Чуть-чуть отпустили бутылку — она всплывает. Еще нажали — опять опустилась. Ее можно опускать и поднимать, а можно заставить висеть посередине бутылки.
Для вас все это очевидно, правда? А для меня — волшебство. Как же это работает?
Дело в том, что у спичечной головки пористая поверхность. На ней есть пузырьки воздуха. Благодаря этим пузырькам спичечная головка плавает. Когда вы ее кладете в бутылку и сжимаете, то под давлением, которое создаете сжатием, эти пузырьки также уменьшаются в объеме. Из-за этого уменьшается действующая на них сила Архимеда, и спичечная головка тонет. Когда перестаете сжимать, объем пузырьков увеличивается, как и архимедова сила, и головка всплывает.
Для меня в профессии наивысшая радость — встретиться с интересными мне людьми и получить ответы на вопросы, которые меня интересуют. Что окрыляет вас в вашей работе?
Для меня радость — когда вопросы задают дети, с которыми я работаю. Значит, им не безразлично; значит, они интересуются тем, что я делаю; значит, я выполняю свою работу хорошо.
Вы преподаете в Ришельевском лицее с 1995 года, ведете канал с 2010 года... То есть вы верны и лицею, и каналу, и делу, которое для себя избрали. Есть секрет, как двигаться по профессиональному пути долго и не перегореть, не разочароваться, не пожелать себе чего-то другого?
Наверное, это связано с двумя вещами. Во-первых, физика бесконечно разнообразна и ею можно заниматься на разном уровне: решать простые задачи, пытаться проникнуть в суть сложных вещей, придумывать остроумные простые способы решения сложных задач. Во-вторых, источник вдохновения — дети.
Чему они вас учат?
Не уставать удивляться тому, что тебя окружает.
А физика все еще способна удивить?
Физические явления, которые изучаем по программе, меня уже не очень удивляют. Но некоторые вещи в области физики действительно потрясают. Например, в мае 2019 года (прямо при нас, что называется!) ввели новую систему эталонов, основанную на совершенно новых принципах.
Килограмм был последним материальным эталоном. Он представлял из себя цилиндр, который хранился под Парижем (не дай бог его потерять — метрология обрушится!) А затем некоторым физическим константам, которые тщательно измеряли со все большей и большей точностью, вдруг догадались придать точное значение. Когда точное значение присвоили постоянной Планка, отпала необходимость в материальном эталоне массы. Теперь это музейный экспонат.
Началось все со скорости света, которая была впервые измерена астрономом Ремером с очень невысокой точностью. Затем ее измеряли все точнее, точнее, точнее и, наконец, измерили ее с высочайшей точностью 1,2 м/с. А потом решили: ребята, давайте будем считать скорость света — точной величиной 299 792 458 м/с. Что это дает? У нас есть чудесный эталон секунды, основанный на колебаниях внутри атомов цезия. В природе они очень распространены, всегда можно собрать прибор, в котором эти атомы будут совершать колебания со строго определенной частотой. А если у нас есть эталон времени, его достаточно для того, чтобы не пользоваться эталоном длины, потому что существует природный эталон скорости — скорость света в вакууме в любой системе отсчета всегда будет такая, как я только что сказал.
Эталон единицы силы тока – 1 ампер - раньше вводился через взаимодействие параллельных проводников, которое реализовать очень сложно. Потому что в эталоне проводники должны быть бесконечно длинными. А с 2019 года решили присвоить точное значение заряду электрона. А что такое сила тока? Это заряд, проходящий за единицу времени. Если мы точно знаем заряд электрона, есть эталон времени (все на него теперь опирается), то можно восстановить эталон ампера. Для этого надо уметь лишь считать поштучно электроны. И как раз недавно физики научились это делать.
Точно так же научились поштучно считать молекулы (атомы), после чего отпала необходимость в эталоне количества вещества — 1 моль. Он привязывается к числу Авогадро, которому присвоили точное значение. Теперь можно потерять все эталоны и восстановить их, зная, что все атомы на свете, например, цезия, абсолютно одинаковы, а скорость света в вакууме имеет точное значение в любой системе отсчета. Вот это было последним, что удивило меня в физике.
И вы поняли, что даже сегодня в физике "поле не пахано"?
Наверняка, впереди еще будут удивительные открытия. И наверняка о многих из них можно будет рассказать на уроках физики простым языком, доступным школьникам.
Также было потрясение, когда экспериментально подтвердили существование гравитационных волн, предсказанных Эйнштейном давным-давно и которые никак не могли обнаружить. Это случилось в сентябре 2015 года. При столкновении двух черных дыр произошел настолько мощный процесс, что вызванный им импульс гравитационных волн дошел до Земли. Независимо друг от друга, а также с задержкой, которая говорит о том, что они распространяются со скоростью света, две расположенных в разных местах американские лаборатории обнаружили всплески гравитационных волн.