Даже заплатив за билет десятки миллионов долларов, как это сделал космический турист Чарлз Шимоньи, которому первый полет в 2007 году обошелся в 39, а второй в 2009-м — в 54 миллиона, на орбиту попасть человеку со стороны становится все труднее. Дело в том, что на МКС оборудованы рабочие и спальные места для 6 человек, а на «Союзе» по-прежнему три посадочных места. Так что для туристов мест уже не остается — все они расписаны за специалистами разных стран на много месяцев вперед.

Доставлять туристов в космос теперь намерены частные фирмы. В США готовится к эксплуатации система, разработанная под руководством Берта Рутана (о ней мы уже писали в «ЮТ» № 3 за 2007 г.). У нас подобными работами занимаются на Московском экспериментальном заводе имени В.М. Мясищева, в МАИ и некоторых других организациях.

Профессор МАИ Геннадий Малышев и его ученики предлагают для этих целей использовать систему «Аэрокосмическое ралли». В ее состав войдет суборбитальный ракетоплан, который будет стартовать со сверхзвукового самолета-носителя МиГ-31С, наземный комплекс обслуживания, структура спортивно-физической и профессиональной подготовки потенциальных экипажей.

Кроме прогулок туристов, этот комплекс может быть также использован для совершенствования и испытаний аэрокосмической сверх- и гиперзвуковой техники. С его помощью будут отрабатываться новые концепции ракетопланов, решаться проблемы аэродинамики, теплозащиты и т. д.

Впрочем, и госкорпорации готовят новые проекты, отметил начальник Управления пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов. Он объявил о завершении конкурса по созданию новой перспективной транспортной системы. По его словам, РКК «Энергия» возьмет все лучшее не только из своего проекта, но и из проекта Центра имени Хруничева.

А. Краснов уточнил, что новый корабль будет доставлять на низкую околоземную орбиту экипаж из шести человек, а на окололунную орбиту — до четырех человек. Кроме того, он должен возвращать на Землю до 500 кг грузов, в то время как сейчас на «Союзах» можно возвращать до 250 кг.

«Внешний облик будущего корабля будет рассекречен к концу 2010 года», — заявил журналистам президент — генеральный конструктор Ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» Виталий Лопота. Но уже сейчас можно сказать, что он будет близок к новому американскому кораблю «Орион». Внешняя схожесть, по словам главы РКК «Энергия», объясняется тем, что сходные задачи диктуют и схожие формы кораблей. Лопота также сообщил, что рабочее название корабля — «Русь». Но оно еще будет уточняться.

Грядут перемены и на орбите. МКС со временем заменит новая станция, которая наряду с научными задачами станет площадкой сборки кораблей для полета к Луне, Марсу и другим планетам.

Говорящее крыло

Оригинальные разработки показали и сотрудники Всероссийского института авиационных материалов. Вот что рассказал об одном из экспонатов генеральный директор ВИАМа академик Евгений Каблов.

«Одной из последних разработок нашего института является создание композитов, которые позволяют информировать пилота о предельных нагрузках на ту или иную часть конструкции, — сказал академик. — Суть здесь вот в чем. В углепластик, из которого изготовлено, скажем, крыло самолета, введено световодное оптоволокно, в сечение которого введена так называемая брэгговская решетка. При этом волокно под нагрузкой изменяет спектр отраженного световодного сигнала. Это изменение, в свою очередь, позволяет судить о степени нагрузки и деформации крыла в тот или иной момент полета. Причем для этого пилоту не нужно смотреть на приборы. Сама система сообщит ему об этом синтезированным голосом».

Первые испытания системы предполагаются на самолете «Беркут», для которого должны быть изготовлены новые крылья. «Кроме механических перегрузок, новая система позволяет также измерить температуру практически по всей конструкции самолета, — рассказал один из ее разработчиков, начальник сектора вихретоковых методов неразрушающего контроля ВИАМ Дмитрий Сиваков. — При этом используется оптический сигнал, который обладает высокой помехозащищенностью и способен передаваться на значительное расстояние».

Подобные системы можно использовать не только в авиации, но и на земле. Скажем, в атомной энергетике с ее помощью можно будет постоянно вести диагностику состояния атомных котлов. Кроме того, такие системы пригодятся в огромных небоскребах, при эксплуатации мостов.

Летающие поезда

Эта демонстрационная модель вот уже полгода кочует с выставки на выставку. И когда она попала нам на глаза в третий раз, мы решили все же разобраться, почему многие посетители задерживаются у стенда МАИ, демонстрирующего некую железную дорогу в миниатюре с вагонами, один из которых находится сверху пути, а другой почему-то сбоку.

Один из авторов разработки, Роман Ильясов, легким щелчком отправил вагончики в путь. И те с огромной скоростью начали бегать по кольцевой дороге, не останавливаясь. Между тем никаких моторчиков в самих вагонах не было. Да и колес тоже.

Оказывается, вагончики имеют магнитную подвеску и никакого видимого контакта с дорогой и, стало быть, сопротивления трения, кроме воздушного, не испытывают.

Вообще-то подвески на основе магнитной левитации в мире существуют уже несколько десятков лет. Однако, как правило, магниты у них слишком тяжелы и громоздки, а вагоны, особенно на поворотах при высокой скорости, не всегда надежно себя ведут — могут сойти с пути.

Этих недостатков лишена система, разработанная молодыми учеными МАИ совместно со специалистами из ФПО «Новые транспортные технологии». Принцип ее действия таков. Трасса выложена рядами постоянных магнитов, причем так, что полярность их на всем протяжении одинакова. Под вагоном установлена подвеска с низкотемпературным сверхпроводником, становящимся таковым при температуре минус 182 °C.

Сверхпроводник, изготовленный с помощью спекания из порошков иттрия, бария, сверхчистой меди в присутствии кислорода, обладает необычным свойством. Будучи охлажденным жидким азотом до состояния сверхпроводимости, этот материал как бы запоминает структуру данного магнитного поля. При случайном изменении положения сверхпроводника относительно этого поля в подвеске появляются токи и возникают силы, стремящиеся вернуть ее, а с ней и весь вагон в первоначальное положение.

Двигаться поезд может с помощью самых разнообразных двигателей — линейных электрических, реактивных, ДВС с пропеллерами… Скорость при этом может достигать 500 км/ч. Единственная помеха — встречное сопротивление воздуха. Но если такие вагоны будут использоваться в тоннелях, где можно создать разреженную атмосферу, скорость может стать хоть сверхзвуковой!

Все это кажется пока фантастическим. Но уже изготовлена рабочая модель вагона на такой подвеске грузоподъемностью 500 кг, проведены ее испытания. Так что, вполне возможно, в недалеком будущем и на земле появится достойный конкурент авиации.

Небоскреб для автомобилей

Припарковать автомобиль в большом городе так же непросто, как и проехать, не застревая в транспортных пробках, из пункта А в пункт В в часы пик. Интересный выход из положения предлагают специалисты ООО «Тушинский машиностроительный завод». Здесь разработана вертикальная автоматизированная автостоянка МАС-251. Это установленный на фундаменте каркас из металлических профилей, на которых подъемник производит установку поддонов с автомобилями.

В нижнем ярусе расположена въездная зона с подъемными воротами, постом оператора, оборудованием системы управления. Парковка и выдача автомобиля осуществляются без участия водителя. Система автоматически распределяет автомобиль на свободную ячейку, а также выдает его владельцу.

Вместимость — до 60 автомобилей. Занимаемая площадь — 124 кв. м. Среднее время выдачи автомобилей — 2,5 минуты. Высота комплекса — до 26 м.

Для борьбы с юзом

Стоит на дороге образоваться гололеду, и хоть из гаража не выезжай. Автомобили то и дело идут юзом, неизбежны столкновения…

Значительно уменьшить неприятности позволит система, разработанная сотрудницей санкт-петербургского ЦНИИ «Электроприбор» Татьяной Беляевой. В основе ее лежит так называемый микромеханический гироскоп. Он состоит из механической и электронной частей в виде двух кристаллов размером со спичечную головку. Механическая часть устанавливается на колесе, а электронная, фиксирующая скорость (диск диаметром 3 мм), — на корпусе автомобиля. При вращении диска на него начинает воздействовать кориолисово ускорение. От емкостных датчиков, имеющихся на гироскопе, идут сигналы о величине угловой скорости и ничтожнейших ее изменениях.

Эти сигналы, в свою очередь, используются для работы современной антиблокировочной системы, которая теперь точно знает в любой момент, вращаются ли колеса автомобиля при различных дорожных условиях или нет. Скажем, при попадании на ледяную корку колесо крутится, но проскальзывает, угловая скорость его изменяется. И, поняв это, автоматическая блокировочная система сама примет меры, чтобы машина не пошла юзом.

Передача по лучу

Во времена нашего детства была весьма популярна такая игрушка. Между двумя пустыми спичечными коробками натягивалась нитка, и получался своеобразный телефон. Если в одну коробочку, как в микрофон, один говорил даже шепотом, то другой, приложив вторую коробочку к уху, отчетливо все слышал.

— Принцип связи не изменился, — улыбнулся таким воспоминаниям представитель ООО «Мостком» Андрей Голыгин, — только техническое оснащение стало совсем другим…

Ну, а если говорить серьезно, то система лазерной связи работает так. Представьте себе ситуацию. По обе стороны проспекта стоят два высоких здания, а между ними — оживленная автотрасса. Как связать оба здания между собой?

Можно, конечно, проложить кабель. Но для этого нужно будет перекрыть на время уличное движение, разрыть дорогу, уложить кабель, а потом снова восстановить дорожное покрытие. Дорого и неудобно.

Куда проще наладить между зданиями воздушное сообщение. При этом не надо тянуть провод по воздуху, это тоже далеко не всегда удобно, а достаточно установить на крыше каждого здания оборудование для атмосферной оптической лазерной связи, разработанное и выпускаемое сотрудниками Рязанского приборного завода.

Между домами протянется тонкий луч лазера. По нему и будут перекачивать огромные объемы информации со скоростью от 2 Мбит до 1 Гбит в секунду. Система связи работает надежно на расстоянии до 7 км и в жару, и в холод, и днем, и ночью. Единственный ее враг — густой туман, который бывает не так уж часто.

Броня из углерода

Бронежилетами и бронешлемами на поле боя никого не удивишь. Только вот беда: зачастую эта защита бывает весьма тяжелой и громоздкой, что затрудняет передвижение бойцов, заставляет их быстрее уставать. И вот специалисты Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева создали новую броню на основе углеродного композита, который, обладая той же прочностью, что и обычная броня, легче ее в 2–3 раза и почти на 70 % прочнее.

Выступает ректор МГУ академик В.А. Садовничий.

Здание Фундаментальной библиотеки МГУ.

А потому он решил вместе с коллегами выявлять лучшие умы с помощью олимпиады. Интернет дает возможность продемонстрировать свои силы ребятам даже из самой далекой глубинки, а отличившиеся затем смогут оказаться на самом переднем крае науки, приложить свои силы к развитию самой передовой отрасли нынешних познаний — нанотехнологии.

Заместитель председателя оргкомитета олимпиады, декан факультета наук о материалах МГУ, академик Ю. Д. Третьяков с помощью цифр и диаграмм показал, как год от года олимпиада стремительно набирает обороты. «В соревновании приняло участие больше 6000 школьников, студентов и их учителей, — сказал он. — Это в 2,5 раза больше, чем в прошлом году. Они представляют 1400 населенных пунктов, причем не только России, но и еще 24 стран ближнего и дальнего зарубежья»…

Участники самого различного возраста. Так, скажем, свои силы в интернет-олимпиаде 2009 года попробовали даже ученики четвертого(!) класса. И хотя в силу очень уж юного возраста в призеры никто из них не попал, опыт участия в таких олимпиадах очень полезен.

Потом еще были приветствия лауреата Нобелевской премии академика B.Л. Гинзбурга, генерального директора Российской корпорации нанотехнологии РОСНАНО А.Б. Чубайса, представителей Госдумы России, администрации г. Москвы… И наконец, собрание перешло к самому приятному и волнующему моменту — награждению победителей и призеров. Их оказалось несколько десятков. Перечислить всех невозможно, поэтому дадим слово хотя бы некоторым из них.

Абсолютным победителем среди школьников по физике стала 10-классница Анастасия Гусач из г. Азова.

— Честно сказать, не ожидала такого результата, — сказала она. — Была рада уже тому, что попала в Москву на очный тур. И сокрушалась по поводу того, что не успела за отведенные полтора часа закончить решение всех задач. Кое-что осталось незавершенным…

Но, как выяснилось, другие ребята успели сделать еще меньше. А потому Настя, хоть и была в рейтинге после интернет-тура всего лишь семнадцатой, в конце концов, оказалась чемпионкой 2009 года.

Представитель Беларуси, 11-классник из г. Витебска, математик Егор Ясинский был по-мужски краток:

— Сюда попал, как все: в марте этого года зашел на сайт МГУ, увидел объявление об интернет-олимпиаде и тексты заданий. Попробовал их выполнить. Послал их по электронной почте и попал в зачетную десятку. Пригласили в Москву. И вот теперь я — призер…

Студент-химик из Оренбургского государственного университета Дмитрий Лазарев участвует в подобных соревнованиях не в первый раз:

— В прошлом году я не продвинулся дальше заочного интернет-тура. В этом году вот оказался в лауреатах. В следующем году, возможно, войду в число победителей…

— А зачем это вам надо?..

— Здесь собираются очень интересные люди, есть с кем и о чем поговорить. Кроме того, МГУ предоставляет для работы новейшее оборудование, и получить опыт работы на нем — большая удача. А кроме того, олимпиада на дает закиснуть мозгам. Главное ведь быть всегда в тонусе…

P.S. В заключение церемонии награждения академик В.А. Садовничий сообщил еще одну весьма приятную новость. Он решил вынести на ученый совет МГУ (и приглашает последовать своему примеру ректоров других вузов) предложение о том, чтобы ребята, получившие первые места в своих номинациях, могли поступить в МГУ и иные престижные учебные заведения страны и ближнего зарубежья без вступительных экзаменов, причем на бесплатное отделение. Вот это, пожалуй, самый лучший приз-сюрприз!

Кстати…

К ВАМ ПРИЕХАЛ НАНОКЛАСС…

По случаю возле библиотеки МГУ был припаркован специализированный трейлер, привлекавший внимание надписями на боках. Я заглянул внутрь и попал в… передвижной класс-лабораторию, где каждый желающий может познакомиться с новейшими приборами, освоить азы нанотехнологии.

Трейлер-лаборатория

С какими ничтожными величинами приходится иметь дело нанотехнологам, представитель Московского комитета по науке и технологиям Николай Цыганов пояснил на таком наглядном примере: «Вот вы, глядя в зеркало, машинально провели рукой по волосам, пригладили прическу. А за эту секунду ваши волосы подросли на нанометр»…

А дальше он рассказал, для чего нужен такой класс и как проводятся в нем занятия.

— К сожалению, даже столичные школы еще не обладают электронными микроскопами и прочим оборудованием, которое бы позволило школьникам получить хотя бы первое представление о том, что такое нанотехнология.

Вот и приходится ездить из школы в школу, демонстрируя все то лучшее, чем располагает отечественная наука. Приезжает такой трейлер в школу, паркуется и течение 1_2 дней, все, кто хочет, может послушать в таком классе ознакомительную лекцию по нанотехнологии, а потом выполнить любую из двух десятков лабораторных работ, дающих представление о методах, способах и возможностях нанотехнологии.

Объяснения в наноклассе ведутся с помощью компьютера, изображения с дисплея которого транслируются с помощью оптической системы на большой экран.

Попробуем разобраться во всем по порядку. Гастрономическое исследование Вселенной, как сообщает электронное издание Lenta.ru, проводила группа специалистов из разных стран. Ученые обследовали газопылевое облако Стрелец В2 (Sagittarius В2, или сокращенно Sgr В2), расположенное в нашей галактике Млечный Путь. Огромный сгусток газов и частиц различного состава располагается на расстоянии 120 парсеков от центра нашей Галактики. Его масса превосходит массу Солнца в 300 миллионов раз.

Конечно, на самом деле никто туда не летал, не принюхивался и на вкус ничего не пробовал. Просто астрономы изучали спектры излучения веществ, присутствующих в регионе Sgr В2, известном под названием Большая колыбель молекул (Large Molecule Heimat).

«Колыбель» эта представляет собой плотное сгущение горячего газа, окружающее молодую, совсем недавно, по космическим меркам, сформировавшуюся звезду. Большая часть из обнаруженных астрономами органических молекул образовалась именно здесь.

Таким образом, с помощью 30-метрового телескопа из Института миллиметровой радиоастрономии ученые обнаружили в облаке два особых соединения. Одно из них со сложным названием этилформиат, как ученым известно по земному опыту, и придает малине ее вкус. Второе вещество — n-пропилцианид — «отвечает» за характерный запах рома. Химическая формула этилформиата — С₂Н₅ОСНО, а n-пропил цианида — C₃H₇CN.

К сказанному можно добавить, что этилформиат и n-пропилцианид далеко не первые органические соединения, найденные в космическом пространстве. Интерес же к органике возник вот откуда. Ученые давно уже спорят, как возникла жизнь на нашей планете. Одни полагают, что первые органические соединения были синтезированы непосредственно на Земле в теплой воде первичного океана под воздействием разрядов молний. Другие считают, что в качестве своеобразных химических реакторов выступали вулканы. Ну, а третьи утверждают, что органические соединения попали на Землю уже в готовом виде на борту природных «космолетов» — астероидов и комет.

И вот ныне сторонники панспермии — теории распространения во Вселенной жизни посредством космических «агентов» — получили существенное подтверждение своей правоты. Пока ведь никому не удалось убедительно показать на практике, что в природных земных условиях неорганическое соединение может превратиться в органическое. А вот органику в космосе уже обнаружили. Находят споры микробов или органические соединения и внутри упавших на Землю метеоритов.

Причем космические «пассажиры», как полагают, путешествуют внутри комет и астероидов даже от галактики к галактике. «Небесные странники» не только выполняют транспортную функцию, но также защищают своих «пассажиров» от агрессивных внешних воздействий, например, жесткого космического излучения.

В 1969 году ученые получили убедительные доказательства правомерности этой теории. Анализ изотопного состава углерода в органических соединениях, найденных на метеорите Мурчисон, показал, что эти вещества образовались за пределами нашей планеты.

Метеорит принес на Землю урацил и ксантин. Если бы астероид упал не в XX веке, а на несколько миллиардов лет раньше, то история жизни на Земле могла бы начаться с этого момента. Урацил и ксантин являются веществами-предшественниками, из которых образуются молекулы ДНК и РНК. А в этих молекулах, как известно, записана генетическая информация обо всех организмах, населяющих нашу планету.

Этилформиат и n-пропилцианид пополнили список потенциальных «прародителей жизни». Правда, они не являются предшественниками нуклеиновых кислот или белков, но их обнаружение доказывает, что космос может служить источником сложных органических веществ. И даже если ни одно из них никогда не попадало на Землю, это знание само по себе очень важно для понимания законов развития Вселенной.

Простые соединения излучают на одной характерной частоте. Чем больше различных атомов входит в состав вещества, тем больше линий появляется в спектре его излучения. При этом «разглядеть» каждую отдельную линию становится все сложнее. В случае богатых химическими соединениями источников, каким является Sgr В2, астрономам еще необходимо вычленить линии, соответствующие тем или иным индивидуальным веществам, из общего спектра звездного излучения. Этилформиату и n-пропилцианиду соответствуют 36 спектральных линий, а всего телескоп выявил в Большой колыбели молекул 3700 линий.

Астрономам также удалось обнаружить в космосе и более сложные молекулы. В 2004 году исследователи из Университета Толедо в Огайо, изучавшие туманность Красный Прямоугольник, нашли в ней молекулы антрацена и пирена. Эти соединения представляют собой циклические углеводороды и содержат 24 и 26 атомов соответственно.

Но каким образом во Вселенной образуются органические молекулы? Расстояния между небесными телами огромны, и в первом приближении космос представляет собой пустое пространство. Лишь в отдельных его участках наблюдается некоторое увеличение плотности материи. Например, в газопылевых облаках, из которых рождаются звезды. Молекулы газа в таких «населенных пунктах» расположены достаточно близко для того, чтобы сталкиваться друг с другом. Кроме того, молекулы могут оседать на частицах пыли и реагировать в «спокойной обстановке».

Компьютерное изображение этилформиата (вверху) и n-пропилцианида (внизу).

Впервые мысль о возможности образования органических соединений при столкновении космических частиц, двигающихся с очень высокими скоростями, была высказана несколько лет назад российскими учеными, работавшими под руководством Георгия Манагадзе из Института космических исследований РАН.

Прежде всего, таким путем в космическом пространстве образуются простейшие молекулы, например, метанол или формальдегид. Для синтеза сложных веществ необходим более изощренный технологический процесс.

Компьютерные модели показывают, что небольшие молекулы выступают в качестве строительных блоков для создания более крупных соединений. По мнению ученых, этилформиат и n-пропилцианид образовались именно таким путем.

Итак, получается, что в космическом пространстве вполне могут образоваться пахучие вещества. Но вот «унюхать» непосредственно этот запах ни человек, ни иное земное существо в безвоздушном пространстве не смогут. Да и распробовать Вселенную на вкус тоже никому не удастся.

Так это или не так, решил выяснить американский теоретик Ричард Фейнман, которого всегда занимала идея вернуться в прошлое. И вот, анализируя работы английского теоретика Поля Дирака, согласно которым получалось, что у электрона обязательно должен быть брат-близнец, имеющий положительный заряд, Фейнман обнаружил нечто странное. Если изменить направление времени в уравнении Дирака на обратное и одновременно изменить знак заряда электрона, то вид уравнения остается прежним.

Другими словами, у Фейнмана получилось, что электрон, движущийся назад во времени, — это то же самое, что позитрон, который движется во времени вперед! Опять-таки, с точки зрения здравого смысла, такое математическое упражнение не имеет физического обоснования. И будь на месте Фейнмана кто-либо другой, он, вполне возможно, выбросил бы это решение в мусорную корзину. Но Ричард, будучи человеком, который всегда любил разного рода чудачества и загадки, решил пойти на поводу собственного любопытства.

Продолжая копаться в этом загадочном решении, Фейнман заметил нечто еще более странное. Обычно если электрон и позитрон сталкиваются, они оба аннигилируют с одновременным выделением гамма-кванта энергии.

Но если рассматривать позитрон как электрон, движущийся назад во времени, то реакцию аннигиляции можно представить себе и так. Летел себе электрон. Затем он неожиданно резко развернулся во времени и направился обратно, высвободив в момент разворота некоторое количество энергии. Другими словами, процесс аннигиляции электрона и позитрона — это просто момент разворота частицы во времени! Таким образом, Фейнману удалось заодно раскрыть тайну антивещества: это обычное вещество, движущееся назад во времени.

Теперь представим, что у нас есть некоторое количество антивещества, и мы сталкиваем его с обычным веществом, порождая сильнейший взрыв. В этот момент аннигилируют между собой триллионы электронов и триллионы позитронов. Но можно, по Фейнману, интерпретировать этот процесс и так, что один-единственный электрон выписывает зигзаги и мечется вперед-назад во времени триллионы раз подряд.

Обсуждая этот парадокс со своим научным руководителем Джоном Уилером, Фейнман даже высказал мнение, что во Вселенной, возможно, вообще имеется всего один электрон. И большего количества не надо…

В самом деле, представим себе, что некогда из хаоса Большого взрыва родился один-единственный электрон.

Когда-нибудь, через несколько триллионов лет, этот электрон доживет до катастрофы и гибели Вселенной; тогда он развернется и направится назад, к моменту Большого взрыва, где еще раз поменяет направление движения во времени.

Так что, обладая большой фантазией, можно предположить, что этот электрон с огромной скоростью постоянно путешествует во времени туда-сюда. А тогда вся наша Вселенная XXI века — всего лишь временной срез путешествий этого электрона, который, словно карандаш на бумаге, рисует нам портрет Вселенной. Конечно, многим эта гипотеза может показаться очень странной, даже безумной, но она, между прочим, объясняет, почему все электроны, как показывает опыт, совершенно одинаковы.

Но если антивещество представляет собой обычную материю, движущуюся назад во времени, то нельзя ли с его помощью послать сообщение в прошлое? Ответ прост: нельзя. Если мы мысленно или на бумаге меняем направление оси времени для позитрона и отправляем его в прошлое, то это ничего не значит, мы всего лишь выполняем некую математическую операцию. Практически же антивещество очень трудно получить и еще труднее закодировать в античастице некую информацию.

…В общем, получается, что Фейнман занимался чисто умозрительными построениями?.. А вот и нет! Продолжая развивать свою безумную идею, он, в конце концов, построил полную квантовую теорию электрона — квантовую электродинамику. И в 1965 году эта работа принесла Фейнману и его коллегам Джулиану Швингеру и Синьитиро Томонаге Нобелевскую премию. А самой теорией физики пользуются и поныне, проводя исследования на ускорителях и предсказывая заранее, что должно получиться в итоге. И знаете, их предсказания зачастую оказываются точны.

Максим ЯБЛОКОВ

Кстати…

ФЕМТО ВМЕСТО НАНО?..

Ричард Фейнман — не единственный любитель сумасшедших идей. Профессор Александр Болонкин, наш бывший соотечественник, ныне проживающий в США, тоже отличается разработкой на редкость парадоксальных идей. Мы уже писали, к примеру, о Е-существах — электронных двойниках реальных людей, с помощью которых любой желающий сможет обрести этакое виртуальное бессмертие (подробности см. в «ЮТ» № 2 за 1999 г.). Очередная его идея касается фемтотехнологии, которая будет работать даже не с отдельными молекулами и атомами, как нынешняя нанотехнология, а с их частицами.

Как известно, любой атом состоит из ядра и облака электронов. В свою очередь, ядро содержит в себе протоны и нейтроны. Размеры их равны долям фемтометра, который в миллион раз меньше нанометра. Как раз из составных частей атомных ядер Александр Болонкин и предлагает создавать материалы будущего.

«Давно известно, что внутри атомного ядра господствуют силы, в миллионы раз большие, чем силы взаимодействия между атомами и молекулами, — поясняет он. — Исходя из этого, можно предположить, что и материалы, составленные из таких частиц, также будут обладать свойствами, которые и не снились сегодняшней науке»…

Фемтоматерия, или, как ее называет сам профессор, АБ-материя (по первым буквам собственного имени и фамилии), будет обладать фантастической прочностью и твердостью — в миллионы раз выше, чем у нанотрубок, не говоря уже об обычных материалах. Кроме того, фемтоматериалы смогут выдерживать температуры в миллионы градусов и не пропускать тепло. По мнению профессора, они будут также абсолютно непроницаемы для любых газов, жидкостей, твердых тел и даже радиации. И при этом окажутся совершенно невидимыми как для человеческого глаза, так и для специальных приборов. Наконец, они не подвержены коррозии, а время их службы сопоставимо с продолжительностью существования Вселенной.

Прочтя такой перечень, даже фантасту остается лишь развести руками в удивлении. Подишь ты! Неужто такое возможно на самом деле?..

Профессор Болонкин отвечает на этот вопрос утвердительно. Более того, по его расчетам, космолет с фемтоагрегатом сможет путешествовать до самых далеких планет, достигая при этом скорости, равной 0,1 скорости света. Авиалайнер, оснащенный супермаховиком весом всего лишь 100 граммов, все время службы отлетает без единой дозаправки. А автомобиль, имеющий вместо двигателя всего лишь двухграммовый маховик, заставит водителя напрочь забыть о бензоколонке.

Болонкин также полагает, что его идея позволит создавать электронных разумных существ, не уступающих по интеллекту нам с вами, но размером меньше микроба. Основу их составят микросхемы, в миллиарды раз меньшие нынешних чипов.

Профессор А. Болонкин.

В начале 2009 года Александр Болонкин сделал доклад по фемтотехнологии для своих коллег по Корнеллскому университету. Они признали идею хотя и любопытной, но и весьма спорной. Того же мнения придерживается и большинство отечественных специалистов. Так, скажем, по словам Сергея Магницкого, доцента лаборатории фемтосекундной нанофотоники физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, сама возможность формования АБ-материи вызывает серьезные сомнения. Создавать ее придется из нуклонов — протонов и нейтронов, составляющих атомные ядра. Но ныне известно, что в природе атомы сверхтяжелых элементов, в которых около 100 нуклонов, очень нестабильны. По всей вероятности такая же неустойчивость будет наблюдаться и при синтезе фемтоматерии.

В общем, получается, что пока профессор Болонкин просто подкинул фантастам интересную идею для научно-фантастического рассказа. Однако стоит вспомнить, что и идеи, впервые высказанные в 1959 году физиком Ричардом Фейнманом, который, кроме прочего, считается ныне еще и одним из отцов-основателей нанотехнологии, тоже долгое время считались чем-то вроде околонаучного бреда.

ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ САМОЛЕТ-РЮКЗАК. Американская компания Atair Aerospace построила опытный реактивный самолет-рюкзак EXO-Wing и представила его в Нью-Йорке. На этом аппарате человек, десантировавшийся с достаточно большой высоты, может улететь на приличное расстояние. А дальше в дело вступит обычный парашют.

Стоит сказать, что сама идея самолета-рюкзака не нова. Очевидно, многим инженерам не дают покоя лавры летчика, изобретателя и искателя приключений Ива Росси. Напомним, швейцарец не один год выполняет зрелищные полеты на крыльях, снабженных миниатюрными турбореактивными двигателями.

Но Росси — самодельщик-одиночка, а его самолеты — штучные изделия. Atair Aerospace же имеет все шансы сделать такой самолет серийным. Эта компания специализируется на парашютных системах, беспилотных летательных аппаратах и парапланах, причем строит их для военных, так что дальнейшая судьба EXO-Wing находится в руках Минобороны США.

Экспериментальный самолет-рюкзак выполнен из композитных материалов. Под его крыльями закреплены два турбореактивных двигателя. Общий вес устройства позволяет человеку носить эти крылья на себе без особого труда, и компания называет EXO-Wing самым маленьким в мире реактивным пилотируемым самолетом.

Современная микроэлектроника позволяет свернуть экран в рулон.

Телевизор в глазу — не лишняя ли деталь?..

Исследователи полагают, что именно трехмерные «телики» станут самыми востребованными в ближайшем будущем. И хотя это будет не абсолютное трехмерное изображение, у зрителя все же возникнет ощущение объемности. Люди как бы заглянут в глубину экрана.

Эти телевизоры сделаны по тому же принципу, что и открытки с трехмерными картинками. Телеэкран будет транслировать девять изображений одной сцены, но под разными углами, что обеспечит устойчивое восприятие объемности, даже если человек будет пересаживаться с места на место.

«В обычной жизни, если вы смотрите на объект с расстояния два метра, ваши глаза видят слегка разное изображение, так как они расположены в нескольких сантиметрах друг от друга. На основе этой разницы мозг создает ощущение объемности и глубины восприятия. Чтобы добиться такого же эффекта при просмотре телепрограмм, мы будем посылать такие же, слегка разные, изображения, что заставит мозг воспринимать их объемность», — пояснил один из разработчиков голографических телевизоров компании «Филипс», Ханс Дриссен.

Подобные телевизоры в течение ближайших 5 лет предполагается установить в аэропортах и торговых центрах, чтобы люди привыкали к объемному изображению. Ориентировочная цена первых стереотелеприемников будет около 3000 долларов. Отчасти это обусловлено тем, что для трехмерного телевещания понадобится еще и снимать специальные программы в трехмерном формате.

В дальнейшем системы объемного телевидения позволят создать шлем, надев который телезритель не только увидит объемное изображение и услышит стереозвук, но будет также ощущать в зависимости от сюжета тепло и холод, всевозможные запахи, дуновение ветра… Словом, инженеры обещают задействовать с помощью этого шлема четыре из пяти чувств человека — лишь дотронуться до изображаемого объекта будет нельзя. Впрочем, и этот недостаток обещают поправить, добавив к шлему пару интерфейс-перчаток.

«Благодаря неким цифровым татуировкам зрители смогут также ощущать и эмоции актеров», — говорит руководитель группы британских исследователей Ян Пирсон.

Схема объемного голографического ТВ:

_{1 — голографический дисплей; 2 — субголограмма; 3 — видимое объемное изображение; 4 — наблюдатель.}

Плоский телевизор можно повесить на стену.

Наконец, лет через десять, обещают специалисты, телепередачи начнут транслировать прямо в глаза. Для этого зрителю достаточно будет надеть особые очки или вставить контактные линзы, на которые и станут транслировать изображение.

Впрочем, далеко не все в восторге от такой перспективы. Некоторые ученые предупреждают: не стоит увлекаться трехмерными играми с человеческим мозгом. Еще не известно, какое действие может оказать на здоровье человека и его зрение просмотр программ, заставляющих нас видеть то, чего нет на самом деле.

А. ПЕТРОВ

Прежде всего: откуда гроза берет электричество для молний? Наиболее распространенная гипотеза сегодня такова. Облака действуют подобно гигантской электростатической машине. На большой высоте капельки воды замерзают и превращаются в кристаллы льда. Хаотично перемещаясь под действием воздушных потоков внутри облака, они трутся друг о друга, приобретая электрические заряды разного знака. Причем отрицательные, как показали измерения, проведенные не столь давно с помощью летающей лаборатории — нашего высотного самолета «Стратосфера», арендованного австралийцами, — скапливаются в нижней части, а положительные — в верхней. Кроме того, положительный заряд обычно имеет и поверхность нашей планеты. Таким образом, при накоплении достаточной разности потенциалов происходит электрический пробой между различными частями облака, а также между облаком и землей.

Так гласит теория. Но согласуется ли она с практикой?

Чтобы между двумя разнополярными электродами, расположенными в метре друг от друга, в воздухе проскочила искра, необходимо напряжение не менее миллиона вольт. Но ведь молнии бывают длиной в десятки километров. Здесь для пробоя. нужны напряжения в десятки миллиардов вольт. Но бывают ли в облаках такие потенциалы?

Специалисты Центра по изучению молний во Флориде с помощью ракет, которые запускали прямо внутрь грозовых облаков, убедились, что напряжения в молнии зачастую недостаточно, чтобы пробить многокилометровый воздушный промежуток. Тем не менее, молниевые разряды все же происходят. Каким образом?

Ответ на этот вопрос ученые нашли даже не в атмосфере — в далеком космосе. Представьте, где-то далеко-далеко от нас, в дальней галактике, взорвалась звезда, породив излучение. Космические лучи рано или поздно достигают Земли и атакуют атмосферу. При пролете же через воздушное пространство возникает гамма-излучение, порождающее рентгеновские лучи. А они, в свою очередь, создают в атмосфере проводящие каналы из ионизированного воздуха…

Гипотеза красивая. Впрочем, даже высказавший ее Джозеф Двайер, профессор из университета Флориды, не был уверен в ней до конца, хотя в атмосфере и были экспериментально обнаружены импульсы рентгеновского излучения, совпадающие по времени с разрядами молний.

Во-первых, взрывы сверхновых не такое уж частое явление во Вселенной, а между тем молнии сверкают на земном шаре едва ли не ежесекундно. Во-вторых, сами космические лучи не обладают достаточной мощностью, чтобы пробить весь многокилометровый слой воздуха. Наконец, в конце 90-х годов XX века в грозовом облаке с помощью аппаратуры, размещенной на воздушных шарах, экспериментально зафиксировали резкую вспышку гамма-излучения с энергией фотонов до 100 Кэв. Обычно излучение, создаваемое космическими лучами, в 1000 раз слабее! Что придает столь огромную мощность вспышкам гамма-излучения?

Ответ на этот вопрос настолько заинтересовал исследователей, занимающихся изучением грозы, что в 1991 году они собрались в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, США, для его обсуждения.

Многочасовые прения так ни к чему и не привели, и огорченные ученые стали разъезжаться по своим лабораториям. Был среди них и заведующий сектором взаимодействия радиоволн с плазмой Физического института РАН, академик Александр Викторович Гуревич.

«На обратном пути мне пришлось полтора часа провести в аэропорту Альбукерке в ожидании вылета, — вспоминает он. — Делать было нечего, я просто сидел и думал о загадках грозы. И неожиданно мне стал понятен новый физический механизм электрического пробоя — того явления, которое теперь называется пробоем на убегающих электронах. Это новое физическое явление, в основе которого лежит классический механизм взаимодействия быстрых частиц с веществом, замечательные особенности которого были открыты Резерфордом еще в начале прошлого столетия»…

Чтобы пояснить наглядно, что же такое пробой на убегающих электронах, академик приводит такой пример из жизни. Вы бежите через толпу, она вас сдерживает, вы все равно рветесь вперед. При этом ваша скорость временно уменьшается, но нарастает желание вырваться на простор. И когда вы наконец вырываетесь из толпы, энергия, которую тратили на преодоление торможения, теперь приводит к тому, что скорость ваша резко возрастает. Примерно то же происходит и в атмосфере, по которой распространяется молниевый разряд.

Иными словами, картина молниевого разряда видится ныне ученым такой. После того как в облаке накопился достаточный электрический заряд, в атмосфере происходит формирование так называемого лидера — ионизированного канала, по которому заряд, словно по проводу, может перемещаться на большие расстояния.

Интересно, что лидер движется к земле не плавно, а скачками. В итоге сам разряд молнии выглядит зигзагообразным. Как все в точности происходит, остается пока загадкой. Но примерный сценарий сегодня таков. Формированию первичного лидера способствует ионизация воздуха с помощью космических лучей. Однако при обычном разряде электроны движутся довольно медленно, так как им мешают постоянные столкновения с молекулами воздуха, сила сопротивления которого возрастает с увеличением скорости. Но если в мощном электрическом поле электрон разогнать до скорости в 6 млн. м/с (приблизительно 2 % скорости света), то сила сопротивления начинает уменьшаться (бегун словно бы вырывается из толпы). И такие убегающие электроны способны разгоняться почти до скорости света, приобретая огромную энергию и вызывая пробой в атмосфере.

Однако чтобы описанный процесс начался, требуется наличие затравочных электронов с высокими начальными энергиями. В 1925 году шотландский физик Чарлз Томсон Рис Вильсон предположил, что энергичные электроны возникают при распаде радиоактивных изотопов и столкновении частиц космических лучей с молекулами воздуха, а затем ускоряются в электрических полях грозовых туч. Беда лишь в том, что согласно модели Вильсона радиоактивный распад и космические лучи создают слишком мало убегающих электронов.

В 1991 году Александр Гуревич скорректировал модель Вильсона, показав, что в очень сильных электрических полях убегающие электроны могут появляться в результате ускорения всегда имеющихся свободных электронов низкой энергии, которых в атмосфере вполне достаточно.

Казалось бы, проблема решена. Но эксперимент того же Гуревича показал: чтобы низкоэнергетические электроны ускорялись до пороговой энергии убегания, необходимо электрическое поле, приблизительно в 10 раз большее, чем обычное поле пробоя, которое, в свою очередь, намного больше, чем поля, наблюдаемые во время грозы.

Лишь спустя несколько лет совместными усилиями Александр Гуревич, Геннадий Милих из Мэрилендского университета и Роберт Руссель-Дюпре из Лoc-Аламосской национальной лаборатории предложили модель лавины релятивистских убегающих электронов. Согласно ей, убегающие электроны создают эффект лавины.

Немногие начальные электроны создают все больше затравочных энергичных электронов, сталкиваясь с молекулами воздуха и выбивая другие высокоэнергетические электроны. Те тоже разгоняются и сталкиваются с еще большим количеством молекул воздуха, выбивая еще больше энергичных электронов…

Поскольку такой процесс может быть запущен всего одним энергичным стартовым электроном, постоянно имеющегося фона космических лучей и радиоактивных распадов вполне достаточно, чтобы возникла лавина убегающих электронов. Причем для развития событий по описанному сценарию требуется в 10 раз меньшее электрическое поле, чем нужно для обычного пробоя в сухом воздухе.

На высотах же, где происходят грозы, плотность воздуха ниже, чем на уровне моря. Поэтому электрическое поле, необходимое для пробоя на убегающих электронах, составляет приблизительно 150 кВ/м, то есть соответствует величинам, регистрируемым внутри грозовых облаков.

Причем, когда при пробое на убегающих электронах высокоэнергетичные частицы ионизируют большое количество молекул воздуха, те, в свою очередь, создают рентгеновское излучение высокой энергии, а также гамма-лучи (так называемое тормозное излучение), которые и регистрируются при замерах.

Окончательно убедиться в правильности новой теории наши исследователи надеются с помощью специализированного спутника «Чибис», который с помощью грузового корабля «Прогресс» будет выведен в космос в середине нынешнего, 2009 года. А если его одного окажется недостаточно, то в будущем исследователи надеются создать систему малых спутников, которые станут пристально следить за грозами на земном шаре и наконец-таки позволят разгадать все загадки этого уникального природного явления.

С. НИКОЛАЕВ

НАНОСЕТИ ДЛЯ МАСКИРОВКИ придумали шведские специалисты. Они предложили для сухопутных войск Австралии особые покрытия, способные снизить заметность бронетехники не только при наблюдении в видимых лучах, но также в инфракрасном диапазоне и лучах радара. Дело в том, что новая ткань сильно поглощает как инфракрасное излучение, так и радиоволны. Такая способность основана на свойствах нановолокна, лежащего в основе ткани.

ГЕЛИОСТАНЦИЯ ДЛЯ ТЕЛЕСКОПА мощностью 20 тыс. кВт будет построена физиками Токийского государственного университета в чилийской пустыне Атакама, расположенной на высоте 5100 м над уровнем моря. Она будет питать энергией инфракрасный телескоп, который планируется установить в 2014 году. Сама станция разместится на площадке плбщадью в 20 га и заодно позволит обеспечить электричеством близлежащий чилийский городок Сан-Педро с населением в 5000 человек.

ИСКУССТВЕННУЮ ДНК удалось создать японским химикам. Они утверждают, что их технология способна совершить революцию в генной терапии, а также послужить строительным материалом для компьютеров будущего. До сих пор в электронике ДНК использовалась лишь в экспериментах для создания простых схем. Теперь же, когда японцам удалось изготовить искусственную ДНК, где все четыре элемента «рукотворны» и в них могут быть заложены любые сведения, появилась надежда, что подобные молекулы найдут применение в системах хранения огромного количества информации.

КАЧЕЛИ ДЛЯ КАНДИДАТОВ В КОСМОНАВТЫ. Так, пожалуй, можно назвать новый аттракцион Sky Swatter, который построила американская фирма S&S Power. Он представляет собой качели длиной 30 м и весом 50 т, которые смонтированы между двумя башнями-порами высотой по 20 м каждая.

Пневматическое устройство поднимает качели, делающие затем полный оборот, за время которого пассажиры трижды кувыркаются то вперед, то назад. Минимальный рост пассажира 120 см, так что к полетам-кувыркам допускаются дети с 10 лет.

СЕЙФ ДЛЯ ЛЮДЕЙ разработала американская компания Zytech Engineering из г. Вестминстера, штат Мэриленд. Отталкиваясь от идеи, показанной в фильме «Комната страха», она создала убежище, внутри которого в случае вооруженного нападения на дом целое семейство может разместиться и ждать приезда полиции. Стенки комнаты пуленепробиваемые, и, как, показали испытания, даже шестерым квалифицированным взломщикам придется помучиться несколько часов, прежде чем они проделают брешь в этой конструкции. Причем сделать это бесшумно им не удастся.

РОБОТ, которому не нужны аккумуляторы, создал американский изобретатель Майкл Гольдфарб. Вместо электродвигателей для движения конечностей робота он приспособил паровые машины. Только вместо сжигания топлива и кипячения воды они пропускают перекись водорода через катализатор. Получается кислород и пар. Майкл считает, что сила робота при этом возрастает в 40 раз.

Вход в Пещеру закрывала длинная неопрятная «борода» зеленовато-бурых нитчатых растений. Она свисала с каменного карниза, как большая занавеска, грубо сплетенная руками каких-нибудь дикарей. Герман Лазарев раздвинул «бороду» и, слегка пригнувшись, шагнул внутрь.

Вспыхнул свет — освещение провели сюда еще во время первой экспедиции. Заискрилась, заиграла переливчатым блеском причудливая бахрома каменных сосулек, прилепившихся к своду. Когда Герман приводил в Пещеру кого-нибудь из новичков, он притворялся, что сыт этой красотой по горло. Шествовал с видом всезнающего космического волка от прибора к прибору и сухо разъяснял их назначение. А в душе, конечно, радовался новой, пусть даже тысяча первой, встрече с подземной диковиной. Как со старым другом, который не может наскучить…

Но в этот раз население Базы еще досматривало последний сон, и покрасоваться Герман ни перед кем не мог.

Впрочем, сейчас ему было совсем не до того. Шелест, с которым сомкнулись над входом пряди травяной «бороды», показался ему чуть ли не грохотом задвигающейся каменной плиты. Он чувствовал, как в груди у него шевелится холод, как ноги заплетаются, отказываясь ступать, как кто-то большой и невидимый шепчет: «Не ходи дальше! Проверь свои приборы и поворачивай!»

Герман остановился. Только сейчас он предельно четко осознал, что, возможно, никогда больше не увидит ни этих сказочных картин, ни коллег, ни своих родных.

Перед ним раскинулся целый лес сталагмитов. Среди них были огромные, как колонны античного храма, и крошечные, размером с карандаш, одиночные и сросшиеся, как друзы горного хрусталя, идеально гладкие и покрытые многочисленными замысловатыми натеками, — бесцветные и окрашенные в нежные сиреневые, розовые и зеленоватые тона. Создавалось впечатление, что этот лес непременно должен звучать, подобно гигантскому органу, что каждый окаменевший ствол таит в себе определенный звук, что партитура грандиозного хорала давно написана и лишь ждет исполнителя.

Ничуть не хуже выглядели заросли сталактитов, свисающих с высоченного куполообразного свода. Ярко освещенные, они представляли феерическое зрелище. Герман стоял и смотрел, а глупый, почти ребяческий восторг, который он всегда старался сдерживать, переполнял его, заставляя забыть о том, что предстояло сделать.

Удивительно, но этот великолепный зал вовсе не был главной ценностью Пещеры. За ним шла длинная мрачная Горловина, а в ее-то конце и находилась «святая святых» — Сокровищница. Такая близкая, манящая — и в то же время недоступная…

Герману полагалось, как обычно, начать с проверки приборов класса «Н» — ярко окрашенных датчиков, размещенных у подножия самых крупных сталагмитов. Но он, впервые нарушив график работ, направился прямо туда, где могучие стены «органного зала» сужались, образуя Горловину.

Технические характеристики:

Автомобиль впервые был представлен в Детройте, на автосалоне NAIAS 2008. Машина построена на платформе Theta, разработанной концерном General Motors (она была использована при создании компактного внедорожника Saturn Vue и машины Cadillac BRX). Так что автомобиль, как и его сородичи, обладает полным приводом, в том числе задним дифференциалом с повышенным внутренним трением.

Основная особенность Saab 9-4Х BioPower в том, что он оснащен уникальным экологичным двухлитровым двигателем с турбонаддувом, способным работать на биотопливе. Такой двигатель может выдавать от 245 до 300 л.с. в зависимости от применяемого топлива.

Стоит сказать, что биотопливо имеет более высокое октановое число, чем бензин, и это позволяет повысить степень сжатия. Эффективность двигателя повышает также система непосредственного впрыска топлива и механизм изменения фаз газораспределения для впускных и выпускных клапанов. Специальная система впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания, обеспечивая более полное сгорание топливовоздушной смеси, что повышает мощность и топливную экономичность двигателя. Пока серийный выпуск автомобиля отложен на 2010 год.

Технические характеристики:

Длина автомобиля… 4,476 м

Ширина… 2,080 м

Высота… 1,684 м

Колесная база… 2,814 м

Объем двигателя… 1998 см³

Максимальная скорость… 235 км/ч

Время разгона до 100 км/ч… 8 с

МОНЕТА В ВОДЕ

С помощью этого забавного опыта мы знакомимся с законом атмосферного давления, то есть того давления, которое оказывает на земной шар окружающая его атмосфера. Попробуй вынуть монету из тарелки с водой, не замочив при этом пальцев.

Вот как это делается. Возьми бокал и держи его за ножку. Потом зажги кусочек бумаги, немного подержи его внутри бокала и быстро опрокинь бокал на тарелку около монеты, но не прикрывай ее. Тотчас же вода, как по волшебству, поднимется в бокал, и монета останется на пустой тарелке. Все это происходит оттого, что воздух в бокале расширяется, согретый горящей бумагой. Когда же бокал ставят в воду, стекло резко остывает и внутри его образуется пустота, позволяющая давлению воздуха оттеснить воду внутрь бокала.

Можно проделать тот же фокус более красивым способом. Вместо бумаги возьми охотничью спичку и воткни ее в кусок пластилина. Зажги спичку, поставь ее с пластилиновой подставкой на тарелку с водой и накрой сверху бокалом. Вода немедленно полезет кверху, словно притянутая насосом.

МАСЛО И ВОДА

Приготовь для опыта: банку, крышку, стакан, шило, 2 тонкие соломинки, пластилин, сверло, 2 скорлупки грецкого ореха, 1 широкую соломинку или трубочку, бутылку темного стекла, пробку, воду и растительное масло.

Налей воды в банку на три четверти и сделай в крышке две дырки для двух соломинок, каждая из которых имеет длину около 15 см. Одна соломинка погружена глубоко в воду, как это показано на рисунке, другая не достает до воды. Закрепи соломинки пластилином, чтобы они не болтались. Герметично закупорь банку, залепив все щели пластилином.

К верхним концам соломинок приладь ореховые скорлупки с просверленными дырочками. Если ты станешь лить воду в верхнюю скорлупку, то она будет стекать в банку и выгонять такое же количество воды из банки через другую соломинку в нижнюю скорлупку. К этой второй скорлупке приладь широкую соломинку или трубку, чтобы вода вытекала через нее в стакан.

После таких несложных приготовлений можно показать поразительный фокус.

Возьми вместо банки бутылку темного стекла, чтобы не видно было, что в ней происходит, и объяви зрителям, что сейчас превратишь масло в воду. Лей в верхнюю скорлупку масло, например, подсолнечное. Оно будет плавать в бутылке на поверхности воды, между тем как из нижней скорлупки потечет в стакан чистая вода.

Не забудь только, что бутылка должна быть закупорена герметично: все щели залепи пластилином.

КАК ПОГАСИТЬ СВЕЧУ, НЕ ПРИКАСАЯСЬ К НЕЙ И НЕ ДУЯ НА НЕЕ

Приготовь для опыта: линейку, клей, бумагу, бутылку, широкую банку, воду, уксус, соду, 3 свечи разной высоты, пластилин и резиновую грушу.

Оберни четырехугольную линейку несколько раз бумагой, сильно пропитанной клеем, вынь осторожно из бумаги линейку и высуши получившуюся трубку. Затем сделай в ней два косых выреза и, согнув ее под углом, тщательно заклей отверстия. У тебя получится сифон, одна часть которого втрое больше другой. С помощью изогнутой трубки-сифона мы можем переливать газ из одного сосуда в другой.

Наполни бутылку до половины водой с уксусом (одна часть уксуса на две части воды) и брось в нее немного соды. Ты сразу заметишь, что из воды выделяется газ. Это углекислота. В противоположность кислороду углекислота гасит пламя.

На дно широкой банки поставь несколько зажженных свечей разной высоты. Всунь короткий конец сифона в горлышко бутылки, а длинный установи на край банки. Герметично, то есть очень плотно, залепи горлышко бутылки пластилином и с помощью резиновой груши вытяни воздух из трубки.

Углекислота начнет подниматься по трубке и переливаться невидимо для нас (так она прозрачна) в банку. Углекислоты набирается в банке все больше и больше, она достигает сначала самой маленькой свечки. Пламя бледнеет и гаснет. Затем гаснет вторая и третья свеча.

Из этого опыта мы видим, что удельный вес углекислого газа больше, чем удельный вес воздуха, потому-то он и ложится на дно сосуда, а воздух оказывается сверху.

Модель термомагнитного двигателя можно сделать своими руками. Мощность ее ничтожно мала, но, тем не менее, она доказывает возможность получения механической энергии за счет нагревания и охлаждения железа в магнитном поле.

Укрепите с помощью скотча на краю деревянной подставки сильный магнит из китайской защелки для мебели. На самодельном штативе подвесьте на тонкой медной проволочке кусочек жести от консервной банки размером 2x3 см. Затем подвиньте магнит так, чтобы он притянул жестянку, но до самого магнита она не доставала.

Если теперь поставите около магнита школьную газовую горелку или просто свечу так, чтобы она нагрела жесть до точки Кюри, то в какой-то момент она перестанет притягиваться к магниту. Через некоторое время кусочек жести остынет, и процесс повторится. У вас получится своеобразный термомагнитный маятник.

В литературе описан простой магнитный двигатель, дающий вращательное движение. Для его изготовления нужен жестяной диск (аккуратно вырезанная крышка консервной банки), два сильных подковообразных магнита и деревянная подставка 20x40 см. В середине подставки установите остро заточенный гвоздь. В центре диска при помощи керна или острого дюбеля сделайте углубление и поместите его на острие гвоздя. После этого поставьте магниты на подставку и расположите их так, чтобы диск устойчиво держался на острие. Если поставить свечу невдалеке от диска, участок диска, нагревшись, начнет терять свои магнитные свойства, а сам диск станет медленно вращаться.

Во всех этих опытах железо можно заменить никелем. Он так же обладает способностью притягиваться к магниту. Но потеря магнитных свойств у никеля (точка Кюри) имеет температуру 370 °C, а потому опыты получаются гораздо четче и быстрее.

Разбив старую радиолампу, вы найдете в ней крохотный кусочек никеля. Для термомагнитного маятника в самый раз!

Ну, а вообще-то на железе и никеле свет клином не сошелся. В 1999 г. в институте Физики АН Грузии сделали термомагнитный двигатель с диском из гадолиния. У него температура точки Кюри всего 19 °C. Двигатель начинает работать, стоит попасть на диск лучику солнца!

В принципе и никель, и гадолиний можно купить. Стоят эти материалы недешево, но для опытов нужны буквально граммы.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Совершенно верно, такая закономерность наблюдается. Не случайно поэтому санитарные врачи настоятельно рекомендуют проветривать перед сном солдатские казармы и больничные палаты.

А недавно немецкие медики из Университетской клиники Мангейма специально поставили серию экспериментов над 15 женщинам и добровольцами, которым во время сна подносили к носу вещества, имевшие определенный запах. При этом оказалось, что запах тухлятины вызвал у всех испытуемых без исключения дурные сновидения. А вот запах цветов, напротив, — приятные.

Более подробно о том, как можно влиять на сновидения, кому снятся сны «на заказ», мы постараемся рассказать в одном из будущих номеров журнала.

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 3 — 2009 г.

1. Вода в поверхностных слоях океана прогревается солнечными лучами, которые не проникают на большую глубину. Поэтому вода там холодная. Исключение составляют воды в районе так называемых «черных курильщиков», где воду нагревает вулканическое тепло.

2. Нет, нельзя, поскольку согласно уравнениям Эйнштейна, при достижении скорости света масса снаряда возрастает до бесконечности.

3. Да, можно. Такие экспериментальные автомобили уже ездят. Только управлять ими очень уж непривычно.

* * *

Поздравляем с победой Алексея СМИРНОВА из г. Твери. Он получает приз — Энциклопедию легковых автомобилей.

Близки были к победе призеры прошлых номеров — Антон СМОРКАЛОВ из г. Томска и Алексей КИРИЛЛОВ из г. Сергиева Посада.

* * *

 _{А почему? Что можно найти в полной пустоте? Кто и когда изобрел якорь? Существуют ли белые слоны? Давно ли появился промышленный шпионаж? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в знаменитый загородный дворец российских императоров Петергоф, вошедший в число семи чудес России.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с-Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

 _{ЛЕВША Одной из секретных разработок немецких авиаконструкторов периода Второй мировой войны было создание бомбардировщика Р. 170, способного летать быстрее и выше любого истребителя того времени. Каким самолетом хотели удивить весь мир фашисты, вы узнаете в «Левше» и сможете выклеить его модель по представленным в журнале разверткам для своего «Музея на столе».}

_{Для электронщиков и радиолюбителей «Левша» публикует схему электронной приставки, которая позволит на время превратить персональный компьютер в полноценный осциллограф.}

_{Владимир Красноухов подготовил для вашего досуга новую головоломку. И как всегда, «Левша» даст несколько практических советов.}

* * *