Читать книгу Опасная книга для мальчиков. Классно! Невозможно оторваться! - Конн Иггульден - Страница 7

1. Почему день летом длиннее, чем зимой?

2. Почему на экваторе жарко?

3. Что такое широта и долгота?

4. Что такое вакуум?

5. Как узнать, сколько лет дереву?

1. Почему день летом длиннее, чем зимой?

В Южном полушарии самый короткий день в году – 21 июня, а самый долгий – 21 декабря.

В Северном полушарии, наоборот, на 21 июня приходится день летнего солнцестояния, а 21 декабря – самый короткий день в году, день зимнего солнцестояния. Рождество в Южном полушарии – время долгих барбекю-вечеринок на пляже.

Северный полюс указывает точно на Полярную звезду, при этом ось Земли находится под углом в 23°51’ по отношению к плоскости её вращения вокруг Солнца.

Когда Северное полушарие обращено к Солнцу, оно получает больше прямых солнечных лучей. Этот период года называется летом. 21 июня Северный полюс обращён прямо к Солнцу, угол наклона оси максимален, стоят самые долгие дни. На Южном полюсе, наоборот, в это время самые короткие дни: Южному полушарию достаётся мало солнечного света, и дрожащим южанам никак не согреться.

Затем Земля продолжает свой путь по орбите, угол наклона остаётся прежним. В день осеннего равноденствия (22 или 23 сентября) ночь и день имеют равную продолжительность – по 12 часов, как и 20 марта, в день весеннего равноденствия.

Когда Северное полушарие обращено от Солнца, оно получает меньше солнечных лучей, и приходит осень, а потом – зима. Теперь в Южном полушарии долгие дни, а в Северном – короткие. 21 декабря – самый короткий день в году в Северном полушарии.

Интересный факт: Земля ближе к Солнцу именно в январе, а не в июне: поэтому зимние холода вызваны не тем, что Земля далеко, а именно наклоном оси.

Лучше всего это можно показать, если поднять одну руку сжатой в кулак (Солнце), а вторую с раскрытой ладонью вращать вокруг неё, соблюдая угол наклона оси Земли. Движение ладони поможет разобраться в смене времён года и понять, почему в Южном полушарии всё наоборот. Просто здорово, что времена года сменяют друг друга: мы бы не выжили в вечном лете или вечной зиме.

Во время зимнего и летнего солнцестояния в странах, расположенных рядом с полюсами, происходят очень интересные вещи: стоят белые ночи. А на самих полюсах Солнце сначала светит 6 месяцев подряд, а следующие 6 месяцев вообще не показывается.

2. Почему на экваторе жарко?

На экваторе жарко по двум причинам. Как ни странно, но тот факт, что экватор ближе к Солнцу, чем, например, Северный полюс, не имеет никакого значения. Основная причина заключается в том, что на экваторе поверхность планеты обращена к солнечным лучам строго перпендикулярно, поэтому то же количество света, что и в полярных регионах, попадает на меньший участок поверхности Земли (см. ниже).

Кроме того, на пути к экватору солнечные лучи проходят меньшее расстояние через атмосферу, поэтому сохраняют свою энергию.

3. Что такое широта и долгота?

Как ты знаешь, Земля имеет форму шара, а широта и долгота придуманы для определения точного положения на сферической поверхности.

Широта. Отсчёт широты начинается с экватора, который имеет широту 0°. Если разрезать нашу планету по экватору, середина получившегося круга будет находиться по углом в 90° к линии, соединяющей полюса планеты.

Широта измеряется не в милях или километрах, а в градусах – от 0 до 90. Через изгиб дуги от 0° до 90° проведены линии – параллели, они параллельны друг другу и экватору.

Если рассматривать такой большой объект, как Земля, то даже 1° – большое расстояние, поэтому каждый градус поделён на 60 минут, а минута – на 60 секунд. Для их обозначения используются следующие знаки:

Градус: ° Минута: ′ Секунда: ″

Для того чтобы передать координаты города, достаточно градусов и минут: Лондон, например, находится на 51° 32′ северной широты, а вот для того чтобы указать координаты здания, требуются ещё и секунды. Кроме того, для любого объекта нужно указать также долготу.

Так совпало, что 1° широты почти равен по протяженности 60 морским милям, поэтому 1′ составляет приблизительно 1 морскую милю (1852 м).

Теперь поговорим о долготе. Долгота Лондона, например, – 0.

Долгота – 360 воображаемых линий, соединяющих полюсы. Лондон, как уже говорилось, находится на отметке 0°, к востоку и западу от него «отложено» по 180° восточной и западной долготы соответственно.

За день Земля делает 1 полный оборот вокруг своей оси (360°). Если 360° разделить на 24, мы получим 15° (на столько градусов Земля поворачивается за 1 час). Воображаемые линии, которые проходят через каждые 15° и связывают полюса, называются меридианами. Всего получается 24 меридиана.

(В переводе с латинского языка слово meridian означает «полдень»).

А теперь поговорим о том, как этим пользоваться.

Допустим, ты находишься на корабле посреди океана. Ты понял, что наступил полдень, так как Солнце в зените. Можно воспользоваться навигационным измерительным инструментом под названием секстант и тригонометрией, чтобы проверить, действительно ли Солнце достигло наивысшей точки. Если Солнце действительно в зените, а корабельные часы показывают, скажем, 9 часов утра по Гринвичу, значит, ты находишься на расстоянии в 3 меридиана на восток от нулевого меридиана. А твои координаты, получается, – 45° восточной долготы.

Разумеется, чтобы произвести подобные вычисления, необходимы часы, которые показывают точное время по Гринвичу, что бы с ними ни происходило. В 1758 году часовщик Джон Гаррисон из Йоркшира создал морской хронометр H4 – первые часы, которые были по-настоящему надёжными и не отставали и не убегали вперёд даже за долгое время дальнего плавания.

А хочешь узнать, как выбрали начальный меридиан, или 0° долготы? Сначала на этот статус претендовал Париж, но торговые корабли, выплывавшие из Лондона, сверяли время по Гринвичским (Гринвич – это пригород Лондона) часам Флемстедхауса. Вскоре гринвичское время стало общепринятым стандартом. В 1884 году, в ходе Вашингтонской конференции с участием 25 стран, это было закреплено официально. Если будешь в Гринвиче, там можно встать на бронзовую линию (Гринвичский меридиан), отделяющую Восточное полушарие от Западного.

А в Тихом океане проходит линия перемены даты – условная линия на поверхности земного шара, проходящая от полюса до полюса, по разные стороны которой местное время отличается на сутки. Все, кто её пересекает, изменяют текущую дату на дату следующего дня. Если бы её не было, путешествуя на запад от Гринвича, ты бы попадал во вчерашний день. Разумеется, это невозможно, поэтому, пересекая эту линию, мы просто прибавляем 1 день к текущей дате. Слишком сложно? Может быть, но так уж устроен наш мир.

Как и широта, долгота также определяется с помощью градусов, минут и секунд. Как правило, сначала указывают широту, при этом сообщают, северная она или южная. Точные координаты выглядят так:

4. Что такое вакуум?

Идеальный вакуум – это пространство, в котором ничего нет: ни воздуха, ни какого-либо другого вещества. Как абсолютный ноль в температуре (-273,15 °C / 0 Кельвина), он существует только в теории. Частичный вакуум используется в обычных лампах накаливания: большая часть воздуха из них выкачивается во время производства. Если бы воздух остался внутри, нить накаливания перегорала бы гораздо быстрее из-за кислорода, содержащегося в воздухе.

Существует классический эксперимент, показывающий, что звук не может распространяться в вакууме: часы помещаются в стеклянную банку, из которой откачивается воздух. При таких условиях звук становится неслышимым: без воздушных молекул, которые разносят звуковые колебания, никакого звука быть не может. Поэтому, если ты закричишь в открытом космосе, никто тебя не услышит…

5. Как узнать возраст дерева?

Чтобы узнать возраст дерева, его надо срубить и пересчитать годичные кольца на срезе. (Можно и не срубать, а взять керн – тоненький цилиндр, вырезаемый специальным полым буром.) Каждый год образуется новое кольцо из тёмной и светлой полос. Светлая часть формируется весной, когда клетки образуются большие и с тонкими стенками, поэтому они выглядят более светлыми. В конце лета и осенью стенки клеток толще – получается тёмная полоса.

Ширина полос зависит от погоды, поэтому срез дерева можно считать климатической летописью – если дерево прожило несколько веков, можно узнать, какими были лета за последние столетия.