Как и почему исчезает жизнь на Земле: Статьи экологии ➕1, 22.05.2021
22 мая — Международный день биологического разнообразия, он отмечается с 1995 года, чтобы привлечь внимание к важности сохранения жизни во всех ее проявлениях. Чем грозит человечеству оскудевание биоразнообразия и как с этим бороться? Plus-one.ru выбрал главное из последних отчетов WWF и Международного союза охраны природы и пообщался с главой WWF России Дмитрием Горшковым.
Современное биоразнообразие — результат миллиардов лет эволюции, а его сохранение — вызов. Дело не только в защите природы, но в первую очередь — безопасности и процветании человечества.
«Биологическое разнообразие — это сложный механизм, который поддерживает жизнь на планете. Мы едим, пьем и дышим благодаря тому, что он работает. Свою лепту вносят все животные и растения, иногда совершенно неожиданным образом. И чем выше уровень биологического разнообразия, тем устойчивей система»
Дмитрий Горшков, директор программы WWF России по сохранению биоразнообразия
Биоразнообразие представляет собой богатство видов животных, растений и микроорганизмов.
Научное описание получили около 1,7 млн видов (ежегодно это число увеличивается примерно на 10 тыс.), общее же их количество на Земле может составлять от 3 млн до 100 млн. ООН считает, что сейчас общее оценочное число видов животных и растений на Земле составляет около 8 млн (5,5 млн из них — насекомые).
В «Красном списке» Международного союза охраны природы (МСОП) числятся более 115 тыс. видов — около 75 тыс. видов животных и чуть больше 40 тыс. видов растений. Более 37 тыс. из них находится под угрозой исчезновения (имеет статусы «На грани полного исчезновения», «Исчезающие» и «Уязвимые»).
Из статистики МСОП видно, что за последние 20 лет число видов, находящихся под угрозой исчезновения, выросло примерно втрое — и среди животных, и среди растений.
Впрочем, в случае с охранными списками речь идет об уже описанных наукой видах и лишь о той их малой доле, что находится под тщательным наблюдением. Согласно оценкам ООН, под угрозой исчезновения находится 1 млн из 8 млн существующих в природе видов — более 12% всего биоразнообразия жизни.
Современные темпы исчезновения видов значительно (от десятков до сотен раз) выше, чем в последние 10 млн лет — и с годами этот показатель растет.
Скорость утраты биоразнообразия наглядно демонстрирует «Индекс живой планеты» (Living Planet Index). Его составляют исследователи Лондонского зоологического общества, которые ведут долгосрочные наблюдения за 16 тыс. популяций животных: млекопитающих, птиц, рыб, рептилий и амфибий.
«Согласно „Индексу живой планеты“, с 1970-го по 2016 год численность наблюдаемых популяций позвоночных на Земле снизилась на 68%. Больше всего за эти сорок с небольшим лет пострадали пресноводные виды — их стало меньше на 81%. Несомненно, утрата биоразнообразия значительна и в России, но у нас вопрос стоит не так остро, как в мире, — сокращение численности за упомянутый период составляет около 30%. Связано это в том числе с невысокой освоенностью территории нашей страны»
Дмитрий Горшков, директор программы WWF России по сохранению биоразнообразия
По оценкам ООН, при сохранении нынешних темпов сокращения биоразнообразия не удастся выполнить 80% (35 из 44) задач восьми Целей устойчивого развития, связанных с преодолением нищеты и голода, доступом к чистой воде, здоровьем, развитием городов, климатом, экосистемами океанов и суши.
Среди факторов, приведших к вымиранию видов, выделяют пять основных: деградация среды обитания, бездумное природопользование, распространение людьми инвазивных видов (чуждых для местных экосистем), загрязнение экосистем и изменение климата.
Для разных видов все эти факторы имеют разный «вес», однако наибольшую угрозу представляет утрата среды обитания из-за стремительной деградации экосистем.
«Уничтожение мест обитания обусловлено самой разной экономической деятельностью — развитием сельского хозяйства, урбанизацией, строительством дорог и трубопроводов. В четверти случаев исчезновение видов связано с интенсивным ростом производства продовольствия без оглядки на природу — это и вырубка лесов под сельхозугодья, и загрязнения удобрениями, и осушение болот»
Дмитрий Горшков, директор программы WWF России по сохранению биоразнообразия
Другая главная угроза биоразнообразию — бездумное природопользование, приводящее к уничтожению животных и растений.
«Еще четверть случаев утраты видов приходится на браконьерство, нелегальную торговлю животными и растениями, нерациональное использование, в первую очередь, промысловых видов. По нашим данным, нелегальный трафик диких животных в России занимает четвертое место среди разновидностей контрабанды, не считая перевозки наркотиков»
Дмитрий Горшков, директор программы WWF России по сохранению биоразнообразия
Чтобы остановить массовое вымирание видов, ООН готовит Глобальную рамочную программу в области биоразнообразия на период после 2020 года. Ожидается, что документ будет принят в этом году.
В черновой версии говорится, что к 2030 году 30% суши и Мирового океана должны стать природоохранными территориями и зонами устойчивого использования природных ресурсов.
Пока человечество довольно далеко от этой цели: под различными природоохранными режимами находятся 15,2% суши и 7,4% морской поверхности.
39,3% районов планеты, имеющих важнейшее значение для сохранения биоразнообразия, никак не защищены, а 41,5% защищены лишь частично.
«В России в ближайшие годы целесообразно уделять внимание не только созданию и поддержке ООПТ, но и иным мерам территориальной охраны, обеспечивающим сохранение дикой природы, рациональное природопользование, связанность охранных территорий. Конкретно сейчас надо сделать упор на сохранении пресноводных, морских арктических и степных экосистем. Нужно поддерживать и внедрение „зеленых“ технологий, уходить от „грязных“ способов производства»
Дмитрий Горшков, директор программы WWF России по сохранению биоразнообразия
Людям здесь не место
10 фактов о природоохранных территориях России и мира
Человек эпохи Разрушения
Как Леонардо Ди Каприо спасает планету от себе подобных
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.
Дзен.
Автор
Илья Арзуманов
Иллюстрация
Кристина Бутырина
Инфографики
Константин Чернов
Почему редкие виды растений исчезают с лица Земли: Статьи экологии ➕1, 07.06.2022
Эксперты Британского королевского ботанического сада сообщили, что исчезающие виды растений в мире составляют 40% от всего разнообразия флоры. Этот вывод был сделан в отчете за 2020 год, подготовленном по результатам исследований 210 ученых из 42 стран. Для сравнения: в 2016 году на грани вымирания находилось 20% видов растительности. Темпы, с которыми планета теряет свой зеленый покров, ставят под угрозу существование многих живых организмов, в том числе человека. Plus-one.ru — о том, почему вымирают растения и к каким последствиям это может привести.
Прострел раскрытый (Pulsatilla patens)
Фото: iStock
Каждые три года в мире вымирает около восьми видов растительности.
Подсчеты ведутся с начала XIX века. Этот пугающий темп в 500 раз превышает естественный уровень исчезновения видов, связанный с эволюцией.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Ecology & Evolution, с 1750 года разнообразие флоры сократилось на 571 вид. Однако точно подсчитать, сколько исчезло видов растений, невозможно, поэтому не исключено, что реальные цифры еще больше. Иногда исчезнувшую культуру повторно обнаруживают в природе. Так произошло с гибискусом Hibiscadelphus woodii, обнаруженным спустя несколько лет после занесения в категорию вымерших. Но чаще всего потеря оказывается безвозвратной.
Редкие и вымирающие виды растений находятся под охраной государств, но спасти удается лишь некоторые из них. Так, в 2003 году погибли последние экземпляры оливы Святой Елены, несмотря на меры, принятые для восстановления этой культуры.
Как и почему исчезает жизнь на Земле
Plus-one.
ru рассказывает о массовом вымирании видов
Ученые из Университета Стелленбоша, Университета Маккуори, Тюменского государственного университета и других научных центров выяснили, что на вымирание растений сильнее всего влияют урбанизация и сельское хозяйство — вырубка лесов, распахивание земель, изменение состава почвы. Также специалисты выделили другие факторы сокращения разнообразия флоры.
Борщевик
Фото: iStock
Это культуры, которые были привезены из других стран или регионов. Некоторые из них начинают угнетать местную флору. Один из самых опасных сорняков — борщевик Сосновского, завезенный с Кавказа в качестве корма для крупного рогатого скота. Только в Подмосковье он занял более 30 тыс. га земли. Еще один пример — золотарник канадский. Его планировали выращивать как лекарственную и медоносную культуру. Позднее выяснилось, что он стремительно разрастается и выделяет вещества, уничтожающие другие травы, в том числе виды исчезающих растений.
Фото: iStock
Строительство плотин и наполнение водохранилищ разрушает русло водоемов, приводит к обмелению притоков ручьев и рек, затапливанию берегов. Так, из-за Иркутской ГЭС более 600 км2 земель скрылись под водой. Заболоченная почва накапливает соли и становится безжизненной. Даже после осушения территорий прежний растительный покров не восстанавливается.
Кроме того, крупные ГЭС задерживают органику, которую приносят потоки воды. Это приводит к выделению больших объемов парниковых газов и ускоряет процесс глобального потепления. По данным Всемирного фонда дикой природы, изменение климата, в том числе частые и продолжительные засухи, может уничтожить около 50% растительности к 2080 году. Пострадает и сельское хозяйство: ведущий научный сотрудник Института физики атмосферы РАН Алексей Елисеев отметил, что из-за глобального потепления в России может не остаться территорий, пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур.
Сбор и контрабанда редких лекарственных трав. Например, в Красную книгу России внесен женьшень настоящий. Вывоз его целебного корня в Китай, Японию и другие страны запрещен, но это не останавливает браконьеров.
Промышленное сельское хозяйство. Некоторые культуры уничтожаются специально. Так, молочай считают сорняком. Его скашивают и травят гербицидами.
Сокращение численности насекомых. Исчезновение видов растений также связано с уничтожением их опылителей. Многие виды пчел и шмелей, от которых зависит урожайность большинства сельскохозяйственных культур, находятся под угрозой вымирания. Одна из причин — заражение пыльцы пестицидами, опасными для насекомых.
Чрезмерный выпас скота. При интенсивном выпасе травы не успевают восстановиться. Некоторые виды полностью исчезают с пастбищ, уступая место несъедобным или менее привлекательным для животных культурам.
Трехпалый ленивец
Фото: iStock
Без растительности невозможна жизнь на Земле.
Но даже потеря отдельных ее видов может привести к необратимым последствиям:
Нарушение экосистемы. Каждый вид растений играет уникальную роль в экосистеме леса. Корни трав и деревьев переплетаются для обмена питательными веществами. Отмирая, зеленые части растений становятся удобрением, обогащающим почву. Сокращение разнообразия флоры нарушает этот баланс, независимо от того, какие виды растений исчезают.
Вымирание животных. На планете существуют млекопитающие с довольно ограниченным рационом. Так, трехпалый ленивец ест только листья деревьев Cecropia palmata и Spondias lutea, а большая панда не сможет выжить без бамбука.
Угроза голода. Сельскохозяйственные растения, исчезнувшие навсегда, снижают шансы прокормить человечество, численность которого постоянно растет. Так, эксперты Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) прогнозируют, что из-за глобального потепления к 2055 году исчезнет от 16% до 22% видов картофеля, бобов и орехов.
Речь идет о диких разновидностях, но их генетический материал важен для выведения новых сортов, способных противостоять засухам, засоленности почв и другим неблагоприятным условиям.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.
Автор
Вера Жихарева
Наука исчезновений
Представьте, что вы могли бы сделать с машиной, которая заставляла бы вещи исчезать.
Для вдохновения можно почитать книги: В греческой мифологии богиня Афина носила шапку-невидимку во время Троянской войны. Эта же шапка помогала полубогу Персею, который носил ее, чтобы спрятаться от Медузы, монстра, который мог превратить кого-то в камень, просто взглянув на него. В книгах J.R.R. Толкина, Бильбо Бэггинс нашел кольцо, которое могло сделать его невидимым; он передал его своему племяннику Фродо. И, конечно же, есть бедный Гарри Поттер, который использовал свой плащ-невидимку, чтобы шпионить за одноклассниками и учителями, прятаться от драконов или избегать определенных заклинаний, наложенных на него его врагами.
Теперь, когда у вас есть некоторые идеи, пришло время для сложной части: создания плаща. Для этого нужно отказаться от научной фантастики и обратиться к реальной науке. Два начальных вопроса: как использовать видимые материалы для создания чего-то, что должно быть невидимым? Как бы вы это увидели?
«Если бы я этим занимался, то сделал бы свое устройство-невидимку дистанционным переключателем включения/выключения», — говорит Стивен Каммер, инженер из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина. «выключено» во время сборки. И если бы я потерял его из виду, у меня был бы хотя бы шанс найти его, выключив его».
Каммер думал об этом: в октябре 2006 года Каммер был частью группы ученых из Дьюка, включая Дэвида Р. Смита и Дэвида Шурига, которые построили первую в мире версию плаща-невидимки. Их вдохновила работа британского физика Джона Пендри, который в мае 2006 года показал, что плащ-невидимка возможен. И Пендри был не единственным, кто думал об исчезновении — примерно в то же время шотландский физик по имени Ульф Леонхардт опубликовал статью о создании маскирующего устройства.
Менее полдюйма в высоту и пять дюймов в ширину, это маскирующее устройство могло управлять микроволнами вокруг себя. Объект, который нужно скрыть, будет помещен в центр.
|
| Джек Дж. Мок, Лаборатория Д. Смита/Университет Дьюка |
Это было не просто и не идеально, говорит Каммер. «Как это часто бывает в науке и исследованиях, с первого раза это не сработало. Потребовалось несколько переделок, прежде чем мы создали что-то, что работало достаточно хорошо».
Устройство мало чем напоминало плащ — по крайней мере, не тот, который можно носить. Это было больше похоже на набор круглых заборов, вложенных друг в друга, с местом внутри для скрытия объекта. Но вблизи, если бы у вас была мощная лупа, вы бы увидели крошечные металлические круги и стержни, которые создавали замысловатые узоры на всех этих заборах. Эти мелкие детали — одна из причин, почему плащ работает.
Устройство было небольшим, около 5 дюймов в диаметре (примерно диаметр компакт-диска). Кроме того, этот первый плащ работал не так, как у Гарри Поттера — ученые не видели, чтобы что-то исчезло.
Конечно, не ожидали. Та первая версия плаща-невидимки не защищала объекты от видимого света. Вместо этого он скрыл вещи от типа излучения, называемого микроволнами.
Перемещение микроволновых печей
Плащ-невидимка должен обманывать кого-либо или что-либо, кто может наблюдать. Чтобы понять, как что-то может быть невидимым, важно понять, как мы видим.
Люди видят только объекты, которые отражают световые волны. Эти волны попадают в глаз, а затем обрабатываются мозгом. Но если объект не отражает свет, то волны не попадают в глаз, и мозг не обрабатывает. Задача создания плаща-невидимки состоит в том, чтобы построить что-то, что не будет отражать или каким-либо образом прерывать волны света.
Видимый свет имеет более короткие длины волн и более высокие частоты, чем микроволновое излучение.
|
| НАСА |
Так будет сложнее построить плащ, скрывающий предметы от видимого света. Свет — это тип излучения, и все излучение распространяется волнами. Волны излучения движутся в пространстве примерно так же, как волны воды. И точно так же, как волны в океане имеют высокие точки, называемые гребнями, и низкие точки, называемые впадинами, радиационные волны имеют гребни и впадины. Однако, в отличие от водяных волн, волны излучения состоят из электрических и магнитных полей, которые вместе движутся в пространстве.
Ученые могут многое узнать о волне, измерив две вещи: ее длину и частоту. Длина волны — это расстояние от одного гребня до другого, а частота — это количество волн, проходящих мимо точки за одну секунду. Микроволны, например, более распространены, чем видимый свет — это означает, что они имеют более длинные волны и более низкие частоты, чем видимый свет. (Например, микроволновые печи нагревают пищу микроволнами длиной около 13 сантиметров или около 5 дюймов.
) Во всех видах излучения частота и длина волны связаны — чем выше частота, тем короче длина волны. Волны излучения различаются по частоте и длине волны, и все различные типы волн вместе называются «электромагнитным спектром».
В Дюке инженеры направили микроволновое излучение на свое устройство и провели измерения. После эксперимента они посмотрели на данные. Согласно их измерениям, устройство перетасовывало микроволновое излучение вокруг цилиндра, который находится посередине. Затем на другой стороне устройства волны возобновили свой ход — как будто ничего не произошло.
Другими словами, волны излучения двигались вокруг устройства, как водяные волны двигаются вокруг камня посреди ручья. Эти крошечные металлические круги и стержни были предназначены для изменения направления электрических и магнитных полей волн. Изменяя эти поля правильным образом, плащ мог перемещать волны вокруг себя.
После того первого успешного испытания в лабораториях от Северной Каролины до Калифорнии, от Испании до Гонконга ученые стремились найти способы сделать невидимость реальностью.
Ученые Дьюка вошли в историю с микроволнами, но теперь ученые хотят пойти дальше — и они это делают.
Прошлым летом, например, две независимые группы ученых объявили, что создали плащи, работающие с видимым светом. К сожалению, эти плащи крошечные, настолько крошечные, что все, что они могут скрыть, это вещи настолько маленькие, что люди уже не могут их видеть. Кроме того, исследователи перенаправили только излучение, которое находится в дальнем красном конце электромагнитного спектра — излучение с низкой частотой и длинными волнами.
Несмотря на эти проблемы, эти открытия являются важным шагом вперед в науке об исчезновениях и показывают, что плащ, который может скрывать вещи от посторонних глаз, может быть не за горами.
Чудесные метаматериалы
Плащи-невидимки остались бы невозможными, навсегда запертыми в научной фантастике, если бы не разработка метаматериалов. В переводе с греческого «мета» означает запредельное, и метаматериалы могут делать вещи, выходящие за рамки того, что мы видим в естественном мире — например, перетасовывать световые волны вокруг объекта, а затем соединять их вместе.
«Мы создаем материалы, которых не существует в природе, и которые обладают физическим явлением, не существующим в природе», — говорит инженер Денчо Генов. «Это самое интересное». Генов разрабатывает и производит метаматериалы, например те, которые используются для маскировки, в Техническом университете Луизианы в Растоне, штат Луизиана.
Плащ-невидимка, вероятно, не будет первым крупным достижением в области метаматериалов. Другие приложения не менее интересны. Например, во многих лабораториях ученые работают над созданием гиперлинзы.
Линза — это устройство, обычно сделанное из стекла, которое может изменять направление световых волн. Линзы используются в микроскопах и камерах для фокусировки света, что позволяет исследователю видеть мелкие предметы, а фотографу делать снимки объектов, находящихся далеко.
Однако гиперлинза должна быть сделана из метаматериалов.
А поскольку метаматериалы могут делать со светом то, чего не могут обычные материалы, гиперлинза может стать мощным инструментом. Гиперлинза позволит исследователям видеть вещи в наименьшем масштабе, какой только можно вообразить — с длиной волны видимого света.
Генов отмечает, что наука о метаматериалах движима воображением: если кто-то может придумать идею нового поведения света, инженеры смогут найти способ разработать устройство с использованием метаматериалов. «Нам нужны люди, которые могут представить», — говорит он.
Наука о метаматериалах только формируется
Идея невидимости фигурировала в книгах на протяжении веков, но наука о метаматериалах находится в своей первой главе. Ученые в восторге от возможностей. С 2006 года многие лаборатории изучают другие виды метаматериалов, в которых используется не только видимый свет. На самом деле ученые обнаружили, что почти любой вид волны может реагировать на метаматериалы.
В Политехническом университете Валенсии в Испании Хосе Санчес-Деэса занимается акустикой, или наукой о звуке.
Точно так же, как плащ-невидимка тасует волны света, «акустический» плащ будет тасовать волны звука способом, которого нет в природе. Например, в оркестровом зале акустический плащ мог перенаправлять звуковые волны — так что кто-то, сидящий за колонной, слышал тот же концерт, что и остальная публика, без искажений.
Санчес-Дехеса, инженер, недавно показал, что можно построить такой акустический плащ, хотя он сомневается, что мы увидим его в ближайшее время. «В принципе, это возможно», — говорит он, но, по его словам, сделать это может быть невозможно.
Другие ученые изучают способы использования более крупных метаматериалов в качестве щитов вокруг островов или нефтяных вышек для защиты от цунами. Цунами — это гигантская разрушительная волна. Метаматериал перенаправит цунами вокруг буровой установки или острова, и волна продолжит свое путешествие с другой стороны, не причинив никакого вреда.
Одна из самых странных новых идей для метаматериалов пришла от группы, в которую входил Генов, когда он был исследователем в Калифорнийском университете в Беркли.
Там он работал с Сян Чжаном и другими инженерами над идеей «сокрытия материи». Точно так же, как оптический плащ может перенаправлять свет, материальный плащ может перенаправлять что-то твердое, например, пулю. Генов говорит, что плащ из материи, если бы его можно было построить, был бы идеальным пуленепробиваемым жилетом. Пуля, приближаясь к жилету, фактически разделялась на несколько частей и перемещалась вокруг человека, а затем снова формировалась с другой стороны.
Генов говорит, что история метаматериалов и маскирующих устройств только начинается, и что, вероятно, в ближайшем будущем мы увидим гораздо больше странных, новых устройств. Прямо сейчас ученые круглосуточно работают над созданием как можно большего количества странных новых устройств.
«Они еще не совершенны, но мы в начале науки», — говорит Генов. «Мы на вершине айсберга, а айсберг очень глубокий».
Going Deeper:
Дополнительная информация
Вопросы по статье
Исчезающие стеклянные стержни: Преломление света2 90 Стеклянные предметы видны, потому что они отражают часть падающего на них света и искривляют или преломляют свет, проходящий через них.
Если вы устраните отражение и преломление стеклянным объектом, вы можете заставить этот объект исчезнуть.Тема:
Восприятие
Свет, цвет и видение
Физика
Light
Волны
Ключевые слова:
преобразование
NGSS и EP & CS:
NGSS и EP & CS:
NGSS и EP & CS:
NGSS и EP & CS:
NGSS.
CCC
Причина и следствие
Структура и функция
Видеодемонстрация
Инструменты и материалы
- Стакан
- Растительное масло (мы обнаружили, что бренд Wesson работает лучше всего; не используйте «облегченное» масло)
- Одна или несколько палочек для перемешивания из пирекса или другие небольшие предметы из прозрачного стекла, такие как шарики, линзы или пробирки.
- Дополнительно: стеклянная пипетка, стеклянная увеличительная линза.
Сборка
Налейте в чашу немного растительного масла.
Действия и уведомление
Погрузите стеклянный предмет в масло. Обратите внимание, что объект становится труднее увидеть. Остается только призрачное изображение объекта. (Примечание: если вы делаете это в качестве демонстрации, держите зрителей на расстоянии, чтобы им было труднее увидеть объект-призрак.)
Поэкспериментируйте с различными стеклянными предметами, например прозрачными шариками, линзами и необычной стеклянной посудой. Некоторые растворяются в масле более полно, чем другие.
Вы можете заставить пипетку исчезнуть на глазах, погрузив ее в воду, а затем всосав масло в пипетку.
Если у вас есть увеличительное стекло, погрузите его в масло. Обратите внимание, что он не увеличивает изображения, когда он погружен в воду.
Что происходит?
Вы видите стеклянный предмет, потому что он и отражает, и преломляет свет.
Когда свет, путешествуя по воздуху, сталкивается со стеклянной поверхностью под углом, часть света отражается. Остальной свет продолжает идти, но он искривляется или преломляется, когда движется от воздуха к стеклу.
Когда свет переходит из воздуха в стекло, он замедляется. Именно это изменение скорости заставляет свет отражаться и преломляться при переходе от одного прозрачного материала (воздуха) к другому (стеклу). Каждый материал имеет показатель преломления, который связан со скоростью света в материале. Чем выше показатель преломления материала, тем медленнее свет распространяется в этом материале.
Чем меньше разница в скорости между двумя прозрачными материалами, тем меньше будет отражение на границе и тем меньше будет преломление проходящего света. Если прозрачный объект окружен другим материалом с таким же показателем преломления, то скорость света не изменится при попадании в объект. Не будет отражения и преломления, и объект будет невидим.
Растительное масло Wesson имеет почти такой же показатель преломления (n), что и стекло Pyrex (n = 1,474).
Различные типы стекла имеют разные показатели преломления. В масле Wesson пирекс исчезает, но другие типы стекла, такие как крон или бесцветное стекло, остаются видимыми. К счастью для нас, большая часть лабораторной посуды и посуды для домашних кухонь производится из стекла Pyrex.
Для большинства стекол Pyrex соответствие индекса с маслом Wesson не идеально. Это связано с тем, что стекло Pyrex имеет внутреннюю деформацию, из-за которой его показатель преломления меняется в разных местах объекта. Даже если вы можете сопоставить показатель преломления, например, для одной части палочки для перемешивания из пирекса, совпадение не будет идеальным для других частей палочки. Поэтому призрачное изображение стержня остается даже при наилучшем совпадении индексов.
Показатель преломления масла (и стекла тоже) зависит от температуры. Эта демонстрация будет работать лучше в некоторые дни, чем в другие.
Дальше
Показатель преломления иногда называют оптической плотностью, но оптическая плотность не совпадает с массовой плотностью.
Два материала могут иметь разную массовую плотность, даже если они имеют одинаковый показатель преломления. Хотя стекло Pyrex и масло Wesson имеют одинаковые показатели преломления, Pyrex тонет в масле Wesson, потому что оно имеет более высокую массовую плотность, чем масло. Масло Wesson имеет более высокий показатель преломления, чем вода (n = 1,33), но более низкую массовую плотность, поэтому оно плавает на воде. Показатель преломления зависит не только от плотности, но и от химического состава материала.
Вы можете заставить стекло Pyrex исчезнуть, погрузив его в глицерин или минеральное масло. Однако минеральное масло бывает разного веса, и каждый сорт имеет свой показатель преломления. Чтобы соответствовать показателю преломления стекла Pyrex, вам понадобится смесь минеральных масел разной плотности. Чтобы создать правильную смесь, поместите предмет из стекла Pyrex в большой стеклянный стакан и налейте достаточно тяжелого минерального масла, чтобы он частично погрузился.
