РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Подводный «пигмей» и другие субмарины
В телесериале «Гибель империи» я обратил внимание на такой эпизод. Германская разведка покупает у предателя Лозовского проект мини-субмарины, которую построил его приятель — бывший студент технического училища. Судя по тому, что подлодка была построена частным образом, она должна быть небольшой и сравнительно дешевой.
Это подтверждают и кадры фильма, где показана модель подводного корабля, в котором от силы могло поместиться 2–3 человека. Интересно, всю эту историю создатели фильма выдумали или в самом деле была такая подлодка?
Аркадий Семенчук,
г. Таганрог
Для телефильма настоящую подлодку, конечно, никто не строил. Обошлись съемками в аквариуме действующей модели. А вот история создания подобных субмарин действительно интересна и выходит далеко за рамки фильма. Зарубежные, в том числе и немецкие, агенты действительно весьма интересовались российскими мини-подлодками, которые начал создавать еще в 1876 году бунтарь и подрыватель традиций Степан Джевецкий. Подробно его биография была изложена нами в «ЮТ» № 9 за 2004 г. Там же мы рассказали и об истории создаваемых им подводных кораблей времен Первой мировой войны.
Однако сама по себе история российских мини-субмарин на том не закончена. После эмиграции С.К. Джевецкого из Советской России эстафету создания подобных кораблей подхватил еще один бывший социалист — В.И. Бекаури. Летом 1920 года он добился встречи с В.И. Лениным, который лично подписал мандат «на осуществление в срочном порядке его, Бекаури, изобретений военно-секретного характера».
Пользуясь этим мандатом, изобретатель создал Особое техническое бюро по военным изобретениям специального назначения — сокращенно Остехбюро. Здесь было создано немало любопытных проектов, в том числе и первая в мире радиоуправляемая подлодка. Однако испытания ее в 1935 году показали весьма малую проницаемость радиоволн под водой, и от идеи подлодки-робота пришлось отказаться.
Тогда Бекаури оснастил лодку минимальным экипажем — в разных вариантах его численность колебалась от 1 до 4 человек — и продолжил испытания. К началу Второй мировой войны одна из таких лодок класса «Пигмей» была переведена из Ленинграда, где строилась, на Черное море. И здесь, судя по некоторым данным, она и была захвачена на военно-морской базе в Балаклаве наступающими немецкими войсками.
Дальнейшая судьба лодки неизвестна. Как полагает историк А. Широкорад, возможно, она была взята за основу при конструировании итальянских мини-субмарин, которыми широко пользовались «люди-лягушки» — подводные диверсанты из отряда князя Боргезе.
Сейчас конструкторы возвращаются к идее создания мини-субмарин-роботов, первые образцы которых уже создаются в секретных лабораториях. В одном из последующих номеров мы постараемся рассказать о них подробнее.
ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ
Летающий корабль появился в небе Европы
Этого события долго ждали по обе стороны Атлантики. В Европе — с нетерпением, в США — с некоторым опасением; титул самого большого аэробуса в мире грозит уплыть от «Боинга-747-400» к А-380.
И вот в конце апреля новый 600-тонный авиагигант выкатили из ангара на взлетную дорожку аэродрома Бланьяк близ Тулузы. Он разбежался и неожиданно легко взмыл в небо.
Первый четырехчасовый полет с 6 членами экипажа на борту и 20 тоннами научного оборудования прошел успешно. Парашюты, взятые на всякий случай, пилотам не понадобились. Командир экипажа Клод Леле был доволен: «Машина ведет себя в воздухе замечательно. Ее размеры как-то даже не чувствуются»…
Между тем эта машина длиной в 73, высотой более 24 и с размахом крыльев в 80 м способна разместить на своих двух палубах 555 пассажиров. В будущем, как полагают создатели этого самолета, количество людей на борту может возрасти и до 1000 человек. Причем комфорт для них создан, как на хорошем круизном корабле. К услугам пассажиров офисы для деловых переговоров, конференц-зал, игровые площадки, фитнес-центр и даже спальные помещения. А вот управление аэробусом вполне стандартно. Новейшая техника и 8 мониторов, заменяющих множество стрелочных приборов, облегчают пилотам работу настолько, что для переучивания пилота с А-340 на А-380 требуется не более двух недель.
Различные части самолета изготавливаются на 16 заводах европейского авиационного концерна
Их трудом создается самый современный на сегодня пассажирский самолет в мире: очень экономичный, малошумный, хотя и самый дорогостоящий — на разработку проекта потрачено 13 млрд. евро. А конкретно стоимость каждой машины оценивается в 260 млн. долларов.
Четыре двигателя «Роллс-Ройс» мощностью 32 000 л.с. позволяют развивать крейсерскую скорость до 950 км/ч. При этом расход топлива на 100 км менее 3 литров из расчета на одного пассажира. Это меньше, чем в малолитражном автомобиле. Без посадки и дозаправки А-380 способен преодолеть 14 500 км — таким образом, к примеру, из Москвы в Шри-Ланку можно лететь без посадки в Восточных Эмиратах.
Это стало возможным во многом благодаря использованию ультрасовременных материалов. Детали крыльев сделаны не из алюминия, а из углеродного волокна, что экономит около тонны веса. Обшивка, состоящая из трех слоев алюминия и двух промежуточных из стекловолокна, опять же экономит в весе до 20 %.
Первый полет А-380 воспринят во всем мире как очередной виток противостояния двух мировых авиапроизводителей —
Кроме того, эксплуатация А-380 связана с существенными затратами аэропортов из-за его размеров. По крайней мере, 60 крупным мировым аэропортам для приема нового лайнера предстоит провести реконструкцию, а это опять-таки чревато миллионными расходами для каждого из аэропортов.
Но, похоже, это не пугает производителя
Таким образом, соревнование между Европой и Америкой, несомненно, продолжится. Полетит ли завтра новая модификация европейского суперлайнера без посадки вокруг Земли или заокеанские коллеги сумеют предложить более перспективный вариант трансатлантического перемещения — покажет время. Однако, чем бы ни закончилось творческое соперничество, пассажир, будем надеяться, окажется от этого только в выигрыше.
1 — пилотская кабина; 2 — салон первого класса; 3 — грузовой отсек; 4 — двигатели, развивающие общую мощность в 32 000 л.с.; 5 — аварийные люки; 6 — лайнер почти наполовину состоит из стекловолокна, что намного облегчило его вес; 7 — впервые в истории мирового авиастроения пассажиры размещаются на двух палубах.
НАД ЧЕМ РАБОТАЮТ УЧЕНЫЕ
Скорость гравитации не беспредельна…
«Шоссе — не космос», — иногда говорят инспекторы любителям слишком быстрой езды. Но, оказывается, и во Вселенной существуют свои ограничения скорости. Недавно на сессии Американского астрономического общества в Сиэтле, штат Вашингтон, российский физик Сергей Копейкин, работающий в Университете Миссури, и американец Эдвард Фомалонт из Национальной радиоастрономической обсерватории объявили, что им удалось измерить скорость гравитации. Выходит, положен конец спору, который длится уже почти столетие?
Суть же дела вот в чем…
Исаак Ньютон, открывший закон тяготения, так и не смог выявить ни природу самой силы гравитации, ни скорость ее распространения. И предположил, что она действует мгновенно. Такая точка зрения продержалась в науке довольно долго. Пока в начале XX века Альберт Эйнштейн не предположил, что во Вселенной ничто, в том числе и гравитационные волны, не может распространяться быстрее, чем свет. То есть быстрее, чем 300 000 км/с.
Впрочем, одно дело высказать предположение, совсем другое — его доказать. Сам Эйнштейн сделать этого не смог. Будучи теоретиком, он предпочел оставить поиск доказательств на долю других.
Описания опытов, авторы которых хотели доказать правоту либо Ньютона, либо Эйнштейна, могли бы составить толстенный том. Однако чтение его оказалось бы бесполезным — никому из экспериментаторов так и не удалось добиться результата, который бы не был оспорен другими учеными.
Чтобы прояснить картину, нужен, пожалуй, эксперимент поистине космического масштаба. Если бы удалось освободить Землю от пут гравитации, убрав, скажем, наше светило из центра Солнечной системы. Если прав Ньютон, то Земля мгновенно улетела бы прочь. По Эйнштейну, планета оставалась бы на своей орбите еще 8 минут 20 секунд — такое время требуется свету и гравитации, чтобы добраться от Солнца до Земли.
Копейкин и Фомалонт сумели воспользоваться редкой возможностью, предоставленной природой. В сентябре 2002 года, когда Юпитер заслонил Землю от квазара — мощного природного источника радиоизлучений, — исследователи запросили и скомбинировали результаты наблюдений от десятка радиотелескопов в разных частях планеты, от Гавайев до Германии.
В результате ими с высокой точностью было измерено «виртуальное» смещение квазара, возникшее из-за того, что Юпитер своим мощным гравитационным полем искривлял испускаемые квазаром радиоволны. По величине этого смещения и скорости его распространения исследователи и определили быстроту распространения гравитации. И получили величину в 0,95 скорости света. То есть, говоря иначе, получается, что гравитация распространяется со скоростью, чуть меньшей скорости света или, по крайней мере, равной ей, но никак не большей.
Профессор Калифорнийского университета Стивен Карлип считает эксперимент убедительной демонстрацией теории Эйнштейна. И полагает, что экспериментальный результат важен для пересмотра космологических теорий множественных вселенных, параллельных миров и так называемой теории струн.
В многомерной Вселенной число измерений должно быть больше, чем в привычном нам четырехмерном мире (четвертной координатой считается время). Но поскольку дополнительные пространственные измерения существуют в «свернутом» виде, то мы и не замечаем пребывающих рядом с нами миров с большим числом измерений. Держит все эти миры вместе одна универсальная сила — гравитация. Причем она способна оказывать воздействие и «коротким путем», через дополнительные измерения, пронизывая все со скоростью, превышающей скорость света.
Так гласила теория до недавнего времени. Но если скорость света выше скорости гравитационных волн, выходит, что параллельные миры существовать не могут.
Впрочем, как осторожно выразился не участвовавший в эксперименте физик из Университета Вашингтона Крэг Хоган, если полученные результаты окажутся точными, то они всего лишь приведут к появлению ряда ограничений для теорий, касающихся существования множества вселенных. Но говорить конкретно о характере таких ограничений пока еще рано…
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Электрическая магия памяти
Я видела по телевидению сюжет о мужчине, который потерял память. Он виртуозно играет на рояле, но не помнит, кто он… Как это может быть? Как вообще устроена наша память? Почему одни события мы помним очень отчетливо, а другие быстро забываем?
Наташа Щербакова,
г. Санкт-Петербург
Говоря в целом, человеческая память бывает трех видов — кратковременная, долговременная и генетическая. Иногда специалисты говорят еще о зрительной и слуховой памяти, но такая градация скорее относится к способу запоминания информации, чем к ее хранению. За зрительное восприятие в первую очередь отвечают участки задней теменной и стриарной коры головного мозга. Но вообще-то в процессе запоминания в той или иной степени участвуют практически все основные отделы головного мозга — и базальная часть переднего мозга, и височные доли, и миндалина, и гиппокамп с таламусом…
Однако лишь недавно стали проясняться процессы, происходящие в мозгу на молекулярном уровне, когда мы пытаемся запомнить ту или иную информацию. Вот что, к примеру, пишет по этому поводу заведующий отделом развития и пластичности нервной системы Национального института детского здоровья и развития человека (США) профессор Дуглас Филдз.
«Когда вас впервые представляют незнакомому человеку и он называет свое имя, сведения о новом знакомом попадают в кратковременную память и через несколько минут могут забыться, — отмечает ученый. — Однако если этот человек чем-то вас заинтересовал, сведения о нем могут перейти в долговременную память и храниться там всю оставшуюся жизнь». А наиболее важные сведения для рода человеческого переходят даже в генетическую память и затем передаются по наследству, добавляет профессор.
Но как мозг узнает, какие сведения важные, а какие нет? Как работает механика запоминания на молекулярном уровне? Это стало проясняться лишь после того, как исследователи с помощью самой современной аппаратуры научились регистрировать электрические сигналы, проходящие от одной нервной клетки (нейрона) к другой, по «проводам»-аксонам от передающего нервного отростка-синапса одной клетки к принимающему отростку-дендриту другой. Обычно такие эксперименты проводятся с помощью тончайших электродов, вживляемых в мозг подопытных животных, или вообще на срезе культуры гипокампа, взятого из мозга лабораторной крысы.
Работа эта очень тонкая, требует большой усидчивости и внимания от экспериментатора, точнейшей настройки регистрирующей аппаратуры. Тем не менее, исследования идут, и вот к каким результатам они привели.
Оказывается, чтобы то или иное событие оказалось зафиксированным в кратковременной памяти, достаточно всего лишь электрического возбуждения, проходящего по цепи между несколькими нейронами. Этот сигнал как бы «пробивает» дорогу, налаживает контакт между определенными структурами, чтобы облегчить прохождение повторного сигнала. Но если такого сигнала не последует, возбуждение постепенно спадает, электрический потенциал уменьшается до обычной величины и событие стирается из памяти.
Для того чтобы память о том или ином событии, знакомстве закрепилась, необходимо прохождение повторного сигнала. Например, новый знакомец должен поговорить с вами, сообщив какой-то невероятный, интересный факт. Либо внешность его должна броситься вам в глаза (особенно это касается случаев знакомства с особами противоположного пола). Или само знакомство должно произойти при необычных обстоятельствах.
В общем, так или иначе, по уже налаженной цепи, как по проторенной дорожке, должны пройти повторные нервные сигналы. А они, в свою очередь, становятся катализаторами химических изменений. В мозгу, таким образом, происходит образование определенного вида белков, которые и становятся постоянными носителями того или иного информативного сигнала. Информация о том или ином событии переносится из кратковременной в долговременную память.
Однако чтобы произвести новый белок, требуется включить ни много ни мало генный механизм синтеза. Некий участок ДНК, находящийся в клеточном ядре данного нейрона, должен быть при этом скопирован на относительно небольшую подвижную молекулу, называемую матричной РНК, которая затем выходит в цитоплазму клетки, где специальные клеточные органеллы считывают закодированные в ней инструкции и на основании их производят синтез нужных молекул белка.
Такая вот непростая механика. Она осложняется еще и тем, что один нейрон способен образовывать десятки тысяч различных синаптических связей. Поэтому трудно предположить, чтобы для каждого из синапсов существовал свой собственный ген, отзывающийся на прохождение сигнала.
Нейробиологи предполагают, что, кроме всего прочего, в синапсе, получившем достаточную стимуляцию, вырабатываются еще и молекулы какого-то сигнального вещества, служащего катализатором дальнейших процессов. Однако долгое время зафиксировать эти «катализаторы памяти» не удавалось. Ведь, по идее, они должны существовать сравнительно короткий срок и распадаться тотчас, как в них отпадет нужда.
И лишь в 1997 году Юву Фрею из немецкого федеративного Института нейробиологии и Ричарду Морису из Эдинбургского университета в своих экспериментах удалось зафиксировать некие следы существования таких белков «памяти», прояснив суть процесса.
Но и это еще не все. Нужно было понять, почему по одному поводу мозг запускает всю эту сложную машину перевода воспоминания из кратковременной в долговременную память, а по другому — нет. И тогда американский психолог Дональд Хебб вспомнил о знаменитых опытах российского академика И.П. Павлова на собаках. «Как собак приучали выделять слюну при звуках колокольчика, так и мозг в процессе самообучения вырабатывает рефлекс при определенных условиях переводить воспоминания из кратковременных в долговременные», — решил психолог.
Именно потому, кстати, в мозгу у каждого из нас практически не сохраняются воспоминания из раннего детства. Мозг в то время еще не знает, какие воспоминания следует сохранять, а какие нет, какие события являются особыми, а какие — рядовыми. А потому с легкостью забывает все.
И должно произойти нечто выдающееся, чтобы память о том или ином событии сохранилась. Со временем же мозг тренируется, образует привычку к запоминанию, и наши воспоминания становятся более упорядоченными. Причем наиболее ярки среди них те, которые были каким-то образом усилены. Таким «усилителем» зачастую являются эмоции. Стоит человеку испугаться или, напротив, обрадоваться, в его кровь из надпочечников выбрасываются особые вещества — гормоны, которые интенсифицируют обменные процессы в организме. И человек не только получает возможность, к примеру, убежать от злой собаки, но и запоминает этот случай на всю жизнь.
А если подобные случаи повторялись довольно часто и не с одним человеком — наверное, нашим предкам приходилось довольно часто спасаться от преследовавших их хищников, то подобные сигналы проходили даже на генетический уровень, вызывали перестройку самих генов.
Как именно это происходит, исследователи и разбираются в настоящее время. И кое-что им удается. Так, в экспериментах, воздействуя на определенные участки коры головного мозга, ученые сумели вызвать у испытуемых отчетливые воспоминания о тех временах, когда их еще и на свете не было. И такая генетическая память для человечества, пожалуй, не менее важна, чем та, что помогает вам учить уроки и помнить, как кого зовут. Ведь иначе может получиться, что мы с вами и в самом деле превратимся в Иванов, не помнящих родства.
Однако иногда в нашем организме имеют место и процессы противоположной направленности. Некое эмоциональное или физическое воздействие может оказаться настолько неприятным для человека, что его мозг, руководствуясь инстинктом самосохранения, напротив, выбрасывает, стирает воспоминания о нем из памяти. Иначе это воспоминание не дало бы возможности мозгу нормально функционировать в дальнейшем.
Но при этом мощнейший сигнал стирания может затронуть и соседние структуры, заодно стирая воспоминания и из них. Возможно, что-то в этом роде произошло с мужчиной, о котором написала наша читательница.