Почему горит огонь
Мира и её мама ухаживали за своим миниатюрным садом, расположенным среди цветочных клумб большого сада в Сан-Франциско. «Мам, почему огонь сжигает дерево, а потом исчезает? Куда он девается?» — спросила Мира, указывая на небольшой контролируемый костёр, который она соорудила из веток. Её мама улыбнулась: «Это фантастический вопрос, Мира, и его исследовали даже великие учёные!»
В этот момент подошел Теодоро, соседский мальчик со средне-длинными волнистыми песочно-каштановыми волосами. «Да, вот, когда бревно горит, оно превращается в золу, но есть же ещё тепло и свет! Откуда взялась эта энергия?» — спросил он, почесывая голову. Мама Миры объяснила: «Это, мои дорогие, горение. Это химический процесс, при котором вещество быстро реагирует с окислителем, обычно кислородом, выделяя тепло и свет».
Тендаи, который до этого тихо наблюдал, вдруг сказал: «Значит, это не магия? Это… наука?» Мама Миры улыбнулась. «Именно! Долгое время люди *думали*, что огонь волшебный, но умные мыслители начали спрашивать «почему?» и искать ответы». Она указала на потрёпанную книгу на столе на веранде. «Один из таких мыслителей жил довольно давно, и его имя может показаться вам знакомым, если вы когда-либо изучали химию».
Это было время невероятного прогресса, но также и великих тайн. Встречайте Антуана-Лорана де Лавуазье, французского химика, родившегося в тысяча семьсот сорок третьем году. Лавуазье, которого часто называют «отцом современной химии», не довольствовался просто использованием огня; он хотел понять его. Он также был сборщиком налогов, что сделало его непопулярным во время революции, но он был невероятно точен и методичен в своей научной работе.
Однажды вечером, засидевшись допоздна в своей лаборатории, Лавуазье повернулся к жене, Мари-Анн Пьеретт Польз, которая также была его лаборанткой: «Мари, ты когда-нибудь задумывалась, что связывает пламя с воздухом, которым мы дышим? Кажется, всё исчезает в никуда». Говорят, сам Лавуазье однажды заявил: «Ничто не теряется, ничто не создаётся, всё преобразуется».
Лавуазье тщательно измерял массу предметов до и после их сжигания. Он обнаружил, что когда что-то горит, оно соединяется с кислородом из воздуха. Это соединение не заставляет вещи исчезать; вместо этого оно их преобразует! Огонь — это не элемент; это химическая реакция! Он также идентифицировал кислород и водород, произведя революцию в нашем понимании химии.
Открытие Лавуазье изменило наше понимание всего: от двигателей до кулинарии! Оно привело к разработке двигателей внутреннего сгорания, которые приводят в движение большинство современных легковых и грузовых автомобилей. Оно помогло нам понять, как наши тела используют пищу для получения энергии — что также является формой сгорания! Знаете ли вы, что энергия, выделяемая одной молнией, может достигать одного миллиарда джоулей? Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией небольшой город на короткое время!
Вернувшись в миниатюрный сад, Мира воскликнула: «Значит, дерево не исчезает, оно просто превращается в другие вещества, такие как зола и газы, которые смешиваются с воздухом!» Теодоро добавил: «А тепло и свет — это просто энергия, высвобождающаяся, когда дерево соединяется с кислородом! Ух ты!» Ее мама улыбнулась: «Именно! Лавуазье помог нам понять, что материя меняет форму, но не исчезает».
Тендаи, только что пришедший, сказал: «Это как когда печешь торт! Ингредиенты меняются, но они все равно там, просто в другой форме». Мира добавила: «Или когда дышишь! Ты вдыхаешь кислород и выдыхаешь углекислый газ, совершенно другой газ!» Теодоро подхватил: «Это как ржавчина, образующаяся на металле. Металл все еще там, но теперь он соединился с кислородом, образуя ржавчину!»
«Горение — это химическая реакция, которая преобразует материю и высвобождает энергию!» — заявила Мира, записывая в свой блокнот. Затем Тендаи задумался: «Если для горения нужен кислород, что происходит на планетах, где его нет?» Трое друзей размышляли над этой загадкой, их любопытство разгорелось для совершенно нового научного исследования!