/title>
У каждого из нас есть нож, да не один: на кухне несколько штук разделывают рыбу, мясо, режут хлеб, чистят картошку. В лесу их более суровые собратья рубят сучья, открывают консервы… Да мало ли для чего каждому из нас постоянно требуется этот удобный, надёжный и, казалось бы такой простой и понятный каждому инструмент. А задумывались ли вы, почему нож режет, строгает, рубит, а что- то другое, например металлическая линейка или крышка от консервной банки – нет. На этот вопрос ответит даже ребёнок: потому, что нож – острый, а линейка – нет. Ну а если мы сравним два ножа, острый и затупившийся? Почему тупой нож режет плохо или вообще никак? Давайте попробуем разобраться. Представьте, что нам нужно преодолеть заснеженную равнину. Мы в тёплых зимних ботинках, делаем шаг, другой – и проваливаемся в снег по колено, затем по пояс… Понятно, что дальше будет то же самое и нужно что-то придумать. Начинаем искать решение и не замечаем одинокого лыжника, который легко прошёл неприступную для нас равнину и скрылся вдали. Теперь представьте, что снег – это то, что мы хотим разрезать нашим ножом, а сам нож – это в одном случае наши тёплые ботинки, а в другом – лыжи одинокого любителя зимних прогулок. Каждый из нас давил на снег с такой же силой, как и лыжник, только наша сила распределялась на гораздо меньшую площадь (площадь подошвы ботинка раз в десять меньше площади лыжи), поэтому ботинок легко продавил снег, а лыжи оставили лишь неглубокий след. Этот очевидный факт объясняет неспособность металлической линейки разрезать, например, кусок картона – площадь ребра слишком велика, чтобы усилием руки мы смогли продавить картон (лыжи). Другое дело, если вместо линейки мы возьмём нож – острое лезвие имеет несравненно меньшую площадь поверхности, опирающуюся на картон, поэтому то же самое усилие нашей руки создаст огромное давление и картону не останется ничего, как послушно разделиться на две части (ботинок легко продавливает снег). Теперь мы легко сможем объяснить, почему два ножа режут по-разному: острый нож будет иметь очень малую толщину режущей кромки, а затупившийся вместо бритвенного острия сможет стыдливо представить лишь блестящую округлую линию с выкрошенными либо замятыми участками. Превращение изначально острой кромки в округлую, замятую или выкрошенную – следствие естественного износа, поскольку огромное давление, оказываемое ножом на разрезаемый материал, вызывает точно такое же давление со стороны материала на нож. Вот это самое противодавление и превращает острый некогда инструмент в почти бесполезную железяку. Вы наверняка замечали, что разные ножи тупятся по-разному: одни сдаются очень быстро, другие держат оборону гораздо дольше. В следующей главе попытаемся разобраться в такой нестабильности поведения.
Из чего это сделано?
Инструмент, подобный ножу, использовался человеком уже тысячи лет назад. Правда, материал, из которого его изготавливали, периодически менялся: костяные наконечники, острые обломки ракушек, камень с острым краем, бронзовые и, наконец, железные ножи, топоры и т. д. Понятно, что человек не просто так переходил с костей животных на камень, а потом на металл. В те далёкие времена без ножа, копья было просто не выжить – необходимо было постоянно охотиться, чтобы обеспечить себя пищей и защищаться от диких зверей, чтобы самому не стать обедом. Костяные ножи и наконечники копий были просты в изготовлении, но быстро приходили в негодность. Изготовление каменных инструментов требовало куда больше умения, времени, зато и служили они гораздо дольше и позволяли обрабатывать ту же самую кость. Переход на бронзовые изделия потребовал применения высокой температуры, но человек пошёл на это, несмотря на лишние хлопоты, а использование железа стало возможным лишь после того, как древние люди научились разогревать особенные камни красно-рыжего цвета до ещё более высоких температур, что позволило людям получать очень долговечное оружие, хотя и уступающее по твёрдости камню, но гораздо более прочное – каменный топор от неловкого удара мог расколоться и человек оставался один на один с опасностью лишь с деревянной рукояткой, а топором из железа уже можно было спокойно рубить дерево, кости и даже раскалывать небольшие камни. Историки эти эпохи называют каменным веком, бронзовым и, соответственно, железным. С тех пор прошло очень много времени, но железо так и осталось главным материалом для изготовления всего режущего, колющего, рубящего. Переход от камня к бронзе и затем к железу потребовал от человека осознания, что ему важнее: простота изготовления или надёжность и долговечность того, что обеспечит ему существование и безопасность. Здесь нужно сразу уточнить, что современные ножи, топоры и прочие острые вещи делаются не из чистого железа, а из смеси железа и некоторых веществ, главным из которых является углерод. Углерод окружает нас повсюду – он входит в состав воздуха, которым мы с вами дышим, является основой для грифельных карандашей, которыми мы рисуем и пишем, сгоревшее в печке или костре полено превращается в уголь, который большей частью состоит из углерода. Да что там полено – мы с вами своей жизнью обязаны углероду – он входит в состав так называемой ДНК (Дезоксирибонуклеиновой кислоты), благодаря которой организм воспроизводит себе подобных и из человека получается человек, а из собаки – собака, а не акула