В 1845 году немецкий химик Шенбайн обработал хлопковое волокно смесью концентрированных азотной и серной кислот. В результате получился белый волокнистый продукт, похожий на хлопок и известный в настоящее время как нитроцеллюлоза, или пироксилин. Это было скорее взрывчатое вещество, чем порох.
Примерно в это же время итальянец Асканио Собреро экспериментировал с глицерином. Он осторожно, каплю за каплей добавлял его в смесь концентрированных азотной и серной кислот. В результате получилось небольшое количество нитроглицерина, который оказался даже более сильным взрывчатым веществом, чем пироксилин.
Почти 20 лет спустя шведскому химику Альфреду Нобелю случайно удалось получить динамит. Он работал с нитроглицерином, который создавал много проблем, так как часто взрывался при производстве и транспортировке. Хотя Нобель и нашел достаточно безопасный способ получения нитроглицерина, работа с ним все же оставалась чревато неожиданностями.
Однажды Нобель доставал несколько бидонов с нитроглицерином из коробки с диатомитом (рыхлой породой вулканического происхождения), в которой они находились, и обнаружил, что бидон дал течь. Смесь пролившегося нитроглицерина и диатомита образовала твердую массу. Это сделало взрывчатое вещество намного менее чувствительным к сотрясениям.
Так случай помог открыть динамит!
Кто придумал компас?
Самая простая форма компаса — это магнитная стрелка, укрепленная на стержне так, чтобы она могла свободно вращаться во все стороны. Стрелка такого так называемого компаса указывает на «север», под которым имеется в виду Северный магнитный полюс Земли. Поскольку местоположение его известно, все точки на земле, на суше и воде, наносятся на карту в соответствии с ним. Таким образом, компас может быть путеводителем для путешественника повсюду на Земле.
Никто не знает, как и когда было впервые обнаружено, что намагниченная железная стрелка, свободно вращающаяся по кругу, всегда показывает северное направление. Одно время считалось, что это открытие сделали китайцы около 4500 лет тому назад, но сейчас эта версия подвергается сомнению. В любом случае китайцы были среди самых первых людей, знавших принцип компаса.
Арабские купцы от них узнали о компасе и познакомили с ним Европу. Точно известно, что в течение XII века компас стал уже хорошо известен в Европе. Вероятно, самый ранний тип компаса состоял из намагниченной стрелки, вдетой в деревянную планку и плавающей в чаше с водой.
Следующим этапом было использование иглы, надетой на ось, торчащую со дна чаши.
Целью первых компасов было определение только направления север-юг, и чашу поворачивали так, что северный конец стрелки находился над обозначением севера, нанесенным на чашу. В более поздних приборах к самой стрелке стали прикреплять карточку со всеми нанесенными частями света.
Как вы знаете, Северный магнитный полюс и Северный полюс не совпадают. Северный магнитный полюс расположен в самой северной точке арктического берега Северной Америки, на полуострове Бутия. Стрелки всех компасов в Северном полушарии указывают на эту точку.
Древним народам не было известно различие между Северным магнитным и географическим Северным полюсами. Они были далеко от обоих и им казалось, что стрелка компаса всегда указывает на север. Моряки более поздних времен, которые рисковали уплывать далеко от дома, заметили это различие и были сильно озадачены. Можете себе представить недоумение древних скандинавов, путешествовавших по арктическим морям вокруг Гренландии, когда они обнаружили, что в некоторых точках стрелка компаса указывает почти на запад!
Кто изобрел термометр?
Задавались ли вы когда-нибудь вопросом: «Интересно, насколько это горячо?» Или: «Интересно, насколько это холодно?» Если вы интересуетесь теплотой, то представите себе круг вопросов, связанных с этим явлением, которые хотят прояснить ученые! Но первым шагом науки о теплоте должен стать вопрос: как ее измерить?
Таким образом, сама жизнь потребовала изобретения термометра. Кстати, «термо» означает «теплота», а «метр» — «мера». Таким образом, термометр — это «измеритель теплоты (или температуры)».
Основное требование к термометру: он всегда должен давать одинаковые показания при одинаковой температуре. Итальянский ученый Галилей понимал это, когда начал свои эксперименты около 1592 года (через 100 лет после открытия Колумбом Америки). Ему удалось сделать разновидность термометра, которую можно назвать «воздушным термоскопом». Он состоял из стеклянной трубки и полого шарика, наполнявшихся воздухом. Затем они нагревались, чтобы расширить воздух внутри, после чего открытый конец трубки помещался в какую-нибудь жидкость, например, в воду. Воздух в трубке по мере охлаждения сжимался, и жидкость поднималась по трубке, стремясь занять его место. Изменения температуры вызывали повышение или понижение уровня жидкости в трубке. Таким образом, это был первый «термометр», так как он измерял теплоту. Но заметьте: фактически он фиксировал расширение и сжатие воздуха в трубке. Нетрудно поэтому понять, что этот термометр не был точным: ведь на него влияли изменения в атмосферном давлении.
Современный тип термометра использует для измерения температуры расширение и сжатие жидкости. Эта жидкость герметично запаивается в стеклянном шарике с прикрепленной к нему тонкой трубкой. Повышение температуры заставляет жидкость расширяться и подниматься по трубке, понижение — сжиматься и спускаться вниз. Градуированная шкала на трубке показывает нам температуру.
Этот вид термометра был впервые применен около 1654 года великим герцогом Тосканским Фердинандом II.
Кто автор микроскопа?
Слово «микроскоп» — это комбинация двух греческих слов: «микрос» (маленький) и «скопос» (наблюдатель). Таким образом, «микроскоп» означает «наблюдатель маленького». Это прибор, использующийся для того, чтобы увидеть крошечные предметы, невидимые невооруженным глазом.
Обычно объект предстает тем больше, чем ближе он поднесен к человеческому глазу. Но если поднести его ближе 25 сантиметров, он становится неясным. Тогда говорят, что он не в фокусе. А что, если между глазом и объектом поместить выпуклую линзу? Тогда его можно будет поднести к глазу ближе 25 сантиметров, и он будет в фокусе.
Сегодня мы описываем это просто как «использование увеличительного стекла». Но обычные увеличительные стекла в действительности являются «простыми микроскопами», и в таком качестве они были известны с незапамятных времен. Поэтому, когда мы говорим об изобретении микроскопа, мы на самом деле имеем в виду «сложный микроскоп». В настоящее время мы подразумеваем только его, когда говорим о микроскопе.
Что же такое «сложный микроскоп»? В этом виде микроскопа увеличение происходит в два этапа благодаря двум линзам. Одна из них, которая называется «объективом», создает первоначальное увеличенное изображение. Другая, «окуляр», увеличивает первое изображение.
На самом деле в ныне существующих микроскопах имеется несколько линз, использующихся для объектива, так и для окуляра. Но главное — все эти микроскопы основаны на принципе двухэтапного увеличения изображения. Сложный микроскоп был открыт где-то между 1510 и 1610 годами. Нет точных сведений об авторе этого открытия, и обычно его приписывают Галилею. Иногда «отцом микроскопа» называют датского ученого Левенгука, но это благодаря многим его открытиям, которые он сделал с помощью этого прибора.