Юный техник, 2012 № 12

Астрономы давно научились предвычислять положение той или иной неизвестной еще планеты на небосклоне, а потом уже открывать ее с помощью наблюдений.

Так, например, после того, как в 1781 году английский астроном Уильям Гершель открыл планету Уран, его коллеги попытались вычислить ее орбиту. Но когда в 1820 году французский астроном Алексис Бувар закончил эту трудную работу — ведь в то время компьютеров не было и все расчеты приходилось вести вручную, на бумаге, — оказалось, что теория плохо согласуется с практикой. «На движение Урана влияет своим притяжением еще одно, неизвестное небесное тело», — догадались астрономы. И снова принялись за расчеты…

И в последующие десятилетия были сначала вычислены, а потом и обнаружены Нептун и Плутон. Причем до открытия Плутона дело дошло только в 1930 году.

К концу XX века на окраинах Солнечной системы было обнаружено еще немало сравнительно небольших небесных тел, названных планетоидами.

Кроме того, астрономы убедились в том, что непонятные отклонения орбит Урана, Нептуна и Плутона (и в меньшей степени — Юпитера и Сатурна) вызывает, как минимум, еще одна, не обнаруженная планета.

В 1987 году агентство НАСА сделало официальное заявление, в котором признала возможность существования планеты X. В американском журнале «Ньюсуик» говорилось: «По мнению экспертов НАСА из Исследовательского центра в Эймсе (Калифорния), не исключено, что вокруг Солнца вращается какая-то эксцентричная десятая планета. Главный докладчик, сотрудник НАСА Джон Андерсон, предполагает, что планета X находится где-то здесь, хотя и не вблизи от остальных девяти планет».

В то время Плутон считался еще девятой планетой, так что Немезида — так назвали планету, скрывающуюся за астероидным поясом Койпера на окраинах Солнечной системы и невидимую из-за слишком большого расстояния, которое отделяет ее от Солнца, — получилась десятой.

Впоследствии это гипотетическое тело называли то планетой, то небольшой, уже потухшей звездой. Менялись и названия — одни называли загадочное небесное тело Немезидой, а другие — древним именем Нибиру.

В конце концов, была выдвинута даже гипотеза, что на окраинах Солнечной системы есть еще одна темная звезда (назовем ее Немезида), вокруг которой обращаются еще несколько планет, самая крупная из которых Нибиру.

Вся эта группа и является виновницей таких происшествий, как разрушение планеты Тиамат (или Диамат), которая превратилась в пояс астероидов. Мощное гравитационное поле также вызывает из облака Оорта множество комет, которые затем путешествуют по всей Солнечной системе, время от времени врезаясь в другие планеты и их спутники. Многочисленные кратеры на Луне, так называемые астроблемы («звездные раны»), следы которых заметны и на нашей планете, — все это проделки той же темной компании. Некоторые исследователи возлагают на них даже вину за гибель динозавров, случившуюся 65 млн. лет тому назад. Дескать, упал на Землю крупный астероид, сдернутый со своей орбиты все тем же гравитационным полем пришельцев, поднял тучи пыли, перекрывшей доступ солнечным лучам к поверхности нашей планеты. На Земле стало холодно и голодно, и динозавры исчезли с лица планеты.

Кроме того, и жрецы майя, и древние шумеры, и звездочеты египетских фараонов возлагали на Немезиду вину за наводнения, землетрясения и прочие катаклизмы, которые не раз происходили за историю нашей планеты.

И вот теперь, похоже, Немезида и ее окружение в очередной раз приближаются к окраинам Солнечной системы. Причем пришельцы движутся не в плоскости эклиптики, как другие планеты Солнечной системы, а под углом к ней примерно в 30 градусов.

И в 1983 году приближение некоего небесного тела зафиксировали мощные телескопы. Тогда американские ученые Томас Ван Фландернс и Ричард Харрингтон заявили, что оно, это небесное тело, имеет сильно вытянутую эллиптическую орбиту. Ее масса составляет от 2 до 5 масс Земли, расстояние от Солнца около 14 млрд. км.

С той поры прошло почти 30 лет, в Интернете уже можно обнаружить многочисленные изображения некой «небесной гостьи», а серьезные астрономы почему-то спокойно относятся к многочисленным сообщениям в СМИ, авторы которых пугают своих читателей сообщениями, что 21.12.12, то есть в конце нынешнего года, всем нам грозит вселенская катастрофа, пик которой придется на 14 февраля 2013 года, когда Земля будет проходить между Нибиру и Солнцем. Дескать, магнитные полюса могут переместиться, поменяться местами, и даже наклон нашей планеты изменится! Сильнейшие землетрясения и мощнейшие цунами принесут беду многим континентам, и прежде всего Америке. Но после 1 июля 2014 года Немезида и вся компания двинется прочь от Земли. Так что все успокоится…

Не стоит особо волноваться по этому поводу. Во-первых, даже если бы все это было так, как предсказывают пророки, все равно предпринять мы ничего не в состоянии. Во-вторых, и в главных, астрофизики полагают, что гравитационное влияние небесных масс на большом удалении от Земли по своей силе будет сравнимо, пожалуй, с влиянием Луны, вызывающей приливы. В-третьих, судя по данным серьезных астрономов, ни у кого из них пока нет надежных данных о приближении к нам каких-то небесных гостей…

P.S. Имейте в виду, что эти строки написаны осенью 2012 года. Так что по выходе в свет этого номера журнала у вас имеется возможность сравнить наш прогноз с действительными событиями.

ПРЕМИИ

Исследователи жесткости «хвоста» и высоты Эйфелевой башни

Как известно, перед началом вручения Нобелевских премий мир узнает имена лауреатов Игнобелевских, или Шнобелевских, премий. Их определяет редакция юмористического журнала «Анналы невероятных исследований» и вручает за достижения, которые «сначала заставляют людей смеяться и лишь потом — задуматься».

Представляем некоторые из номинаций Игнобелевских премий 2012 года.

Оказывается, шимпанзе умеют узнавать друг друга по фотографинм задних конечностей. Это важнейшее открытие принадлежит голландцу Франсу де Ваялю и американцу Дженниферу Покорны. Им присуждена премия в области анатомии. Соответствующая научная работа «Faces and Behinds: Chimpanzee Sex Perception» опубликована в журнале Advanced Science Letters в 2008 году.

В области химии премия присуждена Джохану Петтерссону за ответ на вопрос, почему у жителей шведского города Андерслов позеленели волосы. Напомним, в конце 2011 года владельцы некоторых новостроек обнаружили изменение цвета своих волос после принятия ванны. Причина крылась в водопроводных трубах, которые не имели специального защитного покрытия. Горячая вода заставляла отслаиваться медное покрытие с труб, которое и окрашивало волосы. Решение же проблемы Петтерссон предложил весьма неожиданное — порекомендовал жителям не принимать горячий душ.

Ученые — физик Реймонд Гольдштейн из Кембриджского университета (Великобритания) и его коллега, американский физик Джозеф Келлер, математически точно описавшие траекторию движений «хвоста» (пучка волос на затылке идущего человека), выполняли заказ компании Unilever, специалистов которой интересовала сохранность причесок в ветреный день.

Физики подсчитали равновесие сил, которые влияют на форму и движение волосинок в хвосте, в работе «Shape of a Ponytail and the Statistical Physics of Hair Fiber Bundles». Более того, разработав систему 3D-визуализации для наблюдения свойств отдельных волосков (курчавости, жесткости и др.), они вывели математическое уравнение, описывающее свойства пучка.

«Мы обнаружили, что пучок волос вел себя, как простая пружина, когда сила, необходимая для его сжатия, была пропорциональна тому размеру, до которого вы его сжимали, — заявил Келлер. — Этот простой закон применим в отношении большого числа систем».

Гольдштейн же отметил, что формула может пригодиться тем, кто, например, создает изоляционные материалы: «Если вы изготавливаете его из микроскопических волокон определенной эластичности и волнистости, то вам хотелось бы знать, каковы свойства их макроскопического пучка, насколько они оседают под действием силы тяжести с течением времени».

Еще один лауреат — Крэйг Беннетт, психолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США), — разделил с коллегами премию в области неврологии за магнитно-резонансную томографию (МРТ, мертвого лосося. Ранее он вместе с Эбигейл Бейрд из Вассар-колледжа отсканировал этим методом тыкву и цыпленка табака.

Воссоздавая картину мозга неживой рыбы с помощью обычных методов МРТ, ученый внезапно получил сигнал. Это заставило его вместе с коллегами проанализировать результаты нормальных МРТ-иссследований.

Цель — выявить вероятность возникновения ошибок при анализе нейровизуализации. Ведь ошибки при МРТ-исследовании головного мозга пациента могут дорого обойтись и медикам, и самому больному.

Анита Эрланд из Открытого университета (Нидерланды) получила премию, обнаружив, что люди неверно оценивают высоту Эйфелевой башни, наклоняясь тем или иным образом. Дело в том, что люди бессознательно представляет себе числа в виде ряда, идущего слева направо. Если заставить человека наклониться слегка влево или вправо, он будет бессознательно представлять себе числа, соответственно, убывающие по значению и растущие. Это подтвердили опыты: когда добровольцев, стоявших на специальной платформе, слегка наклоняли влево (чего они не замечали, думая, что находятся в вертикальном положении), Эйфелева башня казалась им меньше.

Одно из самых ценных с практической точки зрения открытий принадлежит нашему соотечественнику Руслану Кречетникову и американцу Гансу Майеру (Hans Mayer). Ученые получили премию в области динамики жидкостей за фундаментальное изучение поведения кофе в чашке, которую несет человек. Ответ на вопрос, почему же он проливается, содержится в публикации «Walking with Coffee: Why Does It Spill?» журнала Physical Review (2012).

Наблюдения позволили установить: размеры кофейных чашек таковы, что частота колебаний жидкости в них соответствует частоте шагов человека при нормальной ходьбе. Вывод авторов таков: «из-за естественной нерегулярности биомеханики ходьбы человека кофе выплескивается». На нормальном языке это означает, что при скоростной ходьбе нарушается плавность движения и кофе проливается.

На вручении премии Кречетников признался, что совершенно не ожидал получить «антинобеля»: «Но наука — не без юмора. На свете много людей, которым интересны не только черные дыры, но и повседневные явления».

И, наконец, премия мира досталась русскому изобретателю Игорю Петрову за разработку метода получения ультрадисперсных алмазосодержащих порошков с помощью детонационного синтеза (путем взрыва).

ВЕСТИ С ПЯТИ КОНТИНЕНТОВ

РОБОТ — ЧЕМПИОН МИРА. Российский робот CHESSka стал абсолютный чемпионом мира по шахматам среди роботов, победив в матче за звание абсолютного чемпиона мира немецкого робота KUKA со счетом 3,5 на 1,5.

За честь отечественных шахмат постояла машина Константина Костенюка, отца экс-чемпионки мира по шахматам Александры Костенюк.

О силе игры машин наглядно свидетельствует хотя бы тот факт, что перед решающим матчем немецкий робот уверенно одолел одного из сильнейших шахматистов мира, нашего соотечественника Александра Грищука — 4,5 на 1,5.

На фото показано, как играют сильнейшие роботы в мире.

РОБОТ-МЕДУЗА создан американскими конструкторами. Это мини-субмарина для исследования океана. Сотрудники Техасского университета и Вирджинского технологического института работали по заказу военных, но потом разработку рассекретили.

«Субмарина не нуждается в дополнительных источниках питания, — сообщают ее создатели. — Робот движется за счет тепла, выделяемого в результате химической реакции между платиной и водородом с кислородом воды. Единственные выбросы ее двигателя — чистая вода».

ТОЛЩИНОЙ С ПАУТИНУ. Такова особенность солнечных батарей, созданных группой австрийских и японских ученых. Причем полимерная подложка не только тонка, но и очень гибка — ее буквально можно обернуть вокруг волоса. При этом КПД преобразования света в электричество составляет порядка 4,2 процента, что, по словам ученых, для данной технологии уже неплохое достижение.

Еще одним преимуществом новинки является ее устойчивость к проколам и различным повреждениям на сгибах.

Ожидается, что новая технология позволит создавать тонкопленочные устройства с электродами толщиной порядка 1,9 микрометра. Такие панели можно будет использовать, например, в мобильных устройствах, медицинских датчиках, встраивать в одежду.

СФЕРЫ ДЛЯ «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ». Кремниевые сферы диаметром 100–200 нанометров могут послужить основой «плаща-невидимки», который будет способен скрывать объекты в оптическом диапазоне. Так полагает международная группа исследователей.

Наибольшие успехи по маскировке достигнуты в узком диапазоне волн инфракрасной части спектра. Это связано с тем, что метаматериалы — особые композиты с искусственно созданной периодической структурой — для инфракрасных волн производить легче. Но как выяснили исследователи, кремниевые сферы тоже работают хорошо, а цена их намного меньше, чем у метаматериалов.

«НОЕВ КОВЧЕГ» XXI ВЕКА придуман в Китае. Местный бизнесмен и изобретатель Янь Цунфу создал капсулу, которая способна выдержать температуру до 1700 градусов и удары силой в 350 т. В капсуле может поместиться семья из трех человек, которая за защитой ее оболочки способна пережить наводнение, землетрясение и прочие природные катаклизмы. Запасы продовольствия и воды позволят затем семейству более-менее сносно просуществовать в течение 10 месяцев.

КАМЕРА БЕЗ ЛИНЗ. Кстати, как далеко шагнула ныне фототехника, можно понять из следующего примера.

Крошечное устройство представляет собой круглую пластинку из легированного кремния и не содержит линз или подвижных частей. Диаметр камеры, получившей название Planar Fourier Capture Array (PFCA), всего полмиллиметра, а толщина — 10 микрон, что в несколько раз меньше диаметра человеческого волоса.

Правда, линейное разрешение микроприбора невелико — всего 20 пикселов. «Для семейного портрета этого, конечно, маловато, зато теперь можно лицезреть объекты и явления, которые раньше не удавалось разглядеть», — рассказывает руководитель исследования Патрик Джилл из Корнеллского университета (США). Самому Джилу такой прибор понадобился как имплантируемый дешевый датчик, который будет следить за искусственно подсвеченными нейронами в головном мозгу.

ОЧКИ-ФОТОАППАРАТ сконструировал немецкий изобретатель Маркус Перке. Разрешение электронной матрицы — 5 мегапикселей. Память — 2 мегабайта. Правая линза — объектив, в то время как левая служит светофильтром. Спусковая кнопка расположена на правой дужке очков. Еще недавно такое изобретение наверняка заинтересовало бы спецслужбы. Однако теперь агенты имеют в своем распоряжении куда более совершенную технику — например, веб-камеры величиной с булавочную головку. Так что изделие Маркуса пригодится разве что любителям делать неожиданные снимки.

ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ

«Хранители устоев»

Владимир МАРЫШЕВ

Беда пришла внезапно — с той стороны, откуда ее никто не ждал.

Завод по производству морепродуктов начинали строить со «скелета» — исполинской платформы на забитых глубоко в дно могучих опорах. Возводили ее несколько месяцев, а погибла она в считаные минуты.

Сначала неподалеку всплыло нечто, напоминающее зонтик гигантской медузы. Он казался отлитым из зеленоватого стекла, и по нему потоками стекала вода. Затем из-под купола вынырнули десятки щупалец. Они походили на осьминожьи, только каждое было толщиной в ногу слона.

Щупальца устремились к конструкции, которой были нипочем ни самые сильные ураганы, ни цунами, и обвили ее несущие колонны. Эта попытка поколебать устои выглядела забавной шуткой. Но лишь в первые несколько секунд! Затем раздался скрежет металла, и платформа начала раскачиваться. В какой-то момент она приподнялась (очевидно, щупальца выдернули опоры из дна), потом начала заваливаться набок и в конце концов перевернулась, взметнув огромный фонтан воды.

Атака застала людей врасплох. «Блюдцам»-охранникам полагалось облетать акваторию раз в сутки, и сейчас они «отдыхали». Когда их подняли в воздух, с платформой уже было покончено.

«Блюдца» принялись запоздало колоть «медузу» лазерными иглами, и ей это пришлось не по вкусу. Зеленоватый купол пошел волнами, несколько щупалец взвились вверх, пытаясь сбить юрких летунов. Но те ловко уворачивались, продолжая жалить врага. В конце концов чудище избавилось от них привычным способом — ушло под воду.

Когда макушка «медузы» скрылась в волнах, Балодис выключил голопроектор.

— Что скажешь? — обратился он к Фирсову.

— Дьявол! — выругался тот и, вскочив, принялся возбужденно ходить по кабинету. — Какой только дряни не видел на своей веку, но такую — впервые. Невероятная тварь!

Маленький пухленький Балодис все делал неторопливо. Вот и сейчас он полминуты простоял у проектора, глядя на вышагивающего взад-вперед коллегу. Потом вынул из гнезда кристалл с записью и принялся вертеть его в пальцах. Казалось, ему хочется спрятать эту блестящую крупинку подальше и забыть случившееся, как страшный сон.

— Вижу, Сергей, тебя пробрало, — сказал он.

— До самых печенок. Ивар! — Фирсов остановился и ожесточенно рубанул ладонью воздух. — Ты не знаешь: вкалывали как проклятые, думали — платформа века простоит. А тут приплыла эта зверюга — и одним махом ее, как детскую игрушку!..

Планета Варуна должна была стать новым домом для миллионов людей. Через год-другой огромные звездолеты начнут доставлять их сюда с перенаселенной Земли.

Райских условий, конечно, колонистам никто не гарантирует, но уж что-что, а крыша над головой будет. И голодать не придется.

Он, Фирсов, главный на Базе. В его распоряжении четыре десятка сотрудников и сотня единиц спецтехники.

Задача предельно проста — подготовить площадку, на которой вырастут башни мегаполиса. Однако выполнить ее нелегко, потому что большую часть суши — между ледовыми шапками и поясом безжизненных пустынь — занимают горы. В конце концов подходящий пятачок был найден. Он тоже утыкан скалами, но с ними слишком долго воевать не придется — это все же не шести-семикилометровые пики! Еще один плюс — до берега рукой подать. За счет гор и ущелий поселенцам не прокормиться, зато море — неисчерпаемый источник биомассы. Поэтому под боком у Базы должна бить Аквабаза, или База-А. Этим хозяйством заправляет Балодис.

После всех необходимых изысканий процесс запущен. Работы впереди много, но серьезных проблем как будто не предвидится. И тут, когда вот-вот можно будет считать завершенным первый этап, какая-то медуза-переросток ломает весь график! Хорошо еще, обошлось без жертв — люди на платформе появлялись редко, все делали роботы…

Фирсов остановился у окна. Отсюда были хорошо видны четыре торчащие из воды искореженные опоры. Еще две, похоже, чудище оторвало. Взять бы их да воткнуть «медузе» в… зонтик!

— Вот ведь мерзость… Вы уже выяснили, что это было? И самое главное, Ивар: можно ли ее прикончить?

Балодис тоже посмотрел в окно. Но в его взгляде не было жажды мести. Скорее, безнадега.

— Есть предположение, только не всякий готов его принять. Начну с общеизвестного. Вся живность в океане Варуны, как и на Земле, распределена по звеньям пищевой цепочки: мелюзга питается планктоном, рыбешки покрупнее — мелюзгой и так далее. Но есть малоприметные существа, роль которых в здешней экосистеме непонятна. Не рыбы, не рачки и не моллюски. Устроены примитивно, а выглядят как полупрозрачные пилочки длиной не больше мизинца. Казалось бы — одни из самых жалких и беззащитных морских обитателей.

— И что же?

— Один из наших биологов, Боднар, очень внимательно занимался этими крохотульками. Сначала только изучал, а сразу после гибели платформы высказал любопытную идею. Он считает, что в определенные периоды палочки начинают усиленно размножаться. Когда их численность достигает критической величины, они сливаются в единую массу. Так возникают чудовища вроде этой медузы. Понятно, что бороться с ними привычными средствами бесполезно. Если нанести подобному монстру действительно серьезный удар или попытаться поймать его в сеть, он просто распадется на составляющие его палочки. Ну, что скажешь?

— Чушь! — безапелляционно заявил Фирсов. — Извини, Ивар, но я помотался по космосу больше твоего и насмотрелся на всякое. Этот Боднар чем-то подтвердил свою теорию?