, – покуда сама собой не улеглась до состояния эталона.

Второй эксперимент с круглым стаканом: сперва на фото показал пустой стакан, но мокрый изнутри, чтоб отчётливо были видны в отсветах капли воды. Заодно обнаруживаются следы от формовки стекла при его изготовлении – по боковым кольцам. Далее, я налил холодную воду в стакан, – сравните, как поменялся вид: появилась фокусировка от ярких солнечных лучей. Но стоило мне прикрыть свет от окна ладонью, картина ещё раз кардинально изменилась.

Аналогично первому опыту, размешал воду в стакане и отснял на видеокамеру.

Фрагменты разделены красной линией. На них просматривается меняющаяся по виду и форме проецируемая геометрия, что даёт представление об изменении как плотности различных частей для чая и воды по объёму чашки и стакана, так и энергетической составляющей внутри каждой из частей. Данные эксперименты показывают и доказывают, что при движении количество вещества постоянно меняется и во всех точках и частях (сосуда) отличается. Хотя общий вес при этом остаётся вроде бы неизменным.

При более детальном рассмотрении и изучении процессов, начинаем прозревать, что вес (количество вещества, количество материи) постоянно меняется из-за испарения горячего чая или более медленного испарения воды в стакане. Если я перелью воду из стакана в точно такой же другой стакан, то в нём окажется вес несколько меньшим за счёт тех капель, что остались в первом (мокром) стакане. Так можно переливать по разным n стаканам, покуда вес их не уравняется до веса одного мокрого стакана. Другими словами, содержимое стаканов (вода) просто «размажется» по n боковым стенкам стаканов, а после очень быстро испарится.

Так что же такое «количество материи» или «масса» (по Ньютону)?

Привожу фразу Д.И.Менделеева на этот счёт, опубликованную в виде сноски в одной из его статей за 1905 год (на дореформенном языке 1918):

19) ... He искать ли въ этомъ исходныхъ точекъ для пониманія избытка энергіи, доставляемой солнцемъ, причины разностей между нимъ и планетами, масса которыхъ мала? Если бы это было хоть приближенно такъ, то и тутъ, какъ во всей механик; и химіи, главная сущность вещества состояла бы или сосредоточивалась въ его м а с с ;. Правильное и простое пониманіе, наприм;ръ, химическихъ явленій началось съ изученія в;са (массы) д;йствующихъ веществъ, в;са частицъ и законностей, существующихъ между в;сами атомовъ. Безъ понятій о массахъ, д;йствующихъ другъ на друга — химія была бы лишь описательнымъ (историческимъ) знаніемъ. Но что такое есть масса или количество вещества — по самому своему существу — того, сколько я понимаю, не знаютъ еще вовсе. Смутное понятіе о первичной матеріи, опытомъ столь много разъ отвергнутое, им;етъ ц;лью только зам;нить понятіе о масс; понятіемъ о количеств; первичной матеріи, но проку отъ такой зам;ны не видно, ясности ни въ чемъ не прибываетъ. He думаю, что тутъ лежитъ грань познанія на в;ки в;чные, но полагаю, что ран;е пониманія массы должно выработывать реально-ясное пониманіе э;ира. Если бы моя „попытка" повела къ такой выработк;, хотя бы совс;мъ съ иной стороны, моя р;шимость выступить съ желаніемъ реально понять э;иръ была бы
оправдана законами исторіи поступательнаго движенія знаній, т.-е. исканія истины.
Д . Мендел;евъ.

С той поры, когда Менделеев изложил свои взгляды, прошло ~ 120 лет. Найдётся ли из ныне живущих здравомыслящих хоть один человек, кто внятно ответит на простой вопрос: Что такое «масса» или «количество материи» (тела, вещества)?

А если (я обращаюсь тут к учёным) не понимаете, что такое масса, то почитайте Д.И.Менделеева и не морочьте друг другу голову!

Кстати, для наглядности, размешайте горячий чай в чашке и гляньте, насколько отличаются изображения энергетических колебаний в проецируемом отсвете на стену с теми фрагментами, которые показаны перед текстом (я специально не представил данный фрагмент, чтобы вы самостоятельно насладились собственным впечатлением).

Узнать подробности о многих удивительных вещах и явлениях, что происходят в природе, можно на авторской страничке, размещённой на платформе «Проза.ру».

Если Вам понравились опыты, приведенные в этом и всех предыдущих «ОПЛЯ» со светом и светотенями, а также как выглядит поляризованный свет, пожалуйста, покажите своим родственникам, друзьям, но особенно детям! Распространите информацию среди подростков-школьников. Давайте изучать окружающую среду вместе!

В рубрике «ОПЛЯ» своими руками в домашних условиях мы с Вами продолжим ставить множество других интереснейших опытов!

Подписывайтесь на канал, не забывайте оценивать, пишите отзывы, передавайте простые знания ВСЕМ, кого знаете и кого не знаете! Автору сейчас очень важно понять актуальность данной рубрики, стоит ли её продолжать?

Когда аудитория подписчиков достигнет внушительной цифры, мы с Вами вместе научимся ещё большему, возможно лучше поймём окружающую упругую среду, которая, несомненно существует и называется эфиром, и свет распространяется не так, как прописано в учебниках, а совершенно иначе, что обескураживает наше воображение!