В 1941 году был изобретен метеорологический радар. И теперь радар может наблюдать за шаром даже через облака и измерять скорость ветра в верхних слоях атмосферы. Издавна людей также интересовало, куда дует ветер, и примерно в 900 году н. э. на шпилях церквей были установлены флюгеры, чтобы они показывали направление ветра.

Многие студенты жалуются: «Зачем мне учить физику и естественные науки, ведь я их никогда не использую». Такие люди, конечно, не правы в том, что касается «бесполезности» физики и естественных наук. Несомненно то, что (знаем мы об этом или не знаем) все мы неоднократно используем законы физики в повседневной жизни. Любой человек, живущий в климате с холодными зимами, знает, что он должен наливать антифриз в радиатор своей машины и сливать воду из всех труб, где она может оставаться. Он знает, что если не сделает этого, то в радиаторе появятся трещины, а трубы могут разорваться. Законы физики объясняют, почему это может случиться.

Например, большинство веществ при переходе из жидкого состояния в твердое уменьшаются в объеме. Но с водой происходит совершенно противоположная вещь! Вместо уменьшения в объеме она расширяется, и увеличивается объеме не на сколько угодно, а примерно на одну девятую. Это значит, что если у вас есть девять литров воды и эта вода замерзает, то у вас получится 10 литров твердого льда! Теперь представьте, что вода замерзает в радиаторе или в трубе. Для десяти литров льда требуется большее пространство, чем для девяти литров воды. Но трубки радиатора или водопроводные трубы не могут растягиваться. Места в них просто больше нет. Поэтому, когда вода замерзает, она сама отвоевывает себе большее пространство, разрывая трубы.

Одна из самых примечательных сторон этого явления природы — это его огромная сила. Насколько вы знаете, трубы делают из довольно прочных металлов. В Финляндии, например, эту силу заставляют работать. Это делается таким образом. В каменоломнях заливают водой щели в скальных породах и оставляют замерзать. Замерзающая вода выступает в роли клина, и за счет силы замерзающей воды огромные скальные массивы распадаются на отдельные каменные блоки. Хоть лед и занимает больше места, чем вода, он легче воды и плавает на ее поверхности. Поэтому большие объемы воды никогда не замерзают полностью. Ледяной покров сверху защищает от замерзания находящуюся под ним воду.

Хоть каменные и деревянные дома и получили распространение среди эскимосов, тем не менее этот северный народ все еще строит иглу по каким-то особым случаям или во время переходов. Строится иглу быстро и может противостоять любой погоде. В свежем снежном сугробе вырывается яма 1,5 метра в длину и 50 сантиметров в глубину. Потом, начиная с передней стенки ямы, ножом вырезаются снежные блоки. Они имеют такую форму, что наклоняются вовнутрь, если их поставить на ребро. Выкладывается круг из этих блоков, а затем его верхняя часть срезается таким образом, чтобы во время строительства последующие блоки шли по сужающейся спирали. Материал по ходу работы вырезается внутри дома. Последний блок, у которого верхние края шире нижних, накрывает отверстие вверху. После этого все трещины залепляются мягким снегом.

Небольшое иглу может быть построено за пару часов. Когда домик построен, за дело принимается женщина. Она зажигает лампу на котиковом жире, стараясь, чтобы та разгорелась как можно сильнее. Потом она закрывает вход снежным блоком и плотно закупоривает иглу. Теперь снег начинает таять. Но, поскольку крыша домика имеет закругленную форму, вода не капает, а постепенно впитывается в блоки, и они пропитываются почти полностью. Когда блоки достаточно пропитаются водой, она гасит лампу и открывает дверь. Внутрь врывается ледяной воздух, и через короткое время хрупкий снежный домик становится ледяным куполом! Теперь он настолько прочен, что крыша может выдержать даже белого медведя и не провалится. И таять он теперь не будет, и в нем можно уютно расположиться.

Но, конечно, когда зима заканчивается и повышается температура, иглу начинает таять, и обычно сначала проваливается крыша.

Лавина — это нисходящая масса снега, льда или грязи с камнями. Лавина из грязи с камнями — это оползень, который может произойти даже в бесснежных районах. Крутой горный склон или обрыв пропитывается водой или ослабляется каким-то другим способом. Земля больше не может удерживаться на таком крутом склоне, и начинается обвал. Такие обвалы или лавины чаще всего происходят весной, когда тающие снега и льды пропитывают под собой грунт. Они могут происходить и тогда, когда река выходит из берегов, или там, где люди строят дорогу или устраивают горную выработку у подножия крутого горного склона. Такие оползни часто перекрывают горные долины, и таким образом получаются большие озера.

Снежные лавины случаются, когда снег больше не может удерживаться на горном склоне. Старый, слежавшийся, покрытый настом снег часто держится даже на очень крутых склонах, но свежий, не закрепившийся, рыхлый снег часто легко соскальзывает даже с довольно покатых склонов. Когда начинается небольшая снежная лавина, она часто срывает со своего места большие массы снега, находящиеся у нее на пути, и продолжает свой путь, увеличиваясь в размерах и набирая разрушительную силу. В тех местах, где снег лежит так, что еле удерживается от сползания, даже звука голоса может оказаться достаточно, чтобы стронуть с места огромные массы снега и начать лавину. Это происходит потому, что звук колеблет воздух, и эти колебания вызывают движение снега.

В Альпах, когда группы альпинистов проходят опасные склоны, проводники часто настаивают на том, чтобы все хранили полное молчание, поскольку колебания от звуков голосов могут вызвать лавину.

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный камень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки к красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать. Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии.

В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов. Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть разделены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов. Кристаллы могут иметь и разные размеры. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько сотен фунтов.