В древние времена считалось, что янтарь обла­дает магической силой. Древние греки и римляне верили, что янтарь может защитить человека от колдовства и болезней, и поэтому носили его.

Причиной того, что янтарю приписывали та­кую таинственную силу, была его способность наэлектризоваться. Если кусок янтаря интенсивно потереть, то появляется электрический заряд, что позволяет янтарю притягивать легкие предметы, например кусочки бумаги.

Греки называли янтарь «электрон», и от этого слова появилось слово «электричество».

Янтарь — это хрупкое, прозрачное вещество желтого цвета. Его довольно трудно разрезать на бусины или мелкие украшения, но твердостью мрамора или стекла он не обладает.

Давным-давно из сосен, которые росли на земле, выделялось некое вязкое вещество. На по­верхности земли постепенно накопились его ог­ромные количества, и когда земная поверхность изменилась, это вещество было погребено под землей или под водой. В течение миллионов лет оно окаменело или затвердело, превратившись в янтарь, который мы сейчас встречаем.

Поскольку изначально янтарь был мягким, вязким веществом, к нему прилипли и попали в него много насекомых. И после того, как прошли миллионы лет и янтарь затвердел, насекомые так в нем и остались. И сегодня мы можем отыскать кусочки янтаря, в которых замурованы муравьи и мухи, которые выглядят так, будто попались только вчера!

Сосны, выделявшие янтарь, произрастали пре­имущественно в районах Балтийского и Северно­го морей. Эта часть земной коры, где теперь на­ходятся моря, постепенно опустилась. В древние времена янтарь находили только там, где сильные штормы вздымали воды, и куски янтаря вымыва­лись на берег. В наши дни янтарь добывается на разработках.

Янтарь обычно находят небольшими кусочками, хотя были найдены и крупные куски весом до восьми килограммов. В основном янтарь исполь­зуется для изготовления мундштуков, бус и не­больших украшений.

Коралл — это один из самых любопытных и удивительных предметов в мире! Для начала сле­дует сказать, что красные кораллы ценились на­равне с драгоценными камнями с незапамятных времен. Но еще больший интерес представляет огромное количество суеверий, связанных с ко­раллом.

Римляне вешали куски коралла на шею ребен­ку, чтобы отвести от него опасности. Они верили, что коралл может предотвратить болезнь или вы­лечить от нее. Кое-где в Италии коралл еще но­сят, чтобы уберечься от «дурного глаза». И самое удивительное — в том, что коралл изменил гео­графию мира!

Что такое коралл? Это скелет кораллового полипа — крошечного желеобразного морского организма с большим количеством маленьких щу­пальцев. Полип вырабатывает известковое веще­ство, из которого состоит скелет, формирующий­ся в виде чашечки, окружающей полип со всех сторон.

Сначала полип прикрепляется к поверхности скалы под водой, и от него отпочковывается но­вый полип. Когда старый полип умирает, живые полипы продолжают оставаться на его скелете, и от них в свою очередь отпочковываются новые. Так происходит формирование коралла, по мере того как все новые и новые поколения полипов нарастают на скелетах своих предшественников.

Так слой за слоем нарастает коралл, и из них в океане образуются острова и рифы. Эти орга­низмы водятся в теплых и тропических водах. Кораллы в основном можно встретить в южных водах Тихого океана, в Индийском океане, в Сре­диземном море и в водах у побережья Флориды, Мексики и Вест-Индии.

Наиболее значительные коралловые образова­ния называются окаймляющими рифами, барьер­ными рифами и атоллами. Окаймляющие рифы представляют собой подводные коралловые пло­щадки, прикрепленные к прибрежным скалам и выходящие в океан. Барьерные рифы не связаны с материком, а вырастают в океане на каком-то расстоянии от берега. А атоллы — это коралловые острова в форме кольца.

Большой барьерный риф, расположенный у побережья Австралии в районе Квинсленда, тя­нется на 1260 миль.

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный ка­мень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы ре­дки к красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из се­бя кристаллы.

Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться раз­мерами.

В природе существуют сотни веществ, образу­ющих кристаллы. Вода — одно из самых распро­страненных из них. Замерзающая вода превраща­ется в кристаллы льда или снежинки.

Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действитель­ности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных гор­ных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кри­сталлы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, ко­торые медленно охлаждаются и образуют кри­сталлы различных видов.

Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть раз­делены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов. Кристаллы могут иметь и разные размеры. Некоторые мине­ралы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет не­сколько сотен фунтов.

Лавина — это нисходящая масса снега, льда или грязи с камнями. Лавина из грязи с камня­ми — это оползень, который может произойти да­же в бесснежных районах. Крутой горный склон или обрыв пропитывается водой или ослабляется каким-то другим способом. Земля больше не мо­жет удерживаться на таком крутом склоне, и на­чинается обвал.

Такие обвалы или лавины чаще всего происхо­дят весной, когда тающие снега и льды пропиты­вают под собой грунт. Они могут происходить и тогда, когда река выходит из берегов, или там, где люди строят дорогу или устраивают горную выработку у подножия крутого горного склона.

Такие оползни часто перекрывают горные доли­ны, и таким образом получаются большие озера.

Снежные лавины случаются, когда снег боль­ше не может удерживаться на горном склоне. Старый, слежавшийся, покрытый настом снег час­то держится даже на очень крутых склонах, но свежий, незакрепившийся, рыхлый снег часто лег­ко соскальзывает даже с довольно покатых скло­нов.

Когда начинается небольшая снежная лавина, она часто срывает со своего места большие массы снега, находящиеся у нее на пути, и продолжает свой путь, увеличиваясь в размерах и набирая разрушительную силу. В тех местах, где снег ле­жит так, что еле удерживается от сползания, даже звука голоса может оказаться достаточно, чтобы стронуть с места огромные массы снега и начать лавину. Это происходит потому, что звук колеб­лет воздух, и эти колебания вызывают движение снега.

В Альпах, когда группы альпинистов проходят опасные склоны, проводники часто настаивают на том, чтобы все хранили полное молчание, по­скольку колебания от звуков голосов могут вы­звать лавину.

Хоть каменные и деревянные дома и получили распространение среди эскимосов, тем не менее этот северный народ все еще строит иглу по ка­ким-то особым случаям или во время переходов. Строится иглу быстро и может противостоять лю­бой погоде.

В свежем снежном сугробе вырывается яма 1,5 метра в длину и 50 сантиметров в глубину. Потом, начиная с передней стенки ямы, ножом вы­резаются снежные блоки. Они имеют такую фор­му, что наклоняются вовнутрь, если их поставить на ребро.

Выкладывается круг из этих блоков, а затем его верхняя часть срезается таким образом, чтобы во время строительства последующие блоки шли по сужающейся спирали. Материал по ходу рабо­ты вырезается внутри дома. Последний блок, у которого верхние края шире нижних, накрывает отверстие вверху. После этого все трещины за­лепляются мягким снегом. Небольшое иглу может быть построено за пару часов.

Когда домик построен, за дело принимается женщина. Она зажигает лампу на котиковом жи­ре, стараясь, чтобы та разгорелась как можно сильнее. Потом она закрывает вход снежным бло­ком и плотно закупоривает иглу. Теперь снег на­чинает таять. Но, поскольку крыша домика имеет закругленную форму, вода не капает, а постепен­но впитывается в блоки, и они пропитываются почти полностью.

Когда блоки достаточно пропитаются водой, она гасит лампу и открывает дверь. Внутрь вры­вается ледяной воздух, и через короткое время хрупкий снежный домик становится ледяным ку­полом! Теперь он настолько прочен, что крыша может выдержать даже белого медведя и не про­валится. И таять он теперь не будет, и в нем можно уютно расположиться.

Но, конечно, когда зима заканчивается и по­вышается температура, иглу начинает таять, и обычно сначала проваливается крыша.

Многие студенты жалуются: «Зачем мне учить физику и естественные науки, ведь я их никогда не использую». Такие люди, конечно, не правы в том, что касается «бесполезности» физики и есте­ственных наук. Несомненно то, что (знаем мы об этом или не знаем) все мы неоднократно исполь­зуем законы физики в повседневной жизни.

Любой человек, живущий в климате с холод­ными зимами, знает, что он должен наливать ан­тифриз в радиатор своей машины и сливать воду из всех труб, где она может оставаться. Он знает, что если не сделает этого, то в радиаторе появят­ся трещины, а трубы могут разорваться. Законы физики объясняют, почему это может случиться.

Например, большинство веществ при переходе из жидкого состояния в твердое уменьшаются в объеме. Но с водой происходит совершенно про­тивоположная вещь! Вместо уменьшения в объеме она расширяется, и увеличивается в объеме не на сколько угодно, а примерно на одну девятую.

Это значит, что если у вас есть девять литров воды и эта вода замерзает, то у вас получится 10 литров твердого льда! Теперь представьте, что во­да замерзает в радиаторе или в трубе. Для десятилитров льда требуется большее пространство, чем для девяти литров воды. Но трубки радиатора или водопроводные трубы не могут растягиваться. Ме­ста в них просто больше нет. Поэтому, когда вода замерзает, она сама отвоевывает себе большее пространство, разрывая трубы.

Одна из самых примечательных сторон этого явления природы — это его огромная сила. На­сколько вы знаете, трубы делают из довольно прочных металлов. В Финляндии, например, эту силу заставляют работать.

Это делается таким образом. В каменоломнях заливают водой щели в скальных породах и ос­тавляют замерзать. Замерзающая вода выступает в роли клина, и за счет силы замерзающей воды огромные скальные массивы распадаются на от­дельные каменные блоки.

Хоть лед и занимает больше места, чем вода, он легче воды и плавает на ее поверхности. Поэ­тому большие объемы воды никогда не замерзают полностью. Ледяной покров сверху защищает от замерзания находящуюся под ним воду.

В ветреный день вам может показаться, что ветер дует с ужасной скоростью. А потом вы слу­шаете сводку погоды, и там говорят: «Скорость ветра — от 10 до 15 миль в час». Нам очень легко ошибиться относительно скорости ветра. Но знать точно скорость ветра очень важно для многих людей, и поэтому существуют научные способы определять эту скорость.

Первый прибор для измерения скорости ветра был изобретен в 1667 году англичанином Робер­том Хуком. Прибор называется анемометр. Суще­ствуют многие виды анемометров, но наиболее распространенный имеет несколько алюминиевых чашечек на оси. Она закреплены свободно, и чем сильнее ветер, тем быстрее вращаются чашечки на оси. Сосчитав число оборотов, которые делают чашечки за определенное время, можно вычис­лить скорость ветра.

Когда люди начали летать, появилась необхо­димость измерять скорости ветра на больших вы­сотах. Для этого запускались воздушные шары, и за ними велось наблюдение с помощью специаль­ных оптических приборов, которые называются «теодолиты». Но, когда тучи закрывали шары, на­блюдение становилось невозможным. В 1941 году был изобретен метеорологический радар. И те­перь радар может наблюдать за шаром даже через облака и измерять скорость ветра в верхних сло­ях атмосферы.

Издавна людей также интересовало, куда дует ветер, и примерно в 900 году н.э. на шпилях цер­квей были установлены флюгеры, чтобы они по­казывали направление ветра.

Большинство ветров, конечно, своих имен не имеет. Можно сказать: «Ветрено» или «Ветер ду­ет». Иногда мы говорим: «Дует северный ветер». Но многие ветры имеют особые имена.

Ветры с особыми именами получили их по разным причинам. Вы знаете, например, что та­кое «попасть в штиль». Это значит — застыть в неподвижности. Одна из разновидностей ветра так и называется «штилевой ветер». Он возникает на экваторе, где находится широкий пояс восходя­щего воздуха и низкого давления.

Ветры, которые дуют сверху и снизу в сторону экватора, называются пассатами. Они имеют по­стоянные направления и дуют сильно, и поэтому во времена парусных судов они были очень по­лезны для мореплавателей.

Существуют еще некоторые особые ветры. На­пример, муссоны — это ветры, меняющие свое направление в зависимости от времени года. В Индии зимой муссоны несут горячий, сухой воз­дух, а летом они дуют в северном направлении, принося с собой обильные дожди.

В южной Франции все местные жители со страхом ждут мистраль — холодный, сухой ветер с севе­ра, Он может дуть со стороны моря целыми дня­ми, и в это время все чувствуют себя неуютно.

Шторм или ураган выглядит настолько диким и неукротимым явлением природы, что трудно поверить в возможность его перемещения по оп­ределенному маршруту. Тем не менее, насколько нам известно, с наступлением сезона ураганов они получают имена, и их маршруты часто до­вольно точно предсказываются.

В большинстве районов мира основная часть ураганов двигается в определенных направлениях. В Соединенных Штатах, например, большинство больших ураганов представляют собой обширные массы циркулирующего против часовой стрелки воздуха, вращающегося вокруг центральной точки низкого атмосферного давления. Причина того, что в Штатах они вращаются против часовой стрелки, состоит в том, что когда ветры дуют в направле­нии центра низкого давления, то вращение Земли отклоняет их вправо (в Северном полушарии).

Вернемся к ураганам. Прежде всего, знаете ли вы, что ураганы, циклоны и тайфуны — практиче­ски одно и то же? В Соединенных Штатах они называются циклонами, в Юго-Восточной Азии и в Южно-Китайском море — тайфунами, а в Вест-Индии и в Мексиканском заливе — ураганами.

К северу от экватора тайфуны и ураганы обычно начинаются поздним летом или осенью над теплыми тропическими водами. Они переме­щаются к западу или северо-западу через зону пассатов по маршруту, отклоняющемуся вправо.

В субтропических широтах такие ураганы сильно отклоняются на восток и входят в зону западных ветров. В Южном полушарии наблюдается такой же загнутый маршрут, с той лишь раз­ницей, что здесь они отклоняются влево.

И все же, несмотря на то, что ураган может быть точно предсказан, а люди и корабли на море предупреждаются всеми возможными способами, все равно, ураганы наносят ужасный ущерб. Ура­ган может двигаться со скоростью 125 миль в час!

В некоторых местах, где грозы происходят до­вольно часто, одна гроза из восьмисот сопровож­дается градом размером с грецкий орех, а одна гроза на пять тысяч несет с собой град размером в теннисный мяч. И вы, наверное, знаете из соб­ственного опыта, что градины могут иметь и дру­гие размеры.

Град обычно выпадает в теплую погоду и со­провождается, как правило, громом, молнией и дождем. Град образуется, когда дождевые капли по пути к земле проходят через слой холодного воздуха и замерзают.

Из отдельных дождевых капель получаются очень маленькие градинки. Градины побольше появляются так же, но когда маленькие градины падают и встречают по пути сильные восходящие воздушные потоки, они могут подниматься до то­го уровня, где образуются дождевые капли. К градине пристают новые капли, и когда она вновь пролетает через холодные слои, вода обволакива­ет ее и замерзает, увеличивая таким образом раз­мер градины.

Поднимание и опускание градины может про­исходить неоднократно до тех пор, пока на ней не нарастет количество слоев, увеличивающее ее вес настолько, что она оказывается в состоянии преодолеть силу восходящих воздушных потоков и падает на землю. Таким образом появляются градины диаметром в 8-10 сантиметров и весом до 0,5 кг.

Снег тоже намерзает вокруг градин, когда они заносятся в зоны, где он образуется. Поэтому град часто состоит из слоев снега и льда.

Ежегодно град наносит огромный ущерб. Он уничтожает посевы таких культур, как рожь, пшеница, хлопок и табак. Он может сбить листья с деревьев, разбить стекла в окнах и даже пора­нить домашнюю птицу и животных!

Водяной смерч и торнадо очень похожи. В принципе водяной смерч можно называть «торна­до на море». Поэтому давайте сначала посмотрим, что такое торнадо.

Торнадо — это, настоящий круговой шторм. Он появляется в виде черной воронкообразной тучи на обширной грозовой территории. Причина воз­никновения облачной воронки — конденсация влаги за счет охлаждения воздуха по мере его распространения вширь и ввысь.

Торнадо может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки. Ширина торнадо в той части, где он соприкасается с землей, в сред­нем составляет 275-365 метров, и проходит он обычно небольшое расстояние, составляющее от нескольких до 50 миль (80 километров).

Считается, что внутри торнадо (вихря) скоро­сть вращающихся потоков воздуха составляет 500 миль (800 километров) в час! Там, где торнадо соприкасается с поверхностью земли, могут про­исходить страшные разрушения. Например, дома могут быть стерты с лица земли, разломаны на куски или перенесены на сотни метров.

Торнадо (известные также под названиями «смерч» или «циклон») могут появляться в любое время года, хотя весной и летом они появляются в пять раз чаще. Чаще они имеют место днем, а не ночью.

В некоторых случаях водяной смерч может быть просто обычным торнадо, зародившимся на суше и переместившимся на море. Но водяные смерчи более распространенного типа появляются над морями и озерами в тропиках или в средних широтах в теплое время года. Они возникают прямо над водой, а воронкообразные облака об­разуются из дождевых или кучевых облаков.

Нижняя часть воронки, приближаясь к водной поверхности, поначалу раскручивает или переме­шивает верхний слой воды в облако водной пыли. Воронкообразное облако сначала погружается в эту водную пыль, а затем вытягивает вверх водя­ной смерч. Но вода, составляющая основную часть смерча, всегда остается свежей, потому что в основном состоит из дождевой воды.

Водяной смерч продолжается обычно всего лишь несколько минут и оказывает воздействие лишь на ограниченном участке. Большинство во­дяных смерчей возникают над холодными водами там, где высока температура воздуха и часто бы­вают грозы.

Вы когда-нибудь бывали на берегу, где при низкой приливной волне вам приходится пройти довольно большое расстояние в сторону моря, чтобы хотя бы войти в воду по колени? И все же есть места, где вы с трудом сможете отличить вы­сокий прилив от низкого.

Причина этого не имеет никакого отношения к влиянию Луны. Приливы происходят из-за гравитации. Точно так же, как Земля притягивает Лу­ну, Луна притягивает и Землю, но с гораздо меньшей силой. За счет воздействия Луны на Землю воды океана притягиваются в сторону Лу­ны и образуют выпуклость или волну. Вследствие этого возникает высокий прилив.

Вода на противоположной стороне Земли при­тягивается Луной в гораздо меньшей степени, по­скольку Луна находится дальше, и поэтому здесь тоже образуется выпуклость. Поэтому высокий прилив наблюдается и со стороны, обращенной к Луне, и с противоположной стороны Земли.

По мере того, как Луна проходит вокруг Зем­ли, эти два водяных «горба» и пониженные уров­ни воды продолжают оставаться примерно в том же положении относительно Луны. И если бы по­верхность Земли была бы полностью покрыта во­дой, то чередование высоких и низких приливов было бы очень регулярным.

Но этому мешают многие другие факторы. Один из них — огромные массивы континентов. Они являются причиной приливных течений, ко­торые огибают береговые линии и скапливаются в определенных местах, например в заливах.

На пологих побережьях с прямой береговой линией надвигающийся прилив имеет достаточное пространство, чтобы распространяться, и не под­нимается очень высоко. Но там, где прилив встречается с узкой бухтой или каналом, он не может растекаться вширь, и поэтому вода может достигать большой высоты. Например, в бухте Фанди разница между приливом и отливом может составлять больше 21 метра. В то же время во время прилива на Средиземном море вода не поднимается выше, чем на 0,5 м.