Как измерить температуру с помощью сверчка?

Posted on by riasevastopol

Во 2 серии 3-го сезона популярного сериала «Теория громадного взрыва» два очень занудных друга Шелдон и Говард вступают в перепалку, разгоревшуюся около сверчка. Сосчитав, сколько раз чирикнул сверчок, неожиданно прервавший классическую трапезу ученых, и сопоставив полученное число с температурой воздуха в помещении, Шелдон с предельной уверенностью объявил, что насекомое принадлежит к семейству стеблевых.

Но Говард был категорически с ним не согласен: «Как ты можешь утверждать это, не заметив самого сверчка?».

Ответ? Закон Долбера (Dolbear s Law) — полностью настоящая формула, выведенная в конце 19 века физиком Амосом Эмерсоном Долбером, которая позволяет выяснить температуру, основываясь на стрекотании древесного сверчка. Не обращая внимания на то, что Шелдон совершил ошибку с определением вида насекомого, ученым повезло больше: по прошествии многих лет им все же удалось доказать, что применение сверчков в качестве природных термометров есть полностью обоснованным.

  • Освещение, уровень и температура шума — как оптимизировать рабочее место и повысить креативность?

Амос Долбер заложил фундамент для свершения величайших научных открытий в истории Соединенных Штатов, но несмотря на это его труды так и не взяли должного признания.

В то время, когда во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века Александр Грейам Белл (Alexander Graham Bell) запатентовал телефон, Долбер объявил, что он изобрел его первым. Представленные ученым сведения были такими убедительными, что его дело было передано на рассмотрение в Верховный суд США. Несмотря на то, что решение было принято в пользу Белла, все доказательства свидетельствовали о том, что законным обладателем патента есть Долбер.

В первой половине 80-ых годов XIX века научно-популярный американский издание The Scientific American дал дань Долберу: «Если бы он выполнял все формальности, предписанные патентным ведомством, в полной мере быть может, что это изобретение было бы причислено к его заслугам».

Несколькими годами позднее ученый запатентовал радио телеграф, употреблявшийся итальянским радиотехником Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi) для изобретения радио. Однако большая часть ученых сейчас пренебрегают вкладом Долбера в создание этого устройства.

Как измерить температуру с помощью сверчка?

Не обращая внимания на все перечисленные выше факты, Долбера вряд ли возможно причислить к выдающимся американским изобретателям. Имя этого ученого, вопреки всем его достижениям, связано в первую очередь с доказательством теории применения сверчков для измерения температуры.

Во второй половине 90-ых годов XIX века в одном из выпусков издания American Naturalist Долбер опубликовал предельно краткую, но очень любопытную заметку называющиеся «Сверчок в качестве термометра»:

«Частота стрекотаний сверчка зависит от температуры, соответственно, сосчитав число стрекотаний возможно выяснить температуру в градусах Фаренгейта».

Слушая стрекотание сверчков на лугу около собственного дома, Долбер сделал пара наблюдений: при температуре 60 ?F частота стрекотания была равна 80 звукам в 60 секунд, при 70 ?F — 60 звукам, но в то время, когда температура падала ниже 50 ?F, «у сверчка не оставалось сил на музыку», и он издавал всего 40 звуков в 60 секунд. Основываясь на собственных наблюдениях, Долбер вывел следующую формулу:

где N — это число стрекотаний сверчка в 60 секунд, а TF — температура по шкале Фаренгейта.

Не обращая внимания на то, что «изучению» Долбера недоставало некоторых серьёзных подробностей — к примеру, ученый потерял из виду вид сверчка, не совершил достаточное количество наблюдений, не учел погрешность, — оно было полностью одобрено энтомологами и биологами.

Во второй половине 90-ых годов XIX века братья Эдвард и Карл Бесси (Carl Bessey, Edward Bessey) совершили 82 наблюдения за 8 кузнечиками семейства стеблевых и подтвердили правильность выведенной Долбером формулы, а во второй половине 90-ых годов девятнадцатого века с выводами Долбера дал согласие глубокоуважаемый исследователь природы сверчков Роберт Идс (Robert Edes).

В то время, когда в 1907 году узнаваемый энтомолог включил формулу Долбера в собственный учебник, ее стали воспринимать как 100% научную правду, а древесной сверчок, «участвовавший» в изучениях ученого, превратился в «природный термометр». Во второй половине 40-ых годов XX века формула была официально названа «законом Долбера».

Частота стрекотания сверчка, показанная посредством осциллограммы

  • Как освещение и температура воздействуют на производительность?

Итак, что же лежит в основании закона Долбера?

Потому, что сверчки являются холоднокровными насекомыми, они реагируют на мельчайшие трансформации температуры. Жизнедеятельность любого хладнокровного создания — а также сверчка — возможно обрисовать посредством уравнения Аррениуса (1889), устанавливающего зависимость скорости химической реакции от температуры воздуха.

Учитывая то, что стрекотание есть продуктом множества химических реакций, происходящих в теле сверчка, возможно утверждать, что оно зависит от погодных условий. Так, при низкой температуре частота стрекотаний сверчка существенно понижается.

В течении многих лет формула Долбера корректировалась для других видов сверчков — сверчка полевого (field cricket), сверчка кустарникового (bush cricket) — и упрощалась (вы имеете возможность взять тот же итог, сосчитав количество стрекотаний сверчка за 15 секунд и прибавив к взятому числу 40). На представленном ниже графике продемонстрирована зависимость числа стрекотаний древесного, полевого и кустарникового сверчков от температуры воздуха.

светло синий маркер — сверчок древесной.
Зеленый маркер — сверчок полевой.
Оранжевый маркер — сверчок кустарниковый.

Самый распространенный миф о сверчках содержится в том, что издаваемые ими звуки результат потирания лапок. В действительности эти звуки производятся при помощи стридуляционного органа — громадной покрытой зубцами жилки, проходящей на протяжении нижней части крыла, а стрекотание (стридуляция) появляется только на протяжении закрывания крылышек.

Ну и напоследок хотелось бы отметить вот что: стрекотание, которое вы слышите по ночам, лежа в кровати, производится сверчками для привлечения самок. В то время, когда «поющие» насекомые выходят на «амурную охоту», об этом обязательно обязана знать вся округа. 🙂

Высоких вам конверсий!

По данным priceonomics.com

Случайные статьи:

Измерение температуры с помощью термопары


Подборка похожих статей:

riasevastopol

More Posts