Новое объяснение скользкого льда

17.09.2025

Каждому с детства знакомо ощущение неустойчивости на льду. Нам десятилетиями внушали, что причина скольжения проста: под давлением обуви или коньков верхний слой льда слегка подтаивает, образуя тонкую водную пленку. Однако современные исследования показывают, что эта версия слишком упрощает реальную картину.

Физики из Саарского университета поставили под сомнение традиционное объяснение и предложили совершенно иной механизм. По их мнению, скользкость льда определяется не давлением и не теплом от подошвы, а тонкими взаимодействиями молекулярных диполей, которые возникают на границе соприкосновения льда и обуви.

Профессор Мартин Мюзер применил компьютерное моделирование, чтобы проследить, как именно нарушается кристаллическая решетка льда. Его расчеты показали, что дипольные взаимодействия расстраивают упорядоченное расположение молекул воды и превращают часть поверхности в аморфный слой, ведущий себя как жидкость. Именно по этому нестабильному слою и происходит скольжение.

Чтобы лучше понять открытие, стоит вспомнить, что лед состоит из молекул воды, выстроенных в жесткую решетку. Когда подошва ботинка касается этой поверхности, диполи материала обуви взаимодействуют с диполями молекул на льду, создавая состояние, которое физики называют "фрустрированным". В такой конфигурации кристаллический порядок нарушается, и в результате образуется тонкая жидкая прослойка.

Интересно, что подобные результаты опровергают одно из давних утверждений Джеймса Томпсона, брата знаменитого лорда Кельвина. Почти два века назад он выдвинул гипотезу, что лед скользит из-за давления и трения. Сегодня становится ясно: эти факторы не играют ключевой роли.

Не менее важно и то, что новые данные пересматривают взгляд на катание при экстремальном морозе. Считалось, что при температурах ниже -40 °C жидкий слой не формируется, и скольжение становится невозможным. Но расчеты показали: дипольные силы действуют даже в таких условиях, только образующийся слой становится вязким, напоминающим по консистенции мед, и потому плохо подходит для движения на лыжах или коньках.

По словам Мартина Мюзера, подобное понимание имеет значение не только для фундаментальной науки, но и для практики. Речь идет о разработке спортивного инвентаря, обуви с улучшенными противоскользящими свойствами и оценке рисков при передвижении по льду. Таким образом, старый миф о таянии под давлением уступает место более сложному и точному объяснению, которое объединяет молекулярную физику и повседневный опыт человека.

<< Назад: Лазерные телевизоры Hisense Xplorer X1 Ultra 18.09.2025

>> Вперед: Мышка-напальчник Finger Maus 17.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Причина опозданий - личные особенности 11.02.2015 Забудьте о "пробках" и прочих отговорках - в опозданиях виноваты прежде всего индивидуальные черты личности. Конечно, любой человек может иногда опаздывать, но некоторые делают это с безнадежной регулярностью, невзирая на разнообразные наказания и штрафы на работе. Психологи называют такое поведение "ошибочным планированием", и скорректировать его весьма проблематично. Постоянные опоздания сказываются как на эффективности работы, так и на отношении к такому человеку окружающих. Озаботившись этой проблемой, ученые из Нью-Йоркского университета попытались рассмотреть ее с разных сторон. Эффективной стратегией соблюдения необходимых сроков считается оценка времени на основе прошлого опыта, а также разделение задачи на более мелкие этапы. Исследование ученых из Университета Сан-Диего утверждает, однако, что в постоянных опозданиях могут быть виноваты индивидуальные черты характера. Они проанализировали поведение 181 работника Нью-Йоркского метрополитена и выяснили, что те, кто предпочитал делать несколько дел одновременно, гораздо чаще коллег прибывали на работу с опозданием. Ранее ученые исследовали поведение 194 студентов и выделили два психологических типа: "А" - людей, которые живут в быстром темпе и ориентированы на достижение успеха, а также "Б" - которые медлительны и часто опаздывают. Среди прочего студентов просили оценить, когда по их ощущениям прошла минута. Тип "А" оценивал минуту в среднем в 58 секунд, а тип "Б" - в 77 секунд, демонстрируя нарушения в восприятии времени. Хронические опоздания также могут быть признаком проблем со здоровьем: синдромом дефицита внимания и гиперактивности, депрессии, обсессивно-компульсивного расстройства или умеренных когнитивных нарушений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025