Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами | страница 58
Если природа создала самое клейкое на планете вещество (водная бактерия, о которой я рассказывал выше), то должна быть и его полная противоположность. Что же можно считать самым скользким веществом из тех, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни? Это синтетическое соединение под техническим названием PTFE – политетрафторэтилен, которое в быту мы называем тефлоном. Это не пригорающее и скользящее покрытие кухонной утвари, которое не допускает прилипания нашего омлета к сковороде. В природе встречается кое-что еще более скользкое – насекомоядное растение саррацения, по листьям которого мухи, пауки и даже лягушки попадают внутрь своеобразных полых «кувшинов» – стеблей, где и находят свою погибель. Точно так же, как в случае с мокрыми полами или промежуточными слоями воды, в этих растениях образуются слои, которые создают минимальные силы трения[77].
Теоретически ни снег, ни лед не должны быть скользкими. Лед обладает плотной структурой, подошвы ваших ботинок тоже плотные. А мы знаем, что если приблизить друг к другу плотные поверхности – например, шину автомобиля и асфальт, – то создается достаточно большая сила трения, которая способна предотвратить движение объектов друг относительно друга. Так почему же лед скользкий? Обычно это объясняют так: фундаментальные законы физики говорят о том, что при сжатии предметов их температура повышается. Поэтому, например, разогревается ручной насос, когда вы накачиваете им шины своего велосипеда. Так что теоретически, когда вы стоите на льду, вы сжимаете его верхний слой, он разогревается и тает. Между подошвами вашей обуви и твердым льдом возникает тонкий слой воды, который достаточен для того, чтобы стать своего рода смазкой. Вы скользите не по льду, а по тонкому слою воды под вашими ногами. Эту теорию развивают дальше применительно к таким зимним видам спорта, как бег на коньках или фигурное катание: вы стоите на острых и тонких лезвиях, которые эффективнее растапливают лед под ногами и позволяют двигаться по нему с большей скоростью. Для этого нужно очень мало воды, она сразу замерзает после проезда спортсмена, и каток не превращается в озеро[78].
Так, во всяком случае, до сих пор объясняли это ученые, даже такие знаменитые, как лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман