Андрей Варламов - Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Плотность льда при обычном давлении составляет 917 кг/м 3, тогда как плотность воды составляет порядка 1000 кг/м 3. Свойство воды занимать в твердом состоянии больший объем, чем в жидком, можно назвать исключительным: для большинства веществ все наоборот. Например, металлы при плавлении увеличиваются в объеме примерно на 3–4 %. Такое свойство воды объясняется атомной структурой льда (см. илл.): в ней имеются лакуны, в которых можно было бы разместить другие молекулы воды. Когда вода переходит из твердого агрегатного состояния в жидкое, химические связи ослабляются, и под воздействием давления (например, атмосферного) молекулы используют это свободное пространство, чтобы немного придвинуться друг к другу. Для того чтобы лакуны заполнялись наиболее плотно, следует даже немного нагреть воду: максимальную плотность она имеет при температуре около 4 °C. При более высоких температурах вода при нагревании начинает расширяться, как и подавляющее большинство тел; но при нагревании между 0 и 4 °C она сжимается!

При нормальном давлении лед принимает форму достаточно рыхлой гексагональной решетки. В вершинах шестиугольников, изображенных на иллюстрации слева, находятся атомы кислорода. По бокам, как показано на иллюстрации справа, находятся атомы водорода. Каждый атом кислорода имеет четыре соседних атома водорода, два из которых очень близки (образуя таким образом молекулу воды), а оставшиеся два отдалены (они принадлежат двум различным молекулам воды). Атомы водорода очень малы, и пространство в основном заполнено атомами кислорода. Каждый атом кислорода имеет только четырех соседей, а не 12, как это имеет место при компактной упаковке (см. главу 8, «Если бы мир был плоским…» и далее)

Американский телеканал CBS первым из СМИ обратил внимание на эти результаты. В 1992 году они были представлены под броским названием «Французский парадокс». Следует ли объяснять его ежедневным употреблением красного вина, которое распространено во Франции? Проведенные исследования привели к выводу о том, что умеренное употребление вина (порядка двух бокалов в день) действительно приводит к снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний (илл. 9). Согласно опубликованным работам, наиболее эффективным оказывается красное вино благодаря некоторым веществам из примерно 2000, содержащихся в нем. В частности, внимание исследователей привлекли фитоалексины, а особенно полифенолы, такие как ресвератрол, который благодаря своим антиоксидантным свойствам обладает благотворным действием на сердечно-сосудистую систему.

9. Относительные риски смертности от заболеваний кровеносной системы в зависимости от количества усваиваемого алкоголя x (в граммах в день) по сравнению с непьющими. Так, при умеренном потреблении (между 15 и 20 г/день) риск умереть от заболевания кровеносной системы на 3 % ниже, чем для людей непьющих. График построен авторами на основе эпидемиологических данных по Франции за 2009 год (согласно S. Guérin, A. Laplanche, A. Dunant, C. Hill, European Journal of Public Health du 4 mars 2013, p. 1)

Однако не все болезни сердечно-сосудистые! При рассмотрении заболеваний печени, например цирроза, а также некоторых видов рака, например рака горла или пищевода, польза от употребления вина, даже в умеренных количествах, сомнительна.

И все же вино имеет свои достоинства. Оно помогает справляться с малыми и большими бедами нашей жизни и повышает общительность. Конечно, если только им не злоупотреблять, как напоминает песня:

Чтобы «немного выпить» было приятно, вино должно быть хорошим! Знания и опыт виноделов этому лучшая гарантия. В этом можно убедиться, посетив винодельческие регионы, которые часто богаты и историческими достопримечательностями (илл. 10). Физика тоже способствует улучшению вина: например, методы ядерного магнитного резонанса раскрывают состав и происхождение соединений и добавок (см. главу 27, врезку «Несколько слов о прецессии»).

10. Замок Шинон, департамент Эндр и Луара. Здесь в 1429 году Карл VII приветствовал Жанну д’Арк. У подножия Шинона несколько десятилетий спустя родился Франсуа Рабле. Замок находится в самом сердце винодельческого региона, прославленного в «Гаргантюа и Пантагрюэле»