0:00:06.687,0:00:07.668
Вам, вероятно, доводилось слышать,

0:00:07.668,0:00:10.452
что углекислый газ разогревает Землю —

0:00:10.452,0:00:11.823
но как именно это работает?

0:00:11.823,0:00:13.832
Как стекло в теплице,

0:00:13.832,0:00:15.733
или как слой теплоизоляции?

0:00:15.733,0:00:17.852
Не совсем.

0:00:17.852,0:00:19.272
Ответ содержит[br]немного квантовой механики.

0:00:19.272,0:00:22.010
Но не беспокойтесь,

0:00:22.010,0:00:23.959
мы начнём с радуги.

0:00:23.959,0:00:25.818
Если взглянуть на солнечный свет,

0:00:25.818,0:00:27.134
расщеплённый призмой,

0:00:27.134,0:00:30.365
то на месте пропавших цветных полосок[br]можно увидеть тёмные полосы.

0:00:30.365,0:00:31.753
Куда же подевались цвета?

0:00:31.753,0:00:33.168
Пока свет добирался до ваших глаз,

0:00:33.168,0:00:35.080
разные газы поглотили

0:00:35.080,0:00:37.688
некоторые части спектра.

0:00:37.688,0:00:39.847
Например, кислород поглотил

0:00:39.847,0:00:41.695
часть тёмно-красного света,

0:00:41.695,0:00:44.914
а натрий — две полосы жёлтого.

0:00:44.914,0:00:46.308
Но почему же эти газы поглощают

0:00:46.308,0:00:48.362
свет определённого цвета?

0:00:48.362,0:00:51.279
Вот тут нам пригодится[br]квантовая механика.

0:00:51.279,0:00:53.637
Каждый атом и молекула обладает[br]заданным числом

0:00:53.637,0:00:56.968
возможных энергетических уровней[br]для своих электронов.

0:00:56.968,0:00:58.979
Чтобы переместить электроны

0:00:58.979,0:01:00.297
с основного уровня на уровень выше,

0:01:00.297,0:01:03.701
молекуле нужно получить[br]определённое количество энергии.

0:01:03.701,0:01:06.119
Ни больше, ни меньше.

0:01:06.119,0:01:08.123
Молекула получает эту энергию[br]от света, который обладает

0:01:08.123,0:01:11.292
таким количеством энергетических уровней,[br]что и сосчитать невозможно.

0:01:11.292,0:01:14.657
Свет состоит[br]из крошечных частиц — фотонов.

0:01:14.657,0:01:16.761
Количество энергии в каждом фотоне

0:01:16.761,0:01:19.126
определяет его цвет.

0:01:19.126,0:01:22.149
У красного цвета энергии[br]меньше и волны длиннее.

0:01:22.149,0:01:25.823
У пурпурного — энергии больше,[br]а волны короче.

0:01:25.823,0:01:28.642
Солнечный свет содержит[br]фотоны всех цветов радуги,

0:01:28.642,0:01:30.663
поэтому молекулы газа[br]находят фотоны,

0:01:30.663,0:01:33.270
несущие точный заряд энергии,

0:01:33.270,0:01:35.024
необходимый им для сдвига электронов

0:01:35.024,0:01:37.381
на следующий энергетический уровень.

0:01:37.381,0:01:38.715
Когда молекула[br]находит подходящий фотон,

0:01:38.715,0:01:40.644
этот фотон исчезает,

0:01:40.644,0:01:41.965
поскольку его энергия[br]переходит к молекуле,

0:01:41.965,0:01:44.765
а мы видим[br]пробел в цветовом спектре.

0:01:44.765,0:01:47.887
Если фотон несёт[br]слишком много или мало энергии,

0:01:47.887,0:01:49.366
молекуле остаётся только

0:01:49.366,0:01:51.219
пропустить его.

0:01:51.219,0:01:53.639
Именно поэтому стекло прозрачное.

0:01:53.639,0:01:55.711
Атомы стекла не улавливают фотоны

0:01:55.711,0:01:58.384
с энергетическими уровнями[br]видимого светового спектра,

0:01:58.384,0:02:00.647
поэтому фотоны[br]проходят сквозь стекло.

0:02:00.647,0:02:03.760
Итак, какие же фотоны предпочитает[br]углекислый газ?

0:02:03.760,0:02:05.585
Где та тёмная полоса в нашей радуге,

0:02:05.585,0:02:07.960
объясняющая глобальное потепление?

0:02:07.960,0:02:09.788
Её там нет.

0:02:09.788,0:02:11.952
Углекислый газ не поглощает

0:02:11.952,0:02:13.286
свет от Солнца.

0:02:13.286,0:02:14.507
Он улавливает свет от совершенно

0:02:14.507,0:02:16.232
другого небесного тела,

0:02:16.232,0:02:19.016
которое вроде и не излучает[br]никакого света —

0:02:19.016,0:02:20.739
от Земли.

0:02:20.739,0:02:22.175
Если вы не видели,

0:02:22.175,0:02:23.876
чтобы Земля светилась,

0:02:23.876,0:02:27.138
то это потому, что она[br]не излучает видимый свет.

0:02:27.138,0:02:29.306
Земля излучает инфракрасный свет.

0:02:29.306,0:02:30.920
Свет, видимый нашему глазу,

0:02:30.920,0:02:32.992
включая все цвета радуги —

0:02:32.992,0:02:35.422
это лишь малая часть[br]большего спектра

0:02:35.422,0:02:37.825
электромагнитного излучения,

0:02:37.825,0:02:40.198
который также содержит радиоволны,

0:02:40.198,0:02:43.286
микроволновое, инфракрасное[br]и ультрафиолетовое излучение,

0:02:43.286,0:02:45.103
рентгеновские и гамма-лучи.

0:02:45.103,0:02:47.744
Кажется странной мысль о том,[br]что всё это свет,

0:02:47.744,0:02:49.291
но фундаментальной разницы

0:02:49.291,0:02:53.027
между видимым светом и другим[br]электромагнитным излучением нет.

0:02:53.027,0:02:54.127
Это та же энергия,

0:02:54.127,0:02:56.394
но на более высоком[br]или низком уровне.

0:02:56.394,0:02:58.374
На самом деле, довольно самонадеянно

0:02:58.374,0:03:01.969
ограничивать видимый свет[br]нашими возможностями.

0:03:01.969,0:03:04.865
Змеи, например, видят инфракрасный свет,

0:03:04.865,0:03:07.827
а птицы — ультрафиолетовый.

0:03:07.827,0:03:09.907
Если бы наши глаза могли видеть свет

0:03:09.907,0:03:12.283
с частотой 1900 МГц,

0:03:12.283,0:03:13.423
то мобильный телефон[br]стал бы фонариком,

0:03:13.423,0:03:14.425
а вышка сотовой связи —

0:03:14.425,0:03:17.157
огромным маяком.

0:03:17.157,0:03:19.315
Земля испускает[br]инфракрасное излучение,

0:03:19.315,0:03:21.240
поскольку любой объект[br]с температурой

0:03:21.240,0:03:24.468
выше абсолютного нуля излучает свет.

0:03:24.468,0:03:26.726
Это называют тепловым излучением.

0:03:26.726,0:03:28.158
Чем горячее становится объект,

0:03:28.158,0:03:30.857
тем выше частота[br]излучаемого им света.

0:03:30.857,0:03:32.561
Если нагреть железо,[br]оно станет излучать

0:03:32.561,0:03:35.956
всё более высокие частоты[br]инфракрасного света,

0:03:35.956,0:03:40.322
а затем, при температуре[br]около 450 градусов Цельсия,

0:03:40.322,0:03:43.082
излучаемый свет перейдёт[br]в видимый нами спектр.

0:03:43.082,0:03:45.310
Сначала железо[br]будет раскалено докрасна,

0:03:45.310,0:03:46.606
а с повышением температуры

0:03:46.606,0:03:48.112
засияет белым,

0:03:48.112,0:03:51.166
со всеми частотами видимого света.

0:03:51.166,0:03:52.857
Так устроены традиционные

0:03:52.857,0:03:54.309
электрические лампы,

0:03:54.309,0:03:56.187
и именно поэтому[br]они такие неэкономичные.

0:03:56.187,0:04:00.265
95% испускаемого ими света[br]не видимо для наших глаз.

0:04:00.265,0:04:02.174
Это тепловые потери.

0:04:02.174,0:04:04.827
Инфракрасное излучение Земли[br]улетело бы в космос,

0:04:04.827,0:04:07.358
если бы не молекулы парникового газа

0:04:07.358,0:04:09.080
в нашей атмосфере.

0:04:09.080,0:04:11.834
Так же как кислород предпочитает[br]фотоны тёмно-красного цвета,

0:04:11.834,0:04:14.512
углекислый газ[br]и прочие парниковые газы

0:04:14.512,0:04:17.153
улавливают инфракрасные фотоны.

0:04:17.153,0:04:18.914
Такие фотоны содержат[br]количество энергии, необходимое

0:04:18.914,0:04:22.084
для сдвига молекул газа[br]на высшие энергетические уровни.

0:04:22.084,0:04:24.410
Молекула углекислого газа,

0:04:24.410,0:04:26.727
поглотив инфракрасный фотон,

0:04:26.727,0:04:29.182
почти сразу возвращается[br]к исходному энергетическому уровню

0:04:29.182,0:04:32.714
и выбрасывает фотон[br]в случайном направлении.

0:04:32.714,0:04:34.619
Некоторая часть этой энергии

0:04:34.619,0:04:36.098
возвращается на поверхность Земли,

0:04:36.098,0:04:37.639
вызывая потепление.

0:04:37.639,0:04:39.447
Чем больше[br]углекислого газа в атмосфере,

0:04:39.447,0:04:41.380
тем чаще инфракрасные фотоны

0:04:41.380,0:04:43.558
будут возвращаться на Землю,

0:04:43.558,0:04:45.124
изменяя наш климат.