סוד החיים בכדור הארץ

כדור הארץ הוא מערכת מורכבת ומאוזנת להפליא המאפשרת חיים. מאז שהחל האדם לחקור את קיומו צצה השאלה מה הדבר הייחודי במערכת הזו, שמאפשר את החיים. היום נגלה מהו החומר שמאפשר את קיום החיים בכדור הארץ. נגלה את זה בעזרת ניסוי פשוט שדורש בקבוק ומקרר.

הניסוי של אוונג'ליסטה טוריצ'לי

הניסוי שלנו נולד באיטליה במאה ה- 17 במוחו של תלמידו של גלילאו גלילי, אוונג'ליסטה טוריצ'לי. באביב 1644‏ ניסה טוריצ'לי ליצור ריק בתוך גליל זכוכית. טוריצ'לי מילא גליל זכוכית (באורך של 100 ס"מ) בכספית. הגליל היה סגור בצד אחד ופתוח בצד השני. את הגליל המלא לכל אורכו בכספית, הוא הפך לתוך קערה שיש בה כספית. הכספית שבזכוכית החלה להישפך ולצאת אל תוך הקערה אך הכספית שבזכוכית נעצרה בגובה 76 סנטימטר ולא המשיכה לצאת לתוך הקערה. טוריצ'לי הסיק: שדבר לא יכול היה להיכנס לחלל שנוצר בראש גליל הזכוכית, ולכן יש שם ריק.

בשלב זה הגאונות נגעה בטוריצ'לי. בניגוד לקודמיו הוא לא חשב שהריק שנוצר בגליל הזכוכית, מחזיק את הכספית ולא מאפשר לה להמשיך ולצאת. התשובה הזו לא סיפקה את סקרנותו. טוריצ'לי הסיק כי יש כוח אחר שמחזיק את הכספית במקומה וכוח זה לא מאפשר לכספית לצאת מגליל הזכוכית. ניסוי זה שהיה התיעוד הראשון לשימוש במד לחץ, אישש את השערתו שלאוויר יש משקל, משקל האוויר יוצר לחץ על דברים שסביבו.

הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות

רוצה להצטרף

לחץ האוויר

טוריצ'לי הסיק כי הכוח אשר מחזיק את הכספית במקומה הוא לחץ האוויר אשר מופעל על הכספית שבקערה. כן לאוויר - חומר בלתי נראה וכמעט שלא מורגש יש משקל. טוריצ'לי כתב: "We live submerged at the bottom of an ocean of the element air, which by unquestioned experiments is known to have weight". "אנחנו חיים, שקועים בקרקעית האוקיינוס ​​של אלמנט האוויר, שלפי ניסויים שערכתי, ללא עוררין, ידוע כבעל משקל". באותה השנה פרסם טוריצ'לי מאמר שמסביר כי לאוויר שסביבנו יש משקל. משקל עמוד האוויר שווה למשקל הכספית שבגליל הזכוכית והוא דוחף את הכספית שבקערה ולא מאפשר לכל הכספית שבגליל לצאת. עמוד אוויר זה נקרא "אטמוספירה". חשיבות האטמוספירה לקיום החיים היא קריטית. עשרות תופעות פיזיקליות וביולוגית שמונחות בבסיס מרקם החיים קשורות במישרין לאטמוספירה. נרחיב על זה בהמשך…

אם סייר מכוכב אחר, היה חוקר את מערכת השמש שלנו. הוא בוודאי היה סקרן לדעת מדוע שני כוכבים שנמצאים במרחק מתאים מהשמש, כל-כך שונים. כדור הארץ כוכב כחול ומלא חיים. מאדים שומם ומלא בתחמוצות ברזל, החול האדום האופייני למאדים ומקנה לו את הצבע האדום.

מאדים וכדור הארץ שניהם כוכבי לכת סלעיים, שבאופן כללי דומים בגודלם ובמרחקם מהשמש, עם זאת, יש ביניהם הבדלים רבים.

יש ההבדל אחד ברור ובולט לעין והוא במילה אחת - מים

70 אחוזים מפני השטח של כדור-הארץ מכוסים ב- H2O נוזלי, וכשלושה אחוזים נוספים מכוסים ב- H2O קפוא. על פני מאדים אין מים נוזליים, ו-H2O קפוא מכסה רק כאחוז אחד מפני השטח של כוכב הלכת. מדוע אין מים על מאדים? לאן הם נעלמו? כאן חוזר לתמונה טוריצ'לי ועל כך בהמשך...

בניסוי שלנו נראה את לחץ האוויר ונבין את המשמעות שלו.

מה צריך? בקבוק מים ריק מקרר מי ברז חמים

נוריד את תווית הבקבוק נפתח את ברז המים החמים ונבדוק שאכן יש מים חמים בברז. נפתח את פקק הבקבוק ונמלא את הבקבוק במים חמים מהברז. נרוקן את המים מהבקבוק.

נבריג במהירות את הפקק ונסגור בחוזקה את הבקבוק. נניח במקרר נמתין 20 דקות (במידה ויש מקום במקפיא אפשר להניח במקפיא)

נוציא את הבקבוק נסתכל על הצורה החדשה שקיבל. ה פ ת ע ה הבקבוק התכווץ כאילו יד מעכה אותו. כדי להחזיר את מצב הבקבוק לקדמותו, רק צריך לפתוח את הפקק.

לפני שניפרד אני אשאיר אתכם עם שאלות מסקרנות שנענה עליהם בעתיד אתם יכולים לעשות ניסוי כדי לענות על השאלות. שאלות בניסוי שלנו מה תפקיד המקרר? מה יהיו תוצאות הניסוי אם נמתין 20 דקות ולא נכניס את הבקבוק למקרר? מה יקרה אם נכניס בקבוק מלא במי ברז רגילים למקרר? מה יקרה אם לא נסגור את הפקק ונכניס את הבקבוק פתוח למקרר? מה יקרה אם בשלב הראשון של הניסוי נשתמש במי ברז רגילים ולא במי ברז חמים? מי מעך את הבקבוק? מה למדנו מהניסוי? שתפו אותי בניסויים השונים שערכתם כדי לענות על השאלות. ושאלת בונוס: