Активно показываем представление, создавая его по ходу работы над ним. При подготовке многих экспериментов возникают технические сложности, идеи, которые казалось идеально подходят – не работают и наоборот, из какой-то невзрачности возникает чудо. В творческом котелке – бурление. Возникают и лопаются пузырьки-идеи, выпадают в осадок свершения. Привычная и увлекательная работа. Мы только в начале пути, который называется работой над представлением. Ниже представлены так называемые «путевые заметки», сделанные при движении по этому маршруту.
Даже расстроился вначале: такие опыты можно показывать без всякого профессионализма, внимание зрителей и так будет приковано к происходящему...
За время подготовки несколько раз менялось содержание, а с ним и название представления. Сначала оно было «Низкотемпературной сказкой», затем трансформировалось в «Тепловые фантазии и прочие удовольствия», в финале же превратилось в «Низкотемпературные чудеса». Надеемся окончательно!
Отрабатываем эксперимент с «Азотной пушкой». В идеале взрыв пластиковой бутылки с азотом должен подбросить ведро под потолок (при соблюдении полной безопасности). Но к идеалу путь тернист: методом проб и ошибок определили идеальное соотношение между объёмом сосуда и его наполнением жидким азотом; жестяное ведро благоразумно заменили на пластиковое; убедились, что взрывающаяся бутылка пробивает дно ведра; выяснили, что не последнюю роль играет то, как поставить бутылку: вверх донышком или нормально; на подставке укрепили пластиковую трубу для «снаряда», обеспечив, таким образом, направленность взрыва; лёгкое и непрочное ведро заменили на небольшую пластиковую бочку; достигли взлёта бочки на высоту 3,5-4м; заметили, что отдача при выстреле разрушает подставку и пластиковую трубу; убедились в ошибочности идеи, так как замена пластиковой трубы металлической миской повысила прочность «пушки», но бочка перестала биться в потолок; отказались от миски в пользу алюминиевого бидона с отрезанным верхом, это привело к повышению кумулятивного эффекта и деформации бидона; решили систему делать из стальной трубы…
Разговор на строительном рынке: – Нам нужна пластмассовая бочка или ведро особой прочности. Есть ли у вас продукция, которая не бьётся при падении на асфальт с высоты трёх метров? – Не знаю! Никто о таком не спрашивал… – Придётся пробовать, пока не найдём для азотной пушки нужное.
– А почему азот холодный? – услышали мы неожиданный детский вопрос, рождённый нашим представлением. – Потому что пламя горячее! – захотелось дать парадоксальный взрослый ответ, но в очередной раз пригодилось умение объяснять на пальцах (в данном случае – МКТ – молекулярно-кинетическую теорию).
В связи с каждодневными показами представления на ярмарке в Манеже, у Юры появилась необычная обязанность. В определённый момент он желает посетителям двух крайних столиков ближайшего к нам кафе приятного аппетита и предупреждает, что через минуту невдалеке от них произойдёт большой ба-бах, и взлетит бочка…
Специфические лампочки после продолжительного ожидания (не прошло и полгода) нам всё-таки привезли из США, но собрав схему, убедились, что она работает не так как нам надо. Привычно вздохнули и пошли на третью попытку...
Сегодняшний показ принёс нам находку: замораживая цветок, мы обнаружили, что при его «анабиозе» исчезает запах. Усилили эффект с помощью духов и ужасно довольны тем, что имеем возможность демонстрировать временную остановку биологических процессов.
Таракан пришёл в тепловое равновесие с окружающей средой, но из анабиоза не вышел. Жаль, конечно, хоть и таракан. Но в науке и отрицательный результат – тоже результат. К тому же разрушена одна низкотемпературная байка, а на сайте появился видеоролик в духе «Разрушителей легенд».
– Вы допустили терминологическую ошибку, – порадовал зритель.
– Какую? Просветите!
– Эпицентр ядерного взрыва – это его проекция на земную или водную поверхность. Так что, температура в эпицентре взрыва и в его центре – это не одно и тоже.
Вот так сообща и создаётся представление!
Скрепя сердце, утвердили за этим представлением название научного шоу.
Кто бы мог предположить, что детская игра «Колечко, колечко, выйди на крылечко…» найдёт своё место в сюжете представления. Нашла, да к тому же с выходом на закон электромагнитной индукции Фарадея.
Взяли в работу книжный опыт «о раскалывании камня с мороза при обливании его кипятком». Красивая идея! Сродни, описанным Перельманом (в «Занимательной физике») стеклянным стаканам, лопающимся при наливании в них кипятка от возникающих механических напряжений. Удачно придумалась мораль демонстрации – «Не кушайте мороженое сразу после горячего кофе!». Но каменный зуб (морской голыш) в пробном эксперименте не раскололся. Схема «из кипятка в азот» не сработала: азот, активно испаряясь, не желал быстро охлаждать. Осознали, что допустили ту же ошибку, что и создатели фильма «Терминатор». Гасить (охлаждать) Терминаторов (существ из жидкого металла) эффективнее не азотом, а жидкостью с большой удельной теплоёмкостью, например, водой. Исправились: камень сначала охладили, а затем облили кипятком. И вновь поразились отсутствию ожидаемого эффекта. Вернулись к перельмановскому стакану. Вспомнили, что лопаются толстостенные, а не тонкостенные. Признали, что наш камушек просто мал. Нашли массивный булыжник («зуб динозавра»). На его охлаждение ушло непозволительно много (для представления) времени и азота. В итоге струйка кипятка совершила чудо. (Так мы подтвердили шуточную гипотезу, связывающую гибель динозавров с глобальным изменением температуры на Земле!) Решили, видеоролик «Каменный зуб» поместить на сайт в послесловие к представлению. Может, кто и прислушается к нашему совету.
– Кто желает разделить судьбу «Терминатора» (Это когда он после охлаждения рассыпался на кусочки при попадании в него пули)? Лес рук. Мы расстроены. На сцену рвутся не взрослые и старшие школьники, а малыши, у которых отсутствуют знания, жизненный опыт, чувство понимания и страха. Не наши зрители. Мы не занимаемся фокусничеством. Наша цель – настоящее чудо – чудo научного понимания.
Сфантазировали замечательную проблемную ситуацию на тему «Холодового двигателя». Интересно, как наши будущие зрители воспримут подобный курьёз – вращение двигателя с нулевым КПД? Лабораторные испытания чудо-двигателя дали свой ответ: он таки совершил работу – «бабахнул» резиновой пробкой в потолок, да так, что о «нулевом КПД» над головой осталась память – заметная вмятина. Впереди – «укрощение» парадоксального двигателя и серия проверок «на прочность и безопасность». Это непременное условие для вывода любого эксперимента из лаборатории на сцену.
Охлаждённое колечко вышло-таки «погулять на крылечко». Да ещё как! Подлетело метров на пять, а обратно не вернулось… Задержалось на «крылечке» – круглых настенных часах. Свидетели произошедшего ахнули – не каждый день подобное происходит. А потом раздались аплодисменты. И мы тоже от души похлопали нашему протеже – колечку.
После того как азотный туман над кастрюлей рассеялся, мы с опаской взялись за ложки. Результат экспериментирования порадовал: сливки, яйца и песок превратились в «Холодное наслаждение»! Не сомневайтесь, иначе мы не съели бы 3 кг мороженого на троих.
Голубая жидкость на дне пробирки вызвала восхищение. Она испарилась, а мечта о получении жидкого кислорода на нашем низкотемпературном представлении осталась. От замысла до воплощения не один шаг, но первый сделан. А пока самозабвенно перечитываю книгу Беляева «Продавец воздуха».
Два новых низкотемпературных чуда 20-го показа: научились с помощью холода приостанавливать время затянувшегося представления и получили поразительный результат воздействия пламени на латунное сердце Снежной Королевы. Так, что чудеса случаются, но над ними надо много работать.
Уже показано более двух десятков представлений, а три самых занимательных эксперимента ещё в проекте. Так что самое интересное для создателей представления и зрителей – впереди.
Перед демонстрацией опыта «Анабиоз цветка или дорога к звёздам» я выхожу на диалог со зрителями, спрашивая, кто из них увлекается чтением научной фантастики. Вопрос задан. В зале около 70 школьников и одна поднятая вверх рука…
Результаты анкетирования школьников 7-8кл, посмотревших наше представление, подтвердили рабочую гипотезу: они не могут в полной/нужной мере оценить красоту увиденного, не хватает знаний. Девочкам больше всего запомнилось про «розу и сердце», а мальчикам – выстрел из азотной пушки.
Всякий раз, отправляясь в путешествие на Тритон (спутник Нептуна), предлагали зрителям для ориентации в пространстве вспомнить поимённо «братство Солнца» в порядке удаления планет от светила. Даже показывали это «братство» на экране. 30 раз! А недавно мы «открыли» Венеру и Землю. И осознали – это «семейство».
Однажды один старшеклассник со второго ряда заснул прямо на представлении. Что делать Ведущему? Эврика! Реальность ворвалась в сладкий сон дружными аплодисментами товарищей. Глаза приоткрылись. Что ЭТО? На голове – шляпа, «дымящаяся» от азота. И это так поразило подопытного, что он перешёл в новое состояние сверхпонимания (педагогический аналог сверхпроводимости). Такое вот низкотемпературное чудо.
Сначала она была простой «Азотной пушкой», но название не раскрывало характер, к тому же, уж очень много у нас всякого «азотного». На 33 представлении была переименована в «Криогенную пушечку». А это уже не в бровь, а в глаз.
– Назовите сказочного героя, который благополучно вернулся из состояния анабиоза.
– Спящая красавица!
– Она что, криогенное яблоко съела?..
Мы становимся смелее и амбициознее: спасаем городок N от свалки резиновых покрышек; Джеймс Кэмерон спешит обратиться к нам за рецензией на своего «Терминатора»; свершаем фундаментальное научное открытие слипания квантов времени при охлаждении до критической температуры; спешим получить нобелевскую премию… И всё это ради добрых улыбок и аплодисментов наших зрителей.
Финал представления требует от нас перевоплощений: так один из Ведущих превращается в Продавца воздуха, а сотворив планетарное злодеяние, скидывает за кулисами вместе с костюмом ужасную личину, и возвращается к зрителям прежним добряком. Всё это фон. Акцент, конечно же, на экспериментальном содержании. В зале – понимающие старшеклассники и только дин зритель из ста – семиклассник. Именно он во всеуслышание заявляет о том, что Ведущий и Продавец одно и то же лицо. Эта ненормальная реакция показательна, мы делали это представление не для малышей.
По сценарию в опыте «Анабиоз или дорога к звёздам» одна роза погибает в мире низких температур, а вторую – живую дарим девушке-участнице эксперимента и заверяем всех присутствующих, что фантастика анабиоза непременно превратится в реальность. Почему-то так получалось, что наши помощницы на вопрос «Увлекаетесь ли вы чтением научной фантастики?» всегда давали отрицательный ответ. И мы приступили к ЛИКБЕЗу: стали брать с них слово в месячный срок прочитать книгу «Солярис» С. Лема (или «Трудно быть богом»/«Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких). А роза – аванс. Ответных писем ещё не получили, но хочется верить, что знакомства состоялись.
На показе в физической аудитории петрозаводского университета с огромных портретов на стене на всё происходящее взирают корифеи: Алфёров, Эйнштейн, Гинзбург, Капица и Ландау. На один несложный вопрос зрители никак не могут ответить. «Извините, коллеги!» – демонстративно обращается к портретам Ведущий.
Ведущий проходит с латунной моделью сердца Снежной королевы вдоль зрительного ряда. Все трогают диковинку, названную, ради красного словца, золотой. Ехидный вопрос: – А зачем нужна ручка, прикрученная к сердцу. Достойный ответ: – Чтобы его вернуть!
Обсуждаем надпись «н.у.», что бы она значила? – Нормальные условия. – Для кого? – Для физиков, конечно. – И какова для них нормальная температура? – 0°С. – Закалённые ребята!
Из перлов Ведущего: – Если пойдёт шляпный дождь, то азотный зонтик вам не поможет; – А мороз-то, какой! Сто девяносто шесть нулей ниже градуса! То есть наоборот. Сто девяносто шесть градусов ниже нуля!
В одном из телевизионных видеосюжетов наше представление аннотировали такими словами: «Главный герой этого научного представления седьмой элемент таблицы Менделеева – азот, причём жидкий. Таким газ становится при температуре минус 196 по Цельсию…». Хорошо сказали.
– А почему у вас электропроводность металлов при охлаждении уменьшается? – Удивился один внимательный учитель. Мы развели руками. Сколько человек изучало страничку нашего сайта, но только после 52-го показа была выявлена эта «опечатка».
Как-то я заявил, что «настоящие физики», в магазине покупают колбасу не в килограммах, а в Ньютонах. Не ради оригинальности, ради принципа. После представления один учитель поделился опытом: – Я однажды попробовал. – И как? – Продавщица улыбнулась и отвесила правильно! (В советской школе, наверное, училась).
Со временем в нашей коллекции экспериментов накопилось часа на три демонстрационных чудес. Но нет добра без худа. И теперь, всякий раз, бережно перебирая реквизит, мы мучаемся с выбором: что оставить за кадром.
Позвонил знакомый, несколько лет назад он смотрел наше представление: – Меняйте данные в своей презентации, 8 декабря 2013 года в Антарктиде зафиксирован новый рекорд холода – минус 91,2°С!
Видели бы вы наше ликование и восторг, когда над нашим ВТСП завис в воздухе магнит. Свершилось! И уже на следующий день мы показывали левитацию девятиклассникам, которые, восприняли этот факт как обыденность. Теперь будем думать над формой подачи.
Всячески пробовал окрасить жидкий азот, а ведь мог и предсказать результат, положившись на МКТ. Фиаско!? «Отрицательный результат – тоже результат». Он, кстати, косвенно поясняет, почему тело после заморозки (например, роза) теряет запах. А эффекта, при желании, можно добиться и с помощью цветной подсветки.
С чего начинается физика? Несомненно, с удивления. Помнится в детстве, ради любопытства (и озорства, конечно), я направил струйку воды из шприца на потолочную лампу накаливания… (Не повторять!) А вчера, продолжая свои научные развлечения, погрузил её в азот. Свет булькал даже после снятия с лампы стеклянной колбы!
Когда-то, увидев фотографию опыта, мы загорелись его повторением. Приобрели два больших (и дорогих) медных диска, но поведение магнита над ними нас не впечатлило. Даже после охлаждения одного из них в азоте. Не левитация! Подвела статичность первоисточника. Прошло восемь лет и нашлось видео эксперимента. Мы оживились…
Помещаем содержимое разбитого яйца на сковородку и заливаем его азотом. Туман рассеивается, и мы видим – яичница «готова»! Дело за главным – объяснить денатурацию холодом. Помогает модель и зрители! Сначала мы заплетаем в косичку полутораметровые «белковые молекулы» (ренатурация), а затем их расплетаем (денатурация). Тут-то яичный белок и теряет прозрачность. Биохимическое чудо, да и только. Останется ли оно в сценарии, покажет время.
Изучаю видео в интернете. Предсказуемый репертуар многих околонаучных шоу – опыты с азотом. Притягательная зрелищность и пустота. Опускают в жидкий азот, что попало: «Давайте посмотри, что из этого получится…» Что с ним ещё делать – не знают. Две основные категории зрителей: неразумные малыши и развлекающиеся взрослые. Для тех и других – никаких объяснений – чудеса. Не наука, а сплошное фокусничество и развлечение. Это развращает. В том числе рождает пренебрежительное отношение к технике безопасности. Недавно в Москве, на одной банной вечеринке погибло трое взрослых людей. Они полезли в бассейн после того, как в него сбросили 25кг сухого льда. Про то, что лёд не просто так называется «сухим», они не подумали. Как результат – отравление тяжёлым углекислым газом.
Один литр жидкого азота (при н.у.) превращается в газ, объёмом… Тут-то нам и пригодится уравнение Менделеева-Клапейрона… Для чего-то же его школьники на уроках проходят…
История от преподавателя: На вступительном экзамен по физике в ВУЗ абитуриентку спросили, на какую кафедру она хочет поступить? Та ответила, что на кафедру низких температур. Ей дали задачу (версию истории про барометр и Н. Бора): Вы стоите на крыше высокого здания, у вас в руках сосуд Дьюара с жидким гелием и секундомер. Определите высоту здания. Абитуриента смутилась и сказала, что хочет поступать на кафедру высоких температур. Условие задачи скорректировали: Вы стоите на крыше высокого здания, у вас в руках «Токамак» и секундомер. Определите высоту здания...