Наука

Почему мы часто просыпаемся до звонка будильника?

Кто из нас не просыпался ранним утром и с надежной не смотрел на будильник: вдруг до момента подъема остался еще хотя бы часик? Но как на зло вставать надо уже через несколько минут. Получается, наш организм сам работает как будильник!

Мы являемся обладателями сложнейшей биологической системой, все процессы которой контролируются с помощью мозга. В одной из его областей – гипоталамусе – находится так называемое супрахиазмотическое ядро, которое регулирует наши биологические часы – циркадные ритмы.

Циркадные ритмы есть у всех живых организмов на нашей планете. Они контролируют интенсивность различных биологических процессов, например, выработку гормонов. Чаще всего циркадные ритмы привязаны к смене дня и ночи, но наш организм в том числе умеет очень хорошо подстраиваться под ежедневную рутину, «запоминая» по своим биологическим часам моменты, когда мы встаем и когда ложимся спать.

Большую роль в смене цикла «спать-бодрствовать» играет белок PER1. Когда его уровень в организме падает, наше сердцебиение замедляется, а уровень давления и температуры падает. Именно это и происходит в процессе сна. После пробуждения уровень повышается, «разгоняя» биологические процессы организма – мы чувствуем себя бодрее.

Неожиданное пробуждение по будильнику – всегда стресс для организма. Чтобы сделать его хотя бы немного меньше, организм начинает подстраивать циркадный ритм выработки белка PER1 под время звона будильника. Так наше тело старается сделать для себя стресс раннего пробуждения не столь сильным: еще во сне постепенно увеличивается сердечный ритм, давление, повышается гормональный фон. Со временем мозг настолько точно подстраивается под время пробуждения, что мы открываем глаза за несколько минут до звонка будильника. Прислушайтесь к себе: в эти моменты мы чувствуем себя намного бодрее, чем если бы проснулись от его звона.

Сколько времени живет фотон? Может ли фотон «умереть»?

В человеческом сознании все в мире подчиняется течению времени: от нашей собственной жизни до величественного танца галактик на просторах Вселенной. Но когда мы говорим о таких странных частицах как фотонах, наши представления о времени имеют мало общего с реальностью.

Известно, что фотоны – частицы света – имеют нулевую массу покоя. Именно это позволяет им перемещаться со скоростью света. Чем быстрее передвигается объект в пространстве, тем медленнее для него идет время относительно наблюдателя. Для фотона, летящего со скоростью света, оно вовсе останавливается.

Что это означает? Похоже, фотон вовсе не воспринимает течение времени. Миллиарды лет существования Вселенной, не говоря уже о времени жизни человека, для этой частицы проходят как одно мгновение. Более того, для фотона, летящего со скоростью света, все расстояния по направлению его движения сократятся до точки – вступает в действие эффект релятивистского сокращения длины. Получается, фотон с его точки зрения живет и существует лишь мгновение, никуда при этом не перемещаясь – пока не будет поглощен каким-либо объектом.

А с точки зрения нас – наблюдателей – фотон может существовать бесконечно, пересекая космическое пространство со скоростью света. Испущенный в самом начале рождения Вселенной, он может существовать до самого ее конца. С нашей точки зрения – вечность.

Почему радиация ассоциируется с зеленым цветом?

Какой цвет приходит нам в голову, когда речь идет о радиоактивных элементах? Наверняка, многие подумали о зеленом. Но правда заключается в том, что очень немногие радиоактивные вещества светятся сами по себе: свечение (или радиолюминесценция) возникает благодаря взаимодействию испускаемых частиц с окружающими их материалами. Это свечение может быть и желтым, и голубым, и желтоватым… Но почему-то именно зеленый цвет у нас плотно ассоциируется с радиацией.

Часы с радиевой краской на стрелке и цифрах

Виновником этого предрассудка, скорее всего, является радиоактивный металл радий. В начале 20 века наука сделала большой шаг вперед в исследовании природы радиации открытии новых радиоактивных элементов. Любопытство и желание привнести инновации заставляло людей использовать радиоактивные вещества, например, в массовом производстве бытовых товаров, тем более наука того времени еще не рассматривала радиоактивное излучение как нечто, опасное для человека. 

Одним из элементов, представлявших наибольший интерес являлся радий. На его основе изготавливали светящуюся краску, где радиоактивное излучение радия создавало радиолюминесценцию зеленого цвета. Это ведь так удобно: покрасить необходимые места радиевой краской, которая будет светиться в темноте долгие годы без каких-либо проблем! 

Подобную краску использовали для выделения цифр и стрелок в наручных или комнатных часах, на приборах, которыми приходилось пользоваться в темноте, в кабинах транспортных средств и даже в некоторых дизайнерских решениях. Когда же человечество наконец-то осознало опасность радиоактивного излучения, все стали в срочном порядке избавляться от вещей с радиевой краской. А зловещее зеленое свечение навсегда в общественном сознании стало ассоциироваться со словом «радиация».