Ошибки и гениальные решения
Интересные истории из жизни
В физике: Испанская подводная лодка S-80 — сколько стоит переставить запятую в числе на один разряд

— в 2013г. построили лодку и она оказалась неспособна всплыть

— выяснилось что лодка на 70 тонн тяжелее, чем должна была быть

— при расчётах неверно была поставлена десятичная запятая (переставлена на один разряд) и расчёты никто не проверил

— изначальная стоимость проекта по строительству четырех подлодок оценивалась в 2,132 миллиарда евро, однако при всех доработках стоимость оценивается в 3,907 миллиарда

— в итоге ошибка с перестановкой запятой стоила 1,8 миллиарда евро
В физике: корабль Ваза, разные единицы измерения

— в XVII веке в Стокгольме был построен самый современный и грозный 64-пушечный корабль

— он единственный раз вышел в море и сразу затонул

— оказалось, что при строительстве использовались разные единицы измерения для левой и правой частей корабля

— в результате левая часть корабля оказалась тяжелее правой, а верх оказался тяжелее, чем низ

— при первом же порыве ветра он перевернулся и затонул
В физике: Такомский мост, не учли физическое явление

— висячий мост Такома-Нэрроуз, расположенный в штате Вашингтон, был открыт для движения 1 июля 1940 года, и на тот период являлся третьим мостом в мире по длине пролета

— в ветреную погоду дорожное полотно сильно раскачивалось

— под напором ветра огромная часть конструкции моста рухнула в воду

По сути дело оказалось в том, что инженеры не учли одно из явление природы — ветер. И в данном случае это привело к катастрофе
В математике: Колосс Родосский — трагедия великого скульптора

— в 305г. до н.э. войско 40 тыс. чел. осадило Родос

— жители в храме Солнца поклялись построить Гелиос (богу Солнца) самую высокую статую в мире

— враги отступили и купцы принесли скульптору Харесу мешок золота за статую 18м в высоту

— потом принесли ещё мешок за высоту 36м

— Харес построил статую и покончил самоубийством
История из детства Гаусса: решение задачи в уме — как ученик «обошёл» учителя

Когда Гауссу было около 10 лет, его учитель, пытаясь занять класс, дал ученикам задание: сложить все числа от 1 до 100

Это задание должно было занять их на некоторое время, но маленький Гаусс справился с ним буквально за минуту. Он моментально получил ответ: 5050

Как он это сделал?

Гаусс нашел удивительно элегантное решение: он заметил, что числа можно складывать парами, с начала и конца ряда: 1+100, 2+99, 3+98 и так далее. Каждая пара дает сумму 101, и таких пар получается ровно 50. Поэтому Гаусс просто умножил 101 на 50 и получил 5050

Этот случай стал предвестником его дальнейших успехов

Взрослея, он внес огромный вклад в математику, физику и астрономию. Гаусс, в частности, изобрел метод наименьших квадратов и развил теорию чисел, которая, в свою очередь, повлияла на современное шифрование
Архимед и "сжигающие зеркала" — как физический принцип разгромил флот

Архимед, один из самых великих ученых Древней Греции, был не только гениальным математиком и физиком, но и изобретателем

Однажды, во время войны между греками и римлянами, римский флот осаждал город Сиракузы. Архимед решил использовать свои знания, чтобы помочь защитить город

Он придумал "сжигающие зеркала", или, как сейчас говорят, солнечный концентратор

Суть его идеи была в том, чтобы собрать много зеркал и направить их на римские корабли. Архимед рассчитал, что, если направить солнечные лучи под нужным углом, они могут сфокусироваться в одной точке и нагреть поверхность корабля так сильно, что она загорится!

Возможно, это звучит как сказка, но многие считают, что Архимед мог действительно воспользоваться таким методом. Даже современные ученые пытались воссоздать этот эксперимент, и, с определенными условиями, у них получилось создать пламя с помощью зеркал

Вот так Архимед, используя законы физики, нашел необычный способ борьбы, даже не выходя за пределы города!
Архимед и Эврика

Одна из самых известных историй о Архимеде связана с его открытием принципа, который стал основой для гидростатики

Легенда гласит, что Архимед был приглашён царём Сиракуз Гиероном II для решения задачи: определить, является ли корона царя сделанной из чистого золота, или же туда добавлено менее ценное серебро

Архимед не знал, как подойти к решению этой проблемы, но однажды, погружая себя в ванну, он заметил, что уровень воды в ней повышается, когда он входит. И тут он понял: объём выталкиваемой воды зависит от объёма тела, погружённого в жидкость. Это дало ему возможность вычислить плотность короны, сравнив её с плотностью золота

Воодушевлённый своим открытием, Архимед выскочил из ванной и, не думая о приличиях, выбежал на улицу, крича: «Эврика!» (что в переводе с греческого означает «Нашёл!»). Это слово стало символом восторга от научного открытия

История о «Эврике» также символизирует тот момент, когда научный прогресс и интуиция соединяются в едином вдохновении, что так характерно для великих открытий
История про велосипедиста и таинственный ветер

Однажды Вася, увлечённый физикой и
велосипедом, решил устроить гонку с ветром.

Он жил в деревне, где длинная дорога была идеальной для экспериментов. Вечером он выехал на своём стареньком, но надёжном велосипеде, чтобы проверить, сколько времени ему потребуется, чтобы доехать до соседнего холма.

Первый заезд — без ветра
Когда Вася ехал в первый раз, вечер был тихий, и скорость его велосипеда была ровной — 20 км/ч. Он легко доехал до холма за 15 минут. "Ладно, обычная поездка," — подумал Вася, глотнув воды.

Второй заезд — с ветерком
На следующий день дул сильный ветер. Когда Вася ехал к холму, ветер дул ему прямо в спину. "Круто! Еду как ракета!" — кричал Вася, разгоняя велосипед до 30 км/ч. На этот раз он доехал за 10 минут.

Но когда Вася развернулся и поехал обратно, ветер оказался противником, дул ему прямо в лицо. "Что за каторга?!" — думал Вася, пыхтя. Ему пришлось снизить скорость до 10 км/ч, и обратная дорога заняла целых 30 минут.

Задача для умного велосипедиста
Когда Вася вернулся домой, его папа-физик подловил с вопросом:
"Сын, как думаешь, если бы ветра вообще не было, ты бы быстрее или медленнее преодолел этот маршрут туда и обратно?"

Вася задумался. Сначала казалось, что ветер помогает, ведь с ним он ехал быстрее. Но потом он вспомнил, как мучительно было ехать против ветра.

Физика в действии
Вася рассчитал, что без ветра он ехал бы со средней скоростью 20 км/ч в обе стороны.
На это ушло бы:
t=2⋅расстояние/скорость=2⋅5/20=0.5 ч или 30 минут.

Но с ветром его путь занял 10 минут туда + 30 минут обратно = 40 минут.

"Выходит, ветер только мешал!" — осознал Вася.

Вывод
Вася понял, что физика — это не только формулы, но и умение замечать, как работают силы вокруг. Теперь он всегда ездил на велосипеде, думая о скорости, силах и даже сопротивлении воздуха. А ещё старался ездить в безветренные дни!
Картина Николая Петровича Богданова-Бельского «Устный счёт. В народной школе С.А. Рачинского» — это не просто живопись, а настоящий взгляд в прошлое, который переносит нас в атмосферу деревенской школы конца XIX века.

Давайте посмотрим на неё глазами школьника.
На картине изображён момент урока, когда ученики, стоя у доски, решают арифметическую задачу в уме.

Это не просто математика — это вызов, который требует сосредоточенности, логики и быстроты мысли.

Учитель, Сергей Александрович Рачинский, был не только педагогом, но и ученым-ботаником, который посвятил себя просвещению детей в деревнях. Он верил, что каждый ребёнок, независимо от происхождения, способен развить свой ум, если дать ему возможность.

Что мы видим на картине?

Ученики разного возраста — кто-то в лаптях, кто-то босиком. Их одежда скромна, а лица сосредоточены. У кого-то блеск уверенности в глазах, а у кого-то — робкая неуверенность. Но все они стараются, ведь это момент их интеллектуального поединка.

Интересно, что доска в центре внимания словно символ — она разделяет мир детской игры и серьёзного обучения. На доске мелом написана задача, и каждый ученик пытается найти её решение. Возможно, это пример с дробями или хитрое уравнение, которое кажется сложным, но поддаётся упорному уму.

Главное — это настроение картины. Она не о цифрах, а о жизни и стремлении к знаниям.

Учитель спокойно наблюдает за учениками, возможно, готовясь помочь тому, кто застрянет. Но он явно верит в своих ребят. Это и есть дух эпохи: вера в силу образования.

Интересный факт:
Сам Богданов-Бельский был родом из бедной семьи, но благодаря упорству и поддержке добрых людей смог стать знаменитым художником.

Возможно, именно поэтому он так точно и с теплотой передал атмосферу деревенской школы.

Вопрос для школьников:
Представьте, что вы оказались в той школе, на месте одного из учеников у доски. Как бы вы решили задачу? Каким был бы ваш ответ? А может, вы бы помогли соседу, который запутался?
Разные истории:

Однажды один из учеников Евклида спросил его: «А какая мне будет практическая польза от изучения геометрии?» В ответ Евклид позвал раба и, указывая на ученика, сказал: «Дай ему монету — он ищет выгоду, а не знаний!»

В Египте времен царя Птолемея I (305–283 гг. до н.э.) было два вида дорог: одни для обычного люда и другие, более короткие и удобные, — для царя и его курьеров. Решив как-то изучить геометрию, Птолемей обнаружил, что это не такое простое дело. Тогда он призвал к себе Евклида и спросил, нет ли более легкого пути для ее изучения. — В геометрии нет царских путей! — гордо ответил Евклид.

Рассказывают, что знаменитый французский математик и просветитель Жан Даламбер (1717–1783) каждый раз, когда излагал студентам собственную теорему, неизменно говорил: «А сейчас, господа, мы переходим к теореме, имя которой я имею честь носить!»

С Даламбером связана еще одна забавная история. Как-то раз он обучал математике одного крайне бестолкового, но очень знатного ученика. После нескольких безуспешных попыток растолковать неучу доказательство простой теоремы, Даламбер в отчаянии воскликнул:
Даю вам честное слово, месье, что эта теорема верна!
Ученик расстроено ответил:
— Почему же вы мне сразу так не сказали? Ведь вы — дворянин и я — дворянин; так что вашего слова для меня вполне достаточно.

Ректору Ленинградского Университета известному геометру профессору А. Д. Александрову на стол легло заявление «Прошу принять меня в ОСПИРАНТУРУ...» В ответ он наложил резолюцию «АТКАЗАТЬ».

Есть хорошо известная задача — о мухе и двух встречных поездах. Два поезда, между которыми 200 км, мчатся со скоростью 50 км/ч навстречу друг другу по одной колее. В начальный момент времени с ветрового стекла одного из локомотивов взлетает муха и со скоростью 75 км/ч летит навстречу другому. Долетев до него, она поворачивает и летит обратно, затем опять летит ко второму локомотиву и так далее. Спрашивается, какое расстояние в итоге пролетит муха до того момента, когда оба поезда, столкнувшись, раздавят ее в лепешку? Эту задачу можно решать двумя способами: трудным, «в лоб», и легким. В первом случае, учитывая, что с каждым из поездов муха до своей нелепой гибели успеет встретиться бесконечно много раз, придется найти сумму бесконечного ряда расстояний, преодоленных мухой от одного поворота до другого. Это реально, но для получения ответа не обойтись без вычислений на бумаге и некоторого количества времени.
Легкое же решение можно проделать в уме: поезда находятся на расстоянии 200 км и сближаются с суммарной скоростью 100 км/ч. Значит, они столкнутся через 2 часа. Все это время муха находится в полете, летя со скоростью 75 км/ч. Поэтому она пролетит в итоге 150 км.
Истории при поступлении в МФТИ

Молодой человек, принесите, пожалуйста, ведро ртути из соседней аудитории
История Петра Леонидовича Капицы

В 1934 году приехал погостить в Россию и его не выпустили
Гей-Люссак: Исследователь Воздуха, Завоеватель Высот
Жозеф Луи Гей-Люссак, французский химик и физик начала 19 века, был не только блестящим ученым, но и человеком невероятной смелости и страсти к открытиям. Его имя навсегда связано с газовыми законами

Воздушные шары и научная революция:
В 1804 году, когда Гей-Люссаку было 26 лет, он решил не просто изучать воздух в лаборатории, а подняться в него! В то время воздушные шары были новинкой, а подъемы на них – рискованным предприятием. Однако, Гей-Люссак, одержимый идеей исследовать состав атмосферы на разных высотах, нанял воздушный шар и совершил свой первый подъем.
Он поднялся на высоту более 7000 метров – подвиг, который в то время был рекордом! Поднявшись так высоко, Гей-Люссак не просто любовался видами. Он собирал образцы воздуха, измерял температуру и влажность, делая наблюдения, которые легли в основу его дальнейших научных работ. Этот полет был настоящей революцией в изучении атмосферы

Выше, дальше, точнее:
Этот первый полет был лишь началом. Гей-Люссак жаждал большего. Он хотел подняться еще выше, собрать еще больше данных. Он осознавал важность своих исследований не только для науки, но и для понимания мира, в котором мы живем.
В свой второй полет, предпринятый вскоре после первого, он вновь поднялся на огромную высоту. В этот раз, он столкнулся с серьезными трудностями. Разреженный воздух заставил его задыхаться, а температура стала пугающе низкой. Однако, Гей-Люссак не сдался. Превозмогая трудности, он продолжал собирать образцы воздуха, записывать показания приборов.
Его упорство принесло плоды. Он доказал, что состав воздуха практически не меняется с высотой, что стало важным открытием. Он также уточнил данные по атмосферному давлению и температуре на разных уровнях, которые используются учеными и по сей день

Не только воздух, но и химия:
Гей-Люссак был не просто отважным аэронавтом. Он был блестящим химиком. Его работа по изучению газов привела к открытию закона, носящего его имя – закона Гей-Люссака, который гласит, что объемы газов, вступающих в реакцию и образующихся в результате нее, соотносятся как простые целые числа при одинаковых условиях.
Это открытие стало фундаментальным для химии и позволило ученым глубже понимать реакции между веществами. Он также внес огромный вклад в изучение йода, цианидов и других химических соединений

Человек, не боящийся высоты:
История Гей-Люссака – это история человека, который не боялся выходить за рамки привычного, будь то высоты атмосферы или глубины химических реакций. Он сочетал в себе любопытство ученого, смелость исследователя и упорство первооткрывателя. Его работа вдохновила поколения ученых и оставила неизгладимый след в истории науки

Мораль истории:
История Гей-Люссака напоминает нам, что научные открытия часто требуют не только знаний, но и смелости, упорства и готовности преодолевать трудности. Она показывает, что настоящая наука — это не только лабораторные эксперименты, но и поиск приключений и стремление понять мир во всей его полноте. Его история – это не просто факты, а вдохновляющее повествование о том, как один человек, не боящийся высоты, помог нам увидеть мир по-новому

Гей-Люссак и Потерянный Колпак:
Представьте себе: Париж, начало XIX века. Жозеф Луи Гей-Люссак, известный своими полётами на воздушном шаре и химическими экспериментами, решил устроить грандиозную презентацию своих достижений для местной научной элиты.
Он подготовил зрелищный опыт: собирался продемонстрировать эффект расширения газов при нагревании. Всё было готово: блестящие колбы, трубки, горелки и, конечно же, главный элемент — огромный воздушный шар, который он собственноручно сшил и наполнил (по его словам) «особой смесью лёгких газов».
В день презентации публика собралась в ожидании чуда. Гей-Люссак в своем лучшем наряде торжественно вошел в лабораторию. Он представил свой опыт, но тут возникла небольшая заминка. Его любимый колпак для волос, который он всегда носил во время экспериментов (называл его «колпаком гения»), куда-то запропастился.
«Не может быть!» — воскликнул Гей-Люссак. «Без моего колпака гения мои эксперименты не так точны!» Он начал бегать по лаборатории, переворачивать пробирки, заглядывать под столы, но колпака как ветром сдуло.
Наконец Гей-Люссак нашёл выход. «Не волнуйтесь, господа учёные!» — заявил он, схватив с полки обычную шапку, которую, видимо, забыл убрать. — «Мой гений настолько силён, что способен озарить и эту шапку!»
Он водрузил её себе на голову и с важным видом продолжил демонстрацию. Горелки зажглись, газы начали расширяться, и, о чудо, воздушный шар начал медленно подниматься.
Публика аплодировала, но в этот момент случилось непредвиденное. Шар, видимо, наполненный не совсем «особой смесью лёгких газов», резко взмыл к потолку, увлекая за собой не только Гей-Люссака, но и его новую «гениальную» шапку.
Гей-Люссак, растерянно размахивая руками, взлетел к потолку, пытаясь поймать соскользнувшую шапку, которую унесло вверх, как, к несчастью, и его достоинство. Он отчаянно пытался за что-нибудь ухватиться, но шар продолжал болтаться под потолком, словно на поводке.
Зал разразился хохотом. Некоторые учёные, с трудом сдерживая смех, начали комментировать: «Ну и высота! Наверное, Гей-Люссак решил провести эксперимент по изучению гравитации…»
В итоге Гей-Люссака наконец спустили на землю с помощью лестницы, слегка помятого и без своей «гениальной» шапки. Конечно, он быстро восстановил свою научную репутацию, но эту историю ещё долго пересказывали в научных кругах, каждый раз добавляя забавные детали

Неудачная Попытка Синтеза Соляной Кислоты:
В начале XIX века химия была полем напряжённых дебатов и открытий. Ученые пытались разгадать загадки состава различных веществ, и одним из таких вызовов был синтез соляной кислоты.
Гей-Люссак, уже известный своими работами с газами, решил взяться за эту задачу. В то время считалось, что соляная кислота — это соединение, в состав которого входит кислород. Гей-Люссак, основываясь на этой широко распространённой теории, пытался синтезировать соляную кислоту, воздействуя кислородом на хлор (в то время его ещё называли «оксимуриатом»).
Он проводил тщательные эксперименты, как всегда, с высокой точностью и вниманием к деталям. Он брал чистые образцы хлора, насыщал их кислородом, нагревал, охлаждал, проводил сотни различных манипуляций, надеясь получить желанную соляную кислоту. Он ожидал, что получит жидкость, содержащую кислород, хлор и, возможно, другие элементы.
Однако все его попытки заканчивались неудачей. Вместо соляной кислоты он получал какие-то странные смеси или вообще ничего. Он не мог понять, почему его тщательно спланированные эксперименты не давали ожидаемого результата.
Гей-Люссак был не из тех, кто легко сдаётся. Он пересматривал свои методики, использовал более чистые реагенты, вводил новые переменные. Но ничего не помогало. Проблема оставалась загадкой.
И вот тут на сцену выходит другой известный химик, сэр Гемфри Дэви из Англии. Дэви, в отличие от многих своих современников, считал, что соляная кислота не содержит кислорода. Он предположил, что она является соединением хлора и водорода. Он провёл свои эксперименты и убедительно продемонстрировал, что соляная кислота — это HCl, а не какое-то кислородсодержащее соединение хлора.
Эта новость стала настоящим ударом для Гей-Люссака. Он провёл множество экспериментов, но так и не смог синтезировать соляную кислоту, потому что его базовые предположения были неверными. Он потратил много времени и сил, и его работа зашла в тупик

Урок из Поражения:

Однако вместо того, чтобы отчаиваться, Гей-Люссак поступил как настоящий учёный. Он пересмотрел свои взгляды, тщательно изучил работы Дэви, признал свою ошибку и принял новые данные. Он признал, что ошибочная теория помешала ему добиться успеха.
Впоследствии Гей-Люссак внёс огромный вклад в развитие химии, и этот случай помог ему понять, что даже самые талантливые учёные могут совершать ошибки. Важно уметь признавать их и учиться на них

Мораль истории:

История Гей-Люссака и его неудачной попытки синтезировать соляную кислоту напоминает нам о том, что наука — это не всегда прямой путь к успеху. Иногда приходится сталкиваться с неудачами, менять свои взгляды и принимать новые, даже если они противоречат устоявшимся убеждениям. Настоящая наука требует не только гениальности, но и смелости признавать свои ошибки и учиться на них, а также быть готовым к тому, что даже самые проверенные теории могут оказаться неверными. Именно это отличает великих учёных, таких как Гей-Люссак, от обычных исследователей
История Джеймса Прескотта Джоуля, английского физика, известна не только его научными достижениями, но и необычайной преданностью своему делу. Вот одна интересная история, которая показывает его энтузиазм и настойчивость в проведении экспериментов

Медовый месяц с термометром:

После свадьбы в 1847 году Джеймс Джоуль решил провести свой медовый месяц не на пляже или в романтическом путешествии, а… проводя научные эксперименты в Швейцарских Альпах. Вместе со своей молодой женой Амелией (которая, будем честны, должна была быть очень терпеливой женщиной) они отправились в путешествие с довольно необычным багажом

Вместо свадебных подарков и нарядов чета Джоулей везла с собой:
  • Огромный термометр: очень точный и чувствительный термометр, который Джоуль использовал для измерения малейших изменений температуры воды.
  • Водопад: они искали достаточно высокий водопад, чтобы провести свой эксперимент

Их целью было подтвердить гипотезу о том, что механическая работа, затраченная на падение воды, преобразуется в тепло. Джоуль предположил, что вода внизу водопада должна быть немного теплее, чем вода наверху, из-за преобразования потенциальной энергии в тепловую.

Вместе они измеряли температуру воды у основания и на вершине водопада. Задача была непростой. Измерения приходилось проводить очень точно, учитывая множество факторов, таких как погода, атмосферное давление и погрешности приборов

Результаты, которые Джоуль получил в свой «медовый месяц с термометром», были неоднозначными, но всё же подтверждали его гипотезу. Он обнаружил небольшое повышение температуры воды внизу водопада, хотя и не такое значительное, как он ожидал

Этот случай прекрасно иллюстрирует преданность Джоуля науке. Он был настолько увлечён своими исследованиями, что даже медовый месяц не стал для него поводом отказаться от экспериментов. Он видел науку повсюду, даже в падающей воде

Эта история показывает, что научные открытия часто совершаются не только в лабораториях, но и в самых неожиданных местах, и что энтузиазм и преданность делу могут привести к удивительным результатам. А ещё она заставляет задуматься о том, насколько велико было терпение жены Джоуля!
Магдебургские полушарияэксперимент немецкого физика Отто фон Герике для демонстрации силы давления воздуха и изобретённого им воздушного насоса

В эксперименте использовались два медных полушария около 14 дюймов (это приблизительно 35,5 см) в диаметре, полые внутри и прижатые друг к другу. Из собранной сферы выкачивался воздух, и полушария удерживались давлением внешней атмосферы

В 1654 году в Регенсбурге фон Герике продемонстрировал эксперимент Рейхстагу в присутствии императора Фердинанда III. После выкачивания из сферы воздуха 16 лошадей, по 8 с каждой стороны, не смогли разорвать полушария

В 1656 году Герике повторял эксперимент в Магдебурге, а в 1663-м — в Берлине с 24 лошадьми

Эксперимент получил большую популярность в качестве демонстрации силы давления воздуха. Сейчас магдебургские полушария используются в кабинетах физики в качестве наглядного пособия

Оригинальные полушария хранятся в Немецком музее в Мюнхене