Ознакомительная версия. Доступно 11 страниц из 54
А еще никудышнее – космический вакуум, ведь там материи нет вообще. Поэтому нет и молекул, которым я, будучи теплым телом, могла бы передать свое тепло. Разве что тепловое излучение будет меня охлаждать, только медленно. Значит, несмотря на температуры, близкие к абсолютному нулю, в космосе человек не так уж быстро замерзнет.
Может, он взорвется? Мысль вот какая: когда давление воздуха извне отсутствует и внутреннему давлению тела ничего не противостоит, человек взрывается. На YouTube есть милые видео, в которых сладости типа зефира в шоколаде ставят под вакуумный колпак, откуда медленно вытягивают воздух. Шоколадный слой лопается, и белая начинка фонтанирует во все стороны. Хорошо, что мы не зефирины в шоколаде. Наши кожа и ткани достаточно прочные, чтобы не дать нам распасться в вакууме.
Но не обязательно сразу взрыв. Может быть не столь трагично, но все же очень неприятно. Даже на высотах земной атмосферы, начиная где-то с 18–19 километров над уровнем моря, наш организм начинает бурлить, если можно так выразиться. Это называется эбуллизм[15] (от латинского ebullire, что значит «бить», как вода в ключе). Звучит игриво (возникает ассоциация с игристым вином или с газировкой), но симптомы не из приятных: вода во рту и глазах начинает закипать, нарушаются кровоснабжение и дыхание, из-за блокировки артерий мозг не получает достаточного количества кислорода, могут возникать отеки легких и легочные кровотечения. Явно потянет назад – туда, где на голове «Фольксваген Поло», наполненный молекулами воздуха.
Только почему наш организм начинает бурлить? Бурлить – значит закипать: жидкость превращается в газ.
В принципе, есть две возможности довести жидкость до кипения. Во-первых, разогреть ее. Об этом мы уже говорили в главе 1: при кипячении воды мы усиливаем движение ее молекул. В какой-то момент их потребность двигаться вырастает до такой степени, что они больше не могут или не хотят держаться друг за друга и превращаются в пар. Во-вторых, уменьшить давление. Если быть точными, факт, что вода закипает при 100 °C, действителен только при атмосферном давлении на высоте уровня моря. На вершине Эвереста – на высоте 8848 метров – из-за низкого давления воздуха вода закипит уже при 69 °C. С одной стороны, вода жидкая потому, что ее молекулы держатся друг за друга, а с другой – еще и потому, что на них воздействует давление воздуха. Вспомните: молекулы воздуха всей своей тяжестью давят на нас и точно так же давят на молекулы воды в кастрюле. Предположим, мы поднялись на Эверест, прихватив с собой кастрюлю. Воздух там разреженный, и с водой сталкивается меньшее количество его молекул. Чем меньше атмосферное давление, тем проще молекулам воды покидать кастрюлю и обращаться в пар. А на высоте 18–19 километров воздух такой разреженный, что вода испаряется уже при температуре тела. В космосе, где атмосферное давление практически нулевое, испарение вообще происходит легко.
Кроме того, воздух в легких очень сильно расширится. На объем газа, как и на агрегатное состояние, можно повлиять двумя путями. Во-первых, температурой: чем ниже температура, тем меньший объем занимает газ; чем температура выше, тем больший объем ему нужен. Для ясности можете проделать опыт: возьмите бутылку и замените крышку воздушным шариком. Пока воздух не может выходить из бутылки, вы будете наблюдать, как шарик важно надувается, если нагревать бутылку на водяной бане, к примеру. Снова охладите бутылку в холодной воде – шарик сдуется.
Во-вторых, я могу воздействовать на объем давлением: когда я надуваю шарик, молекулы воздуха внутри наталкиваются на его оболочку. Размер шарика зависит не только от того, сколько я надую туда воздуха, но и от атмосферного давления, которое противодействует ему снаружи. Если я теперь уменьшу наружное давление, шарик растянется сильнее. Следовательно, в космосе шарик, почти полностью состоящий из газа, действительно взорвался бы.
Если бы меня ненароком выбросило в космос, вероятно, я инстинктивно задержала бы дыхание, из-за чего воздух в моих легких быстро расширился, и они бы взорвались. Так что в этом случае лучше быстро выдохнуть – хотя в общем-то без разницы: человек там все равно погибнет.
Даже если мы не взорвемся в космическом вакууме, как зефир в шоколаде, и кожа и ткани не повредятся, мы по-любому долго не протянем. В 1960-е годы астронавту Джиму Лебланку довелось отделаться испугом, когда во время испытаний в вакуумной камере его скафандр разгерметизировался. Последнее, что он запомнил, прежде чем потерял сознание, – щекочущее ощущение во рту от вскипевшей слюны. К счастью, его вовремя вернули в условия нормального давления, и все обошлось без необратимых последствий.
Итак, в космосе жизнь кипит и пенится, но, вероятнее всего, мы умрем, не дождавшись этого, – впрочем, довольно непримечательным образом: от недостатка кислорода. Хорошо, что мозг через несколько секунд пребывания без кислорода отправит нас в бессознательное состояние, поэтому всю бедственность положения мы уже не постигнем. Поэтому я согласна с критикой в адрес «Звездных войн»: действительно, крайне нереалистично, что Лея смогла применить Силу в безвоздушном пространстве, ведь это требует такой большой концентрации…
Интересен еще вопрос, что после такой кончины в космосе произойдет с телом. Если кратко – не так уж много. Процессы разложения, обычно разворачивающиеся по окончании нашего пути земного, – это химические реакции с кислородом и водой, требующие чуточку тепла и помощи микроорганизмов. Всего этого в космосе нет, и почивший там был бы наилучшим образом законсервирован. И на том спасибо.
* * *
Давайте, однако, вернемся на Землю, а то стало как-то мрачно. Вот сижу я за письменным столом и загружаю видео, и, к счастью, вокруг меня достаточно молекул воздуха. Хотя выйти они не могут, когда дверь и окно закрыты, внутри моего кабинета передвигаются свободно. Молекулам воздуха никто не предписывает, в каком направлении следует двигаться. Поэтому теоретически возможно, что в какой-то момент все они чисто случайно вдруг переместятся в дальний угол комнаты, а я за своим письменным столом останусь без воздуха, и будет мне космическая смерть на Земле. Это действительно возможно, только очень, очень… невероятно. В физической химии редко используют слова «возможно» и «невозможно», а оперируют только понятием вероятности. Кстати, по этому признаку и в частной жизни можно понять, что перед вами химик. Он не скажет: «Я никогда не смог бы пробежать марафон». Он скажет: «Это абсолютно невероятно, чтобы я смог пробежать марафон».
За этой невероятностью стоит уже знакомый нам второй закон термодинамики. Помните, в главе 1: «Закрой дверь, а то тепло уходит»? Тепло всегда идет от теплого тела к холодному и никогда в обратном направлении. Но вообще-то это можно выразить еще более обобщенно: неупорядоченность никогда не уменьшается сама по себе. Это касается вселенной вообще и моего рабочего стола в частности. Сам по себе рабочий стол никогда не приберется, только хаоса может стать еще больше. Любой спонтанный процесс в этой вселенной, будь то физический, химический или биологический, ведет к большему, чем прежде, беспорядку, кроме случаев, когда на то, чтобы повернуть этот процесс вспять или остановить его, расходуются энергия и труд (то есть кроме случаев, когда я убираю на своем столе). У беспорядка есть даже научное название – энтропия. Энтропия во вселенной всегда возрастает.
Ознакомительная версия. Доступно 11 страниц из 54
