От чашки Петри до кружки Архимеда

Несмотря на лето, занятия в нашей не совсем серьёзной школе продолжаются. Тема нового урока-теста — чашка. Да, самая простая чашка, из которой мы пьём чай, кофе или компот. Но в каждом глотке из этой ёмкости можно найти немалую дозу науки.
1/10
Один из посетителей музея процитировал слова экскурсовода: «Мощность была относительно небольшой, это как всему Обнинску сварить по чашечке кофе». О чём вообще идёт речь? Что это за музей?

Первая в мире атомная электростанция была запущена в Обнинске в 1954 году. Мощность её действительно была небольшой — 5 МВт. Для сравнения: сейчас Ленинградская АЭС мощнее в 800 с лишним раз — 4386 МВт. Но создание установки, способной превращать ядерный распад в мирное электричество, стало огромным прорывом для всего человечества. Обнинская АЭС была выведена из эксплуатации в 2002 году. А в 2009‑м на её базе был создан музей атомной энергетики, куда можно попасть на экскурсию.
2/10
Теперь давайте договоримся о терминах. Чем чашка отличается от кружки?

Значение слова в языке далеко не всегда можно формально определить. Подумайте, например, о разнице между рубашкой и сорочкой или о том, можно ли арахис называть орехом, ведь с точки зрения ботаники он совсем не орех. Словари могут писать одно, а реальное употребление оказывается совсем другим. То же самое и с чашкой и кружкой. Дело в том, что язык человеческий — явление нечёткое, это вам не физика какая-нибудь.
3/10
Как называется литературный приём типа «выпил чашку», «съел тарелку» и т. д.?

«Выпить чашку» — классический пример метонимии. Словарь литературных терминов даёт такое определение: «вид тропа, в основе которого лежит ассоциация по смежности». Часто метонимию путают с метафорой. Разница в том, что в метонимии одно слово заменяется другим просто потому, что предметы оказались рядом, а метафора — это скорее про образное сравнение. Например, «выпил чашку» — метонимия, а «не жизнь, а чашка горячего шоколада с корицей» — это метафора.
4/10
Не будем мучить вас вопросами о разнице между видами фарфора, фаянса, майолики и прочими тонкостями. Все они делаются из похожих глинистых материалов. А какие химические элементы можно найти в любой чашке?

Керамика делается из глины. Не любой, конечно. Например, для фарфора используется каолин, в котором основной минерал — каолинит (Al4[Si4O10](OH)8). Есть там и всякие примеси — в частности, кварц SiO2. Используются и специальные добавки — скажем, в дорогущий костяной фарфор клали жжёные кости и яичную скорлупу. Но любая глина — и та, что у вас во дворе, и та, из которой делается изысканный фарфор, — обязательно содержит минералы из группы алюмосиликатов, где есть кремний, алюминий и кислород.
5/10
Признайтесь, вас никогда не волновал вопрос, почему у гладкой фарфоровой чашки снаружи на дне есть шероховатое кольцо? Если не волновал, возьмите чашку и пощупайте. И задумайтесь: откуда оно взялось?

Происхождение шероховатого ободка на дне действительно связано с процессом обжига. Обычно фарфоровую чашку обжигают дважды. Сначала без глазури, а потом уже с ней. И если глазурь в печи коснётся какой-то поверхности, она намертво к ней прилипнет, достать изделие, не повредив его, будет очень сложно. Кстати, неглазурованный фарфор имеет своё название — бисквит. Его любят использовать геологи, поскольку он помогает определить такое свойство минерала, как цвет черты, то есть окраску в мелком порошке. Например, с его помощью легко отличить самородное золото от похожего на него минерала пирита. Проведите пиритом по неглазурованному донышку чашки, и след останется вовсе не золотистым, а чёрно-зелёным.
6/10
Чашку часто используют в качестве метафоры. Вот, например, чашка Мюллера, чашка Бурха — Шнайдера, чашка Споторно, чашка Вагнера… Все эти «чашки» применяются врачами для одной и той же цели. Какой? Подсказка: они нужны при проблемах с вертлужной впадиной.

Все эти «чашки» — разные виды протезов для тазобедренного сустава. Их используют, если что-то случилось с вертлужной впадиной, которая действительно похожа на чашу, — это довольно большое углубление на боковой поверхности тазобедренной кости, она вместе с головкой бедренной кости создаёт тазобедренный сустав. Благодаря ей мы можем ходить, бегать и совершать прочие движения. Если с этим суставом возникли какие-то проблемы, например из-за травмы или из-за остеопороза, то врачи устанавливают внутренний протез, по форме напоминающий чашку.
7/10
Ещё одна чашка с научным именем — чашка Петри. Вообще-то она не очень похожа на чашку, скорее напоминает стеклянное блюдце с прямыми стенками. Но её вклад в науку от этого не становится менее великим. Например, чашки Петри использовал для наблюдения за бактериальными культурами британский биолог Александр Флеминг. Согласно легенде, однажды он уехал в отпуск с женой, оставив чашки с бактериями немытыми. Когда он вернулся и посмотрел на содержимое чашек в микроскоп, то совершил одно из самых крупных в истории человечества открытий. Что же увидел Флеминг в немытых чашках Петри?

Александр Флеминг знаменит открытием антибиотиков. Он обнаружил, что плесень поражает клетки бактерий. Так появился сначала пенициллин, а потом и другие лекарства против бактериальных инфекций. Возможно, многие из нас обязаны Флемингу своей жизнью, ведь до появления антибиотиков какая-нибудь болезнь типа ангины могла стать смертельной. А чашки Петри, благодаря которым было сделано это открытие, названы так в честь немецкого учёного Юлиуса Петри, который работал ассистентом у знаменитого микробиолога Роберта Коха. В честь самого Коха названы возбудители туберкулёза — палочки Коха. А имя Петри осталось в названии лабораторной посуды, которая используется учёными и по сей день.
8/10
И последняя ёмкость с именем учёного. Это кружка Архимеда. Если налить в неё жидкость до определённой отметки, то можно использовать ёмкость как обычную чашку. Но если налить больше, то всё содержимое вытекает на стол. Так получалось из-за того, что в центре кружки на уровне отметки находился изогнутый канал, ведущий к дырке на дне. Какой физический эффект обеспечивал полное вытекание жидкости?

Жидкость вытекает из кружки Архимеда потому, что «в сообщающихся сосудах уровни однородных жидкостей, считая от наиболее близкой к поверхности земли точки, равны». То есть, как только содержимое кружки доходит до канала, ведущего ко дну, вся жидкость до дна стремится вытечь наружу. Говорят, что Архимед использовал своё изобретение, чтобы экономить питьевую воду во время засухи. По другой версии, такая кружка способствовала умеренности в употреблении алкоголя. В любом случае метафора хорошая: не будь слишком жадным, а то потеряешь всё.
9/10
Пора вернуться к гуманитарному знанию. Есть знаменитый рассказ, в котором чашка вынесена прямо в название. Напомним сюжет. Мать, отец и дочка приезжают на дачу. Между матерью и отцом с дочкой возникает напряжение, которое усугубляется тем, что кто-то разбил любимую кружку матери. В итоге отец с дочерью уходят из дома путешествовать. Когда они возвращаются, в семье восстанавливается мир, а виновниками разбития чашки объявляются «злые мыши». Как называется этот рассказ и кто его автор?

Рассказ «Голубая чашка» Аркадия Гайдара мало похож на «Тимура и его команду» и уж тем более на «Сказку о Мальчише-Кибальчише». Никаких приключений, минимум действий. Недаром некоторые критики называли этот текст «бессюжетным». Но многие ценят этот рассказ Гайдара именно за спокойный психологизм и анализ обычных семейных отношений, в которых разбитая чашка может стать значимым событием.
10/10
Ну и напоследок немного теории вероятностей. У Пети в шкафу 16 чашек. Четыре с розочками, девять с котиками и три с портретами Эйнштейна. Ночью Пете захотелось пить. Он, не зажигая свет, полез в шкаф. Первую чашку разбил (утром выяснилось, что она была с котиками). Наш герой полез за второй чашкой. На этот раз всё получилось: чашка оказалась на столе, и Петя даже сумел налить в неё молоко. Какова вероятность того, что Петя пьёт из чашки с Эйнштейном?

Было 16 чашек. Одну Петя разбил — значит, осталось 15. Делим 3 (чашки с портретом Эйнштейна) на 15 и получаем 0,2.
За каждый правильный ответ — один балл.
