Почему аиста считают символом рождения детей. Какие особенности делают аиста уникальной птицей. Как аисты охотятся на лягушек. Где обитают аисты и как они мигрируют. Какую роль играют аисты в экосистемах и культуре разных народов.
Содержание
Аист — удивительная птица с необычными привычками
Аист — крупная перелетная птица из отряда голенастых, известная своими необычными повадками и привычками. Эта птица вызывает интерес у людей благодаря сочетанию, казалось бы, несовместимых черт — любви к лягушкам и ассоциации с рождением детей. Почему же аист стал символом деторождения, хотя в реальности питается земноводными?
Почему аиста связывают с рождением детей?
Ассоциация аистов с появлением детей имеет глубокие культурные корни:
- В европейском фольклоре существует поверье, что аисты приносят младенцев в клювах
- Гнезда аистов на крышах домов считались символом благополучия и плодородия
- Прилет аистов весной связывали с началом нового жизненного цикла
- Забота аистов о потомстве напоминала людям о родительских обязанностях
Таким образом, образ аиста с младенцем закрепился в культуре как метафора рождения новой жизни, хотя научного обоснования это не имеет.
Особенности внешнего вида и поведения аистов
Что делает аистов такими узнаваемыми и необычными птицами?
- Крупные размеры — высота до 1,2 м, размах крыльев до 2 м
- Длинные ноги и шея
- Острый длинный клюв
- Контрастная черно-белая окраска
- Способность подолгу стоять на одной ноге
- Громкое клекотание клювом
Эти характерные черты делают аистов легко узнаваемыми и запоминающимися птицами, выделяя их среди других пернатых.
Питание аистов: почему они любят лягушек?
Основу рациона аистов составляют:
- Лягушки и другие земноводные
- Рыба
- Мелкие грызуны
- Насекомые
- Рептилии
Почему же аисты так любят лягушек? Это связано с несколькими факторами:
- Лягушки обитают во влажных местах, где охотятся аисты
- Земноводные легко добываются длинным клювом аиста
- Лягушки богаты белком и другими питательными веществами
- Мягкое тело лягушек легко переваривается
Таким образом, лягушки идеально подходят аистам в качестве основного источника пищи.
Как аисты охотятся на лягушек?
Процесс охоты аистов на лягушек весьма интересен:
- Аист медленно бродит по мелководью, высматривая добычу
- Заметив лягушку, птица замирает
- Молниеносным броском длинного клюва аист хватает жертву
- Лягушка проглатывается целиком, головой вперед
Острое зрение и быстрая реакция позволяют аистам эффективно ловить юрких лягушек. За день одна птица может съесть до 100 лягушек.
Где обитают аисты?
Ареал обитания аистов довольно обширен:
- Европа (кроме северных регионов)
- Западная и Центральная Азия
- Северная Африка
Аисты предпочитают селиться вблизи водоемов — на заливных лугах, болотах, в поймах рек. Часто гнездятся рядом с человеческим жильем — на крышах домов, водонапорных башнях.
Миграции аистов: как далеко они летают?
Аисты — перелетные птицы, совершающие сезонные миграции. Как проходят их путешествия?
- Осенью аисты улетают в Африку, преодолевая до 10 000 км
- Летят большими стаями, используя восходящие потоки воздуха
- Могут лететь без остановки до 500 км в день
- Весной возвращаются на места гнездования
Способность аистов совершать столь дальние перелеты вызывает восхищение у орнитологов.
Роль аистов в экосистемах
Какую экологическую функцию выполняют аисты в природе?
- Регулируют численность лягушек и других мелких животных
- Являются пищей для крупных хищников
- Распространяют семена растений
- Удобряют почву пометом
Таким образом, аисты играют важную роль в поддержании баланса экосистем.
Аисты в культуре разных народов
Образ аиста прочно вошел в фольклор и культуру многих стран:
- В славянской мифологии аист считался священной птицей
- В Германии аист — национальный символ
- В Японии аист олицетворяет удачу и долголетие
- В геральдике аист символизирует бдительность и преданность
Во многих культурах аист ассоциируется с весной, обновлением, семейным счастьем.
Интересные факты об аистах
Чем еще примечательны эти необычные птицы?
- Аисты могут прожить до 30 лет
- Пары аистов сохраняются на всю жизнь
- Птенцы остаются в гнезде 2-3 месяца
- Аисты общаются, щелкая клювами
- Масса взрослого аиста достигает 4 кг
Эти и другие особенности делают аистов поистине уникальными представителями пернатых.
Охрана аистов: проблемы и решения
К сожалению, численность аистов в природе сокращается. С какими угрозами сталкиваются эти птицы?
- Разрушение мест обитания
- Загрязнение водоемов
- Браконьерство
- Гибель на линиях электропередач
Для сохранения аистов принимаются следующие меры:
- Создание охраняемых территорий
- Установка искусственных гнездовий
- Экологическое просвещение населения
- Реабилитация раненых птиц
Только совместные усилия позволят сохранить популяцию этих удивительных птиц для будущих поколений.
• Эта птица часто сопровождает вывеску «Товары для новорожденных» |
• Птица, которая знает, откуда дети берутся |
• Птица «на посылках» у акушера |
• Птица, виновница появления детей |
• Фильм Виктора Турова «Черный …» |
• Голенастый символ мира на крыше |
• Марка стирального порошка |
• Крылатый поставщик детей |
• Представитель трансагентства по доставке детей |
• Крупная перелетная птица |
• Птица, которую не любят алиментщики |
• Работник службы доставки младенцев |
• «курьер» из роддома |
• Летающий «роддом» |
• Национальная птица Германии |
• Птица отряда голенастых, болотная |
• «чадоносец» |
• Помощник родильному дому |
• Птица, в свободное от поедания лягушек время работающая разносчиком детей |
• Марабу |
• Одна команда КВН высказала мнение о том, что с девушками лучше знакомиться осенью, так как именно эта птица улетает на юг |
• Демографическая птица |
• Птица, которая приносит в клюве деток |
• Белая птица, ставшая эмблемой молдавских виноделов |
• Крылатое средство доставки детей |
• Марка велосипеда |
• Птица отряда голенастых |
• Поменяйте буквы в слове «Тиса» |
• «. .. на крыше» (песня Ротару) |
• «детоносная» птица |
• «детское такси» |
• «Курьер роддома» |
• «курьер» по доставке наследников |
• Анаграмма к слову «Тиса» |
• Белая длинноногая птица |
• Белая птица |
• Белая птица из песни Ротару |
• Белая птица с длинным клювом |
• Белый длинноклювый . .. |
• Белый, черный или марабу |
• Болотная птица |
• Большая белая голенастая птица |
• Большая белая птица |
• Большая перелетная птица |
• Велосипед с «птичьим» именем |
• Вьет гнездо на крыше |
• Вьет гнездо на столбе |
• Голенастая болотная птица |
• Голенастая птица |
• Длинноклювая и длинноногая птица |
• Длинноклювая птица |
• Длинноклювый детоносец |
• Крупная перелетная птица с длинным прямым клювом из отряда голенастых |
• Летающий акушер |
• Птица, обожающая младенцев |
• Конкурент капусты |
• Птица молдавских виноделов |
• Фильм Турова «Черный . ..» |
• Приносит детей |
• Пернатый детонос |
• Птица счастья |
• Крылатый детонос |
• Образ калифа на час |
• Птица с дитем в клюве |
• Птица с младенцем |
• Пернатый детоносец |
• Любит лягушек, а носит детей |
• Марка велосипедов |
• Птица алиментщиков |
• Он приносит в клюве деток |
• Птица с малышом в клюве |
• Птица, приносящая детей |
• Птица с длинным клювом |
• Пернатый носильщик детей |
• Символ мира на крыше |
• Поставщик детей |
• Пернатый «брат» капусты |
• Птица-повитуха |
• Пернатый собрат капусты |
• Длинноноклювая и длинноногая птица |
• Пернатый аналог капусты (демогр. ) |
• Пернатый поедатель гадюк |
• Птица из голенастых |
• Пернатый курьер из роддома |
• Птица, часто прилетающая к китайцам |
• Крупная птица |
• Пернатый снабженец детьми |
• Пернатый разносчик младенцев |
• Летун с младенцем |
• Птица — разносчик детей |
• Птица |
• Пернатый поставщик младенцев |
• Пернатый курьер с младенцами |
• Птица в песне «Белоруссия» |
• Птица с длинным красным клювом |
• Длинноклювый снабженец детьми |
• На крыше в песне Ротару |
• Пернатый родич капусты |
• Сказка Гауфа «Халиф. ..» |
• Род птиц из семейства голенастых |
• Родич марабу |
• Птица, что приносит детей |
• Песня на музыку А. Островского |
• Капустный конкурент |
• Птица, которая приносит детей |
• Какая птица в даосизме символизирует бессмертие, а в христианстве-чистоту, благочестие и воскрешение? |
• Родня марабу |
• Птица-«детонос» |
• Мешанина из букв слова Тиса |
• Пернатый «курьер» роддома |
• Какая птица детей приносит? |
Любит Лягушек, А Носит Детей 4 Буквы
Решение этого кроссворда состоит из 4 букв длиной и начинается с буквы А
Ниже вы найдете правильный ответ на Любит лягушек, а носит детей 4 буквы, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.
ответ на кроссворд и сканворд
Пятница, 1 Ноября 2019 Г.
АИСТ
предыдущий
следующий
другие решения
АИСТ
ты знаешь ответ ?
ответ:
связанные кроссворды
- Аист
- Крупная перелетная птица с длинным прямым клювом из отряда голенастых
- Крылатое средство доставки детей
- Аист
- Крупная перелетная птица с длинным прямым клювом из отряда голенастых 4 буквы
- Какая птица «приносит» детей 4 буквы
- Крупная длинноногая птица с длинным клювом 4 буквы
- Крупная перелетная птица отряда голенастых с длинным прямым клювом и длинными ногами 4 буквы
похожие кроссворды
- «тесть любит честь, зять любит взять, а . .. глаза щурит»
- Любит, he любит (цветок) 7 букв
- На этом цветке принято гадать «любит-не-любит»
- Этот цветок отвечает на вопрос «любит — не любит»
- На этих цветах гадают «любит-не-любит»
- «тесть любит честь, зять любит взять, а
- Их отрывают у ромашки, гадая любит не любит
- Патологическая боязнь лягушек
- Вместилище для лабораторного содержания лягушек
- Семейство лягушек
- «война мышей и лягушек», комическая поэма у древних греков
- Греческий комический животный эпос (война мышей и лягушек)
- Крик лягушек; утиный крик
- Патологическая боязнь жаб и лягушек
- Вымершее животное, прародитель лягушек и жаб
- Предок лягушек и жаб
- Хвостатая личинка бесхвостых земноводных (лягушек, жаб) 10 букв
- Вместилище для лабораторного содержания лягушек 10 букв
Птица, которая звучит как лягушка? Читай дальше, чтобы узнать больше!
Делиться заботой!
0
акции
Поделиться
Капюшонный крохаль — маленькая яркая утка с очаровательной вокальной причудой: самцы звучат как лягушки!
Вы можете найти крохаля с капюшоном на большей части территории Северной Америки, в зависимости от сезона. Это мигранты на средние расстояния, путешествующие между восточной и западной половинами континента. Тем не менее, многие крохали с капюшоном остаются на месте в течение всего года.
Для многих орнитологов распознавание птиц по их звукам и вокализации является следующим шагом после распознавания их визуально.
Давайте посмотрим на очаровательного крохаля с капюшоном и на то, как распознать его лягушачьи звуки!
Как распознать крохаля с капюшоном
Заметить крохаля с капюшоном несложно!
Хотя это не очень распространенные утки, и их численность сокращается, их легко узнать, когда вы их видите.
Характеристики крохаля с капюшоном
- Научное название: Lophodytes cucullatus
- Длина: 15,8-19,3 дюйма
- Вес: 16-31 унций
- крыла. белая грудка и темно-коричневые крылья. Однако больше всего внимания в нем привлекает его голова. У него большой эффектный гребень с белыми пятнами по обеим сторонам, окруженными черными.
Когда крохаль с капюшоном поднимает хохолок, белое пятно выглядит как большой круг. Когда он опускает свой гребень, он полностью меняет форму на форму веера.
У него также белые полосы на спине и ярко-желтые глаза. Его счет заострен.
Самка и молодь крохаля Внешний вид
Самки и молодые самцы также имеют гребни. Однако их окраска сильно отличается от их собратьев-самцов.
Самка черного крохаля имеет коричнево-серое тело и большой коричневато-красный гребень. В отличие от самца, у нее нет белого пятна на гребне. Ее клюв заострен, как и клюв самца.
Молодые самцы выглядят как самки.
Среда обитания серых крохалей
В летнее время крохали с капюшоном предпочитают пресноводные пруды и реки. Они гнездятся в дуплах деревьев, оставленных другими птицами и животными, всегда достаточно близко к пресноводным прудам, где ловят рыбу, которая составляет их рацион.
Зимой они живут в больших водоемах, иногда в соленой, а иногда в пресной воде. Им нравится быть защищенными от непогоды, поэтому они избегают больших открытых водоемов, таких как океанские заливы, большие реки и озера.
Серый крохаль Ареал обитания
Серый крохаль обитает по всей Северной Америке, в зависимости от сезона.
Их основной ареал размножения находится на юго-востоке Канады, в районе Великих озер, а также в Айове и центральной части Миссури. Некоторые мигрируют на юг или юго-запад на зиму, вплоть до Техаса, Флориды и даже Калифорнии.
Некоторые из них останутся на месте круглый год, в том числе на большей части Среднего Запада, Северо-Востока и Тихоокеанского побережья Канады.
Уникальные звуки крохаля с капюшоном
Действительно ли крохальщики с капюшоном звучат как лягушки?
Ну иногда да! В другой раз вообще никак.
Большую часть времени крохали с капюшоном очень тихие утки. Они шумят только во время сезона размножения.
В период размножения самцы издают звуки, чтобы привлечь самку. Его призыв к ухаживанию — это раскатистый звук, глубокий тон. Его часто описывают как звук лягушки-щучки.
Что такое лягушка-пикерель?
Длина лягушки-щучки составляет от 1,75 до 3,5 дюймов. Серая или загорелая кожа, на спине у него два столбца пятен. Пятен может быть от 7 до 21, непостоянных по форме и размеру. Они имеют тенденцию быть несколько прямоугольными.
Лягушки-щучки обитают в восточной половине Северной Америки. Их можно найти на юго-востоке Канады, по всей Новой Англии и на севере, в Южной Каролине и Техасе. Их ареал простирается чуть дальше реки Миссисипи.
Характерный звук щуки описывается как низкий «храп». Это длится около двух секунд. Лягушки-щуки издают этот звук только в период размножения, который длится с марта по май.
Все ли крохали в капюшонах звучат как лягушки?
Самки, молодые особи и самцы не в период размножения Капюшоновые крохали не звучат как лягушки.
Самки кричат с середины полета, а также зовут своих утят. Этот звук больше похож на «ку-ку-ку».
Когда они это делают, они звучат как большинство других морских уток.
При всем при этом способность размножающихся самцов издавать звук, похожий на утиный, является причиной того, что этих уток часто называют «утками-лягушками».
Интересные факты о крохалях с капюшоном
Звук лягушки-щучки, издаваемый размножающимся самцом, — не единственная интересная особенность крохаля с капюшоном. У этих очаровательных уток есть и другие примечательные характеристики!
- Крылатых крохалей можно найти за пределами Северной Америки, в том числе на многих Карибских островах.
- Они быстрые! Они летали со скоростью до 50 миль в час. Это похоже на многие другие разновидности уток.
- Крохальщики — единственные утки, питающиеся преимущественно рыбой.
- Крохальщики в капюшонах могут погружаться под воду на срок до 2 минут за раз. Это позволяет им преследовать рыбу под водой, ловить ее и выносить на поверхность, где они могут ее проглотить. Проглатывание рыбы головой вперед защищает крохаля с капюшоном от рыбы с колючими плавниками.
- Утята часто держатся вместе, сплоченной группой. Они могут делать это, потому что это заставляет их выглядеть намного крупнее и менее уязвимыми, чем они есть на самом деле. Ястребы и другие хищные птицы могут избегать их, потому что в таком расположении они не похожи на беззащитных маленьких утят.
- Крылатые крохали гнездятся у воды, но выбирают полости высотой до 75 футов!
Другие птицы, звучащие как утки
Несмотря на то, что крохалей с капюшоном называют «утками-лягушками», на самом деле есть несколько видов птиц, которых можно принять за уток – или, по крайней мере, они имеют похожие птичьи крики или вокализацию!
Некоторые птицы являются мимиками, что означает, что они имитируют звуки других птиц, животных и другие звуки вокруг них.
Некоторые из наиболее распространенных североамериканских мимиков — пересмешники, кошачьи птицы и трэшеры. В Африке есть вилкохвостый дронго, который может имитировать других птиц и животных.
В Австралии самым впечатляющим мимиком является Верховный лирохвост, который может издавать звуки почти всего, с чем сталкивался, включая плачущего младенца! Если верховный лирохвост думает, что звук лягушки нов и интересен и, следовательно, помогает привлечь самку, он может попробовать!
Пересмешники, которые звучат как лягушки
В этом видео вы можете услышать звук пересмешника, который очень похож на лягушку!
Это не единственный пример пересмешника, звучащего как лягушка. Согласно библиотеке Маколея из Корнеллской лаборатории орнитологии, пересмешники могут звучать как кардиналы, дятлы, автомобильные сигнализации и множество других естественных и механических звуков.
Они сообщили, что два исследователя из Университета Элон в Северной Каролине проанализировали коллекцию записей в Библиотеке Маколея и обнаружили примеры 12 различных видов лягушек и жаб среди различных имитаций пересмешника!
Исследователи обнаружили, что северные пересмешники, скорее всего, имитируют земноводных с тем же голосовым диапазоном, что и сами пересмешники.
Посмотрите записи, где они идентифицировали звуки этих лягушек и жаб на веб-сайте библиотеки Маколея.
Как распознать северного пересмешника
Ареал северного пересмешника простирается на территории Соединенных Штатов и Мексики. В Канаде почти не встречается, только по самому краю южной границы.
Они среднего размера, с более длинным хвостом, чем у большинства других певчих птиц. Их головы маленькие, и они тоньше, чем у многих других певчих птиц. У них также длинные ноги и короткие широкие крылья.
У пересмешников также тонкие клювы, слегка изогнутые вниз.
Самцы и самки выглядят одинаково. Они оба серовато-коричневые, но у них также есть две белые полосы на крыльях. Когда они сидят, у них может быть или не быть видимого белого пятна. В полете эти пятна хорошо заметны.
Они живут в самых разных условиях, включая задние дворы, городские парки, сельские поля, пригороды, небольшие и большие леса и везде, где они могут найти много открытых земель.
Это птица или лягушка?
Допустим, вы живете в районе, где водятся северные пересмешники или крохали. Как узнать, слышите ли вы лягушку, птицу или утку?
Во-первых, обратите внимание на свое местоположение. Вы находитесь в месте, где живут крохальщики с капюшоном? Если нет, то вы можете их исключить! С другой стороны, если вы находитесь в месте, где нет лягушек-пикерелей, но есть серые крохали, то вы, вероятно, слышите утку, а не лягушку.
Во-вторых, прислушайтесь к другим звукам, которые издает существо. Есть ли звуки, сопровождающие лягушачье кваканье? Пересмешники и крохальщики издают дополнительные звуки, наряду с их лягушачьими звуками.
Наслаждайтесь поисками крохалей с капюшонами!
Вы можете найти крохаля, услышав его характерный лягушачий крик во время сезона размножения. Вы также можете найти их, наблюдая за их яркими гребнями, когда они добывают пищу в озерах и реках. Если вы будете особенно внимательны, вы можете увидеть, как они входят и выходят из своих высотных полостей вечером или утром!
Какими бы ни были крохальщики с капюшонами, мы надеемся, что они вам понравятся! Эти маленькие, привлекающие внимание утки определенно заслуживают того, чтобы добавить их в ваш список интересных наблюдений!
Делиться заботой!
0
акцииПоделиться
Птицы и лягушки в физике
Ашутош Джогалекар
Исаак Ньютон — Король птиц
Я беззастенчиво позаимствовал название этого эссе у моего наставника и друга Фримена Дайсона, изумительного доклада о птицах и лягушках в математике. Птицы — мыслители, которые смотрят на картину в целом и обозревают ландшафт с большой высоты. Лягушки — мыслители, которые любят играть в грязи конкретных проблем, получая удовольствие от поиска драгоценных камней, а затем полируя их, чтобы они стали частью надстройки, которую изучают птицы. Эйнштейн был птицей, Хаббл был лягушкой. Науке для своего прогресса нужны и птицы, и лягушки, но бывают случаи, когда один вид существ важнее другого.
Большинство великих мыслителей в области физики древних времен были птицами. Они назывались естествоиспытателями. Тот факт, что они были птицами, говорит как о сыром состоянии научных знаний в то время, так и об отношении этих мыслителей к тому, что мы называем наукой, отношении, которое мы должны возродить. Аристотель, Платон, Ньютон и Кеплер рассматривали науку как неотъемлемую часть мировоззрения, включающего религию. Многие из них были алхимиками и астрологами. В отличие от многих современных ученых, они не видели конфликта между наукой и мистикой и считали, что и то, и другое создано Богом для изучения человеком. Ньютон был высшей птицей, рассматривая Природу как книгу, написанную Богом, загадку, в решениях которой есть место и для исчисления, и для алхимии, и для гравитации, и для арианского отрицания Святой Троицы. Ньютон держал свои арианские убеждения в тайне, опасаясь преследований, но он не сомневался, что они были так же законны, как и его научные изыскания. В начале третьего тома своих знаменитых «Начал» Ньютон сказал: «Остается, что из тех же принципов я теперь показываю систему мира», не оставляя сомнений ни в своем честолюбии, ни в своем грандиозном птичьем мировоззрении.
Еще до Ньютона Фрэнсис Бэкон, которого по праву можно назвать отцом современного научного метода установления фактов и теоретизирования, был великолепной лягушкой. Бэкон отверг аристотелевское теоретизирование, которое характеризовало большую часть истории науки до него, и сказал: «Все зависит от удержания взора на фактах Природы, ибо упаси Бог, чтобы мы могли выдать сон нашего собственного воображения за образец». мира».
Бэкон твердо верил, что лучший способ узнать больше о природе — отправиться туда и найти факты. Мы можем строить теории только после того, как у нас будет достаточно фактов, что до сих пор обычно работает в науке. Противоположностью Бэкона был Декарт, выдающаяся птица, сказавшая знаменитую фразу: «Я мыслю, следовательно, существую». Декарт придавал большое значение мысли, Бэкон — установлению фактов. Как гласит несколько апокрифическая история, Бэкон встретил свой конец, исследуя воздействие холода на цыпленка, тем самым раскрывая обратную сторону сбора фактов. Экспериментаторам приходится нелегко.
Фрэнсис Бэкон – Король лягушек
Интересно спросить, можно ли классифицировать птиц и лягушек в физике в широком смысле. Границы могут быть подвижными, но, вообще говоря, картезианские мыслители склонны быть птицами, а бэконовские деятели — лягушками. Отчасти это связано с тем, что думать о широком спектре идей легче, чем испачкать руки даже в одном хорошо поставленном научном эксперименте. Точно так же физики-объединители обычно бывают птицами, а физики-диверсификаторы — лягушками. Одной из великих и непрекращающихся тем в истории физики является объединение различных теорий и различных сил природы. Например, потребовалась стая птиц, таких как Рудольф Клаузиус, Густав Кирхгоф, Сади Карно, лорд Кельвин и Уиллард Гиббс, чтобы объединить явления механики и тепла, положив начало науке термодинамики. Примерно в то же время великий Джеймс Клерк Максвелл открыл науку об электромагнетизме, объединив электричество и магнетизм. Максвелл основывался на фундаментальной работе, проделанной Майклом Фарадеем, который доказал, что электрические поля могут генерировать магнитные поля и наоборот.
Но пример Фарадея, Карно и Гиббса поднимает интересную возможность появления нового существа – птицы-лягушки. Птицы-лягушки — это экзотические и редкие виды, которые начинали как лягушки, но благодаря своим настойчивым и творческим лягушачьим исследованиям неизбежно превращались в птиц. В одном из очень немногих примеров инженера, внесшего фундаментальный вклад в науку, Карно пытался выяснить максимальную эффективность тепловых двигателей, когда эти исследования привели его к фундаментальному закону природы — второму закону термодинамики. Фарадей был скромным экспериментатором, который любил пачкать руки веревкой и сургучом. Его главная цель состояла в том, чтобы провести простые эксперименты, которые помогли бы ему понять такие явления, как электрическое разложение солей. Эта философия исследования была вдохновлена его наставником Хамфри Дэви, который исследовал действие веселящего газа и обнаружил много новых элементов во всплесках прыжков лягушек. Но в ходе своих экспериментов Фарадей открыл гораздо больше, чем мог надеяться, увидев скрытую симметрию в законах природы, симметрию, которую Максвелл должен был полностью использовать. Уиллард Гиббс также начинал как высококвалифицированная теоретическая лягушка, манипулирующая векторным исчислением для изучения конкретных термодинамических явлений. В процессе он стал отцом статистической механики, и его вклад был настолько глубоким, что Эйнштейн назвал его величайшим умом в американской науке. Но Гиббс был чрезвычайно застенчивым лягушонком, опубликовавшим свою великую теорию в малоизвестном журнале из Коннектикута и до конца своей жизни спокойно работавшим в Йельском университете. Его репутация птицы была воскрешена другими после его смерти.
Джозайя Уиллард Гиббс — Неизвестная птица-лягушка
На заре 20-го века физика стала более специализированной, и физикам стало труднее быть птицами. Но классическая птица-лягушка в начале века привела в движение серию событий, которые проложили путь к величайшей птице века. Работая на рубеже веков, Макс Планк предпринял отчаянную математическую попытку спасти термодинамику излучения черного тела. Часть усилий Планка была направлена на помощь немецкой промышленности по производству лампочек, которая пыталась максимизировать эффективность своих нитей накала. Пытаясь объяснить излучение энергии черным телом, Планк сделал вдохновенное предположение, что единственный способ объяснить данные — это предположить, что энергия излучается небольшими порциями, называемыми квантами. Куски были чрезвычайно малы, и их можно было количественно определить с помощью крошечного параметра, который стал называться постоянной Планка. Планк был консервативным физиком и, по его собственному признанию, не пытался создать новую теорию, а просто пытался объяснить некоторые странные результаты. На самом деле, вопреки тому, что общественность считает источником великих научных открытий, прорывы в науке часто происходят, когда кто-то пытается объяснить обыденное, но постоянно странное явление, скажем, клюв конкретной птицы, аномалию орбиты конкретной планеты или поведение определенный атом, например радий. Но когда Планк объяснил излучение абсолютно черного тела, используя свои кванты, начался настоящий ад, и на мир обрушилась новая сила.
Эта сила отчасти пришла в виде великой птицы Альберта Эйнштейна, который в своем annus mirabilis 1905 года написал пять новаторских статей, одна из которых была посвящена специальной теории относительности. Возможно, более важной работой, которая позже принесла ему Нобелевскую премию, было объяснение фотоэлектрического эффекта, который можно было объяснить только с помощью постоянной Планка. То, что Планк считал просто математическим трюком, Эйнштейн обнаружил венчающим зданием в структуре природы. Эйнштейн был квинтэссенцией птицы, размышлявшей о разрозненных явлениях — об отсутствии так называемого эфира, скорости света, удельной теплоемкости твердых тел, объединении ньютоновских законов движения с максвелловскими теориями электромагнетизма. Любопытно, что одна из основ теории относительности была основана на известном эксперименте Альберта Майклсона и Эдварда Морли, которые были экстраординарными лягушками. Их тщательные эксперименты, в которых не удалось найти светоносный эфир, через который распространялись электромагнитные волны Максвелла, были шедеврами лягушачьих исследований. И все же эти эксперименты позволили птице Эйнштейну работать. Позже птица Эйнштейна поднялась еще выше и начала обозревать ландшафт в космических масштабах, пытаясь понять относительность в контексте ускоренных кадров движения. Это породило в 1915 к общей теории относительности, одному из величайших достижений человеческой мысли. Чтобы создать общую теорию относительности, птице пришлось парить не только над сферами физики, но и над сферами математики, воспользовавшись помощью римановой геометрии для описания искривленного пространства-времени. В этих усилиях Эйнштейну помогали две очень компетентные лягушки, его друзья Марсель Гроссманн и Мишель Бессо. Сотрудничество Эйнштейна, особенно с Гроссманном, показывает, что часто наилучшие результаты достигаются, когда птицы сотрудничают с лягушками, а не клюют их.
Эдвин Хаббл – драчливая лягушка
Позже птичьи способности Эйнштейна, к сожалению, пострадали, потому что он не принял во внимание все открытия, которые делали лягушки. Он думал, что квантовая теория несовершенна, и в конце своей жизни приступил к поиску теории великого объединения, которая объединила бы все силы физики. Но Эйнштейн больше не обращал внимания на новые частицы и силы, которые открывали лягушки. Без включения этих открытий в свои теории поиски Эйнштейна были обречены. Эйнштейну также не удалось осознать интенсивный лягушачий интерес к творениям, которые были логически выведены из его собственной общей теории относительности — черным дырам. Он не проявлял склонности к их изучению. С другой стороны, его очень интересовало применение его теории к другому чрезвычайно важному открытию — открытию расширения Вселенной. Это открытие было сделано Эдвином Хабблом, грозной лягушкой, которая любила сидеть у своего телескопа на горе Вильсон холодными ночами и определять скорости и светимости туманностей. Хаббл был бывшим боксером, ставшим астрономом; кто-то подозревает, что бокс обеспечивает хорошую основу для лягушачьего сосредоточения на сведении конкретных проблем к их дрожащим логическим выводам. Но своей собственной работой Хаббл был обязан группе замечательных лягушек, последовательно работавших в Гарвардской обсерватории, — женщинам вроде Генриетты Ливитт, Энни Кэннон и Сесилии Пейн, которые прокладывали путь к великой теории Вселенной, кропотливо каталогизируя периоды и светимости тысяч звезды. Развитие от Ливитта к Эйнштейну и Хабблу снова показывает, как работа лягушек и птиц неизбежно накладывается друг на друга.
Если Эйнштейна можно назвать высшей лягушкой, то и Поля Дирака можно. Но Дирак был лягушкой, чьи видения были настолько велики, что больше походили на мистицизм Ньютона 17-го века. Дирак был одним из отцов квантовой механики, который изобрел уравнение электрона, выводившее о существовании частицы с той же массой, что и у электрона, но с противоположным зарядом. Предполагая существование этих античастиц, Дирак вышел за рамки того, что подразумевала бы любая работа лягушки, и сделал разреженные выводы, которые могли быть подтверждены только математикой. Но птичьи видения Дирака быстро обрели реальность, когда Карл Андерсон обнаружил позитрон в камере Вильсона. Птицы могут парить сколько угодно, но даже когда они видят то, чего не видят другие, приходится вербовать лягушек на земле, чтобы проверить то, что является лишь сном. Многие из других отцов квантовой механики того же периода также были птицами, хотя интересно отметить, что и Шредингер, и Гейзенберг начинали как лягушки, намереваясь проверить некоторые загадки, поставленные их прославленным отцом-птицей Нильсом Бором. То, что Эйнштейн сделал для фотоэлектрического эффекта, Бор сделал для атомной структуры, катапультировав его в первый ряд птиц. Но теория Бора породила столько же вопросов, сколько и ответов, потому что было чрезвычайно трудно применить ее к более сложным атомам, чем водород, и получить ответы, согласующиеся с экспериментом. Одной из самых сложных проблем было объяснение зарослей спектров испускания и поглощения, послуживших основой работы Бора. Пытаясь объяснить этот спектральный переход, Гейзенберг, выздоравливающий после тяжелого приступа сенной лихорадки на острове в Северном море, превратился в птицу, взлетел и изобрел матричную механику, которая была первой версией квантовой механики. Точно так же Шредингер пытался решить конкретную проблему — найти волновое уравнение для волн материи, которое постулировал Луи де Бройль. В процессе он тоже стал птицей.
Верховная лягушка Энрико Ферми (в центре) с двумя другими лягушками – Исидором Раби (справа) и Эрнестом Лоуренсом
Если Эйнштейн и Бор были великими птицами физики 20-го века, то Энрико Ферми был абсолютным королем лягушек. Не было области физики, которой бы не касался Ферми, но он почти наверняка считал бы себя в первую очередь лягушкой, пытающейся решать конкретные задачи с помощью простейшего из возможных подходов. Руководствуясь этой философией, Ферми построил первый в мире ядерный реактор и стал соавтором статистики Ферми-Дирака, объясняющей поведение частиц с целочисленным спином. Но по пути он сделал грандиозное птичье открытие, выдвинув последовательную теорию бета-распада, которая привела бы к возникновению новой силы природы — слабой силы. Сила Ферми заключалась в том, чтобы смотреть на конкретную проблему, визуализировать ее физически, а затем ринуться вперед, чтобы решить ее, используя все имеющиеся в его распоряжении математические инструменты. Ферми, конечно, также был уникальным в анналах физики 20-го века тем, что он был в высшей степени совершенен как в экспериментальной, так и в теоретической физике.
Другой великой лягушкой, на которую Ферми сильно повлиял, был Ганс Бете. Как и Ферми, не было области современной физики, которой Бете не касался. В отличие от Ферми, трагически рано погибшего, Бете дожил до девяноста, и его последняя статья была опубликована уже после его смерти в 2005 году. По-видимому, термин «сила природы» был придуман специально для Бете. Он был известен тем, что час за часом просиживал за письменным столом и почти безошибочно выполнял сотни страниц вычислений. Его не смутили никакие проблемы, и коллеги называли его «Морской бой»; более поздняя газетная характеристика описала бы его как человека, «который сводит проблемы к их основным решениям исключительно силой своей умственной артиллерии». Как и Ферми, он стал одним из ведущих физиков-ядерщиков в мире в XIX веке.30-е годы, написав серию из трех исчерпывающих обзоров о состоянии дел в ядерной физике, которые считались настолько авторитетными, что их назвали Библией Бете. С легкостью переходя от проблем чистой физики к прикладным, Бете в 1938 году сделал открытие, получившее Нобелевскую премию, ядерных реакций, из-за которых светит солнце. Именно непревзойденная способность Бете к лягушачьему решению задач побудила Роберта Оппенгеймера выбрать его главой теоретического отдела Манхэттенского проекта.
Фриман Дайсон – Радостная лягушка (The Daily Princetonian)
Во время работы над Манхэттенским проектом лягушонок Бете встретил свою пару в лице молодой и гиперактивной птицы по имени Ричард Фейнман. Только что закончивший Принстон, Фейнман стал одной из тех избранных птиц, которые парили над всей физикой и стремились увидеть все в новом свете. Когда он встретил Бете, Фейнман уже работал над пространственно-временным представлением квантовой теории, согласно которой античастицы рассматривались как частицы, путешествующие назад во времени. Он разрабатывал эту теорию вместе с Джоном Уилером, физиком, птичьи способности которого были настолько уникальны, что он прославился тем, что думал образами и поэтическими видениями. Птица Фейнман и лягушка Бете очень хорошо ладили, и приглашение Бете Фейнману стать его коллегой в Корнельском университете позволило Фейнману сделать свое знаменитое открытие диаграмм Фейнмана. Фейнман также вдохновил моего собственного наставника, Фримена Дайсона, который считал себя квинтэссенцией лягушки. На протяжении всей своей долгой и удивительно разнообразной карьеры Дайсон искал задачи в областях физики и математики, где элегантная математика могла бы изменить ситуацию. Дайсон оставил свой след, объяснив публике разрозненные теории Фейнмана, Джулиана Швингера и Син-Итиро Томонаги. Он стал особенно радостным лягушонком, прыгая в физике элементарных частиц, физике твердого тела, эволюционной биологии, конструкции ядерных космических кораблей и реакторов и чистой математике, находя драгоценные камни и часто оставляя их другим для полировки.
Как выглядит распределение лягушек и птиц в физике конца 20 века? Тремя наиболее важными разделами физики того времени были физика элементарных частиц, космология и физика конденсированного состояния. Из этих физика конденсированного состояния особенно примечательна тем, что имеет огромное практическое влияние на нашу повседневную жизнь в виде полупроводников и компьютеров. Большинство физиков конденсированных сред, таких как Джон Бардин, Уильям Шокли и Дэвид Таулесс, были высококвалифицированными лягушками. Но среди них выделяется одна большая птица — Филип Андерсон, скончавшийся в прошлом году. Андерсон воспарил над миром не только физики конденсированных сред, но и внес фундаментальный вклад в физику элементарных частиц и исследования сложности. Его предположение о частице, которая позже стала известна как бозон Хиггса, путем проведения параллелей нарушения симметрии между физикой элементарных частиц и физикой твердого тела должно быть одним из величайших птичьих подвигов в физике недавнего прошлого.
К. С. Ву – дотошная лягушка (Национальная академия наук)
В физике элементарных частиц теоретиками в основном были птицы, а их коллегами-экспериментаторами были лягушки. Стивен Вайнберг, Мюррей Гелл-Манн, Джерард ‘т Хоофт и Абдус Салам продолжили великую традицию поиска объединения частиц и сил с помощью мощных птичьих инструментов. Тем временем такие экспериментаторы, как Леон Ледерман и К. С. Ву, проводили решающие эксперименты с лягушками, чтобы доказать или опровергнуть грандиозные теории, которые придумали такие птицы, как Чен Нин Ян и Цунг Дао Ли. Тем временем космология извлекла выгоду из своего сочетания лягушек и птиц. Алан Гут, придумавший теорию инфляции, — птица, пытающаяся одним махом решить несколько проблем из ранней истории университета. Но в конце 19В 90-х годах Сол Перлмуттер и другие лягушки открыли поразительный феномен ускорения Вселенной, изучая характеристики сверхновых, продолжая славную традицию своих предков-лягушек Ливитта, Хаббла и Пейна.
Возможно, величайшая птица недавнего прошлого — Эдвард Виттен. Наряду с несколькими избранными другими птицами Виттен пытается осуществить то, что, возможно, является последним крупным объединением птиц — общей теории относительности с квантовой теорией. До сих пор Виттен пролетел над обширным ландшафтом физики и математики, установив неожиданные связи между обеими областями, что сделало его единственным физиком, получившим медаль Филдса по математике. Но более крупная связь, которую он и его коллеги установили, которая видит реальность в нескольких измерениях и точечных струнах, еще не подтверждена лягушками.