Эксперимент Ван Гельмонта: растения не получают биомассу из почвы для своего роста, откуда они ее берут?
Конец XVI и начало XVII веков ознаменовались резким ростом количества научных открытий. Часть ученых еще была подвержена мракобесным идеям средневековья, но уже появилась поросль пытливых умов, которые начали подлинно научные изыскания.
Одним из таких ученых был Ян Баптиста ван Гельмонт, который хоть и поддался очарованию алхимии, но старался подойти к своим изысканиям с истинно научной точки зрения. Правда не всегда из результатов экспериментов голландцу удавалось сделать истинные выводы.
Эксперимент Ян Баптиста ван Гельмонта
Одним из важнейших научных экспериментов ван Гельмонта стала попытка установить, откуда растения получают массу для своего развития.
Тогда ученые предполагали, что все необходимые вещества растения получают из почвы. Именно это и решил проверить голландский ученый.
Для своего эксперимента он взял иву — растение неприхотливое в питании, а главное очень быстро растущее.
Ян взял большой горшок, подготовил предварительно почву массой в 80 кг, затем засыпал ее в тару и посадил саженец, чей вес в 2 кг также определил заранее. Далее он только поливал свой саженец, причем исключительно дождевой водой — чистота опыта должна была создать условия схожие с природными. Никаких привычных нам подкормок специалист в землю не вносил.
Эксперимент ван Гельмонта длился пять лет, по завершении которого выросшее дерево выкопали из горшка. Взвешивание растения показало, что его масса увеличилась примерно на 74 кг, а масса почвы уменьшилась весьма незначительно — примерно на 60 грамм.
Поскольку дерево росло изолировано от другой почвы, то и получить какую-либо прибавку к массе за счет иной земли оно не могло. Основываясь на результатах взвешиваний, ван Гельмонт пришел к выводу, что почва, если и важна для растений, то уж строительным материалом для его роста не является точно. Сделав правильный вывод насчет почвы, голландец тут же совершил хотя и логичную, но все же грубейшую ошибку.
Ян рассуждал следующим образом: набор массы не мог происходить за счет почвы в которой оно росло, следовательно, источником роста послужило некое иное вещество. Но никакого иного притока вещества к растению кроме воды, которой экспериментатор поливал иву, не было. Вот ван Гельмонт и пришел к выводу, что растения получают необходимые для роста вещества из воды.
Установить сколько воды пришлось затратить на полив было невозможно, хотя ее количество видимо превышало 74 кг. Но это не смущало ученого — ведь об испарении жидкости было хорошо известно и в те времена.
На самом деле, несмотря на совершенно неверные выводы из своего эксперимента, ван Гельмонт совершил подлинный научный прорыв.
Прошло еще два столетия и ученые смогли установить, что необходимый дереву углерод получается после поглощения растением атмосферного углекислого газа. А еще через век появилось подлинно научное трактование роста растений — был открыт фотосинтез и исследованы превращения веществ в этом процессе.
Среди других научных работ голландца хочется упомянуть то, что он вступил в противостояние со специалистами тогдашней медицины и деятелями религии, которые были уверены, что можно исцелить раненого, путем манипуляций над оружием нанесшим рану. Также именно ван Гельмонт первый стал употреблять слово «газ» для описания одного из основных состояний вещества.
О каких еще интересных экспериментах вам известно? Напишите нам в комментариях.
Источник
Масса Земли увеличивается или уменьшается?
Интересный вопрос: меняется ли масса нашей планеты? С одной стороны, физические законы говорят нам, что ничего не может появиться на планете ниоткуда – если человек создает новые объекты, то для их изготовления используются ресурсы. Одна масса вещества порождает другую. С другой же стороны, наша планета все же становится немного, но легче год от года. Но как такое может быть?
Ученые подсчитали, что каждый год наша планета «прирастает» космической пылью. На планету падает около 40 тысяч тонн различного мусора из окружающего нас вовсе не пустого пространства. Но есть и обратные процессы, более весомые. Так, каждый год наша Земля отдает в космос почти 95 тысяч тонн водорода в его газообразном состоянии. Но играют роль и другие процессы, уже не столь масштабные. Например, происходящий в ядре планеты радиоактивный распад лишает ее 160 тонн массы ежегодно. Улетучивается из атмосферы и гелий – около 1 600 тонн каждый год. А запускаемые людьми на орбиту планеты аппараты составляют относительно ничтожный процент – это всего несколько сотен тонн.
Несложные подсчеты позволяют дать довольно точную оценку – планета теряет каждый год около 50 тысяч тонн своей массы. Это кажется внушительной цифрой. Вот только масса всей планеты составляет почти 6 миллиардов триллионов тонн! С такими темпами истощения ее веса хватит на 120 тысяч триллионов лет. Срок просто невероятный, с учетом того, что возраст Земли в миллионы раз меньше, как и самой Вселенной. Так что можно смело утверждать, что столь незначительная потеря планетой своего веса ни влияет ни на нее саму, ни на обитающее на ней человечество. А если (даже точнее – когда) Земле суждено будет погибнуть, то это произойдет явно не из-за естественной потери ею своего веса.
Источник
Увеличивается ли масса Земли?
Один из подписчиков прислал мне следующий вопрос:
Здравствуйте, говорят, что гравитация Земли не меняется и масса Земли не меняется. Но при этом древние города и стоянки древних людей покрыты многометровым слоем почвы (пыли, песка и т.п.) Ведь судя по глубине раскопок, ясно, что планета Земля прибавляет в весе за счёт притянутой космической пыли, метеоритиков и метеоритов. И 10 метров толщи по всей поверхности не существенно для массы планеты?
Действительно ежегодно на Землю падает около 40 тыс. тонн вещества. Это космическая пыль и метеориты. Однако об увеличении массы Земли говорить не приходится, так как вместе с этим каждый год планета теряет около 100 тыс. тонн атмосферных газов.
Считается, что такое превосходство потерь массы обусловленно техногенной деятельностью человека и в прошлом прирост массы был примерно равен потерям, так что масса планеты оставалась неизменной.
То что древние города находятся под многометровым слоем почвы вызвано не падением космической пыли, а эрозией и переносом грунта.
Это можно сравнить с тем как зимой сильный ветер переметает, уже выпавший, снег с места на место где-то оставляя голую землю, а где-то создавая огромные сугробы. Так же в течении тысяч лет ветер и дожди переносят частицы грунта засыпая одни места и открывая другие.
Те кто бывал в пустыне или степи могли наблюдать как после сильного ветра улицы засыпаны пылью или песком, так за тысячи лет огромные города оказываются глубоко под землёй.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник
Масса Земли увеличивается или уменьшается?
Интересный вопрос: меняется ли масса нашей планеты? С одной стороны, физические законы говорят нам, что ничего не может появиться на планете ниоткуда – если человек создает новые объекты, то для их изготовления используются ресурсы. Одна масса вещества порождает другую. С другой же стороны, наша планета все же становится немного, но легче год от года. Но как такое может быть?
Ученые подсчитали, что каждый год наша планета «прирастает» космической пылью. На планету падает около 40 тысяч тонн различного мусора из окружающего нас вовсе не пустого пространства. Но есть и обратные процессы, более весомые. Так, каждый год наша Земля отдает в космос почти 95 тысяч тонн водорода в его газообразном состоянии. Но играют роль и другие процессы, уже не столь масштабные. Например, происходящий в ядре планеты радиоактивный распад лишает ее 160 тонн массы ежегодно. Улетучивается из атмосферы и гелий – около 1 600 тонн каждый год. А запускаемые людьми на орбиту планеты аппараты составляют относительно ничтожный процент – это всего несколько сотен тонн.
Несложные подсчеты позволяют дать довольно точную оценку – планета теряет каждый год около 50 тысяч тонн своей массы. Это кажется внушительной цифрой. Вот только масса всей планеты составляет почти 6 миллиардов триллионов тонн! С такими темпами истощения ее веса хватит на 120 тысяч триллионов лет. Срок просто невероятный, с учетом того, что возраст Земли в миллионы раз меньше, как и самой Вселенной. Так что можно смело утверждать, что столь незначительная потеря планетой своего веса ни влияет ни на нее саму, ни на обитающее на ней человечество. А если (даже точнее – когда) Земле суждено будет погибнуть, то это произойдет явно не из-за естественной потери ею своего веса.
Источник
Ежегодно к массе Земли прибавляется более 5000 тонн космической пыли
Микрометеорит под микроскопом
Собранные учёными в Антарктиде данные говорят о том, что масса Земли ежегодно увеличивается в среднем на 5200 тонн за счёт микрометеоритов – то есть, космической пыли. 80% этого материала когда-то принадлежало кометам, остальное – астероидам.
Эти данные стали результатом 20-летней работы международной команды учёных из французского национального центра научных исследований, университета Париж-Сакле, национального музея естественной истории, французского полярного института, а также институтов США и Британии.
Микрометеориты – это частицы, ранее принадлежавшие кометам и астероидам, имеющие размер от 30 до 200 мкм, и упавшие на поверхность нашей планеты из космоса.
В течение шести экспедиций, проходивших в последние два десятилетия, французские учёные собирали эти микрометеориты на франко-итальянской антарктической станции «Конкордия», расположенной в 1100 км от земли Адели (сектор Антарктики, на который претендует Франция).
Сбор микрометеоритов
Эта станция считается идеальным местом для сбора микрометеоритов, поскольку там выпадает мало снега, и практически нет пыли земного происхождения. Из траншей двухметровой глубины исследователи собирали снег, и потом подсчитывали количество находящихся в нём частиц пыли. Собранный за 20 лет материал позволяет предположить, что при экстраполяции на всю планету получится ежегодный прирост массы Земли в 5200 тонн (или 9 грамм на квадратный километр в год).
Как пояснил ведущий исследователь Жин Дюпра из французского Национального центра научных исследований, микрометеориты – основной источник внеземного материала для нашей планеты. По его словам, обычные крупные метеориты падают на Землю в количестве не более десяти тонн в год.
Также команда пояснила, почему эта пыль не сгорает в верхних слоях атмосферы. Разогрев падающей частицы зависит от нескольких факторов – в частности, её массы, угла входа в атмосферу и начальной скорости. Металл, срываемый с поверхности падающих частиц, окисляется, и образующиеся оксиды, гидроксиды и карбонаты металлов конденсируются в частицы размером в несколько нанометров, которые называют «метеоритным дымом». Эти частицы летают в атмосфере под воздействием циркуляции воздуха, пока не упадут на поверхность, где их прирост можно оценить при помощи изотопных методов.
Учёные говорят, что их исследование позволяет лучше понять роль межпланетных частиц пыли в снабжении молодой Земли водой и углеродистыми молекулами.
Источник