Слепое пятно.

Слепо́ е пятно́ (оптический диск) — имеющаяся в каждом глазу здорового человека область на сетчатке, которая не чувствительна к свету. В этой области из глаза выходит зрительный нерв. Слепые пятна в двух глазах находятся в разных местах (симметрично), поэтому при нормальном использовании обоих глаз они незаметны.

Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и страницу горизонтально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте (или отдаляйте) лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком (не переводя на него взгляд). В определённый момент он исчезнет.

Слепое пятно открыл Эдм Мариотт в 1668 году. Говорят, король Франции Людовик XIV развлекался со слепым пятном, наблюдая своих подданных, как будто у них не было голов.

Если вам удался этот эксперимент, то задумайтесь, все ли вы видите вокруг себя. Если вам этот эксперимент не удался, то задумайтесь, если у вас зрительный нерв, и то с чем он соединен.

Подведем предварительный итог: в 1662 году окончательно появилась левая часть уравнения (1) – произведение давления на объем есть величина постоянная

. (2)

Но чему равна эта константа, или хотя бы от чего она зависит? Сейчас ответить на этот вопрос легко – от температуры, массы газа и его состава.

Критиковать легко…

С позиций современной науки легко критиковать ученых прошлых веков. Досталось и английскому ученому Роберту Бойлю. Возможно, авторов до сих пор обижает название одной из его книг книга «Химик — скептик» (1662), в которой автор Бойль камня на камне не оставил от учения Аристотеля о четырех элементах, существовавшего без малого две тысячи лет, декартова «эфира» и трех алхимических начал. Естественно, этот труд вызвал резкие нападки со стороны последователей Аристотеля и картезианцев. Однако Бойль опирался в нем на опыт, и потому доказательства его были неоспоримы. Большая часть ученых — последователи корпускулярной теории — с восторгом восприняли идеи Бойля. Многие из его идейных противников тоже вынуждены были признать открытия ученого.

А что же современные критики? Несколько примеров на заданную тему.

…В изучении природы он был последователем Бэкона, противником схоластической философии и давал предпочтение опыту перед умозрением; иногда это направление мешало ему делать обобщения смысла замеченных им явлений.

…Весьма важный физический закон сжатия газов, который носит теперь его имя, остался бы, может быть, незамеченным Бойлем, если б не первоначальное указание его ученика Ричарда Таунли на правильность сжатия газов с увеличением давления …

…Бойль показал, что тёплая вода закипает при разрежении окружающего её воздуха, но не обобщил значения этого важного опыта, то есть не показал, что температура кипения воды вообще зависит от давления воздуха и паров воды на её поверхности.

… После появления сочинения Герике, в котором описаны его опыты над электричеством и магнетизмом, Бойль занялся воспроизведением этих опытов и внёс в них, как всегда, нечто новое; однако он иногда ошибался, как, например, в том случае, когда полагал, что железо отпадает от магнита под колоколом воздушного насоса вследствие разрежения воздуха.

…Бойль принимает, подобно своим предшественникам, существование в природе абсолютно пустого пространства, в котором находятся материальные частицы определённой величины и формы; атомы жидкостей находятся в постоянном движении, а твёрдых тел — в покое, промежутки же между частицами наполнены некоторым очень тонким веществом. Для объяснения сцепления твёрдых тел он ошибочно принимает давление на них воздуха — общераспространённое тогда мнение.

…Хотя он и показал, что воздух изменяется от горения в нём тел, и что некоторые металлы увеличиваются в весе при накаливании, и что действием уксуса на мел или соляной кислотой на железо получаются газы, но не извлёк из своих работ никаких теоретических заключений.

Понадобилось более ста лет, чтобы «появился» следующий газовый закон. В Европе гремели войны; Русь стала Российской империей, вышла к Балтийскому, а затем и к Черному морям, не смотря на многочисленные дворцовые перевороты; провозглашена независимость Соединенных Штатов Америки; описаны путешествия Лемюэля Гулливера и мир потешается то ли над неудачливым врачом, то ли над могучей Англией.

А что же физики – исследователи свойств газов? Ученый мир пытается осмыслить понятия теплоты и температуры, пусть даже в рамках «традиционных» представлений: теплота – количество теплорода в теле, а температура высота уровня этого теплорода. Главное же - пытаются научиться измерять температуру. Заметим, что первый прибор для наблюдения степени нагретости сконструировал и изготовил еще Г. Галилей. Назывался этот прибор «термоскоп». В чем он отличался от термометра? Тем же, чем всякий

«-скоп» отличается от своего «-метра» Например, электроскоп от электрометра, спектроскоп от спектрометра, микроскоп от микрометра (кажется, этот пример не слишком удачен, лучше телескоп от … тоже неудача) – первые позволяют только наблюдать, а вторые – измерять.

Не следует также думать, что никто не видел влияния степени нагретости на упругость воздуха. Сам Бойль описывал свои наблюдения (но не измерения): «Когда воздух был сжат настолько, что он был сгущен в объеме, составлявшем одну четверть первоначального, мы попробовали, насколько холод от льняной ткани, смоченной водой, сгустит воздух. И порой казалось, что воздух несколько сжимается, однако не настолько, чтобы на этом можно было строить какие-то заключения. Затем мы также попробовали, будет ли жар... расширять воздух; при приближении пламени свечи к той части, где был заключен воздух, обнаружилось, что теплота оказывает более заметное действие, нежели ранее действовавший холод».

А пока практически весь XVIII век, век Просвещения ученые пытаются просветить себя в термометрии. Первая успешная попытка осуществлена немецким (или голландским) изобретателем, стеклодувом и ученым Даниэлем Фаренгейтом.

ФАРЕНГЕЙТ, ДАНИЭЛЬ ГАБРИЭЛЬ (нем. Fahrenheit, Daniel Gabriel), немецкий физик. Родился 24 мая 1686 в Данциге (ныне Гданьск, Польша). Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Почти всю жизнь прожил в Голландии, где занимался изготовлением точных метеорологических приборов. В 1709 изготовил спиртовой, в 1714 – ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути. Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные точки: 0° соответствовал температуре смеси вода – лед – нашатырный спирт, 96° – температуре тела здорового человека, а в качестве контрольной температуры было принято значение 32° для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°. Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место шкале Цельсия. Помимо изготовления термометров, Фаренгейт занимался усовершенствованием барометров и гигрометров. Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и содержания в ней солей, обнаружил явление переохлаждения воды, составил таблицы удельных весов тел. Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1736.

Непривычная для нас шкала, но ею до сих пор пользуются, например, в США.

О роли простудных заболеваний…

Нам, считающим «очевидной» шкалу Цельсия, кажется странным выбор Фаренгейта. Действительно, почему лед плавится при температуре , а вода кипит при температуре ? Для тех, кто с детства привык к шкале Фаренгейта, температура человеческого тела в кажется нормальной только в морге.

Существует несколько легенд о выборе реперных точек температурной шкалы Фаренгейта. Так диапазон в между температурами плавления льда и кипения воды напоминает о величине развернутого угла (в угловых градусах, конечно, а не в радианах). Бытует расхожее мнение, что Фаренгейт изначально выбрал температуру в как нормальную температуру человеческого тела, но ему попался человек, которого слегка лихорадило. Так сочетание равенства температурного и углового градуса и неудача с выбором «эталонного» человека привело к шкале Фаренгейта.

Однако, в действительности эти истории далеки от правды. Выбор Фаренгейта был логичным и строго обоснованным. В результате тщательных измерений теплового расширения хорошо очищенной ртути Фаренгейт установил, что в диапазоне температур от плавления льда до кипения воды ртуть расширяется на 180 миллионных своего объема. Поэтому выбор числа 180 для величины этого диапазона более обоснован, чем число пальцев на двадцати руках. Так может, и углы стоит измерять в градусах Цельсия?

В качестве нуля Фаренгейтом была выбрана температура смеси вода – лед – нашатырный спирт также далеко не случайно, это была минимальная температура, которую удавалось устойчиво воспроизводить в лаборатории, «абсолютный нуль» начала XVIII века.

Не всем понравилась шкала Фаренгейта, стали появляться и другие температурные шкалы. Возможно, сыграла свою роль и чувство национальной гордости, почему в Германии есть своя шкала, а у нас нет! Если каждое государство чеканит свою монету, то почему нельзя использовать свои градусы? Вот и появились: во Франции шкала Реомюра, в России – шкала Делиля (ей пользовался Ломоносов)… Но все-таки на первое место вышли шведы, наиболее популярной до настоящего времени остается шкала Цельсия.