Плавучість

Уявіть, що ви лежите на спині в басейні, а сонце зігріває ваше обличчя. Ви почуваєтеся невагомими, наче невидима рука підтримує вас, не даючи потонути. Чи замислювалися ви коли-небудь, чому величезний стовбур поваленого дерева без зусиль гойдається на поверхні тихого озера, або як гігантський корабель, зроблений із тисяч тонн сталі, може так спокійно триматися на безкрайньому, глибокому океані. Це здається неможливим, оптичною ілюзією. Але це не магія. Це фундаментальний закон Всесвіту, тиха, могутня сила, що діє навколо вас. Ця сила — це я. Я — таємниця, що тримає гігантів на плаву. Я — причина, чому ви можете лежати на спині й дивитися на хмари посеред озера. Я — Плавучість.

Тисячоліттями люди знали про мою силу, навіть якщо не знали мого імені. Вони плели з очерету човни, що ковзали по річці Ніл, і зв'язували колоди, щоб створювати плоти для переправи через широкі потоки. Вони відчували мій поштовх, але не могли його пояснити. Все змінилося у 3-му столітті до нашої ери, у гамірному грецькому місті Сіракузи на острові Сицилія. Там жив геніальний мислитель, людина, чий розум завжди був сповнений запитань: Архімед. У його царя, Гієрона II, виникла серйозна проблема. Він дав ювеліру шматок чистого золота, щоб той виготовив прекрасну корону. Але коли корону доставили, у царя з'явилася підозра. Вона важила стільки, скільки потрібно, але чи була вона справді з чистого золота, чи майстер вкрав частину золота і домішав дешевше, легше срібло. Цар наказав Архімеду з'ясувати правду, але з однією важливою умовою: він не міг пошкодити дорогоцінну корону. Архімед міркував над цим днями. Він ходив вулицями міста, обдумуючи проблему з усіх боків. Одного разу, відчувши втому, він вирішив прийняти ванну. Коли він занурився в повну ванну, то побачив, як вода перелилася через край. У цю мить його осяяло настільки потужне прозріння, що він, як свідчить легенда, вискочив з ванни і побіг вулицями, кричачи «Еврика. Еврика.», що означає «Я знайшов.». Він зрозумів, що об'єм води, яка вилилася, дорівнює об'єму його тіла, зануреного у воду. Тепер у нього був спосіб виміряти об'єм корони неправильної форми. Він узяв корону та злиток чистого золота такої ж ваги. Він занурив золото у воду й ретельно виміряв, скільки води воно витіснило. Потім він зробив те саме з короною. Корона витіснила більше води. Це означало, що вона мала більший об'єм за тієї ж ваги, що доводило, що до неї домішали менш щільний метал. Царський ювелір виявився шахраєм. І в цей момент я нарешті була зрозуміла. Архімед відкрив мій принцип: виштовхувальна сила, яку я створюю для об'єкта, точно дорівнює вазі рідини, яку він витісняє.

Відкриття Архімеда стосувалося не лише викриття нечесного ювеліра; воно відкрило новий світ інженерії. Раптом мою силу можна було обчислити та передбачити. Інженери тепер могли проєктувати кораблі не навмання, а з математичною точністю. Вони зрозуміли, що важливий не тільки матеріал, з якого зроблений корабель, а й його форма. Суцільний шматок сталі тоне, як камінь. Але якщо надати тій самій сталі форму величезного порожнистого корпусу, він зможе плавати. Чому. Тому що його порожниста форма дозволяє йому витісняти величезний об'єм води. Поки вага цієї витісненої води більша за власну вагу корабля, я можу легко його підняти. Цей принцип призвів до створення гігантських вантажних суден та авіаносців, які сьогодні панують на морях. Мій вплив не зупинився на поверхні. Люди винайшли неймовірні судна під назвою підводні човни, які є майстрами в управлінні мною. Вони мають спеціальні відсіки, що називаються баластними цистернами. Щоб зануритися, вони відкривають клапани і дозволяють морській воді заповнити ці цистерни, роблячи підводний човен важчим і дозволяючи йому опуститися під хвилі. Щоб піднятися, вони використовують потужні насоси, щоб закачати стиснене повітря в цистерни, виштовхуючи воду. Підводний човен знову стає легшим, і я піднімаю його назад на поверхню. І я працюю не тільки у воді. Я присутня і в повітрі. Я — та сила, що піднімає величну повітряну кулю в небо, тому що гаряче повітря всередині її оболонки легше і менш щільне, ніж прохолодніше повітря навколо, і я виштовхую її вгору.

Моя історія давня, але ви можете бачити мене в дії щодня. Я — це ніжний підйом, який тримає вашу гумову качечку на плаву у ванні. Я — це рятівні обійми рятувального жилета, що забезпечує вашу безпеку у воді. Я є в кубику льоду, що плаває у вашому напої, і в гелієвій кульці, що рветься до стелі. Я — фундаментальна сила природи, нагадування про те, що за правильної форми та розуміння навіть найважчі тягарі можна підняти. Я — ваш невидимий друг у воді та в повітрі, завжди готовий вас підняти.