Разные люди в разном возрасте нуждаются в разной продолжительности сна. Известно, что многие талантливые или даже гениальные люди спали мало. Например, полководец Наполеон Бонапарт и философ, музыкант и врач Альберт Швейцер спали всего по четыре часа в сутки, а вот младенцы и пожилые люди спят много.
Сон продолжают изучать во множестве лабораторий мира. В любом случае ко сну надо относиться серьезно и бережно.
Зачем нужны деньги?
Вопрос о том, зачем нужны деньги, современному человеку кажется совершенно диким. Однако путешественники говорят: нелегко объяснить, что это такое, человеку, живущему в условиях культуры, которая не использует деньги (например, папуасу). Честно говоря, и современному человеку непросто разобраться, какие существуют деньги и как они работают. Мы в России, например, только привыкаем к кредитам/ипотекам/процентам, да еще к электронной денежной системе, в которую не сразу и вникнешь. Казалось бы, уж прагматичные американцы все про деньги знают, они довольно много сделали для развития денежной системы. Однако для рядовых американцев выпускается журнал «Деньги», а также транслируются телепередачи, в которых людям объясняют, как их зарабатывать, эффективно тратить и экономить.
Первые деньги возникли несколько тысяч лет назад и имели товарную форму: в качестве денег использовался ходовой товар, который можно было обменять на другие. В роли денег попеременно выступали скот, зерно, кожа, меха, табак, вино, сушеная рыба или бусы из ракушек. Например, японским самураям даже в довольно позднее историческое время жалованье выплачивали мешками риса.
Важно то, что ценность товара и товарных денег была одинаковой. Потом это свойство перешло на металлические деньги: стоимость золотых/серебряных слитков или монет стала реальной. А позже возникли деньги, которые были лишь знаковыми, поскольку их цена не имела никакого отношения к обозначенной на них стоимости, а носила, скорее, характер обязательства. Так, в России с подозрением отнеслись к введению медных и бумажных денег. В Китае же бумажные деньги появились еще в древности, но там уже действовал прекрасно отлаженный государственный механизм и гарантии весомости подобного способа расчета были довольно велики.
По мере развития мировой экономики нужно было все больше денег. В XX веке золотого запаса не стало хватать для обеспечения необходимого объема денежной массы. В связи с этим был налажен выпуск необеспеченных бумажных денег, что спровоцировало инфляцию. Бумажные деньги также не могли эффективно обеспечивать развитие. Тогда стали более активно использовать такие средства расчетов, как вексель, долговая расписка. Развитие информационных технологий позволило отказаться от бумажных носителей, и появились электронные деньги разных типов.
Многообразие экономических целей и операций привело к появлению новых функций денег. В нынешнее время таких функций насчитывается едва ли не дюжина, включая измерение и учет состояния экономики, что и породило многообразие видов и типов денег. Теория таких денег очень сложна.
Таким образом, мы не можем переносить свое житейское представление о бумажных деньгах, чеках или электронных деньгах как о средстве платежа за наши покупки на деньги в целом, так как экономическая жизнь целого общества гораздо сложнее.
О перспективах будущего без денег можно прочитать лишь в утопических теориях. Скорее всего, формы денег будут продолжать развиваться и видоизменяться. Поэтому важно знать, как работают деньги и как ими пользоваться. К счастью, в некоторых школах России детей начинают учить основам экономики уже в первом классе.
Как возникает смех?
Наверное, нет людей, которые не любят смеяться. Известно много, правда, не очень достоверных свидетельств о пользе смеха для здоровья. Но откуда же он берется? Наука всерьез занимается этим вопросом. Существует даже международное общество по изучению юмора, которое начиная с 1988 года проводит ежегодные научные конференции.
Научные материалы о смехе совсем не веселы, но часто бывают любопытны и удивительны. Вот что я нашел в одной обзорной статье.
Первым, кто задумался о природе смеха, был Аристотель. Он определил смешное как «некоторую ошибку и безобразие, никому не причиняющее страдания и ни для кого не пагубное». Удивительно, но именно это определение и лежит в основе современных теорий смеха, хотя выделенных его видов насчитывается довольно много. Например, известный ученый Владимир Пропп выделил шесть видов смеха, определенных в основном по психологической окраске: насмешливый, добрый, злой, жизнерадостный, обрядовый и разгульный.
Человеческие эмоции — это отклики на соответствующие им по прагматическому значению события. Неприятное вызывает огорчение и неприязнь, что-то удивительное — интерес, а страшное — испуг, ужас. Парадокс смеха в том, что он не соответствует событию (предмету), которое его вызвало. Смех, несомненно выражающий приятное, радостное чувство, при пристальном рассмотрении оказывается ответом на событие, в котором человек уловил, помимо всего прочего, нечто достойное осуждения и отрицания, но не несущее в себе опасности. Одновременное ощущение опасности или дефекта и осознание их незначимости и преодолимости порождают особую сложную эмоцию, вызывая смех.
Реакция на опасность имеет мимическое отражение, основной частью которого становится гримаса, сопровождающаяся оскалом, который обнажает зубы. Мимика улыбки и смеха, таким образом, оказывается сглаженной формой оскала недовольства. В ней «ослабленный» вариант агрессии соответствует меньшей доле увиденного зла. Сходство мимики смеха и плача было замечено еще Леонардо да Винчи: «Тот, кто смеется, не отличается от того, кто плачет, ни глазами, ни ртом, ни щеками, но только неподвижным положением бровей, которые соединяются у того, кто плачет, и поднимаются у того, кто смеется».
Эмоцией, противоположной смеху, при таком подходе оказывается стыд, который, как и смех, отличает необходимость осмысления. Но стыд обращен не к внешним объектам, а вовнутрь человека, на себя самого. И если смехом можно поделиться, то стыд пережить можно только самому.
Многие наблюдатели отмечают, что смех лучше всего раскрывает человека, так как показывает, над чем и как человек смеется и как он способен страдать или гневаться.
Известен случай с американским психологом Норманом Казинсом, который имел смертельный диагноз — коллагеноз. Казинс попросил перевести его в гостиницу и принялся один за другим смотреть комедийные фильмы. Через несколько дней почти непрерывного смеха его перестали мучить боли, а анализы улучшились. Вскоре он поправился и смог вернуться к работе. Поэтому — смейтесь на здоровье!
Как летает воздушный шар?
О воздушном шаре нет никаких древних мифов, как, например, про крылья Дедала и Икара, да и изобретен он сравнительно недавно. Чтобы придумать воздушный шар, надо было наблюдать не за птицами, а за рыбами. Воздушный шар плавает в воздухе точно так же, как предметы малой плотности в воде. Но провести такую аналогию, конечно, гораздо труднее, чем сравнение с крыльями.
Первым оказался итальянский монах Франческо Лана. В 1670 году он предложил сделать шары из тонкой меди и откачать из них воздух. Но он и сам понимал, что атмосферный воздух сомнет эти шары.
В 1709 году другой монах — Бартоломео Лоренцо Гусмао из Бразилии, бывшей тогда португальской колонией, — предложил просто наполнить шар теплым воздухом. С огромным трудом добрался он из Америки в Португалию и продемонстрировал полет. За это его обвинили в связях с нечистой силой, и монах был вынужден бежать.
Было только начало XVIII века, и наука тогда еще не приносила особых практических плодов; правда, картину мира меняла. А это не нравится многим даже в наши дни.
В 1783 году образованные братья Жозеф и Этьен Монгольфье из французского города Анноне изготовили и запустили шар, наполненный нагретым воздухом. Слухи о шаре быстро распространились, и Парижская академия наук поручила профессору Жаку Шарлю разобраться в изобретении братьев Монгольфье. Вместо этого тот сам разработал схему шара, сделанного из шелка, пропитанного каучуком и наполненного водородом, который в 1766 году открыл Кавендиш. Шар успешно взлетел, но, когда достиг разреженных слоев воздуха, раздулся и лопнул.
Братья же приехали в Париж и потрясли всех полетом своего шара, пассажирами которого были утка, петух и баран, а профессор Шарль более всего был удивлен тем, что шар братьев Монгольфье, получивший название «монгольфьер», наполнялся теплым воздухом. У монгольфьера были недостатки: воздух быстро остывал, а объем полости, хотя и был довольно велик, обеспечивал малую грузоподъемность.
Братья же приехали в Париж и потрясли всех полетом своего шара, пассажирами которого были утка, петух и баран, а профессор Шарль более всего был удивлен тем, что шар братьев Монгольфье, получивший название «монгольфьер», наполнялся теплым воздухом. У монгольфьера были недостатки: воздух быстро остывал, а объем полости, хотя и был довольно велик, обеспечивал малую грузоподъемность.
А профессор Шарль сделал новый компактный и грузоподъемный шар на водороде, в котором были предусмотрены почти все современные детали: сетка, удерживающая его; гондола, регулировочные клапаны, балласт. Это стало прообразом аэростата (1783 г.).
Современные спортивные воздушные шары — монгольфьеры. С помощью современных горелок получилось наладить хорошее управление температурой воздуха, поэтому пилоту удается уверенно контролировать высоту полета. А так как направление ветров на разной высоте различное, аэронавты просто ловят попутный ветер и летят вдоль поверхности Земли в нужную им сторону, совершая даже кругосветные путешествия.
На принципе использования легкого газа построены и дирижабли, оболочка которых сделана из легкого металла. Они могут перевозить гигантские грузы, но не спеша. Из-за этого и из-за опасности возгорания в начале XX века они проиграли соревнование самолетам. Символом этого проигрыша стал фешенебельный немецкий дирижабль «Гинденбург», сгоревший в Нью-Йорке 6 мая 1937 года. Но теперь дирижабли имеют шанс вернуться, потому что появились новые материалы и можно обеспечить совсем другой уровень безопасности. Дирижабли не требуют сложной инфраструктуры и не наносят ущерба окружающей среде. К тому же люди осознали, что в перевозках регулярность порой важнее скорости, поскольку позволяет планировать свои действия.
Как летает самолет?
Всякий раз перед посадкой самолета в салоне можно услышать: «Ну как такая махина вообще взлетает?» Сам удивляюсь, хотя изучал механику сплошных сред.
Дело в том, что нас обманывает интуиция. Кажется, что самолет поднимает вверх напор встречного воздуха, а причина совсем в другом.
Загадка подъемной силы крыла самолета сначала была решена на практике. В 1876 году контр-адмиралом российского флота Александром Можайским была построена модель самолета — «летучка» — с тремя винтами, приводившимися в движение заведенной часовой пружиной. В 1903 году братья Уилбур и Орвилл Райт построили настоящий самолет с бензиновым двигателем, решив главную проблему — управление полетом, а в 1906 году русский профессор Николай Жуковский теоретически объяснил возникновение подъемной силы крыла и дал формулу ее расчета.
Подъемная сила крыла объясняется тем, что при движении самолета струи воздуха обтекают крыло и давление воздушной среды на него изменяется. На верхней стороне благодаря выпуклости крыла и наличию положительного угла атаки (наклону плоскости крыла по отношению к направлению движения самолета) воздух в струе движется с большей скоростью, чем на нижней, обычно плоской стороне. В результате давление воздуха на нижней стороне крыла оказывается больше, чем на верхней. Это и означает возникновение подъемной силы.
Если взять полоску бумаги и подуть вдоль нее сверху, то давление воздуха на верхней стороне снизится и полоска поднимется вверх. Так действует подъемная сила, такая же, как и на крыле самолета. И так же, как при обтекании крыла, вдоль верхней поверхности полоски воздух движется быстро, а под нижней практически замирает. От этого и возникает разность давлений.
При разбеге и полете самолет должен достичь определенной скорости, чтобы подъемная сила сравнялась с его весом.
Надо заметить, что разность давлений на сторонах крыла не так велика. Например, новейший аэробус А-380 при полной загрузке и заправке имеет вес не более 560 тонн, а площадь его крыльев чуть меньше 1700 м2. Поделив одно на другое, получаем, что для подъема этого гиганта средняя разность давлений на крыло должна быть всего 0,033 атмосферы, то есть 33 г/см2. Приблизительно такую же величину составляет нормальное давление в легких человека.
Самый маленький самолет в мире BD-5T имеет длину менее 4,5 м. Он стоит около 45 000 долларов, и его можно собрать из поставляемых деталей. Взлетный вес BD-5 равен 413 кг, а площадь крыльев составляет приблизительно 8 м2. Получается, что для его взлета достаточно перепада давлений между нижней и верхней поверхностью крыла всего 0,005 атмосферы. Это в семь раз меньше, чем для аэробуса, но ведь тот и весит в 1500 раз больше. Пожалуйста, сами решите, чему удивляться.
Изучая принципы полета, я наткнулся на самоучитель для вертолетчиков и прочел такую фразу: «В то же самое время вы должны использовать вашу другую руку на рычаге контроля, который находится прямо перед вами, чтобы переместить вертолет вперед, назад или в любую другую сторону, как будто вы управляете обычным самолетом».
Как мы видим?
Еще со школы мы все хорошо знаем: человек видит благодаря тому, что у него в глазу имеется сетчатка, состоящая из светочувствительных клеток — колбочек и палочек. Меняющий свою форму хрусталик проецирует отражаемый окружающими предметами свет на сетчатку и создает на ней изображение этих предметов. Весьма похоже на цифровой фотоаппарат с трансфокатором и светочувствительной полупроводниковой матрицей вместо сетчатки. Палочки и колбочки преобразуют свет в электрические сигналы, которые и передаются в мозг, запуская сложнейший процесс видения. Для этого мозг использует не только информацию, поступающую к нему в данный момент, но и накопленный ранее опыт. Собственно, то, что мы видим, — это основанная на предыдущем опыте интерпретация поступающих сигналов. В частности, этот опыт используется для управления движением глаз при рассматривании.
Известно, например, что лягушка видит только движущиеся объекты. Почему же человек умеет видеть неподвижные предметы? Оказывается, что и он через 1–2 секунды перестает воспринимать неподвижные изображения, если освещенность каждой из колбочек и палочек не меняется. Однако в нормальных условиях глаз человека постоянно совершает скачкообразные микроскопические движения, и информация о наблюдаемом объекте все время возобновляется, благодаря этому он остается видимым.
При рассматривании изображения глаз также совершает постоянные движения, сосредоточивая внимание и многократно возвращаясь к наиболее важным и информативным деталям, которые формируют запоминающийся образ объекта. Например, если речь идет о лице, то щеки разглядываются редко, а вот глаза, нос, губы — чаще. Вероятно, поэтому нам удается рассматривать абстрактные картины Пикассо, выполненные в технике кубизма. На них могут быть изображены одновременно такие важные фрагменты, которые не видны все сразу при рассматривании прототипа.
Удивительно и то, что человек может рассматривать движущиеся объекты. Во-первых, ему удается следить за ними взглядом (опять-таки благодаря движению глаз, но не скачкообразному, а плавному). Во-вторых, мозг умеет сливать набор дискретных кадров, получаемых на сетчатке вследствие скачкообразных микродвижений, в плавную непрерывную картину. Получается, что, рассматривая движущиеся объекты, мы все время смотрим кино. Справедливо и обратное: если мы будем рассматривать ряд статических кадров, фиксирующих последовательные положения наблюдаемого объекта, то при достаточно высокой частоте смены кадров увидим непрерывное движение. Именно так и устроен кинематограф.
Конечно, это далеко не все даже из открытых секретов видения. Свойства глаза человека и особенности его психики обязательно учитываются при проектировании современных видеосистем — камер, телевизоров и компьютерных дисплеев. Как мы видим, они становятся все лучше и лучше.
Как мы слышим?
Известно, что человек обладает пятью органами чувств. Считается, что более 80 % информации поступает через зрение. Наверное, это правда. Каждый пользующийся компьютером знает, что картинки информационно очень емкие. Но информация, которую человек лучше анализирует, скорее всего, поступает к нему через слух. Он нужен человеку не только для того, чтобы слышать природные или техногенные звуки, но и для того, чтобы воспринимать речь. А обладание речью — это уникальное преимущество человека. Есть гипотеза, по которой неандертальцы проиграли Homo sapiens из-за того, что не сумели овладеть членораздельной речью и поэтому не смогли научиться передавать опыт поколений.
Об устройстве уха нам рассказывают еще в школе. Человек слышит благодаря тому, что в воздухе распространяются звуковые волны. Проникая через наружное ухо, они достигают барабанной перепонки, которая начинает вибрировать под действием переменного давления. Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от так называемого среднего, в котором имеется специальный тонко устроенный механизм — слуховые косточки: молоточек, наковаленка и стремечко. Через них колебания барабанной перепонки, соединенной с молоточком, передаются на мембрану уникального устройства во внутреннем ухе, которое называется улиткой. Это устройство предназначено для первичного анализа частоты звука. Но на этом дело не заканчивается. Колебания мембраны улитки передаются контактирующим с ней волосковым клеткам, которые преобразуют механические колебания в электрический сигнал, поступающий по слуховому нерву в мозг.