Плавание тел и закон Архимеда

Открытие основного закона гидростатики – одно из крупнейших завоеваний античной науки. Чтобы оценить значение открытия, рассмотрим примеры проявления и использования этого закона в природе, широко известного как закон Архимеда.
Воды южных морей имеют более высокую соленость и плотность, чем воды арктического бассейна. Поэтому в Арктике нередки случаи, когда воды теплых течений опускаются под холодные воды северных широт. Например, в районе севернее Шпицбергена теплое южное течение опускается под холодные воды Ледовитого океана. Подобным же образом теплое течение Жаннетты, выходя из Берингова пролива, проходит под водами Арктики и выходит на поверхность лишь у берегов Северной Америки. Различная соленость вод имеет большое значение для возникновения течений и в южных широтах. В Мраморном море вода более соленая и быстрее испаряется, чем в Черном. Поэтому через Босфор в придонных слоях вода протекает из Мраморного моря в Черное, в поверхностных же слоях имеет место противоположное течение.
Подземные реки могут иметь выход не только на земную поверхность, но и на дно моря. Будучи более легкими, воды этих рек в неглубоком море могут подниматься до его поверхности, практически не смешиваясь с соленой водой. Подобные выходы пресных вод в открытом море имеются вблизи Марокканского побережья Атлантического океана (у Агадира) и в Коринфском заливе Ионического моря – вблизи Коринфа.

Судьбы и нравы рек

В нашей стране насчитывается около 3 млн рек, ручьев, каналов и пересыхающих водотоков общей протяженностью до 10 млн км. Среди них более 2,5 млн самых малых рек длиной менее 10 км, затем идут реки длиной 10...20 км (их примерно 113500). Рек протяженностью 25...100 км около 32 450, число рек длиной от 100 до 500 км составляет 3852. Большие реки имеют длину 500...1 000 км, их 198, рек длиной более 1 000 км на территории нашей страны 77.
Рельеф нашей планеты сложился 120...130 млн лет тому назад. Основные реки европейской части нашей страны – Волга, Кама, Днепр и Дон – существовали уже в мезозое. Если судить о величине реки по размерам ее долины, можно полагать, что в доледниковый период самой крупной рекой на территории европейской части Советского Союза был Дон. Интересно, что 6...8 тыс. лет тому назад Кама и Вятка были притоками Северной Двины. Отступавший ледник преградил им путь на север, и они проложили себе новые русла в бассейн Волги. Отступавший ледник изменил и течение реки Пинеги, направив ее в Северную Двину (до этого Пинега по долине теперешнего Кулоя сбрасывала свои воды в Мезенскую губу Белого моря).
Обычно притоки рек текут в направлении, близком к направлению основной реки, однако встречаются и такие притоки, которые на значительном расстоянии текут в направлении, противоположном основному потоку, например приток Волги река Свияга Объясняется это тем, что Волга и Свияга на участке до слияния разделены водоразделом. На некоторых реках долины притоков ориентированы даже навстречу течению воды в основной реке. Это указывает на то, что в прошлом направление стока в основной реке было диаметрально противоположным. В Монголии подобную картину можно наблюдать в верховьях реки Хары, впадающей в Орхон – главный приток Селенги.

Вода вокруг нас

Воде принадлежит огромная роль в природе. В самом деле, ведь именно море явилось первой ареной жизни на Земле. Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем возникли простейшие организмы. По мнению К.Э. Циолковского, водная среда способствовала предохранению хрупких и несовершенных вначале организмов от механического повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй ареной жизни.
Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Без воды человек, например, мог бы прожить не более 2...3 дней, без питательных же веществ он может жить несколько недель. Для обеспечения нормального существования человек должен вводить в организм воды примерно в 2 раза больше по весу, чем питательных веществ. Потеря организмом человека более 10% воды может привести к смерти. В среднем в организме растений и животных содержится более 50% воды, в теле медузы ее до 96, в водорослях 95...99, в спорах и семенах от 7 до 15%. В почве находится не менее 20% воды, в организме же человека вода составляет около 65% (в теле новорожденного до 75, у взрослого 60%). Разные части человеческого организма содержат неодинаковое количество воды: стекловидное тело глаза состоит из воды на 99%, в крови ее содержится 83, в жировой ткани 29, в скелете 22 и даже в зубной эмали 0,2%.

Предисловие

Вода играет большую роль в нашей жизни. Что бы делало человечество без воды, даже трудно представить. По-видимому, оно просто бы не существовало.
С водой на нашей планете связаны не только жизнь и климат, но и работа большинства отраслей народного хозяйства, особенно водного транспорта. Вода является богатейшим источником энергии – это гидроэнергия рек, энергия приливов, геотермальная и термоядерная энергия.
Именно благодаря воде в природе возникают интереснейшие и самые разнообразные явления, такие, как радуга, гало, сулой, венцы, «шепот звезд» и другие.
Некоторые люди связывают с ними различные суеверия и приметы. Но ученые разгадали и нашли объяснение этим загадочным явлениям природы. Причиной некоторых из них является вода, ее пары и лед.
Настоящая книга представляет собой серию очерков о физических свойствах воды и льда, а также о явлениях природы, которые с ними связаны.

ПРИМАТЫ

Приматы. Этим словом назван один из самых замечательных отрядов млекопитающих. В него входят полуобезьяны, обезьяны (настоящие обезьяны!) и человек.

Термин «приматы» («одни из первых») для обозначения отряда животных, в котором объ­единены обезьяны и человек, впервые использовал Карл Линней ещё в 1758 г. По тем временам это был весьма смелый поступок. Объединение в один отряд обезьян и человека означало, что между ними имеется огромное сходство, а ведь в Библии говорится, что Бог создал человека по образу и подобию своему.





Полуобезьяны. Это название может пока­заться насмешкой. Кажется, что некоторые из них вообще ничего общего с обезьянами не име­ют. Например, тупайи, небольшие зверьки, по­хожие на крыс, с вытянутой мордочкой и длин­ным пушистым хвостом. Далеко не все зоологи находят у них черты сходства с обезьянами.

ЯЩЕРЫ

В отряде панголинов, или ящеров, — одно семейство и один род очень странных на вид животных: они одеты роговой чешуёй. Только конец и бока морды, горло, брюхо и внутренняя поверхность ног не покрыты чешуёй. Во рту у панголинов совсем нет зубов, но есть роговые зазубренные пластины в желудке, которые пере­тирают муравьев и термитов — основную пищу ящеров. Язык у ящеров шнуровидный, длин­ный, липкий, у крупных панголинов он до 40 см длиной.

40—50 млн. лет назад панголины водились и в Европе (их кости найдены в Южной Германии и Испании). Один вымерший ящер был длиной до 2,5 м.

Кгвара, кхака, инкаке, абу-кхирфа, бвана-мганга, ксикхвара и ещё множество других имён у панголина. Абу-кхирфа — означает «коровий отец», а бвана-мганга — «господин доктор». Верят в Африке, что если сжечь панголина в загоне для скота, то скоту будут обеспечены и здоровье, и долголетие, и плодовитость. Чешуя панголина — талисман, надёжно защищающий от львиных когтей и зубов; кольцо из неё — лучшее средство от «дурного глаза». Чешуя, истолчённая в порошок, спасает будто бы от сильного кровотечения.

Чешуя, шкура, когти, волосы — всё ценится в местной медицине и чародействе. И даже в военном деле: из панцирей панголинов в Индо­незии шили, а местами и поныне шьют чешуй­чатые доспехи — стрелы их не пробивают. Из-за всего этого много убивают панголинов.

ДОМАШНЯЯ СОБАКА

Собака — наш самый верный друг из до­машних животных и друг самый первый, приобретённый человеком ещё в каменном веке. Семь, а возможно, и тринадцать тысяч лет назад, в самый холод последнего оледенения, раньше, чем научился скотоводству и земледелию, когда был ещё бродячим охотником, приручил человек волка.

Постепенно, с годами благотворного для обоих сотрудничества, превратился волк в собаку. Позднее перед потомками приручённых волков встали новые задачи: не только выслеживание дичи, но и охрана жилищ, посевов, стад. Было два главных центра происхождения собак — Индия и Малая Азия. Но люди каменного века приручали волка и в других местах его прежнего обширного ареала обитания.

Индийский волк был родоначальником боль­шинства пород собак: легавых, гончих, борзых, всевозможных терьеров и болонок, шпицев, пу­делей... А наш северный волк был прародителем лаек и овчарок, но и здесь не обошлось без примеси крови индийских волков.

В Древнем Египте уже 3—4 тыс. лет назад были борзые почти современного типа, гончие, таксы. В Малой Азии у хеттов и в Ассирии — тяжёлые догообразные боевые собаки. Одетые в панцирь, сражались они в рядах войска, с ними охотились на копытных и хищных зверей, например на львов, о чём вполне убедительно свидетельствуют сохранившиеся от той эпохи барельефы.

СОБАЧЬИ

Собачьи — самые древние представители отря­да хищных. Представители этого семейства встречаются на всех континентах, кроме Ан­тарктиды.

Серый волк — главная «собака». Он самый крупный представитель собачьих. В прошлом волк был широко распространён на Земле и оказывал, да и сейчас ещё оказывает, серьёзное влияние на жизнь людей. Наконец, именно волк стал родоначальником многочисленного племе­ни домашних собак, ставших для первобытного человека верными друзьями и помощниками и до сих пор играющих важную роль в нашей жизни.

Описывать волка не нужно. Волки больше всего похожи на немецких овчарок, а ростом могут быть крупнее их. Главное отличие от со­бак — хвост. Волк никогда не закручивает его колечком, а держит опущенным вниз или вытя­нутым параллельно земле. По сравнению с соба­ками волки более сдержанны в движениях, не суетливы.

Горожане часто считают, что волки живут в глухих бескрайних лесах. На самом деле они таких мест избегают — там слишком мало кор­ма. Волки любят степи, полупустыни, тундры, небольшие леса, перемежающиеся с открытыми пространствами. Живут волки парами или семь­ями. Зимой несколько семей могут объединиться в стаю. Весной стаи распадаются, и семейные пары спешат благоустроить логово.

МЕДВЕЖЬИ

Весна ещё ранняя, апрель. Снегу в лесу по ельникам, борам, буеракам много. Глубо­ко вязнет медведь в нём. Вылез из берлоги, не терпится ему. Как запахи весны почуял, про­ломил «небо» спальной ямы своей, выбрался на свет. Лёг, щурясь, тут же, поверх берлоги. Лежал в дремоте ещё крепкой дня три, никуда не ухо­дил.

Но вот пошёл, всюду хозяйничая: корягу вы­вернет, камни какие перевернёт. Сила велика у зверя. Может, мелочь какая живая есть, чтобы её съесть. Похудел за зиму, голодный зверь, всё жуёт и гложет, что зелено, что живое суетится по весне. Да и падаль найдёт — попирует. Му­равейник — находка особенно приятная. Весь разроет, раскидает далеко вокруг. Лапы поли­жет и «кладёт их на муравьище». Насекомые суетятся, на медвежьи лапы толпами лезут. Он их слижет и съест. И за новой порцией тянется когтистой лапищей.

Когда с моховых болот снег сойдёт, клюкву медведь на них собирает. Щуки на разливы пойдут метать икру — и медведь туда же. Вы­смотрит косматый с берега какую побольше и всеми лапами, как лиса на мышь, прыгнет на рыбину с шумным плеском.

Оттуда, где спит, туда, где кормится, ходит медведь обычно одной тропой, к которой привык. А там, где медведей много, тропы эти — часто единственные дороги в тайге. Ведут они к самым удобным перевалам, к самым рыбным и ягодным местам. Вся Камчатка, например, пере­сечена такими дорогами.

КУНЬИ

В семействе куньих звери небольшие, но очень ловкие и хищные. Живут они на всех конти­нентах, кроме Австралии и, разумеется, Ан­тарктиды; приспособились ко всем ландшафтам и хотя появились на Земле раньше всех совре­менных хищников, однако вымирать, как вид­но, не собираются. От Заполярья до тропиков населяют куньи планету. Когти у них невтяж­ные, так сказать, собачьего, а не кошачьего образца. У некоторых под хвостом железы с очень неприятным запахом — это своего рода химическая защита, их выделения используют­ся и для выставления пахучих знаков на грани­цах охотничьих участков.

В странах СНГ обитает 18 видов животных из семейства куньих: всем известный соболь, ку­ница, норка, горностай, хорь, ласка, выдра, бар­сук, росомаха и др.

«Редкий зверовщик вернётся с белкования с соболем, а другой, прожив на белкованье два-три месяца, не увидит и следа соболя», — писал, сокрушаясь, А.А. Черкасов.

ХИЩНИКИ, КОШАЧЬИ

Лев — царь зверей. Кто с этим не согласится! Молва утверждает, что льва называют царём за то, что он может не моргая смотреть на лучезарное светило. Но ведь и многие другие кошки от прямых лучей солнца не слепнут: так уж у них устроены глаза.

Лев — прежде всего обличьем царь. «Высок» взгляд его. Он смотрит куда-то поверх вашей головы, словно не замечая вас. Выражение его морды величественно и сосредоточенно.

У льва — грива. У львицы гривы не бывает. Строки Лермонтова: «И Терек, прыгая, как львица с косматой гривой на хребте...» рассмат­ривать как информацию, достоверную с точки зрения зоологии, нельзя. Литературоведы давно уже оправдали великого поэта: сказали, что тут творческий вымысел, индивидуальное видение и т. д. Хотя, право, лучше было бы объяснить досадную неточность отсутствием в России во времена Лермонтова справочной литературы о львах, да и их самих тоже. Подобные львам звери если и водились в нашей стране, то значи­тельно раньше — 15 тыс. лет назад. Они в те времена жили на Урале и Украине. «Лютый зверь скочил ко мне на бёдры, и конь со мною поверже», — эти слова написал славный киев­ский князь Владимир Мономах в «Поучении детям». Но был ли этот «лютый зверь» действи­тельно лев (или леопард?) — достоверно неиз­вестно. Сейчас львы уцелели только в Африке (общим числом около 150 тыс.) да в Индии (в заповедниках их около 200).

СЛОНЫ

Слоны всегда вызывали у людей повышенный интерес. В любом зоопарке может не быть верблюда, зебры или леопарда, но без слона не обойдётся даже передвижной зверинец. Слоны настолько своеобразны, что их ни с кем не спу­таешь, и настолько общеизвестны, что знако­мить с ними читателей нет необходимости.

Несмотря на свои огромные размеры, на сис­тематическое истребление, несмотря на то что люди, сводя леса и распахивая степи, теснят всё живое, слоны всё ещё распространены достаточ­но широко. Африканские слоны живут в Афри­ке, а индийские — в Южной и Юго-Восточной Азии. В прошлом слоны были распространены ещё шире и встречались на всех континентах, кроме Антарктиды и Австралии.

Африканские слоны больше индийских. Из­редка встречаются гиганты высотой до 4 м и весом до 12 т. У подобных исполинов длина хобота превышает 2 м, а бивни достигают в длину 3—4 м и весят свыше 200 кг. Это, так сказать, выдающиеся слоны. В своём большин­стве они существенно меньше. У африканских слонов более мощные бивни, они есть как у самцов, так и у самок, правда, у самок они значительно короче. У индийских слоних если изредка и развиваются маленькие бивни, то сна­ружи они не видны. Кожа у слонов толстая и почти голая, а у новорождённых слонят тело покрыто густыми и длинными волосами.