У видавництві «Манн, Іванов і Фербер» вийшла книга «Аліса в країні наук», створена спільно з Політехнічним музеєм. Історик науки і науковий журналіст Дмитро Баюк, популяризатор математики і викладач Костянтин Кноп і кандидат біологічних наук і викладач Тетяна Виноградова захоплююче пояснюють події з «Аліси в країні чудес» з точки зору трьох наук - фізики, математики та біології.
«Книга Керролла" Аліса в країні чудес ", як відомо, сповнена наукових парадоксів. Нам стало цікаво, що думає про ці парадокси сучасна наука. Чи може насправді існувати посмішка без кота? Що буде, якщо в буквальному сенсі провалитися крізь землю? Ну і так далі. Спочатку ми в музеї придумали виставку "Аліса в країні наук" (вона пройшла пару років тому і користувалася величезним успіхом), а потім стали думати далі - і так народилася ця книга.
Уривки з книги «Аліса в країні наук»
«А вона все падала й падала. Невже цього не буде кінця? »
Погнавшись за Білим Кроликом, Аліса провалилася в колодязь і полетіла вниз. Але чому саме вниз? Що за сила вабила її? Сила власної ваги - скажете ви. І матимете рацію. Але тільки частково. Насправді, крім Аліси, в цій історії задіяно куди більш масивне тіло - наша планета. Але чому тяжкість Землі якось впливає на тяжкість Аліси? З якого дива Земля ділиться цією якістю з оточуючими її тілами?
Великому англійському вченому Ісааку Ньютону (1642 - 1727) вдалося пролити світло на це питання. Спостерігаючи за небесними тілами і вивчаючи закони руху, він зрозумів, що всі тіла - неважливо де, на Землі або в космосі - притягуються один до одного! Цю ідею Ньютон сформулював у вигляді закону всесвітнього тяжіння, згідно з яким всі матеріальні тіла притягуються одне до одного, а сила їх тяжіння залежить від маси цих тіл і відстані між ними. Саме ця сила утримує Місяць на орбіті нашої планети і не дає їй відлетіти у відкритий космос. Ця ж сила змушує яблуко падати на землю, а Алісу летіти вниз в колодязі. <…>
«Помовчавши, вона почала знову:
- А чи не пролечу я всю Землю наскрізь? »
Отже, Аліса летить крізь Землю. Кого вона зустріне на своєму шляху? Ну крім Кролика, природно.
На самому початку, коли Аліса летить крізь шар ґрунту, життя навколо неї повно. В одному кубічному метрі грунту можуть мешкати до 1 014 (100 000 000 000 000) організмів! В першу чергу це бактерії, одноклітинні водорості, грибки і найпростіші. Але є і багатоклітинні істоти: від найдрібніших комах-коллембол до дощових черв'яків і навіть кротів. Але це все на перших метрах шляху. А далі що?
На глибині двох-чотирьох метрів можуть зустрічатися нори тварин, наприклад бабаків або африканських голих землекопів, і коріння рослин. (Деякі, правда, запускають коріння і глибше. Наприклад, верблюжа колючка може шукати з їх допомогою вологу на глибині 15 метрів.)
До глибини 1,5-2 кілометри нора може перетнути якусь печеру з її мешканцями: кажанами, підземними членистоногими (павукоподібними і комахами), сліпими рибами і рачками в печерних озерах. На півдні Європи можна було б зустріти і сліпу амфібію протея. Але печери на Землі все ж рідкісні, і шанс, що нора пройде через них, невеликий. Так що? Виходить, навкруги не буде більше нікого? Виявляється, буде. <…>
«Вони малювали мишоловки, місяць, математику, безліч. Ти коли-небудь бачила, як малюють безліч? »
В математиці безліч - це будь-яка сукупність об'єктів, жоден з яких не повторюється. Які саме об'єкти входять до безліч (є його елементами), неважливо: це можуть бути букви, цифри, слова. Червоний, жовтий, зелений - це безліч квітів світлофора. Понеділок вівторок. неділя - безліч днів тижня. Мишоловка, місяць, математика, безліч - безліч слів, які вимовила Соня. А чи можна справді намалювати безлічі?
«- А ви можете зникати і з'являтися не так раптово? А то у мене голова йде обертом.
- Добре, - сказав Кіт і зник - на цей раз дуже повільно. Першим зник кінчик його хвоста, а останньою - посмішка; вона довго парила в повітрі, коли все інше вже пропало ».
Посмішка, що висить в повітрі, коли сам кіт вже зник, - це так званий логічний парадокс, тобто протиріччя, адже посмішка - це вираз обличчя (морди), а значить, без особи (морди) існувати не може (зауважимо, що усміхнений кіт - сам по собі парадокс: де це ви бачили посмішку на котячої морди?). Парадокси в науці дуже корисні, тому що показують, що наукова теорія, в якій вони виявляються, може виявитися помилковою (як, строго кажучи, будь-яка теорія). І хоча це ще не привід негайно від неї відмовлятися, але вже привід задуматися про нову теорію, в якій такого парадоксу не виникне. <…>