How to speed up chemical reactions (and get a date) - Aaron Sams

Переводчик: Azat Garipov Редактор: Tatiana Nikitina

Познакомьтесь с Гарриет, нашим химиком.

Meet our chemist, Harriet.

She has a chemical reaction that needs to occur more quickly.

Она проводит химическую реакцию, которую необходимо ускорить.

A chemist has some processes at her disposal

В распоряжении химика есть некоторые процессы,

that can help her speed up her reaction,

которые помогут ей ускорить реакцию.

and she knows of five ways.

Гарриет знает пять способов.

And to remember them,

И чтобы их вспомнить,

she thinks back to her days as a high school student,

она возвращается в памяти в то время, когда была старшеклассницей,

and the day she got a date for the dance.

в день, когда её пригласили на свидание на танцы.

Harriet was in high school, studying between classes.

Гарриет была в школе — читала на перемене.

She had lost track of time and was going to be late to class.

Она потеряла счёт времени и уже опаздывала на урок.

Unbeknownst to her,

В то же самое время

Harold, who was just around the corner, was running late, too.

Гарольд, который был буквально за углом, тоже опаздывал.

They both sprinted to class

Они оба помчались в класс

and, as it happened, sprinted directly into one another.

и, как это случается, столкнулись друг с другом.

Now, this was no small collision.

Это не было маленьким столкновением.

They ran squarely into one another in such a way

Они столкнулись так сильно,

that he knocked the books right out of her hand.

что книги выскочили из рук Гарриет.

"I'm sorry," he said. "Let me help you with your books."

«Извини» — сказал он, — «давай помогу тебе с книгами».

He kindly helped her re-collect her belongings,

Он любезно помог ей собрать вещи

and politely offered to walk her to class.

и вежливо предложил проводить к классу.

And you'll never guess who went together to the dance later that year.

И вы ни за что не угадаете, кто в тот год пошёл на выпускной вместе.

Yup, those two.

Ага, те двое.

So as we can see from this example,

На этом примере видно,

the key to getting a date for the dance is to collide with someone

что для приглашения на танцы нужно столкнуться с кем-нибудь

and knock the books out of their hands.

и выбить книги из рук.

Now, you're probably already aware

Но вы, вероятно, в курсе,

that not all collisions lead to dates for the dance,

что не все столкновения приводят к приглашению на танцы.

thankfully.

К счастью.

The collisions must have two important characteristics:

Столкновения должны обладать двумя важными особенностями:

One, correct orientation that allows books to be knocked from one's hands;

во-первых, правильное направление, при котором можно выбить из рук книги,

and two, enough energy to knock the books out.

и во-вторых, достаточная энергия для выбивания книг.

Shortly after this incident,

Вскоре после этого случая

Harriet decided to tell me, her chemistry teacher, all about it.

Гарриет решила рассказать мне, её учителю химии, про этот случай.

I noticed some interesting parallels

Я заметил некоторое сходство

between her story and chemical reaction rates,

между её историей и скоростями химических реакций,

which happened to be what she was studying in the hallway

о которых, как оказалось, она и читала в коридоре

the day of the collision.

в день столкновения.

Together, we decided to set out on two missions.

Вместе мы решили выполнить два задания.

Harriet wanted to help all chemistry students and chemists

Гарриет хотелось помочь химикам и студентам, изучающим химию,

remember how to speed up the rate of chemical reactions

запомнить, как увеличить скорость химических реакций,

and I, being the nice guy that I am,

а я, будучи классным парнем,

decided to make it my mission to help create educational environments

поставил себе целью помочь в создании такой учебной среды,

в которой будут чаще происходить столкновения с падением книг,

in which more book-dropping collisions can take place

to increase future chemists' chances of getting a date for the dance.

что увеличит шансы будущих химиков быть приглашёнными на танцы.

In order to facilitate this improved dance-date-getting process,

Для того, чтобы приглашение было легче получить,

I propose five changes to all schools

я предлагаю пять нововведений для школ.

that parallel Harriet's five ways to increase chemical reaction rates.

Это перекликается с пятью способами ускорения химических реакций Гарриет.

First, I propose that we shrink the size of the hallways.

Во-первых, я предлагаю сузить коридоры.

This will make it more difficult to safely navigate the hallways

Это затруднит безопасное перемещение по коридорам,

and will cause more collisions than in larger hallways.

и столкновений станет больше, чем в широких коридорах.

And by increasing the number of collisions,

С увеличением количества столкновений

увеличивается вероятность того,

we increase the likelihood

that some of those collisions will have the correct alignment

что у некоторых из них будет правильное направление

and enough energy to create a date to the dance.

и достаточно энергии для приглашения на танцы.

Now, chemically speaking,

Выражаясь на языке химии,

this is equivalent to lowering the volume of a reaction vessel

это то же самое, что и уменьшение объёма реакционного сосуда

or a reaction mixture.

или реакционной смеси.

In doing so, the individual particles are closer together,

В этом случае отдельные частицы находятся ближе друг к другу,

and more collisions will occur.

и произойдёт больше столкновений.

More collisions means a greater likelihood

Больше столкновений — бόльшая вероятность

that collisions with the appropriate energy and configuration will happen.

происхождения столкновения с необходимой энергией и конфигурацией.

Second, I propose increasing the overall population of the school.

Во-вторых, я предлагаю увеличить численность учеников в школе.

More students equals more collisions.

Больше учеников — больше столкновений.

By increasing the number of particles available for collision,

Увеличивая количество тех, кто может столкнуться,

we create an environment where more collisions can take place.

мы создаём среду, в которой происходит больше столкновений.

Third, we must reduce the time allowed between classes --

В-третьих, мы должны сократить время между уроками.

heck, let's just cut it in half.

Давайте сократим его наполовину.

In doing so, students will need to move more quickly

Так студентам придётся быстрее двигаться,

to get from one class to the next.

чтобы попасть из класса в класс.

This increase in velocity will help make sure

Увеличение скорости позволит гарантировать,

collisions have the appropriate amount of energy necessary

что столкновения будут иметь достаточно энергии

to ensure book-dropping.

для падения книг.

This is analogous to increasing the temperature of the reaction mixture.

Это то же самое, что нагреть реакционную смесь.

Higher temperature means particles are moving faster.

Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы.

Faster-moving particles means more energy,

А чем быстрее движутся частицы, тем больше энергии

and a greater likelihood of the reaction-causing collision.

и выше вероятность необходимых столкновений.

Fourth, students must stop traveling in packs.

В-четвёртых, студенты должны прекратить ходить группами.

By traveling in packs, the students on the outside of the pack

При перемещении в группах ученики с краю группы

insulate those in the middle from undergoing any collisions.

заслоняют тех, кто в центре, от любых столкновений.

By splitting up, each student has more area exposed

Если разделиться, у каждого ученика будет больше пространства,

that is available for a collision from a passing student.

в котором он может столкнуться с другим учеником.

When particles travel in packs, the surface area is very small,

Когда частицы перемещаются группой, площадь поверхности очень мала

and only the outside particles can collide.

и только крайние частицы могут сталкиваться.

However, by breaking up the clumps into individual particles,

Тем не менее, при разбивании групп на отдельные частицы

the total surface area is increased,

общая площадь поверхности увеличивается.

and each particle has an exposed surface that can react.

Так каждая частица открыта для вступления в реакцию.

Fifth and finally, we hire a matchmaker.

В-пятых и в-последних, нужно нанять сваху.

Is this colliding and book-dropping too violent?

Не слишком ли жестоко столкновение с падением книг?

Is there an easier way to get a date that requires less initial energy?

Неужели нет способа проще, с меньшими затратами энергии на назначение свидания?

Then a matchmaker will help with this.

С этим-то и поможет сваха.

The matchmaker makes it easier for a couple to get together,

Сваха облегчает для пары встречу,

by coordinating the match.

координируя свидание.

Our matchmaker is like a catalyst.

Наша сваха — своего рода катализатор.

Chemical catalysts function by lowering the activation energy --

Назначение химического катализатора — уменьшать энергию активации.

in other words, by lowering the energy required to start a reaction.

Другими словами, энергию, необходимую для запуска реакции.

They do this by bringing two particles together

Это получается за счёт сведения двух частиц

and orienting them correctly in space so that the two can meet

и ориентации их в пространстве так, чтобы они могли встретиться

at the correct configuration and allow a reaction to take place.

в правильной конфигурации, при которой возможна реакция.

So, to sum up: if a future chemist wants a date for the dance,

Итак, подведём итог: будущий химик, который хочет на танцы,

he must collide with another person

должен столкнуться с другим человеком

and knock the books out of their hands.

и выбить книги у того из рук.

And if a chemist wants to make a chemical reaction occur,

И если химик хочет, чтобы произошла химическая реакция,

the particles must collide in the correct orientation

то частицы должны столкнуться в правильной ориентации

with an appropriate amount of energy.

и с достаточным количеством энергии.

And both of these processes can be accelerated,

И оба этих процесса можно ускорить,

using the five methods I've described.

используя пять вышеописанных методов.