Помоги проекту - поделись книгой:
ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 6 июнь 2004
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
СОЗДАНО В РОССИИ
Салон чудес на ВВЦ
Свыше 200 фирм, около 5000 экспонатов со всех концов бывшего СССР и зарубежья собрал на своих стендах IV Московский международный салон инноваций и инвестиций, прошедший недавно на ВВЦ. Среди десятков тысяч посетителей на нем побывал наш специальный корреспондент С.НИКОЛАЕВ. И вот что там увидел.
Несколько лет тому назад английский изобретатель Морис Уордом продемонстрировал такой трюк. Куриное яйцо обмазали изобретенной им керамической замазкой, а потом ударили по скорлупе лучом мощного лазера. Яйцо даже не сварилось…
— Это просто, — улыбнулся моему рассказу профессор МГТУ имени Н.Э.Баумана, президент научно-производственной коммерческой фирмы «Мавр» B.C. Владимиров. — У нас дела посерьезнее…
И, в свою очередь, рассказал такой случай.
Подмосковный город Электросталь вовсе не зря так называется. Здесь расположено большое количество металлургических предприятий. На одно из них призвали несколько лет назад профессора Владимирова и его коллег.
— Представьте себе печь — тоннель длиной около тридцати метров, — рассказывал Владимир Сергеевич. — Под потолком густо расположены газовые горелки, разогревающие пространство этой печи до температуры 800–900 °C. Помещенные в печь стальные заготовки — слябы — за несколько минут раскаляются добела…
Кирпичи печи в таких условиях обычно выдерживают не более года. А потом начинают выпадать из свода. Печь приходится останавливать, остужать. А потом в тоннель печи лезут рабочие и производят необходимый ремонт. До следующего года. В общем, всякий раз печь на несколько недель выходит из строя, и это приносит миллионные убытки. Вот заводчане и попросили профессора сделать что-нибудь, чтобы печь приходилось ремонтировать реже.
— Мы подумали и предложили склеить кирпичи свода вместе с горелками в единый монолит, — рассказывал Владимиров. — Заводчане поначалу удивились: неужто есть такой клей, что спасет положение? Но когда мы продемонстрировали им возможности нашего клея в эксперименте, сомнения отпали.
И профессор показал мне обломки двух огнеупорных кирпичей, соединенных намертво. Склейка их оказалась настолько прочной, что, когда ее попытались разрушить, развалились сами кирпичи, но не место их соединения. Состав чудо-клея пока держится в тайне. Известно лишь, что рецепт его довольно прост.
Сейчас специалисты взялись за котлы в обычных котельных. Их ведь тоже приходится ремонтировать практически каждый год. А если осуществить футеровку котлов, обкладывая их слоеными кирпичами и засыпая все пустое пространство специальным порошком — шликером, через два часа эта смесь вспучивается в результате происходящих в ней химических реакций и сама герметично заделывает все щели. Таким образом можно повысить срок службы печи или котла в 2–3 раза.
Идея эта не совсем новая. Еще лет двадцать тому назад выработавшие свой ресурс в небе реактивные двигатели начали использовать в народном хозяйстве для сушки струей горячих выхлопных газов взлетно-посадочных полос на аэродромах, расчистки железнодорожных путей от снежных заносов.
А вот сотрудники Казанского государственного технического университета имени А.Н.Туполева разработали установку для «неразрушающего способа тушения пожаров». Огонь попросту сдувают сильной струей отработанных газов двигателя, практически не содержащих поддерживающего горение кислорода, зато весьма насыщенных углекислым газом.
На салоне был представлен вариант изобретения, предназначенный для тушения лесных пожаров на базе российского авиадвигателя ТВЗ-117. Отличие его от зарубежных аналогов состоит в том, что при работе генератор не требует воды и, тем не менее, выдает сравнительно холодную струю газов, которая сама ничто не подожжет. Для этого струя газов проходит через специальный теплообменник и уже после этого, имея температуру не выше 30 °C, поступает по трубам и шлангам непосредственно к очагу возгорания.
Казалось бы, зачем за ней охотиться: ее и так сколько угодно. Не успел оглянуться, как снова нужно начинать уборку. И тем не менее, есть люди, которые сделали охоту за пылью свой специальностью. По словам научного сотрудника Института проблем освоения недр Российской академии наук А.Б.Палкина, пыль пыли рознь: бытовая, уличная, промышленная, радиоактивная, вулканическая, цветочная… И было бы неплохо знать всякий раз, с какой именно вы имеете дело. А то ведь от пыли и аллергию можно заполучить, и силикоз, и лучевую болезнь… Да и взрывы пыли на шахтах, рудниках, мелькомбинатах случаются.
Пыльно, не пыльно — у себя дома мы оцениваем на глаз. Но производственникам, экологам, гигиенистам необходимы цифры. А где их взять? Как узнать точно, сколько микро- или миллиграмм пыли содержится в кубометре воздуха?
Сначала сквозь фильтр из ткани Петрянова, способной задерживать мельчайшие пылинки, с помощью вентилятора прокачивают строго определенный объем исследуемого воздуха. Затем просвечивают фильтр изотопами бета-излучения (его источник — капсула с углеродом C14).
Поскольку сами бета-частицы в отличие от жесткого гамма-излучения, используемого, скажем, в рентген-установках, отличаются довольно малой пробивной способностью, часть их задерживается частицами пыли. А стало быть, зная интенсивность исходного излучения и пересчитав число пришедших частиц, можно судить о концентрации пыли. Цифры сразу высвечиваются на цифровом дисплее прибора.
Весит такой прибор всего 2,2 кг. В мировой практике подобной аппаратуры пока нет.
Мы привыкли к тому, что роботы не только ходят, перемещаются на гусеницах или колесах, но и плавают, а также летают. Тем не менее, даже на этом фоне автономный мобильный робот «Стерх», созданный сотрудниками лаборатории робототехники Таганрогского государственного радиотехнического университета на базе мини-дирижабля, поражает своими возможностями и техническими характеристиками.
По словам одного из создателей робота, В.Х.Пшихопова, отличительная особенность аппарата — его самостоятельность. Искусственный интеллект робота позволяет ему по ходу полета учитывать как изменения погоды (например, перемену направления и силы ветра), так и наличие по трассе полета возможных препятствий. Причем даже если они не были обозначены на карте, робот-пилот все равно их заметит и обойдет стороной.
Возможно и изменение полетного задания по ходу дела. Вскоре киберпилот начнет понимать команды, переданные ему по радио в самой общей форме, утверждают разработчики. Достаточно сказать, например: «Произвести осмотр пшеничного поля слева от дороги», — и задание будет выполнено.
Использовать подобные мини-дирижабли можно будет для автономного патрулирования автодорог и транспортных развязок на предмет дорожных пробок и прочих нарушений режима движения; диагностики состояния небоскребов, высотных телевышек и мостов; осмотра акватории с целью обнаружения браконьеров; экологического контроля лесов и полей; оперативного контроля лавиноопасных горных склонов и вершин; разведки и картографирования местности.
Достать пистолет из кобуры не так-то просто. Сначала нужно ее расстегнуть, сунуть руку внутрь, достать пистолет, снять его с предохранителя и лишь потом можно открывать огонь.
— Даже у тренированного человека на это уходит 2–3 секунды, — сказал мне ижевский изобретатель С.А. Ковальчук. — А теперь смотрите…
И он выхватил пистолет буквально за мгновенье. Разница же заключается вот в чем.
Во-первых, кобура как таковая в данном случае попросту отсутствует. Ствол пистолета помещается в специальный зажим, который, в свою очередь, закрепляется на поясе или под мышкой. Таким образом рукоять пистолета всегда свободна для захвата рукой. При выдергивании пистолета из зажима его ствол скользит по специальным направляющим и автоматически снимается с предохранителя.
ИНФОРМАЦИЯ
МОДЕРНИЗАЦИЯ Т-72. Несколько вариантов глубокой модернизации Т-72 — одного из самых распространенных в мире танков — одобрила побывавшая на «Уралвагонзаводе» комиссия с участием представителей Главного автобронетанкового управления Минобороны. Конструкторы крупнейшего в мире танкостроительного производства в Нижнем Тагиле обещают приблизить характеристики обновленного Т-72-М-1 к уровню одного из самых современных в мире ракетных танков Т-9 °C.
ГАЗОПОРШНЕВАЯ ТЭЦ. Под городом Сибаем в башкирском Зауралье начато строительство первой в нашей стране теплоэлектростанции с газопоршневыми агрегатами. Технология получения электроэнергии и тепла с использованием газа сейчас считается самой экономичной. Коэффициент использования топлива при этом достигает 95 %, в то время как у котлов с мазутным топливом — около 3 7 %. В Башкирии первыми в стране начали устанавливать газопоршневые энергоблоки. В частности, они успешно работают в санаториях «Красноусольский» и «Янган-Тау». Первыми башкирские энергетики решили построить и целую станцию. На Сибайской ТЭЦ будет установлено семь агрегатов австрийской фирмы «Янбахер» общей мощностью 19 мегаватт. Они полностью покроют потребности шестидесятитысячного города в электроэнергии и тепле.
САМЫЙ МОЛОДОЙ АКАДЕМИК нашей страны живет в Норильске. Этого почетного звания недавно был удостоен одиннадцатиклассник физико-математического лицея Тимур Шаповалов. Составленная им компьютерная программа «Универсальный тест для учащихся и студентов по всем предметам» была признана лучшей работой секции «Информатика» Международной конференции «Старт в науку». А поскольку это уже не первое достижение Тимура — на предыдущей Международной конференции «Юниор» он тоже стал лауреатом, — то совет Физико-технической академии, как пишет газета «Норильские вести», удостоил его почетного звания академика с выплатой единовременной премии в 10 тыс. рублей.
У ФОБОСА ЕСТЬ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. К такому выводу пришли российские ученые из Института земного магнетизма и распространения радиоволн Российской академии наук (ИЗМИРАН). Как сообщил директор института Виктор Ораевский, сделать открытие помог счастливый случай. Еще в марте 1999 года на околомарсианскую орбиту вышел космический аппарат «Фобос-2». Однако вскоре его аппаратура вышла из под контроля. Поэтому даже те данные, что исследователи успели получить, не вызвали особого доверия и были отправлены в архив ЦУПа. Ныне специалисты ИЗМИРАНа все же решили проанализировать полученные данные. И получили уникальные результаты. Оказалось, что спутник Марса, диаметр которого всего 22 км, имеет столь же сильное магнитное поле, как и наша Земля. По мнению российских ученых, это может свидетельствовать о том, что Фобос примерно на треть состоит из магнитных пород.
ИДЕИ. ГИПОТЕЗЫ. ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Секрет Вселенной: есть ли в ней темная материя?
Работа астрономов-наблюдателей, а тем более теоретиков — занятие, казалось бы, отвлеченное. Наблюдения ведутся за объектами, отстоящими от нас на многие миллиарды километров, а то и за сотни миллионов световых лет. Так что все то, что наблюдается в ночном небе, вообще-то мало нас касается. Но так ли это?
Взять хотя бы гравитацию — главную космическую силу, которая удерживает планеты на их орбитах, связывает звезды в галактики, руководит их движением, а значит, в конце концов, определяет судьбу нашей Вселенной. А с силой этой, как выясняется, происходят странные метаморфозы…
Когда американские исследователи в 1972 году отправляли на окраины Вселенной исследовательские аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», то предполагали поначалу, что их посланцы произведут лишь разведку окрестностей Юпитера. После этого должны были иссякнуть запасы энергии в плутониевых батареях на борту аппаратов, и те должны были замолкнуть навсегда.
Все вышло совсем иначе. Последний, очень слабый радиосигнал «Пионера-10» был принят станциями слежения 23 января 2003 года, когда аппарат удалился от Земли почти на 15 млрд. километров и вышел за границы Солнечной системы. Причем принимая последние «приветы» своего посланца, исследователи НАСА обратили внимание на странное явление. Согласно эффекту Доплера получалось, что «Пионер-10» определенно замедляет свое движение. Между тем, по теории должно быть как раз наоборот: ведь притяжение Солнца ослабевает по мере удаления от него аппарата…
Одним из первых на этот факт обратил внимание Джон Андерсон, астроном из Лаборатории реактивного движения в Пасадине, штат Калифорния. В 2002 году он и пятеро его коллег, включая Майкла Ньето, о котором речь пойдет ниже, опубликовали подробный доклад о своих наблюдениях. Замедление аппаратов пытались объяснить, например, неполадками в двигательной системе или утечками газа из бортовых емкостей, но большой убедительности такие объяснения не имели. «Мы все дружно пытались докопаться до истины, — говорит Джон Андерсон, — и наши друзья пытались, и наши враги, но никто не преуспел!»
Между тем, феномен «Пионеров» налицо. Кроме того, тот же эффект получили и при поимке сигналов от «Улисса», уже 13 лет вращающегося вокруг Солнца, и от «Галилео», который проработал в районе Юпитера семь лет…
По мнению физика-теоретика Лос-Аламосской Национальной лаборатории (штат Нью-Мехико) Майкла Мартина Ньето, речь тут идет не о каком-то локальном сбое, а о проявлении неизвестной силы, «всепроникающем феномене гравитационного характера, о котором мы не имеем никакого понятия»…
Тут Ньето, что называется, наступил на больную (мозоль современной астрофизики. Закон всемирного тяготения, сформулированный триста лет назад великим Исааком Ньютоном, убедительно подтверждается повседневным опытом. Согласно ему падают не только яблоки, но происходят приливы и отливы в океанах и морях, вращаются не только искусственные спутники Земли, но и планеты вокруг Солнца…
Но как только астрономы пытаются применить его во вселенских масштабах, желая, например, проследить движение звезд вокруг центров галактик, они получают парадоксальные результаты. Эти небесные тела вращаются вокруг своих центров гораздо быстрее, чем предсказывает закон всемирного тяготения! Создается впечатление о воздействии на них гравитации неизвестных масс, подхлестывающих звезды! Именно поэтому и появилась гипотеза о существовании во Вселенной так называемой темной материи, которая, как полагают, составляет свыше 95 % массы всей Вселенной.
Дело в том, что и поныне никто себе толком не представляет, как именно работают силы гравитации, каков их механизм. Еще в XVII веке начались жаркие споры о том, действительно ли гравитация — следствие внешних воздействий или это внутреннее свойство самих тел? Притягиваются ли тела, находящиеся в пространстве, сами по себе или же движутся, подталкиваемые ударами неких мелких частиц?
Французский физик и философ Рене Декарт некогда высказал мысль о непосредственном притяжении, но ничем не смог подтвердить ее на практике. Его коллега Пьер Гассенди объяснял гравитацию, как и магнетизм, некими потоками неуловимых частиц, которые выходят из Земли и тянут тела внутрь, к их источникам. А вот немецкий астроном Иоганн Кеплер придерживался мнения, что Солнце испускает «магнитные нити» и таким образом заставляет планеты вращаться вокруг него.
Однако даже сами авторы гипотез не смогли объяснить с их помощью, почему, например, планеты движутся по эллиптическим траекториям открытым тем же Кеплером.
В спор попытался вмешаться сам сэр Исаак Ньютон. В 1675 году он объяснил притяжение тел к Земле тем, что заполняющий всю Вселенную эфир непрерывными потоками устремляется к центру Земли, захватывая при этом все предметы и создавая силу тяготения. Такой же поток эфира устремляется к Солнцу и, увлекая за собой планеты, кометы и астероиды, обеспечивает их эллиптические траектории.
Такая гипотеза показалась его современникам неубедительной, и вскоре Ньютон выдвинул новое предположение: эфир может иметь разную плотность (концентрацию) вблизи планет и вдали от них — чем дальше от центра планеты, тем гуще эфир. Кроме того, вещество обладает свойством «выдавливать» все материальные тела из более плотных слоев в менее плотные.
Однако в 1706 году неожиданно для всех Ньютон вообще отказался от идеи вселенского эфира. Спустя 11 лет он вновь вернулся к первоначальной гипотезе, но сформулировать ее столь же четко и убедительно, как это было сделано с законом всемирного тяготения, так и не сумел.
Впрочем, сама по себе идея эфирной природы тяготения не была забыта. Так, скажем, британский физик Оливер Лодж в 1907 году определил, что плотность эфира в 1000 раз меньше плотности платины, а энергия, по его расчетам, равна 1033 эрг/см3. Тем не менее, и ему не удалось выяснить, куда же девается энергия поглощенных веществом эфирных частиц.
Лоджу попытались помочь другие исследователи. Джордж Томсон и Анри Пуанкаре, например, предполагали, что энергия поглощаемого эфира превращается не в тепловую, а энергию другого рода. Однако ни они сами, ни их последователи не смогли обнаружить даже следы этой другой энергии. Весьма спорными показались многим и эксперименты по обнаружению самого эфира во Вселенной.
В общем, все вздохнули с облегчением, когда в 1916 году Альберт Эйнштейн в своей теории относительности описывал гравитацию как воздействие материи на свойства пространства и времени, которые, в свою очередь, влияют на движение тел и другие физические процессы.
Таким образом, решение вопроса о существовании эфира было отложено до лучших времен. Свойства тяготения как-то удалось объяснить и без его помощи.
Теория относительности сыграла ключевую роль в развитии астрономии. Именно благодаря ей во второй половине XX века ученым удалось обнаружить объекты с достаточно сильным гравитационным полем — квазары, нейтронные звезды, пульсары…
Однако сейчас, похоже, и сама теория относительности ставится под сомнение. Так, согласно некоторым выводам из нее получается, что во Вселенной должны существовать некие гравитационные поля и волны. Однако все попытки обнаружить эти волны экспериментально пока заканчиваются неудачей.
Несколько лет назад физик Райли Ньюмен из Калифорнийского университета пытался измерить гравитационное взаимодействие между стальной трубой и медным стержнем, подвешенным на пластиковом тросе в вакуумной камере. По идее, стальная труба воздействует на медный стержень, вызывая еле заметное скручивание пластикового троса. Измеряя это скручивание, Ньюмен надеялся оценить величину гравитационного взаимодействия.
Поделиться книгой: