Парадокс Бернардино

Начало книги в "О простоте и парадоксах": http://proza.ru/2026/01/15/1353


В мире науки порой случаются идивительнейшие совпадения. Наш случай: примерно в одно и то же время жили два гения и, ничего не зная друг о друге, писали докторские диссертации об одном и том же. Причём оба писали о том, чего они в принципе знать не должны. Речь о профессоре медицины Бернардино Рамаццини(1633-1714) и профессоре химии Ломоносове Михаиле Васильевиче (1711-1765) и их диссертациях.

Оба профессора писали диссертации по физике: "Барометрические эфемериды Бернардино. 1694." и "Об отношении количества материи и веса" (1758). Но, увы, "Гения сразу распознает только гений" (Нильс Бор). И оба профессора диссертации свои защитить не смогли.

Первый не стал первооткрывателем природных антигравитонов, а второй не стал основоположником квантовой гравитации, объясняющей, в том числе, и природу этих антигравитонов. И не защитились они лишь потому, что ничего не знали друг о друге. Сейчас мы поможем им защититься, сведя их диссертации в одну. И начнём с диссертации Бернардино.

Бернардино Рамаццини первым догадался использовать ртутный барометр Торричелли в наблюдениях за погодой. За одно это метеорологи должны считать его основоположником своей науки, а не Аристотеля, придумавшего лишь название.

Бернардино снабдил "торричеллевый свищ" шкалой со 100 делениями и стал вести наблюдения. Два года наблюдал за столбиком меркурия (так тогда называлась ртуть) и записывал, поглядывая в окошко. И вот его вывод: "Тяжесть воздуха всегда наименьшая перед сильной бурей с проливным дождём; тяжесть воздуха всегда наибольшая при устойчивой ясной и сухой погоде".

Это Бернардино открыл метеорологам их циклоны и антициклоны, но они, неблагодарные, не знают даже его имени. А для нас он открыл закон: "Чем больше в туче массы, тем меньше веса в ней". Иначе говоря, чем больше в объёме тучи массивных частиц тумана и меньше мельчайших частиц  воздуха, тем она легче. Это и есть "Парадокс Бернардино".

Поясняем. "Барометр" - это дословно измеритель тяжести. Он показывает тяжесть всего атмосферного столба над ним. Паскаль забрался с барометром на гору, и барометр показал уменьшение веса этого столба. Так вот, когда в столбе атмосферы над барометром появляется туча, "барометр падает". Это и говорит о том, что частицы тучи легче воздуха.

Для учёных в этом нет ничего удивительного. Они делят молекулярную массу воздуха на молекулярную массу молекулы воды и у них получается: 29 : 18 = 1,6. Выходит, что пары воды легче воздуха в 1,6 раза. Отсюда: чем больше в воздухе лёгкой воды, тем и сам воздух легче. Но мы уже знаем другое.

Во-первых, молекула Н-О-Н может быть частицей только сухого пара, который может получиться, например, в допотопном прямоточном редакторе на АС (он и стал причиной теплового взрыва на ЧАЭС), а в природе вода встречается только в виде кластеров, более крупных частиц, жидкости и льда. То есть в молекулярном виде её просто нет. А вот если была бы, то - только в самых верхних слоях атмосферы. Но там её нет. (Бывает, что залетают частицы воды очень высоко, но в том повинны воздушные потоки.)

Во-вторых, масса частицы тумана или тучи 6,25 на 10 в -11 степени кг, а молекулы азота воздуха - 0,465 на 10 в -25 степени кг, то есть примерно в квадриллион (число с 15 нулями) раз больше.  Кроме того, частица тумана - это микрокапля воды, а плотность воды в 830 раз больше плотности воздуха.

Саму возможность плавания в воздухе таких массивных частиц нам объяснил Архимед в своих "Книгах". В его опыте в воздухе плавали не частицы воды, а гранита. И его теорему можно сформулировать так: "Продолжительное плавание в воздухе и в воде малых твёрдых тел обусловлено тем, что давление среды на тело с любой стороны больше веса самого малого тела". А чему равно давление среды на тело? Оно, если совсем просто,
равно тяжести всего атмосферного столба над этим телом. И в этом столбе не квадриллионы, а квинтиллионы молекул азота. Вот поэтому в воздухе  годами плавают тяжёлые частицы, например, вулканической пепла. Упругость воздуха, равная давлению, их удерживает от быстрого падения.

Бернардино Рамаццини не был физиком и, казалось бы, не мог всего этого знать. Но он был наблюдательным логиком. Это позволило ему увидеть, что тучи состоят из массивных частиц. И при этом чем больше таких массивных частиц в туче, тем она легче.

Архимед объяснил нам саму возможность плавания массивных частиц, но это объяснение исчезновение веса этих частиц не допускало. А барометр показывает, что исчезает именно вес частиц воды. И это с помощью барометра наблюдаемый факт.

Факты во времена Бернардино назавались уликами, а тех, кто игнорирует или не хочет замечать улики, сам Бернардино предложил называть "традиторами" (traditor - предатель, лат.), то есть предателями улик и Истины.

"Эта улика разрушает все прежние представления о тяжести тел и о тяжести как таковой" - пишет Бернардино об открытом им новом факте и новом физическом явлении, то есть о собственной летучести частиц тумана или тучи.

Пройдёт очень много лет, и мы увидим, что летучесть частиц воды бывает положительной, нулевой и отрицательной и зависит от двух причин - от температуры и от размеров частиц. Это делает чрезвычайно простыми объяснения многих природных явлений. Приведём лишь несколько.

Сильный ветер перед проливным дождём чем обусловлен? Правильно, формированием в туче тяжёлых капель дождя, не имеющих способности к летучести, и повышением локального (местного) атмосферного давления под тучей.

Ветер - это поток, а любой поток всегда движется из области высокого давления в сторону низкого.  При этом чем больше перепад давления, тем больше здесь и скорость потока. Отсюда: чем больше в туче летучих частиц воды, тем ниже давление под тучей; чем больше в туче образуется тяжёлых капель дождя, тем больше давление под тучей и сильнее ветер. И перед грозой бывает странное явление: ветер дует от нас под тучу, а сама туча надвигается на нас. Потом наступает гнетущее затишье, и вдруг сильнейший ветер начинает дуть уже из-под тучи на нас. Всё: "Беги, дядь Мить!".

О том, что не только ветер носит тучи, но и туча может принести ветер, было прописано в  "Морском уставе" парусного флота. При появлении тучи у горизонта следовало быстро уменьшить парусность или сменить паруса на штормовые. Как туча приносит ветер, мы уже знаем.

Второе загадочное явление журналисты назвали "барометрическим ударом".  Это резкое повышение атмосферного давления до максимальных значений (800 мм р. с.). в зимнее время. Оно всегда сопровождается 100 % влажностью и морозным туманом. И что мы тут имеем?

Сравнительно тёплый циклон с Атлантики, несущий огромное количество атмосферой влаги, сталкивается над материком с областью высокого атмосферного давления, то есть с антициклоном, и останавливается (это редкий случай, как и сам "удар"). Температура в циклоне понижается, частицы небесной влаги конденсируются (укрупняются), замерзают и теряют свою летучесть, обретая тяжесть. В результате весь воздух становится тяжёлым, и давление в нём, естественно, повышается. Всё просто.

А наши метеорологи всё ещё считают, что при 100% влажности воздух всегда самый лёгкий и для них барометрический удар - необъяснимое явление, то есть парадокс. Вот пока они не узнают основоположника научной метеорологии да не начнут изучать его труды, они такими и останутся.

Ещё только один пример. Опытные планеристы знают, что самый сильный восходящий поток можно поймать в солнечную погоду над свежевспаханной пашней. То есть трактор пашет поле, и тут поток есть; рядом уже подсохшая пашня, и над ней потока почти нет. Что создаёт восходящий поток?.. Правильно, только большое количество испарившихся и летучих частиц воды. Кроме того, большое количество частиц воды повышает плотность воздуха. А плотность воздуха имеет большое значение для создания подъёмной силы атакуюшим плоским крылом планера или орла (последние тоже любят парить над свежей пашней). Планеристы набирают высоту над такой пашней, словно ввинчиваясь в воздух по восходящей спирали, и найти свежую пашню на ровной местности - это для них большая удача.

Увы, Бернардино Рамаццини не смог убедить в своей правоте членов академии естественных диковин и Генерального Инквизитора. Более того, всем его оппонентам было ясно, что он завёл их в тупик. Но мы будем умнее и скажем: Бернардино Рамаццини своими наблюдениями и выводами подвёл нас к очень важной научной проблеме, разрушив наши прежние представления о тяжести тел и  о тяжести как таковой.

И как раз о поиске естественных причин тяготения  рассуждает Ломоносов в своей диссертации "Об отношении количества материи и веса".  Вернее, не рассуждает, а просто говорит, как оно может быть в природе. Посмотрим сейчас и его диссертацию.