Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт!
Принять и закрыть

Читать, слущать книги онлайн бесплатно!

Электронная Литература.

Бесплатная онлайн библиотека.

Читать: Юный техник, 2013 № 04 - Журнал «Юный техник» на бесплатной онлайн библиотеке Э-Лит


Помоги проекту - поделись книгой:

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Лучи притяжения


То, что свет оказывает давление на предметы, вы знаете, наверное, из курса физики. Но, как утверждают уфологи, существуют еще и «притягивающие лучи», с помощью которых «летающие тарелки» втягивают внутрь различные предметы, животных и людей. Существуют ли НЛО и пришельцы на самом деле или все это досужие вымыслы, до конца не ясно. Зато вот притяжение света уж точно не является фантастикой.

Исследования китайцев

Сотруднику Фуданского университета (Шанхай) Юн Чену и его коллегам из Гонконга удалось привести доказательства, что лазерный луч и в самом деле способен притягивать предметы.

В данном случае наблюдается эффект, действие которого противоположно хорошо изученному явлению — давлению света. Экспериментально наличие светового давления было доказано нашим соотечественником П.Н. Лебедевым еще в начале XX века. А вот условия для создания эффекта втягивания появились сравнительно недавно. Тут нужен особый лазер, создающий так называемые пучки Бесселя. Пучки эти обладают особой структурой. В сечении такой лазерный луч как бы состоит из концентрических окружностей.

По мнению китайских ученых, пучок Бесселя следует направить на объект под определенным углом. Тогда образуется сила, которая переместит объект к источнику излучения.

Правда, как признается Юн Чен, привести в движение пока удалось объекты размерами в доли миллиметpa. Однако не исключено, что в будущем таким способом станет возможным перемещение и более крупных, массивных предметов.


Чего хочет НАСА?

Китайцы — не единственные исследователи, работающие в данном направлении. Сразу две группы физиков из США и Дании предложили схожие схемы создания притягивающего луча. Статьи ученых появились в журнале Physical Review Letters.

Объектом изучения опять-таки были лучи Бесселя. Они обладают рядом замечательных свойств, в частности, фотоны в них движутся под углом к направлению распространения самого луча. А так как частицы падают на поверхность тела под углом, то сила отталкивания у такого луча меньше, чем у обычного.

Более того, физики утверждают, что, подбирая свойства объекта и параметры луча, можно добиться того, что объект будет сам отражать больше света в направлении от источника, чем к источнику. Вместе с пониженным давлением в луче Бесселя этого достаточно для того, чтобы объект начал двигаться в направлении источника света.

В будущем, как полагают эксперты НАСА, удаленный захват предметов световыми лучами решит проблему взятия образцов с поверхности или из атмосферы небесных тел. Сегодня приходится разрабатывать сложные механизмы для посадки, взятия проб и последующего взлета, которые удорожают космические программы и увеличивают шансы неудачи экспедиции из-за возможности крушения. Если же удастся использовать притягивающий луч, образцы для анализа можно будет брать, оставаясь на орбите.

Первоначально ученые хотели создать притягивающий луч для сбора космического мусора, однако поняли, что мощности современных устройств для этого недостаточно. Пока они переключились на проект по захвату мельчайших частиц: пыли, отдельных молекул и даже ДНК в живых клетках.

Ныне команда физиков из центра Годдарда прорабатывает три подхода к решению проблемы. Первый заключается в реализации «оптического вихря», или, как они говорят, «оптического пинцета». Он предполагает использование двух встречных пучков волн, формирующих кольцевую структуру. Изменяя интенсивность одной волны, по сути, нагревая воздух с одной стороны от захватываемой частицы, можно заставить ее двигаться.

Этот способ годится для исследований в атмосфере.

Второй метод можно использовать в любой среде, поскольку он основан на электромагнитном взаимодействии. В нем используется «луч-соленоид», и пики интенсивности закручиваются по спирали вокруг оси взаимодействия. Тестирование показало, что так можно захватить и притянуть твердые предметы.

Третий метод пока существует только на бумаге и использует пучки Бесселя, о которых говорилось выше.

Физики намерены исследовать все три варианта «лучей захвата» и предложить НАСА оптимальный.

Два луча лучше, чем один

Наиболее перспективным методом притягивания пучком света многие эксперты все же считают луч Бесселя.

Физики Дэвид Раффнер и Дэвид Гриер из Нью-Йоркского университета (США) попытались разобраться, почему пока он столь маломощен. Выяснилось, что настроить соответствующим образом луч Бесселя весьма сложно. Притягиваемый объект у тех же китайских физиков получился микроскопическим потому, что рассеивание света от Бесселева луча происходило не только по направлению к наблюдателю, но и от него.

Однако сложности такой настройки можно обойти, полагают ученые, если использовать сразу два луча Бесселя — вместе с линзой, слегка изгибающей направления распространения лучей таким образом, чтобы они накладывались друг на друга в районе тела-цели. При этом результирующий импульс направлен к наблюдателю, что теоретически позволяет получить более мощный притягивающий луч.


Диаграмма аксиконической линзы и получаемого луча Бесселя.


Повторное формирования центральной яркой области луча Бесселя за препятствием.


Сечение симметричного луча Бесселя и график зависимости интенсивности от радиуса.

Заметим, что предложенное американцами решение частично совпадает с теоретическими рецептами, сформулированными израильскими физиками. Впрочем, чтобы реализовать притягивающий луч для работы с крупными объектами, пока требуется слишком много энергии. При этом есть опасность, что такая энергия, будучи приложена к крупному телу, скорее всего, испарит его еще до того, как оно будет притянуто достаточно близко к наблюдателю.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ


ТЕЛО НЕ УМЕЕТ ВРАТЬ. «Наши тела, а не лица выдают правду о наших чувствах», — полагает доктор Хиллел Авизер из Еврейского университета в Иерусалиме. При этом он ссылается на такое исследование.

Когда группе испытуемых показали фотопортреты незнакомых людей, то очень немногие смогли выделить среди них тех, кто доволен собой.

Однако они выполнили эту работу гораздо лучше, когда получили фотографии людей в полный рост. Еще точнее получился анализ по видеозаписям.

Автор исследования прокомментировал, что все тело человека может выражать эмоции. При этом каждому уследить за своими жестами труднее, чем за мимикой лица.

СТОУНХЕНДЖ — ЭТО ГАЛЕРЕЯ. К такому выводу пришла группа британских ученых, обнаружив с помощью лазерного сканирования на 5 каменных блоках около 70 резных изображений, сделанных в период раннего бронзового века. Древние гравюры могли быть талисманами, защищавшими местное население от злых духов, непогоды или неурожая, полагают исследователи.

Ученые также отметили, что доисторические каменщики пользовались двумя различными методами обработки каменной поверхности. Изображения, вырезанные на внешнем большом кольце, были сделаны параллельно длине камня. При этом рисунки на трилитах (так называются мегалиты, представляющие собой три больших камня, установленные в виде ворот) внутри этого круга сделаны под прямым углом к длине камня.

«Такие открытия показывают то, как новые технологии могут извлекать ранее неизвестную и очень важную информацию», — отметил глава группы ученых Маркус Аббот, добавив, что Стоунхендж мог играть роль и древнего храма, и художественной галереи одновременно.

ГЕНЕТИКИ-ВЗЛОМЩИКИ

Если «взломать» генетический код пшеницы, или, говоря по-научному, идентифицировать около 96 000 ее генов и проанализировать связи между ними, то появляется возможность обеспечить весь мир огромными запасами продовольствия. Зная строение генов злака, можно колоссально увеличить урожаи пшеницы, добиться, чтобы она лучше справлялась с болезнями, засухами и другими проблемами, которые приводят к большим потерям зерна.

К такому выводу пришел американский профессор Дуглас Келл.

АЛМАЗНАЯ ПЛАНЕТА. Астрономы обнаружили планету, которая вдвое больше Земли и вращается вокруг подобной Солнцу звезды в созвездии Рака столь быстро, что ее год равен всего 18 земным часам.

Планета, названная 55 Cancri е, судя по всему, покрыта графитом и алмазами. Кроме того, 55 Cancri е невероятно горячая — температура на ее поверхности достигает 1648 градусов Цельсия.

Алмазные планеты были известны астрономам и раньше. Однако впервые открыт небесный объект, вращающийся вокруг звезды, подобной Солнцу.

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

«Ястребиный глаз» на футбольном поле


Как известно, во время клубного чемпионата мира, проходившего осенью прошлого года, была опробована автоматическая система фиксации голевых моментов. Известны ли какие-то подробности?

Виктор Трушин, г. Омск

Разговоры о том, что ФИФА следует идти в ногу со временем, начались во время чемпионата мира 2010 года в ЮАР. В игре между командами Англии и Германии полузащитник англичан Фрэнк Лэмпард издали ударил по воротам. Мяч срикошетил от перекладины, пересек линию ворот и выскочил обратно в поле. Однако арбитр гол не засчитал. Его ошибку зафиксировали телекамеры, признал ее и глава ФИФА Зепп Блаттер, тем не менее, матч переигрывать не стали, англичан признали проигравшими.

Потом глава УЕФА Мишель Платини сказал, что судейские ошибки являются неотъемлемой частью футбола и без них игра потеряет некоторую долю остроты. Тем не менее, под давлением болельщиков и журналистов Платини решился на введение дополнительных арбитров, которые находятся возле ворот. Но это не спасло ситуацию.

Во время группового турнира чемпионата Европы 2012 года, в игре между Украиной и Англией, мяч после удара украинского форварда Марка Девича пересек линию английских ворот, но ни главный арбитр, ни дополнительный судья, ни боковой гола не увидели. Уже после игры венгерский арбитр Виктор Кашшаи, судивший тот матч, свою ошибку признал, увидев повтор на телеэкране, но от этого поклонникам и игрокам украинской сборной, которой засчитали поражение, легче не стало..

И вот, наконец, консерваторы сдались. Было решено, что на Клубном чемпионате мира по футболу в Японии испытают две системы автоматического определения голов — британскую Hawk-Eye и датско-германскую Goal-Ref (GLT или Goal-Line Technology). Однако при этом генеральный секретарь FIFA Жером Вальке заявил, что решение о фактическом применении данных систем на каждом матче будет принимать непосредственно судья.

Система Hawk-Eye предполагает совместное использование от 6 до 8 камер, которые постоянно направлены на мяч. Данные с этих камер транслируются в блок обработки данных; он в режиме реального времени строит трехмерную модель и сигнализирует судье, когда мяч пересекает линию ворот.

Система GoalRef работает по иному принципу. У линии ворот особыми датчиками создается слабое магнитное поле, которое могут фиксировать электронные чипы внутри мяча. Когда мяч пересекает линию ворот, магнитный детектор фиксирует изменение поля, а встроенный в нем радиопередатчик отправляет судье сигнал о том, что гол был.

Хотя ни в одной игре к помощи этих систем прибегнуть не пришлось и судьи по-прежнему скептически относятся к нововведению (кому приятно, когда его упрекают в ошибках?), многие футболисты отнеслись к внедрению автоматики положительно.

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ

Правы ли гомеопаты?


Явление, которое обещает совершить переворот в фармакологии и медицине, обнаружили российские ученые. Вот что рассказал о нем на заседании президиума Российской академии наук руководитель исследовательского коллектива, директор НИИ нейрохирургии имени Бурденко, академик Александр Иванович КОНОВАЛОВ.

Еще в Средние века многие медики использовали для лечения гомеопатические, то есть сверхмалые, дозы лекарств. Но как может оказывать активное воздействие на организм соединение, которого в растворе считаные молекулы?

Ответить на этот вопрос уже в новое время попытался француз Жан Бенвенист. В 1988 году он провел серию опытов, в которых доказывал, что водный раствор в состоянии оказывать лечебное воздействие, даже при ничтожно малом содержании молекул лекарства. Именно на этом свойстве, дескать, и основана гомеопатия.

Доктор Бенвенист разбавил одно из лекарств до такой степени, что концентрация раствора достигла 10 в минус 120 степени. Однако после того, как несколько капель этого сверхслабого раствора добавили в пробу крови и изучили под микроскопом, выяснилось, что клетки крови отреагировали так же, как и на лекарства.

Но ведь это же практически невозможно! Конечно, живые клетки очень чувствительны, но ведь концентрация раствора была архимала!

По мнению исследователя, результаты проведенных экспериментов убедительно показывают электромагнитную природу молекулярных сигналов. Сигналы как бы фиксируются в «памяти» воды.

Далеко не все ученые поверили в истинность слов Бенвениста. Его обвинили в подтасовке результатов экспериментов и уволили из лаборатории, где он работал.

Скандал следовал за скандалом, пока Образовательный фонд Джеймса Рэнди, занимающийся научной проверкой так называемых паранормальных явлений, не учредил специальную премию в миллион долларов за достоверный опыт, демонстрирующий память воды.

Долгое время премия эта оставалась невостребованной.

Не помышляют о ней пока и наши ученые. Сообщение академика Коновалова имеет строго академическое название — «Образование наноразмерных молекулярных ансамблей (наноассоциатов) в высокоразбавленных водных растворах».

Однако если разобраться, то речь идет все о том же.

Ранее считалось, что при разбавлении некоего раствора водою он теряет свои свойства тем сильнее, чем больше добавляется воды. Однако в ходе 6-летних исследований российские ученые под руководством А.И. Коновалова установили, что подобным классическим представлениям соответствуют лишь 25 процентов растворов. Остальные же 75 процентов ведут себя не классически — у них отмечено неожиданное изменение свойств. Причем изменения отмечаются лишь в весьма сильно разбавленных водных растворах. Именно при ничтожных концентрациях получаются физико-химические и, что особенно важно, биологические свойства, которых в соответствии с существующими научными воззрениями быть не должно!

«Лекарственные вещества могут быть эффективными в сверхнизких дозах, — подчеркнул А.И. Коновалов. — И при ничтожных концентрациях вещества могут быть созданы новые лекарства, например, для лечения лейкемии».

Как выяснили ученые, это происходит в силу того, что в таких растворах образуются наноразмерные молекулярные ансамбли, названные «наноассоциатами». Размер наноассоциатов зависит от степени разбавления растворов и может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Причем зависимость эта не линейная, а скорее скачкообразная. При этом необходимыми условиями образования наноассоциатов является наличие внешнего естественного электромагнитного поля.

«Именно образование наноассоциатов является причиной неклассического поведения растворов, — отметил академик Коновалов. — Причиной является измененная структура растворенного вещества. А вот какая она — мы пока не знаем…»



Поделиться книгой:

На главную
Назад