Юный техник, 2013 № 08

Правда, для того, чтобы ДНК-портрет был точен, специалистам еще предстоит «переварить» огромное количество экспериментальных данных и усовершенствовать методы анализа.

Тем не менее, первый шаг в этом направлении успешно сделан.

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ

Как движутся камни?

История этих «живых» камней давняя. Еще в XIX веке индейцы и первые белые переселенцы заметили одну странность.

На дне высохшего озера Рейстрэк-Плайя в Калифорнии там-сям лежат камни. Причем за каждым из них тянется характерная дорожка — как будто камень волокли-волокли по земле, да и бросили…

Причины их движения давно открыты и описаны. Но во время летней практики 17 студентам и аспирантам из различных университетов и институтов США недавно удалось выяснить некоторые любопытные подробности.

Перебрав несколько версий, студенты пришли к выводу, что камни, скорее всего, движутся силой ветра весною, когда пересыхающее летом дно озера залито тонким слоем воды, под которым есть корка льда.

Однако расчет показал, что для передвижения самых крупных камней нужен ветер, дующий со скоростью более 240 км/ч, а он тут бывает до 150 км/ч, не больше.

Тем не менее, студентам, кажется, удалось найти выход из положения. По их мнению, в конце зимы — начале весны, когда снег тает, талые воды образуют на дне озера лужи, которые эпизодически замерзают. При этом вокруг каждого валуна индивидуально нарастает нечто вроде воротника изо льда. Возможно, происходит это потому, что сам остывший камень — хороший аккумулятор холода.

Лед снижает трение о грунт, но не только. Когда его подхватывает поток талой воды, лед еще играет и роль плота, который приподнимает камень, уменьшая давление его на глину. Водяные потоки помогают камню двигаться под действием ветра и даже способны переворачивать камни с боку на бок. Совместного действия ветра и воды достаточно, чтобы двигать валуны при скорости воздушных течений 150 км/ч и даже менее.

Вес этих своенравных камней колеблется от сотен граммов до трех с лишним центнеров. Но большинство «ползающих» возмутителей спокойствия тянут на 10–13 кг.

Источниками камней являются склоны окружающих озеро гор и холмов, разрушающихся под действием эрозии. Так что камни эти — самые обычные, и способность к движению они приобретают лишь благодаря особенностям самого озера Рейстрэк-Плайя (оно в центре кадра).

Кроме того, студентка Лева Макинтайр выдвинула версию, что некоторые льдины с вмороженными валунами может двигать режеляция. Так называется процесс оттаивания и замерзания воды с двух сторон объекта при воздействии воздушного давления. Такой процесс создает силу, способную сдвинуть камень, что наблюдается обычно в ледниках. Таким образом, движение камней можно объяснить и без помощи архимедовой силы, помогающей валунам приподняться над грунтом.

Лед помог решить и загадку одиноких дорожек без валуна в конце. Раньше ученые думали, что кто-то из немногих туристов просто похищает некоторые из «ползающих» камней на память. Теперь студенты говорят, что такие дорожки могли оставить крупные глыбы льда с вмороженными в них мелкими камнями. После того как лед растает, следов от такого «пахаря» практически не останется.

В заключение еще одна интересная деталь. Молодые люди, участвовавшие в экспедиции, по окончании учебы станут астрономами и астрофизиками. Какое им, казалось бы, дело до странных камней? Как объяснил один из руководителей экспедиции, Брайан Джексон, процессы, похожие на чудеса Рейстрэк-Плайя, могут иметь место также в озерах Титана, спутника Сатурна.

Правда, в роли воды там выступают сложные углеводороды, а вместо камней — водяной лед, но физики процесса это не меняет. Кроме того, за время экспедиции ее участники научились работать в команде. А такое умение в современной науке всегда пригодится.

Многие из крупных камней ухитряются перемещаться куда дальше, чем мелкие, говорят исследователи.

НА КОНЧИКЕ ПЕРА

«Постучим» по Вселенной?

Космическое пространство настолько огромно, что осознание его размеров и формы не поддается человеческому разуму. Однако двое аспирантов — Теял Бхамре из Принстонского университета и Дэвид Аасен из Калифорнийского технологического института — разработали новый математический инструмент, который должен помочь раскрыть форму Вселенной.

Официально говорится, что способ основывается «на принципе квантовых флуктуаций и вызываемых ими колебаний пространства-времени». Согласитесь, не очень понятно. А потому сами исследователи нашли весьма простую аналогию, чтобы рассказать о сути своих исследований.

«Если постукивать металлической ложечкой по хрустальной вазе, то по звуку можно определить некоторые физические характеристики сосуда, включая размер, форму и даже толщину стенок», — пишут они.

И это на самом деле так. Вспомните хотя бы, как продавцы в магазине посуды постукивают карандашиком по фарфоровым чашкам и хрустальным бокалам, чтобы на слух определить, нет ли в них трещин. По звуку также несложно выявить, насколько велик тот или иной сосуд, — чашки больших размеров дают отзвук более низкой тональности. Наверное, если заняться этой проблемой всерьез, то после серии исследований можно будет даже сказать что-либо более-менее определенное и о форме предмета, по которому стучат.

Но чем и как «постучать» по Вселенной? Этого, похоже, не представляют себе и Теял Бхамре с Дэвидом Аасеном. А потому пошли на хитрость. Они полагают, что в ходе постоянного расширения Вселенной, которое происходит и в наши дни, в ней имеют место некие квантовые флуктуации (изменения), следствием которых являются колебания пространственно-временной материи.

Говоря проще, когда мы стучим по чашке, возникают акустические колебания в воздухе. Когда появляются квантовые флуктуации, тоже происходят некие колебания, которые несут в себе информацию о форме Вселенной.

Чтобы по акустическим колебаниям определить форму предмета, авторы работы попытались использовать теоремы спектральной геометрии. В итоге им удалось написать уравнения, позволяющие определить форму объекта по звуку, который он издает.

Иными словами, чтобы расшифровать колебательные движения пространственно-временной материи и узнать с их помощью форму структуры Вселенной, специалисты попробовали объединить общую теорию относительности с квантовой теорией. Из этого, по крайней мере, уже получились две диссертации. Но до окончательных результатов исследований еще далеко. Конкретных сроков пока никто не называет даже приблизительно.

Тем не менее, кое-какая польза от таких теоретических изысков уже есть. Профессор Университета Вашингтона Джон Крамер воссоздал на основе реликтового микроволнового излучения колебания вещества в ранней Вселенной и превратил их в звуки. В качестве исходных данных Крамер использовал результаты измерения микроволнового излучения, полученные недавно космическим телескопом «Планк». Они отражают колебания температуры в ранней Вселенной, которые, в свою очередь, могут быть отпечатком колебания вещества. «Исходные волны были не вариациями температур, а настоящими звуковыми волнами, которые распространялись по Вселенной», — пояснил физик.

Данные микроволнового излучения ученый преобразовал при помощи компьютера в колебания. Чтобы звуки стали доступны человеческому уху, их частоту пришлось повысить в 1026 раз. На записях слышно постепенное усиление низких тонов. Это, по словам Крамера, отражает расширение Вселенной, «растягивающей» волны колебаний.

Результаты работы физика отражают колебания, которые происходили во Вселенной, когда ее возраст составлял всего от 380 до 760 тыс. лет. Сейчас этот возраст насчитывает примерно 13,4 — 13,7 млрд. лет.

Реликтовое микроволновое излучение является одним из главных открытий современной космологии.

Наряду с красным смещением оно считается одним из важнейших доказательств Большого взрыва. Структура реликтового излучения позволяет заглянуть во Вселенную до того, как в ней зажглись первые звезды. Но понять, как она выглядела, все же довольно затруднительно. Многое ли вам, к примеру, понятно из спектрограммы, представленной на фотографии?..

Лично мне все это пока напоминает известную басню о том, как слепые пытались представить себе облик слона, ощупывая по отдельности части его тела…

Прослушать звуки Большого взрыва вы можете по ссылке http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=l()pNI5DjxC0 или, поскольку набрать ее без ошибок будет непросто, набрав в любой поисковой системе фразу: Sound of the Big Bang mp3.

Г. МАЛЬЦЕВ

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТАКСИ Voi на двух колесах с одним пассажиром может стать в скором будущем распространенным видом городского транспорта. Так, во всяком случае, считают немецкие и тайваньские специалисты, создавшие эту разработку.

Дело в том, что в нынешних городских пробках наиболее перспективными оказываются маневренные и малогабаритные средства транспорта — мотоциклы, скутера и велосипеды. Однако зимой или под дождем на том же мотоцикле не поедешь на официальную встречу в деловом костюме.

Вот тогда и выручит электромобиль Voi, который имеет довольно комфортабельную кабину. Экологичный кеб может развивать 50 км/ч и проезжать без подзарядки до 80 км. Причем пассажирский отсек в случае необходимости можно поменять на грузовую платформу.

ОКНО-МОНИТОР. Компания Samsung предлагает Transparent Smart Window — окно с функцией дисплея. Совершенно прозрачное стекло по желанию хозяина будет отображать, к примеру, иконки приложений: в этом случае естественными «обоями» экрана станет вид из окна. Вдобавок у технологичного окна есть функция виртуальных жалюзи. Достаточно сделать по отображаемому на экране шнурку вертикальное движение пальцем, и они откроются или закроются. Толщина такого окна-монитора всего 2 мм, весит оно 4,5 кг.

РУЧКА ДЛЯ ШПИОНА создана в Китае. В интернет-магазине Somax China теперь можно купить шариковую ручку МР9 Spy Pen, которая при обычном письме может заодно незаметно сделать видеозапись или серию фотографий, а затем передать информацию на компьютер. Устройство рассчитано на 80 минут записи без дополнительной подзарядки.

Поскольку в МР9 Spy Pen встроен стабилизатор изображения, то изображение с разрешением 1280x960 пикселей для фото и 640x480 пикселей для видео получается неплохого качества практически в любой обстановке.

МАТЕРИАЛЫ С ПЕРЕМЕННОЙ ЭЛАСТИЧНОСТЬЮ создали швейцарские инженеры. Они вполне могут пригодиться для создания гибкой электроники, полагают авторы.

Создание эластичных электронных устройств требует защиты тех частей прибора, которые не могут растягиваться, например интегрированных микрочипов.

Кроме того, прямое соединение хрупких и эластичных компонентов приводит к тому, что при растяжении такие устройства разрушаются в местах соединения.

Швейцарские инженеры решили проблему, создав материал с эластичностью, плавно меняющейся от точки к точке. Для этого они использовали композитный материал — полиуретан с наполнителем. Варьируя количество наполнителя, авторы смогли сделать различные части материала более или менее эластичными..

В качестве прототипа инженеры изготовили эластичную повязку с интегрированным светодиодом, которая может растягиваться более чем в три раза. Авторы разработки полагают, что подобные материалы могут пригодиться не только для создания гибкой электроники, но и для протезирования сухожилий, которые также имеют переменную эластичность.

ПРОЗРАЧНАЯ БУМАГА создана специалистами японских компаний Mitsubishi Chemical Corp и Oji Holdings. Внешне она похожа на обычную полиэтиленовую пленку. Однако состоит эта бумага из нановолокон целлюлозы толщиной в 1/20000 волоса человека.

Квадратный метр самого легкого листа такой бумаги весит 8 г, а самого плотного — 85 г.

Бумага очень гибкая и прочная. Так что, по мнению создателей, ее можно будет использовать как замену стеклу в самых разных устройствах, например, в электронных планшетах. Это позволит сделать их настолько гибкими, что можно будет складывать их, как обычную газету, или сворачивать в трубочку.

ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДЫ, созданный по технологии НАСА, способен даже из кока-колы сделать бесцветную воду и снабдить людей чистой водой практически в любых условиях.

Экологически чистый контейнер поставляется с насадками-фильтрами трех видов.

Насадка 1-го уровня на основе углерода предназначена для снижения уровня хлора и запаха водопроводной воды. Фильтр 2-го уровня содержит более 400 микроскопических пор для устранения болезнетворных бактерий.

Насадка 3-го уровня предназначена для очистки больших объемов воды в экстремальных условиях.

ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ

«Прикладная геймология»

Ольга БОНДАРЕВА

Геймотека оказалась в старомодном двухэтажном здании с балконами. В залах с рядами стеллажей посетителей почти нет. На полках диски и даже кассеты с устаревшими играми. Кому они нужны? Все новинки за последний век выложены в Сети. Есть любители ретро геймов — в основном, старики и убежденные чудаки. Большая часть старых игр создана еще в доречевую эпоху, а значит, пояснения сделаны в виде символьных рядов.

— Слушай! — Юля дернула Влада за рукав. — Как мы здесь разберемся? У нас нет символьно-речевого переводчика.

— У меня в дневнике есть.

— Где взял? Разрешили скачать в школе?

Влад покраснел.

— Э… в общем, да. Пошли.

Ребята двинулись по узкому проходу между полками.

Пирамиды разноцветных коробок подпирали потолок.

На обложках прекрасные полуобнаженные девы, суровые воины и разные чудовища. Юлька взяла одну: ей понравилась картинка с яркими рыбками и рыжеволосой девушкой, у которой вместо ног почему-то был хвост.

— Включи сканер, хочу узнать, как называется.

— Это «Русалочка», для маленьких.

— Что такое «русалочка»?