Вода в невесомости, или Урок из космоса

Виктор Бабинцев
Самым большим парадоксом является то, что этот мир всё же познаваемый (С). И это притом, что всё познанное, например, в физике можно объяснить детишкам на уроках природоведения в 4-м классе.
 

Начнём с того, что вода в условиях невесомости и неподвижности воздуха образует красивые прозрачные шарики идеальной формы. Учёные говорят: дескать, эти шарики есть результат действия сил поверхностного натяжения воды и вандерваальсовых сил межмолекулярного взаимодействия; мол, особая плёнка на поверхности воды не позволяет хаотическим частицам улетучиваться и придаёт воде форму шара. «Чушь полнейшая» - это чушь научная.

Вода - это, да, типичное летучее водородное соединение. Вода испаряется при комнатной температуре и неподвижности воздуха со скоростью 8 слоёв молекул в секунду, что равно примерно 1 мм в сутки. Это наблюдаемый факт, говорящий, как минимум, о том, что очень быстрому испарению воды препятствует сама вода своим количеством. Где тут «поверхностное натяжение» и "вандерваальс"?.. Но смазанная жиром швейная иголка лежит на поверхности воды, и клоп водомерка бегает по ней... Ну и пусть пока полежит и побегает.

Конечно, ничего научного в этих шариках воды просто нет, а есть давление воздуха внутри помещений МКС равное комфортному земному атмосферному давлению. Вот симметричным атмосферным давлением и формируются шарики воды. Оно же препятствует ещё более быстрому испарению воды, являясь причиной прилипание и слипания частиц воды.

"Симметричное атмосферное давление" - это аксиома, господа учёные! Стоит на шарик воды в невесомости легонько подуть, как атмосферное давление на него станет асимметричным, а сам шарик может стать плоским диском или даже распасться на несколько частей; стоит шарик воды вынести в открытый космос, как он словно взорвётся. В земных условиях капля дождя, к примеру, тоже формируется атмосферным давлением из капелек тумана. Отметим, масса частички тумана больше массы молекулы азота примерно в квадриллион раз.

А ещё чего нет научного в шарике «космической» воды?.. А нет в ней буквально всего, что говорят о воде теоретики, начиная с хаотического движения молекул воды. Стало быть, нет у воды ни научной температуры, ни давления... ни даже веса в земных условиях.

Хаос придумал древний грек Левкипп 2600 лет назад для объяснения невесомости воздуха: мол, если нет веса у беспорядочно мечущейся частицы, то нет его и у целого, то есть у хаоса. Но в настоящее время на Земле обнаружено лишь одно вещество с очевидным хаотическим движением частиц – это так называемая «неорганизованная плазма». И время существования такого вещества в земных условиях – миллионные доли секунды.  Самый яркий (вернее, ослепительный) пример неорганизованной плазмы – солнечная корона, оторванная от поверхности самого Солнца. Неорганизованная плазма окружает гиперзвуковую ракету, например, и в каждой точке траектории ракеты существует лишь мгновение. Хаос - это невесомое и непроницаемое для любых электромагнитных и механических (звуковых) колебаний вещество. Запомните это, пожалуйста!

«Самоорганизованная плазма» образуется из неорганизованной. Она состоит из равноудалённых вибрирующих частиц и может существовать в замкнутых объёмах или под внешним на неё давлением существенно дольше.  Её-то, как оказалось, и пытаются удержать на токамаках с помощью мощных эл. магнитных полей. То есть само явление "мгновенной самоорганизации высокотемпературной плазмы, находящейся под давлением" было открыто на токамаке. Однако самоорганизованная плазма своим суммарным напряжением взаимного отталкивания равноудалённых возбуждённых частиц может разорвать любые оболочки и пробить любую броню. Это и используют военные. Но учить наших учёных – себе дороже: тапками закидают и от науки отлучат.

И кого учить-то, если даже в ХХI веке наши учёные не знают:  «Давление в любой точке водоёма или атмосферы равно напряжению взаимного отталкивания равноудалённых вибрирующих частиц в этой точке, которое по силе равно весу всех частиц, находящихся над данной точкой»; «Температура – это опосредованное мерило интенсивности атомных вибраций, а также величины гравитационных моментов атомов»; «Величина гравитационных моментов атомов» - это и есть та самая теплота, передающаяся от атомов к атомам путём встречных индукционных моментов или квантов»; "Свет - это тепловые кванты возбуждённых атомов видимого диапазона частот"...

У нагретых атомов индукционные моменты больше, а у холодных - меньше; частота этих моментов также больше и меньше. Этими моментами атомы словно дёргают ядерные спутники друг у друга, побуждая их к синхронности движения со своим собственным. Это "встречный индуктивный теплообмен". А все проявления атомных синхронностей, то есть векторного сложения свойств и движений синхронных атомов, - это и есть так называемый электромагнетизм и просто магнетизм. И о "термоэлектричестве" мы тоже кое-что знаем. Так что, постоянные магниты тяготеют и отталкиваются не полями, а синхронным движением своих атомов. Кстати, постоянные магниты не отталкиваются, а стремятся перевернуться, чтобы воссоединиться друг с другом и стать синхронными. Атомы соединяются в молекулы точно так же, то есть синхронные или периодически синхронные сближаются, а асинхронные стремятся перевернуться. В этом им часто помогают природные синхронизаторы, называемые катализаторами и ферментами.

А броуновское движение взвешенных в воде и в воздухе микрочастиц?.. Наблюдаемое хаотическое движение взвешенных частиц есть результат почти одновременного прохождения в сдавленных и упругих средах ударных фронтов повышенного или пониженного давления, как идущих от источников звука, ультразвука или ИК-излучения, например, так и отражённых от любых поверхностей. "Ударный фронт" - это мгновенное или синхронное смещение частиц среды. Только одновременный удар миллионов и миллиардов частиц может сместить броуновскую частицу, ведь масса броуновской частицы в отдельных конкретных примерах может быть больше массы частицы среды в квадриллион раз, а количество частиц среды в пограничном с броуновской частицей слое – триллионы штук. Эти фронты бывают различной мощности: одни могут вызывать смещения барабанной перепонки, а другие так слабы, что могут поколебать только микроскопические взвешенные частицы. Одним словом, наблюдаемое хаотическое движение взвешенных частиц не является доказательством их случайных и нескомпенсированных столкновений с хаотическими частицами среды, то есть жидкости или газа.

А диффузия?.. А диффузия есть вдавливание частиц одного вещества в другое. При этом диффузия между твёрдыми телами возможна только под давлением взрыва (есть такие технологии). Кстати, пропитку твёрдых поверхностей значительно ускоряют и "углубляют" с помощью ультразвука. А в медицине наружное введение препаратов через плотный эпителий осуществляют путём "форезов" с применением ИК-излучения. Так что, технологии управляемых диффузий броуновских частиц давно известны инженерам.

Похоже, наши учёные так много и так долго учились непонятно чему, что успели позабыть одну азбучную истину: "Все жидкости и газы на Земле имеют вес (тяжесть) и находятся под давлением веса собственных и выше расположенных слоёв" (Архимед). А вес имеют только вещества с кристаллическим или как-то иначе упорядоченным расположением вибрирующих частиц - пусть и сильно разреженным, как в воздухе, например.

Но вернёмся на МКС. Что нового космонавты узнали о воде в условиях невесомости? Вообще-то, ничего. Но их, как детей, очень удивил факт прилипания воды в условиях невесомости, и умываться водой в невесомости они научились только сейчас. Для этого и нужно-то было выдавливать воду из тюбика прямо на лицо или на ладонь. При этом атмосферное давление на воду становится асимметричным, а оно-то и прижимает воду к поверхности лица или ладони, являясь причиной её прилипание. Теперь её уже можно растирать руками по всему лицу, как мы обычно и делаем при умывании. (В Сети есть видео с МКС от Константина Борисова и на снимке вверху тоже он.)

Посмотрите на этот снимок внимательно и задайтесь вопросом "Почему атмосферное давление с силой в 1кг/см2 не плющит воду на лице космонавта?". И ответ тут один: вода имеет ажурную структуру из крупных частиц, между которыми есть тот же самый атмосферный воздух, находящийся под тем же давлением, что и наружный. Так что, воду тут можно сравнить с комком ваты. Проще говоря, в земных условиях воздух давит на воду не только сверху вниз, но и изнутри.

Этому выводу есть красивое подтверждение, которое можно найти в Сети. Шарику воды в невесомости с помощью шприца делаем укол дымом. Шарик тут же из прозрачного становится матовым. Теперь делаем ему укол чистым воздухом и шарик снова становится прозрачным. Так что, воздух не растворяется в воде, а диффундирует в воду, если в ней для него есть свободное место. А когда пустоты между частицами воды заполнены, например, солью, то и воздуха в солёной воде практически нет. Тут уместен пример Мёртвого моря.

Эффектом атмосферного прижатия мы уже объяснили ранее прилипания различных предметов с гладкими поверхностями к голым и потным участкам тела человека. А наши доктора наук объясняют прилипания ложек, вилок и утюгов с позиций «биомагнетизма», «психофизической энергии», «энергии космоса»… Правда, до тёмной материи и тёмной энергии ещё не дошли... Зря подсказал, однако. Кстати, вандерваальсовы плоские стекла, якобы склеенные водой, в вакуумной камере самопроизвольно распадаются. Это факт, говорящий об атмосферном прижатии стёкол.

Но снова вернёмся на МКС. Итак, умываться в космосе космонавты уже умеют. А сейчас мы будем учить их варить в космосе обычную земную пищу. Для этого мы посоветуем космонавтам прикрепить электроплитку к потолку станции, а кастрюлю – к плитке. Почему к потолку? А это лишь для того, чтобы случайно не забыли, что готовят пущу в невесомости.

Первым делом нужно налить в кастрюлю чистую воду. Это для них уже особой сложности не составит: воду нужно выдавить через шланг прямо на дно прозрачной кастрюли и конец шланга всё время удерживать в толще воды. При этом они увидят, как асимметричное атмосферное давление надёжно держит воду в перевёрнутой кастрюле.

А не вскипятить ли нам для них кипяточку для начала, то есть для эксперимента? Закрываем полную кастрюлю с водой герметичной крышкой с солидными болтами и подпружиненным аварийным клапаном, а также с термометром и с манометром. Включаем плитку… и видим, что вода в кастрюле не закипает даже при температуре уже явно выше 100 градусов, а манометр уже показывает несколько опасных взрывом атмосфер. Выключаем плитку и делаем вывод: вода, не имея возможности к расширению, то есть к увеличению объёма, не кипит. Впрочем, у нас это знает любая домохозяйка, имеющая мультиварку, автоклав или допотопную скороварку. А наши учёные говорят, что "кипение есть испарение во внутрь себя». Снова чушь полнейшая.

Обычная вода состоит не из Н-О-Н, из аш два о состоит сильно перегретый водяной пар, который крутит турбины; вода состоит из гораздо более крупных частиц, поэтому кипение воды есть распад этих структурных частиц. И этому распаду в нашем опыте препятствует увеличение атмосферного давления того воздуха, который есть внутри воды и которым дышат рыбы.

Господа учёные, если бы вода состояла из молекул Н-О-Н, то каждая её частица весила бы легче молекул азота и кислорода почти в два раза, и где была бы вся испарившаяся вода? Правильно, в верхних слоях атмосферы. Более того, между молекулами воды в несжимаемой воде не было бы пространств, заполненных воздухом, которым дышат рыбы.

Наполняем пустой аквариум шариками для пинг-понга. Это вам будет пример несжимаемой жидкости с пустотами для воздуха. Вываливаем шарики из аквариума в отдельную тару и снова наполняем ими аквариум. Но только в этот раз каждый шарик каждого верхнего слоя помещаем над каждым шариком каждого нижнего слоя. Это вам будет пример льда и расширения воды при замерзании (все шарики из тары в аквариуме при такой укладке не помещаются).

Теперь вы уже сможете объяснить мгновенное замерзание переохлажденной воды при встряхивании её в пластиковой бутылке, а также отличное скольжение коньков. Да, лезвия коньков сминают структуру льда и скользят по воде, а не по льду; встряхивание переохлаждённой воды способствует структурному перестроению частиц воды и образованию льда. А водомерка бегает по поверхности такой воды на широких ворсистых лапках, смазанных жиром, точно так же, как бегает по поверхности рыхлого снега голодный охотник на широких лыжах. Швейная иголка, смазанная жиром рук то ли учителя, то ли фокусника и лежащая на поверхности воды, - это и есть своего рода "лыжа".

А можно ли вскипятить воду в невесомости в кастрюле без крышки? Можно, если осторожно. Дело в том, что пузырьки образовавшегося при кипении воды пара не будут всплывать на поверхность воды под действием силы Архимеда, то есть под действием веса вытесненной воды, что приведёт к увеличению объёма воды, поэтому не только каша, но и простой кипяток в условиях невесомости обязательно «сбежит».

Но это опять же "чисто теоретически" и нуждается в проверке, ведь атмосферное давление внутри МКС создано искусственно, а оно как раз-таки имитирует именно вес атмосферного столба с основанием в один квадратный сантиметр равный одному килограмм. Но в любом случае пузырьки пара всегда движутся в сторону меньшего давления, а в невесомости оно одинаковое - что под водой, что над водой.


Думаю, учитывая вышесказанное, космонавты вскоре научатся варить уху на МКС и узнают о воде что-то новое. А вы как думаете?.. А я думаю, что тут главное - начать... хотя бы с глазуньи и чашечки кофе на завтрак.

Новый опыт и неожиданный для всех эксперимент всегда умнее наших академиков. "Умный" в русском языке - значит, умелый; кто более умелый, тот и умный. "Наука - это то, чего быть не может. А то, что может быть, это - ТЕХНОЛОГИЯ" (П.Л. Капица). 

Ранее мы уже говорили о воде в следующих темах:

"Структурная формула воды": http://proza.ru/2009/07/15/209

"Эйнштейн и броуновское движение": http://proza.ru/2015/01/03/175

"Современный Архимед. Трактат "О плавающих телах": http://proza.ru/2020/04/09/149

"Аксиома трёх шаров, или Все законы Архимеда: http://proza.ru/2016/01/02/1887

"О прилипании предметов к телу человека": http://proza.ru/2015/03/06/306

"Почему формула воды - это не Н2О: http://proza.ru/2023/03/16/376

"Закон Бернулли для чайников и учёных": http://proza.ru/2020/06/20/420

"Об активном отрицательном весе водорода и водородный соединений": http://proza.ru/2023/03/21/502

Пожалуй, хватит.