Помоги проекту - поделись книгой:
Сейчас очень любят говорить об экономике знаний, то есть об экономике, где основным фактором развития служат знания. При этом особо подчеркивают, что экономика знаний характерна для современного этапа развития постиндустриального общества.
Можно подумать, что раньше экономика была построена не на знаниях, что, например, добыча и переработка нефти требуют меньших знаний, чем написание компьютерных программ (по нашему убеждению, гораздо бóльших). Все, чем мы пользуемся, все, что было создано человечеством за его долгую историю, было основано на знаниях, стало результатом изучения природы и претворения открытых законов природы в технологии. Современную цивилизацию создали любопытные и рукастые – люди, которых на определенном этапе развития человечества стали называть учеными и инженерами.
К сожалению, судьбу технологий решают другие люди: политики, военные, бизнесмены и финансисты; их основные приоритеты – власть и деньги. Это приводит к ошибкам, которых за индустриальную эру человечества накопилось немало. Осознавая свою ответственность, многие ученые сейчас заняты тем, что пытаются эти ошибки исправить: уменьшить вред, который наносят технологии, созданные при их непосредственном участии, окружающей среде, а также физическому и психическому здоровью людей.
О некоторых таких попытках мы и расскажем в этой главе. Не скроем, что специально подбирали смешные примеры, достойные Игнобелевской премии. Ведь чем серьезнее проблема, тем с большим юмором о ней надо говорить – только так можно сохранить упомянутое выше психическое здоровье. Однако, даже смеясь, помните, что все описанное было сделано из добрых побуждений, ученые, как всегда, хотели сделать жизнь лучше.
Возьмем для примера главную беду человечества – войны. Они не порождение цивилизации, войны постоянно происходили и до возникновения цивилизации, и даже до появления человека как биологического вида – схватки за территорию, ресурсы и самок постоянно идут в животном мире. Но именно люди подняли искусство и технику войны на небывалую высоту, и ученые сыграли в этом определяющую роль. Оружие массового уничтожения, включая атомное, химическое и биологическое, принадлежит к числу самых высокотехнологичных разработок в истории человечества. Придумывали его ученые, но, уверяем вас, занимались они этим без всякого удовольствия, и зачастую даже не знали сами, что на самом деле получат.
Ученые – творцы, а творцам противна сама идея уничтожения, тем более уничтожения жизни. И уж если в нашем жестоком мире не удается полностью отказаться от оружия, то ученые предпочитают разрабатывать его нелетальные варианты.
Возьмем, например, химическое оружие. Почему оно должно непременно поражать противника и наносить ущерб его здоровью? Используя беспредельные возможности химии, можно действовать куда более тонко, что и сделали исследователи из Лаборатории ВВС США имени братьев Райт в городе Дейтон, штат Огайо.
Предложенный ими самый простой и прямолинейный вариант – распылить над вражескими позициями вещество-аттрактант, привлекающее ос, блох, жуков, клопов, клещей и прочих жалящих и кровососущих насекомых. Разработаны аттрактанты для тигров и носорогов, но этот вариант неприемлем из соображений биоэтики – животных жалко. А вот крысы – вполне реалистичный вариант, от них не спасут никакие защитные костюмы, и противник с воплями покинет позиции.
Однако наилучшие результаты должны в перспективе принести вещества, воздействующие на святая святых любой армии – дисциплину и моральные качества военнослужащих. К ним, в частности, принадлежат сильные афродизиаки – вещества, усиливающие сексуальную активность и стимулирующие гомосексуализм в рядах противника. Журналисты окрестили эту разработку "гей-бомбой" – сомнительное с точки зрения политкорректности определение, но разработка этого оружия началась в 1990-х годах, когда, во-первых, эти вопросы воспринимались не так остро, как сейчас, а, во-вторых, воинская служба считалась сугубо мужским делом, причем делом мужчин традиционной сексуальной ориентации. Вполне возможно, что именно сомнения в политкорректности этой разработки привели к тому, что Игнобелевская премия мира была присуждена исследователям Лаборатории ВВС США имени братьев Райт только в 2007 году.
Нам нравится эта разработка! Она служит практическим воплощением знаменитого лозунга американской молодежи времен вьетнамской войны: "Make love, not war!" Да что там американской! Мы в молодые годы тоже подпевали песне Джона Леннона с этими словами. Мы – за любовь, а миру – мир. Жаль, что эту разработку так и не довели до конца, а ведь просили на нее у Министерства обороны США сущие гроши – 7,5 млн долларов на шесть лет.
Вы против химического оружия в любом варианте? Тогда вам наверняка понравится СВЧ-пушка, отличающаяся от микроволновки на кухне только мощностью и дистанционным действием. Работающий прототип такой пушки очень похож на любимый фантастами и кинематографистами генератор защитного экрана: это поставленное на вездеход "Хамви" устройство, генерирующее и фокусирующее луч электромагнитного излучения высокочастотного (миллиметрового) диапазона.
Для генерации излучения используют большую радиолампу и гелиевый криокомпрессор, обеспечивающий достаточное охлаждение для сверхпроводимости. В результате этого потери энергии при генерации луча составляют всего 50 %. Энергию же обеспечивают дизельный генератор и аккумуляторы, также стоящие на вездеходе.
Принцип действия СВЧ-пушки основан на том, что излучение заданной частоты проникает в тело человека лишь на глубину около 0,04 мм, то есть оно быстро и сильно нагревает только тонкий слой кожи, но не затрагивает внутренние органы. На поверхности кожи расположены рецепторы, отвечающие за мгновенную реакцию на горячее. Получив от них сигнал, человек инстинктивно отклоняется, стремясь быстрее выйти из зоны действия луча; по-научному это называется "гудбай-эффект". Кроме того, пушка обладает большой дальностью действия – до одного километра.
Предполагается, что система будет работать так. Солдат стоит на посту. К нему приближается толпа – женщины, дети, несколько мужчин; они выкрикивают слова на неизвестном языке. Что с ними делать? Стрелять нельзя – люди не вооружены. Но вдруг среди них террорист-смертник? А может быть, они просят помощи? В любом случае надо остановить толпу на безопасном расстоянии, после чего можно вызвать офицера и начинать разбирательство.
Для этого солдат сообщает о происшествии на центральный пост. Там операторы, разглядывая толпу, вычисляют зачинщика и направляют на него тепловой луч. Со стороны видно, как человек, только что решительно шедший впереди, вдруг останавливается и пятится назад. Выйдя из зоны невидимого луча, он снова начинает движение к посту. Его снова берут на прицел, он опять останавливается и в конце концов убегает.
Участники шествия, потеряв вожака, скорее всего, остановятся. И никакие журналисты никогда не увидят, что было причиной. Это вам не слезоточивый газ, водометы, светошумовые гранаты, резиновые дубинки или травматические ружья-пистолеты (более традиционные виды оружия нелетального действия).
Помимо электромагнитных волн в качестве оружия можно использовать и акустические волны. Тут одно из наиболее изящных технических решений предложил инженер Говард Стэплтон из Уэльса, который придумал устройство для отпугивания молодежи. "Идея зрела в течение многих лет, – признался изобретатель в интервью местной газете. – У меня четверо детей в возрасте от шести до пятнадцати лет. Последние шесть месяцев я экспериментировал на них".
Принцип действия устройства Стэплтона такой же, как у отпугивателя собак, крыс или мышей, – излучение акустического сигнала, который слышит объект отпугивания, а владелец прибора не слышит. Оказывается, молодые люди в возрасте от 13 до 20 лет (как считают многие, самая зловредная часть человеческой популяции) воспринимают сигнал на частоте 17,5–18,5 кГц, недоступный для взрослых людей и малых детей. Устройство под названием "Москит" зудит подобно комару именно на этой частоте, вызывая у молодого человека беспокойство и раздражение. Спустя десять минут зудение становится столь неприятным, что шумная компания подростков предпочитает переместиться в другое место. Так без ругани и рукоприкладства, мирным путем разрешается конфликт между поколениями.
Правда, бывают и неприятности. Например, газета
В 2010 году Совет Европы призвал запретить "Москита", но британское правительство проявило самостоятельность и призыву не последовало. Более того, запретительная инициатива Совета Европы привела к обычному в таких случаях результату: объемы продаж увеличились на 50 %, а число заказов – на 150 %. Дальнейшему успеху помогло сокращение в 2011 году числа британских полицейских: подразделения полиции стали закупать "Москита", чтобы добиваться соблюдения права граждан на тишину и покой без использования постовых, так сказать, в автоматическом режиме. Нью-йоркские полицейские тоже весьма заинтересовались, правда, высказали пожелание увеличить размеры и громкость устройства. Между прочим, "Москита" можно превратить и в приманиватель молодежи: в современных версиях, продающихся в США, предусмотрена трансляция музыки на неслышимой взрослыми частоте. Впору продавать такую модификацию как отдельное устройство под названием "Сирена". В качестве развития метода Говард Стэплтон предполагает запустить линейку телефонных мелодий, которые слышны подросткам, но не окружающим. Эту инновацию с восторгом примут учителя и зрители в кинотеатрах и театрах.
Согласимся, что присуждение Говарду Стэплтону Игнобелевской премии мира за 2006 год совершенно оправдано. Очень актуальная разработка!
"Москит", судя по всему, – один из немногих удачных проектов по созданию акустического нелетального оружия. Сама же эта тема была и остается предметом серьезных спекуляций.
Направленным звуковым сигналам приписывают способность вызывать панику в толпе и даже внушать мысли. Похоже, конец этим вымыслам положили специалисты, которые служат в подразделении направленных энергетических биоэффектов Управления человеческой эффективности Научно-исследовательской лаборатории ВВС США. Как сообщается в подготовленной ими статье[44], опыты с ультра-, инфра– и просто громким звуком показали, что использовать звук для военных нужд нереально – нет возможности осуществить достаточную концентрацию акустической энергии в большом объеме. «Москит» работает на расстоянии 20 м и вряд ли поможет остановить или рассеять толпу демонстрантов с серьезными намерениями, а именно они бывают и главной действующей силой в сценариях современных гибридных войн, и объектом применения нелетального оружия.
При разработке новейших систем нелетального оружия ученые не забывают о древнейших механических устройствах типа арканов, силков и сетей, которые позволяли ограничить подвижность объекта нападения.
Так, специалисты Сандийской национальной лаборатории – одной из ведущих лабораторий Министерства энергетики США – создали инновационное нелетальное оружие Sticky Foam, липкую боевую пену. О новаторстве изобретения можно поспорить, ведь все мы использовали или хотя бы видели, как при ремонте или строительстве используют монтажную пену. А теперь представьте, что у вас в руках не аэрозольный баллончик, а специальное ружье, которое выбрасывает струю пены на расстояние в несколько метров. Пена облепляет объект нападения и, мгновенно застывая, делает его неповоротливым и совсем нестрашным, а даже смешным. "Я тебя бить не буду, я тебе шмась сотворю". Sticky Foam – типичная шмась[[45] ]. Оружие прошло натурные испытания в ходе миротворческой операции войск ООН в Сомали в 1995 году. Там же выяснились и недостатки в его применении. Главный из них состоял в следующем: липкая пена сама по себе нетоксична, но для того, чтобы отмыть ее с пораженного, приходится использовать органические растворители, которые приводят к загрязнению окружающей среды. Нет в мире совершенства!
Идея получила дальнейшее развитие в проекте компании Adherent Technologies из Альбукерке, штат Нью-Мексико, выполненном по заказу Министерства обороны США. Созданное ее инженерами устройство выстреливает небольшими контейнерами, которые при контакте с самодвижущимся транспортным средством типа бронетранспортера выбрасывают большой объем вещества, мгновенно застывающего в твердую пену. Эта пена блокирует доступ воздуха в двигатель (что критично для двигателей внутреннего сгорания), затрудняет вращение колес и ограничивает обзор водителю. Тут не повоюешь.
Но самую революционную идею предложили все же не ученые-естественники с инженерами, а британские моряки, действовавшие, несомненно, в содружестве с британскими же учеными – экономистами, психологами, экологами и прочими гуманитариями. Суть инновации состоит в принципиальном изменении тренировок артиллеристов. Внешне все выглядит, как и прежде, артиллеристы выполняют все положенные телодвижения: открывают затвор пушки, помещают внутрь снаряд, наводят на цель. Но не стреляют, а в соответствующий момент громко кричат "Бух!". Методика опробована в Военно-морской артиллерийской школе, расположенной на базе Кембридж, близ Плимута, графство Девоншир. Оценка экономической эффективности внедрения показала, что на одних только снарядах Министерство обороны Великобритании сэкономит до пяти миллионов фунтов стерлингов за три года. Это будет также способствовать сохранению окружающей среды, которую более не будут загрязнять ни пороховые газы, ни отходы производства боеприпасов. Инновацию приветствовали также жители окружающих базу населенных пунктов, которые испытывали невыносимые страдания от звуков реальных выстрелов. И совершенно справедливо, что эта разработка была отмечена Игнобелевской премией мира за 2000 год.
Думай о мире!
А можно ли вовсе обойтись без оружия и лишь силой мысли прекратить разгоревшуюся войну, да и любой другой вал насилия? Оказывается, и такая постановка вопроса не выглядит абсурдной, если взять на вооружение эффект Махариши. Более того, за работу по его практическому применению для снижения уровня жестоких преступлений в Вашингтоне и объяснение эффекта Игнобелевскую премию мира 1994 года получил Джон Хагелин. Судьба этого ищущего место приложения своих сил человека не менее интересна, чем тема его исследований. В 1981 году, после защиты диссертации в Гарварде, он работал в ЦЕРН, потом перешел на линейный ускоритель в Стэнфорде, где весьма успешно занимался теорией суперструн (одну из его статей с 1984 года процитировали 500 раз). Хагелин успел три раза побывать кандидатом на должность президента США от Партии природного закона, а в 1984 году он перешел в Международный университет Махариши.
Что же такое эффект Махариши и как он работает? Представьте такую картину: группировка из трех авианосцев типа "Китти Хок" ВМС США входит в Персидский залив и встает там на рейде. На борту каждого судна тесно: прижавшись плечом к плечу, сидит по тысяче военнослужащих, выполняющих особую миссию – два раза в день по 10–15 минут они с закрытыми глазами читают нараспев мантры, впадая в состояние медитации. И спустя несколько дней в регионе наступает мир, населяющие Ближний Восток народы становятся столь миролюбивыми, что, позабыв прежние распри, шиит начинает брататься с суннитом, талиб с натовцем, а палестинец с израильтянином. И никаких тебе вооруженных столкновений. Это не эпизод из фантастического романа и не наши выдумки – такую идиллическую картину рисует американец Дэвид Леффлер из Центра современной военной науки в своей статье, опубликованной в ведущем рецензируемом журнале Пакистана[46].
Фокус тут в медитации, но не в простой, а трансцендентной. Эту практику разработал и стал преподавать в США в середине 1950-х годов гуру Махариши Машех Йоги. Второй обязательный элемент – коллективность. Если группа людей занимается трансцендентной медитацией, то в прилегающем районе снижается агрессивность населения. Это и есть эффект Махариши.
По мнению адептов учения, трансцендентная медитация вызывает четвертое (после бодрствования, сна и дремы) состояние сознания человека. Действительно, есть данные о том, что в состоянии медитации (впрочем, не только трансцендентной, но и всех остальных – от дхьяны в йоге до молитвы в христианстве) энцефалограмма мозга становится иной, меняется выработка гормонов и снижается интенсивность сверхслабого фотонного излучения человеческого тела.
Однако лишь при трансцендентной медитации все волны электрической активности мозга становятся когерентными, то есть взаимосвязанными. Это неизбежно сказывается не только на самом медитирующем, но и на его окружении. Более того, если медитация проходит в тесной группе, когда расстояние между участниками не превышает полутора метров, эффект усиливается и может воздействовать на большом расстоянии, измеряемом сотнями километров!
Например, в окрестностях того места, где собиралась достаточно большая медитирующая группа, исследователям удавалось обнаружить в крови местных жителей колебания уровня серотонина, которые были связаны с изменениями числа участников коллективной медитации. Серотонин – гормон удовольствия, повышение его уровня вызывает умиротворение и покой в противовес возбуждающему агрессию тестостерону.
В повышении уровня серотонина у жителей района, оказавшегося под воздействием трансцендентной медитации, по мнению Леффлера, и состоит биологический механизм эффекта Махариши. Не сомневаемся, что у гуру было на этот счет другое мнение, не столь материалистическое, но пророки обычно не опускаются до разъяснения таких деталей.
По оценкам самого Махариши, для возникновения эффекта нужна одновременная медитация одного процента населения, однако последующие исследования показали, что достаточно и квадратного корня из этого числа. Несмотря на то что адепты учения провели более 40 экспериментов разной продолжительности и направленности, в рецензируемых научных журналах было опубликовано всего два исследования о влиянии эффекта Махариши на агрессию населения. Первое[47] посвящено событиям израильско-ливанской войны 1978–1984 годов. Вот один из примеров проведенных тогда экспериментов. На юге Ливана было выбрано пять городков с населением по 10 000 жителей. В 1980 и 1981 годах на них падало около 800 снарядов в год. В городке Баскинте в 1982 году один процент населения научили заниматься трансцендентной медитацией. И что же? На городок перестали падать снаряды, у жителей снизились связанные с войной убытки, а у соседей, оставленных для контроля непросвещенными, все оставалось по-прежнему.
Другой пример. В Иерусалиме за два с половиной года войны семь раз собирались группы медитирующих участников эксперимента числом 100–200 человек. Специально нанятый эксперт изучал ленты новостей и строил зависимость интенсивности военных действий, разрушений и потерь от времени эксперимента. Статистическая обработка данных, полученных в периоды проведения медитации и в отсутствие этого воздействия, с высокой достоверностью выявила такие факты: падение военных потерь – 71 %, снижение числа ранений – 68 %, снижение уровня конфликтности – 48 % и рост на 66 % дружеских акций между противниками. Что интересно: чем больше была группа, тем меньше оказывалась интенсивность конфликта и тем выше качество жизни в Израиле.
Другое исследование[48] выявило влияние эффекта Махариши на уровень числа преступлений против личности в Вашингтоне. Эксперимент проходил с 7 по 30 июля 1993 года, а участие в нем приняли 4000 человек, занимавшихся трансцендентной медитацией. Число преступлений оценивали по сводкам полиции и данным ФБР. И оказалось, что в течение четырех месяцев после окончания медитаций число преступлений было на 20 % меньше, чем ожидалось по данным многолетней статистики.
Есть сведения о том, что начальник генерального штаба Эквадора, обучив подчиненных офицеров трансцендентной медитации, прекратил без особых потерь эквадоро-перуанскую войну 1981 года. В Мозамбике, где ожидался резкий рост насилия в связи с окончанием гражданской войны и демократизацией, президент страны поручил обучить полицейских этому методу, и катаклизм удалось на какое-то время отсрочить (впрочем, потом все пошло в соответствии с мрачными предсказаниями экспертов: видимо, полицейские стали пренебрегать коллективной медитацией). Драматичная история произошла и на Филиппинах. Президент Фердинанд Маркос в 1984 году с распростертыми объятиями принял учителей трансцендентной медитации, отдал им за миллион долларов разорившийся к тому времени Восточный университет в Маниле и пообещал продать впоследствии несколько колледжей и отелей. Считается, что медитирующая группа численностью 1400 человек сумела снизить накал антиправительственных выступлений в связи с убийством лидера оппозиции Бенигно Акино. Однако предотвратить последовавший полицейский террор и два тайфуна, обрушившихся на Филиппины в том же году, последователям Махариши не удалось, их с островов выгнали, а вскоре в изгнание оправился и сам Маркос – на Филиппинах случилась желтая революция во главе с Корасон Акино.
Но как воздействие передается от медитирующих к реципиентам? Естественно-научное объяснение этому и ищет игнобелевский лауреат, специалист по квантовой физике Джон Хагелин. По его мнению, существует некое поле сознания, которое по свойствам столь похоже на разыскиваемое физиками единое поле, что на самом деле этими терминами называют одно и то же. Трансцендентная медитация способна вызвать возмущения поля, а медитирующая группа за счет перехода сознания всех участников в одно и то же состояние – точь-в-точь атомы в кристалле, готовом испустить лазерный луч, – такое возмущение резко усиливает. (Как сказали бы фантасты, формируется пси-луч, а сторонники эфирной теории удовлетворенно бы заметили, что никакое это не возбуждение поля, а самая что ни на есть волна в эфире.) Распространяясь в пространстве, это возмущение воздействует на сознание людей, находящихся в окрестностях расположения группы. В результате снижается уровень социального стресса, а от него-то все беды и происходят. Естественно, радиус воздействия возрастает с увеличением числа участников группы.
Многие не верят в существование эффекта Махариши и тем более в возможность его практического использования для гармонизации пространства. Чтобы разобраться в причине неприятия, Карла Линтон Браун из Гарвардского университета в 1996 году закончила специальное исследование, которое легло в основу ее диссертации. Она побеседовала с 35 экспертами – американскими дипломатами, лоббистами, учеными и журналистами, участвующими в ближневосточном урегулировании. Как оказалось, более половины из них судят о перспективности трансцендентной медитации для установления мира исходя из своего опыта. Причем двенадцать экспертов отметили, что верят научным данным лишь отчасти, а девятеро указали, что наука вообще непригодна для поиска решения подобной социальной проблемы.
Лишь восемь человек задумались о качестве научных данных по эффекту Махариши и согласились принять полученные результаты во внимание. И только один эксперт заявил, что верит в полученные результаты, однако на его деятельности это никак не скажется. Для остальных эффект Махараши и данные эксперимента не вписываются в имеющуюся картину мира и потому вызывают недоверие, то есть главным камнем преткновения оказалось неприятие предложенного механизма действия эффекта.
Не стоит думать, будто весь этот рассказ не имеет к нам никакого отношения. Оказывается, трансцендентная медитация сказалась и на американо-советских отношениях. Подробности проведенных операций скрыты в изданиях, недоступных для обычных людей вроде нас с вами, однако суть их такова: за период 1984–1987 годов президент США Рональд Рейган 478 раз высказывался об СССР и лично о генеральном секретаре ЦК КПСС. В момент проведения экспериментов по трансцендентной медитации тон американского президента становился гораздо более дружелюбным. А также, спустя два-четыре месяца после того, как размер группы превышал пороговое значение в 1700 человек, уровень конфронтации между двумя сверхдержавами снижался. О роли трансцендентной медитации в перестройке, крушении СССР и последующих событиях Леффлер и его коллеги не упоминают. Как бы то ни было, Леффлер был замечен на просторах нашей Родины. По сообщению агентства NewsWise от 18 марта 2010 года, его принимали в Академии ВВС России и в Российской академии наук. Интересно, к чему бы это?
Кстати, для гармонизации российского пространства, как нетрудно подсчитать, требуется одновременная постоянная медитация 1184 человек. Не так уж и много.
Перекуем мечи на орала
В своей неустанной борьбе за мир ученые изыскивают способы превращения смертоносного оружия, которое изготовили явно в избыточном количестве, во что-нибудь сугубо мирное. А что лучше всего символизирует мирную жизнь, как не бриллианты? В цивилизованных странах каждый приличный жених дарит невесте кольцо с бриллиантом, а свадьба – это счастье, веселье и шаг к зарождению новой жизни.
Бриллианты, если кто запамятовал, – это ограненные алмазы, а алмаз – это чистый углерод, который отличается от угля и графита только способом соединения атомов углерода. Как и уголь, алмаз скрывается в толще земной коры, только еще глубже, и поди его оттуда достань. Ученые долгие годы пытались получить алмаз искусственно, но до поры до времени не могли придумать ничего лучше, чем сжимать графит при огромном давлении (100 000 атм) и высокой температуре, как это происходит в земной коре. Наконец, в начале 1960-х годов советские ученые сделали эпохальное открытие – алмазы образуются при обычном взрыве столь же обычной взрывчатки типа тротила и гексогена.
История этого открытия очень занимательна. Сделано оно было случайно, как и большинство истинных открытий. Согласно легенде, дело было так. Ученые, экспериментировавшие с превращением графита в алмаз, рассудили, что высокое давление, необходимое для этого превращения, можно создать не с помощью сложного оборудования, а путем взрыва. Идея, между нами, довольно тривиальная, именно так создают высокое давление в плутониевой атомной бомбе, а так как дело происходило в одном из советских атомных центров, то ученые просто обязаны были об этом знать. Итак, они обложили куски графита тротилом, взорвали его и в результате получили частички алмаза. Затем ученые для проформы сделали "холостой" опыт – тот же взрыв, но без графита, и каково же было их удивление, когда они опять получили частички алмаза, да еще и в существенно большем количестве.
Открытие, как было заведено в то время, немедленно засекретили. Поэтому на протяжении последующих 30 лет процесс получения алмазов при взрыве обычной взрывчатки неоднократно открывали заново, что породило яростные споры о приоритете. Мы намеренно не назвали вам атомный центр, сотрудники которого рассказали вышеприведенную легенду, чтобы ненароком не обидеть других первооткрывателей.
Как бы то ни было, идею довели до практической реализации – первые промышленные установки, работающие по этой технологии, появились в 1980-х годах сначала в СССР, а затем в США. Их преимущество состояло в том, что изготовление алмазов взрывом дает огромную производительность по сравнению с их получением из графита. Более того, нет никаких принципиальных ограничений на объем взрывной камеры, разве что соображения безопасности: чем больше объем, тем выше опасность. Хотя большинство заводов используют камеры объемом в два кубометра, где за один раз взрывают до килограмма взрывчатки и получают до 2,5 кг алмазов за смену, в киевском ЗАО "Алит" в 1990-х годах построили гигантскую установку объемом 100 кубометров в форме железнодорожной цистерны. В ней можно было взрывать до 10 кг взрывчатки за один раз.
Но главное достоинство новой технологии заключалось не в высокой производительности, а в себестоимости производимой продукции, которая была, по сути, отрицательной. Как такое может быть?! Дело в том, что сырьем тут служат взрывчатые вещества, извлеченные из снарядов с истекшим сроком хранения. А этого добра в Советском Союзе (да и в других странах) было произведено так много, что точное количество до сих пор составляет государственную тайну. Просроченную взрывчатку все равно надо как-то утилизировать, что стоит денег, причем немалых. Таким образом, бросовое сырье, деньги за утилизацию и простая технология дают отрицательную – в теории – себестоимость.
Со временем технология совершенствовалась, в частности взрывать взрывчатку стали в воде или во льду. Самая совершенная на сей момент методика рекомендует добавлять в воду восстановитель (лучше всего себя показал уротропин) в том же количестве, что и взрывчатое вещество. Главная задача – получить как можно больше алмазов и как можно меньший несгораемый остаток, ведь от последнего образовавшуюся алмазную шихту приходится тщательно отчищать, а это дополнительные затраты. Добавка уротропина как раз и позволяет снизить содержание несгораемых примесей в наноалмазах до рекордного 0,1 % по массе.
Эту без преувеличения выдающуюся технологию долгое время обходили вниманием комитеты по присуждению различных премий. Возможно, причина кроется в неопределенности с лауреатами: слишком многие претендуют тут на лавры. Первым заговор умалчивания нарушил Игнобелевский комитет, который присудил премию мира за 2012 год российской компания ООО "СКН" из Снежинска во главе с инженером Игорем Петровым "за преобразование старых русских боеприпасов в новые алмазы". Ключевое слово тут – Снежинск (бывший Челябинск-70), закрытый город в Челябинской области, где располагается Федеральный ядерный центр, он же Всероссийский НИИ технической физики имени академика Е. И. Забабахина. Все остальное – непринципиальные детали. Кстати, Игорь Петров посетил Кембридж, штат Массачусетс, для получения премии. Как изменился мир!
Наверно, вас удивляет, что разработка такой продуктивной технологии получения алмазов не привела к падению их цены в ювелирных магазинах. Признаемся: мы коварно скрыли от вас один существенный факт – при взрыве образуются очень мелкие алмазы, в прямом смысле наноалмазы, которые невозможно разглядеть в самый сильный оптический микроскоп, только в электронный, и бриллиантов из них, увы, не нашлифуешь.
Зачем же нужны такие малютки? У них есть множество подчас неожиданных применений, как реализованных, так и перспективных. Например, наноалмазы используют в гальваническом производстве, прежде всего при хромировании и золочении изделий. Даже в небольшом количестве наноалмазы, равномерно распределившись по осаждаемой металлической пленке, уменьшают размер ее кристаллитов и в разы снижают пористость. В результате повышаются прочность и коррозионная стойкость покрытия, а стойкость к истиранию возрастает во много раз: пленка из хрома с наноалмазами в четыре раза превосходит нитрид титана – материал, знаменитый своей износостойкостью. Кстати, основная часть продукции снежинского предприятия поставляется именно для гальваники – как российским, так и зарубежным компаниям.
Наноалмазы в небольшом количестве (0,1–0,3 %) оказались прекрасным компонентом полировальных жидкостей. Они обеспечивают чрезвычайно высокое качество полирования и незаменимы при изготовлении зеркал и других элементов прецизионной оптики. Сейчас доказано, что полировать наноалмазами можно не менее трех десятков веществ, в том числе сталь, твердые сплавы, кварц, сапфир, кремний, кристаллы поваренной соли и бромида калия.
Очень перспективно применение наноалмазов в медицине, ведь они нерастворимы в биологических жидкостях, химически инертны и, по имеющимся на сегодняшний день данным, не обладают токсичностью или мутагенностью. Это делает их прекрасными кандидатами для создания систем направленного транспорта лекарств. Сами по себе они работают как антиоксиданты, с другой стороны, их испытывают как средства противоопухолевой терапии. Смельчаки, потреблявшие водную суспензию наноалмазов, жили дольше того срока, что давал прогноз их состояния.
Ученые очень интенсивно работают над расширением сфер приложения наноалмазов, что неудивительно, ведь детонационные наноалмазы – один из немногих коммерчески доступных и относительно дешевых продуктов нанотехнологий.
Но это еще не вся история. В науке одно открытие влечет за собой другое, тут, как говорил М. С. Горбачев, главное – нáчать. Сначала ученые при синтезе алмазов отказались от использования дорогостоящего оборудования для получения сверхвысокого давления и заменили его простыми и дешевыми взрывными камерами, потом оказалось, что можно обойтись вообще без высокого давления. Это шло вразрез со здравым смыслом и термодинамикой, но такие несовместимости как раз и служат непременным признаком любого настоящего открытия.
Итак, в камеру синтеза помещают некое вещество – источник атомов углерода, разлагают его на составляющие сильным, до 800–1000 ˚С, нагревом, лазерным излучением или еще каким-нибудь способом, а затем углерод либо осаждается на подложку, либо конденсируется непосредственно в объеме реактора.
В первом случае получается алмазная пленка, монолитная или состоящая из отдельных микронных кристалликов, во втором – отдельные нано– и микроалмазы. Успех зависит от материала подложки (она должна обеспечивать выстраивание присоединяющихся атомов именно в "алмазном" порядке), а также от состава веществ в камере синтеза. Опытным путем было установлено, что небольшие, до нескольких процентов, добавки кислорода и водорода (можно в виде воды) способствуют образованию алмазов.
В качестве сырья для синтеза алмазов можно использовать множество веществ, включая широкодоступные, например спирт. Похоже, впервые это удалось сделать в 1986 году Хиросэ Ёити и Тэрасава Юкки из Японского технологического института близ Токио[49], они выращивали алмазные пленки из спирта со скоростью 8–10 микрон в час.
Но, как это часто бывает, лавры достались не первопроходцам, а последователям, которые о работе предшественников не подозревали, а если и знали, то не сослались. В 2009 году Хавьер Моралес, Мигель Апатига и Виктор Кастаньо из Национального автономного университета Мексики, Мехико, сообщили о "революционной" технологии получения алмазных пленок из текилы[50]. В чем преимущество текилы перед обычным спиртом, так и осталось тайной, но логика мексиканских исследователей понятна. Для них текила – возобновляемое сырье, а широкое внедрение разработанной технологии принесет новые рабочие места мексиканской экономике. Первым же дивидендом стало присуждение Игнобелевской премии по химии за 2009 год.
Рекомендуем обратить внимание на эту технологию. Установки "химического осаждения паров" довольно просты, их легко собрать в гараже. С сырьем тоже нет проблем – или у нас нет своей самогонки? Вытачиваете колечко из нержавейки, наносите на него алмазную пленку и дарите любимой девушке или супруге. Всё простят!
Ударим колой по перенаселению!
Можно сколько угодно называть мальтузианство[[51] ] человеконенавистнической теорией, но с перенаселением надо что-то делать, это факт. Ученые внесли в это благое дело свою весомую лепту – достаточно назвать имена доктора Чарльза Кондома, который осчастливил человечество нехитрым резиновым изделием, названным в его честь, или Маргарет Сэнгер и Кэтрин Декстер Маккормик, одаривших лучшую половину человечества противозачаточными таблетками. Все бы хорошо, но даже эти простые и относительно дешевые средства малодоступны в слаборазвитых странах, которые, собственно, и служат главным источником стремительного роста населения. Так что ученые не прекращают поиски еще более дешевых и доступных средств контрацепции.
Возможно, именно это подвигло докторов медицины Шари Умпьерре, Джозефа Хилла и Дебору Андерсон из Медицинской школы Гарварда изучить влияние кока-колы на сперматозоиды. Но нельзя исключить и того, что они хотели разоблачить городской миф о том, что если женщина сделает спринцевание этим напитком после совокупления, то это сможет предотвратить беременность. Однако, если так, то они явно не преуспели, наоборот, результаты их исследования приобрели поистине оглушительную славу, правда, за пределами тех стран, которые обычно называют развитыми капиталистическими.
Исследование было очень простым, его описание заняло лишь одну страничку в медицинском журнале[52]. Авторы взяли сперму одного добровольца (видимо, единственного мужчины в творческом коллективе), приготовили ее водный раствор, а затем в соотношении 1:5 смешали его с кока-колой разных сортов. Через одну минуту после приготовления препарат наносили на предметное стекло и смотрели под микроскопом, какая доля сперматозоидов сохранила способность передвигаться. Всего в опытах участвовало четыре рецептуры – «старая» кока-кола, «новая», «новая» кока-кола без кофеина и диетическая кола с подсластителем вместо сахара. Вот ее влияние на сперматозоиды и оказалось убийственным – ноль процентов сперматозоидов сохранили подвижность! Старый рецепт был менее вредоносным (8,5 %), а новый рецепт с кофеином – самым гуманным (42 %). При этом кислотность всех четырех напитков мало различалась, стало быть, дело не в ней, а в компонентах секретной формулы, придающих коле неповторимый вкус.
В общем, несмотря на отсутствие статистики, то есть при полном игнорировании требований к достоверности эксперимента, авторы таки пришли к выводу, что кока-кола обладает спермицидным действием. Но предупредили: беременность она предотвратить вряд ли сможет – не будут сперматозоиды сидеть, поджав хвосты, и ждать, когда их польют колой, поэтому пользоваться этим народным средством не следует.
Члены международного коллектива (доктор Умпьерре практикует на Коста-Рике), вероятно, полагали, что они закрыли вопрос раз и навсегда. Не тут-то было!
Появились эпигоны, которые принялись ставить аналогичные опыты, а результаты публиковать в рецензируемых журналах. Особенно отличились на этом поприще исследователи из Университета Обафеми Авалово в нигерийском Иле-Ифе, который на момент исследования находился в штате Ойо.
Первая статья магистров науки О. Ойелолы, Ф. Амоле и магистра медицины С. Айангаде вышла в журнале
Итак, исследователи взяли в работу пепси-колу, кока-колу, афри-колу и еще несколько местных кол, швепс-колу, а также горький лимонный швепс-тоник. Последний показал наилучшую эффективность – подвижность сперматозоидов в нем составила 1,2 %. Кока-кола заняла почетное второе место – 6,4 % (видимо, ее сделали еще по "старому" рецепту). Диетической колы, самой эффективной по данным Умпьерре, в лавке не было, видимо, она не пользовалась спросом у населения – при голоде не до диет. Третье место досталось афри-коле (8 %), швепс-кола и санрайз-кола дали 14–17 %, а самой гуманной к новой жизни получилась пепси-кола – 55 %. По каждому образцу проводили два измерения, то есть набралась уже некоторая статистика, позволившая рассчитать ошибку эксперимента.
Работа вызвала неподдельный интерес, так что местный фонд Wellcome Nigeria Fund проспонсировал продолжение исследований и предоставил спектрометр фирмы PerkinElmer, который должен был помочь исследователям ответить на основополагающий вопрос: что же за вещество в прохладительных напитках подавляет активность сперматозоидов? На подмогу творческому коллективу был направлен К. Томас, который, скорее всего, и крутил ручки высокотехнологичного импортного прибора.
Как следует из статьи, опубликованной спустя три года[54], исследователи в первую очередь проверили гипотезу, согласно которой на подвижность сперматозоидов влияет концентрация кофеина. Кофеин действительно присутствовал во всех изученных колах и в значительном количестве, только вот незадача: меньше всего (в пять раз) его в самом убийственном тонике, но и в самой гуманной пепси-коле его тоже в два раза меньше, чем в среднем по экспериментальным образцам.
Следовые количества тяжелых металлов также не коррелировали со спермицидным эффектом колы. Авторы работы так и пишут, видимо намекая на необходимость дальнейшей финансовой поддержки, мол, наше исследование не позволило разгадать загадку спермицидного действия прохладительных напитков, но идеи, что изучать, есть. Возможно, активность сперматозоидов угнетает углекислый газ, а скорее всего, дело в секретных ингредиентах, с опознанием которых не справился даже всевидящий спектрометр PerkinElmer.
Кстати, авторы отмечают, что любая кола, не говоря уж о тонике, обездвиживала все сперматозоиды от добровольцев с плохой спермой. После этого отрицать спермицидное действие прохладительных напитков стало как-то неловко.
Четвертый подход к разгадке тайны колы совершил магистр медицины П. Нвоха из того же нигерийского университета. Он задался вопросом: а что, если в колу добавить щелочь, ведь там, куда попадают сперматозоиды, среда как раз щелочная. Скажется ли это хоть как-то на поведении сперматозоидов? Эксперимент был поставлен с размахом[55]: для участия в нем пригласили 30 крепких мужчин в возрасте от 25 до 30 лет, однако отобрать сумели лишь семерых. Пятнадцать не были знакомы с техникой ручного извлечения спермы из организма, еще у восьмерых качество спермы оказалось низким. Сами же опыты проходили по устоявшейся методике – разбавление образцов колой и подсчет под микроскопом числа жертв. В исследовании задействовали четыре зарекомендовавших себя напитка – тоник, пепси-колу, кока-колу и афри-колу. Эксперимент подтвердил безусловное спермицидное действие тоника (это уже был не швепс, а местный крест-тоник), а вот с колами вышла накладка, если требовать от эксперимента повторяемости. Так, пепси-кола стала более жесткой – подвижность сперматозоидов в ней снизилась до 42 % против 55 % в опытах Ойелолы; афри-кола, наоборот, оказалась гораздо мягче – 37 % вместо 8 %. У кока-колы, судя по всему, поменялась рецептура, так что сперматозоиды чувствовали себя в ней вполне комфортно – их подвижность выросла до 46 % вместо 6 %, зато это близко к тому 41 %, что намерила Умпьерре с коллегами.
А что там с добавлением щелочи? Оказалось, что и у тоника, и у двух кол, кроме кока-колы, такая добавка снижает спермицидное действие. В случае тоника подвижность сперматозоидов растет аж до 20 %! А вот у кока-колы, наоборот, падает до 35 %. Очевидно, что при правильном анализе эти данные помогли бы подвести к разгадке, к выявлению действующего вещества. Но, видимо, для развивающихся стран требуются не отвлеченные знания, а практические рекомендации. Их-то Нвоха и формулирует: именно тоник, который легко купить в любой лавке, и нужно применять в качестве средства предотвращения беременности; его использование даст немалые преимущества женщинам развивающихся стран с их бедностью и перенаселенностью. Наверное, полученные в серии работ убедительные доказательства спермицидного действия тоника поставили точку в расследовании – более поздних работ в области колаведения не опубликовано.
Однако сомнения все-таки остались, и Игнобелевский комитет сумел найти их источник. Оказывается, пока нигерийские исследователи проводили свою серию работ, тайваньские китайцы из Тайбэйского главного госпиталя ветеранов во главе с Хун Чуаньюэ доказали[56], как они сами считают, отсутствие спермицидного действия разных кол.
Как обычно бывает с такого рода разоблачителями, китайская работа изобилует нестыковками и прямыми нарушениями техники эксперимента. Вот, например, они пригласили всего семь добровольцев, у которых в миллилитре жидкости было 54–123 млн сперматозоидов, и подвижность последних была не на высоте – 33–57 %. Да Нвоха таких добровольцев выгнал бы из лаборатории и даже денег не дал – он в своих опытах оставлял мужчин, способных произвести не менее 250 млн сперматозоидов в миллилитре, и чтобы не менее 60 % были подвижны. Ойелола с коллегами были еще более строги: у их подопечных подвижностью обладали 70–90 % сперматозоидов. Дальше – больше: китайцы вовсе отказались от классической методики колаведения. А ведь никто не мешал проверить китайские сперматозоиды для начала методом Умпьерре, доказать, что и с ними, и с газировкой все в порядке, что кола действует так, как подтверждено многочисленными опытами. Но группа доктора Хуна не поставила такого контрольного эксперимента, а сразу стала проводить измерения своим методом, довольно сложным. Жидкость со сперматозоидами капали в сосуд, разделенный мембраной, за которой находился щелочной раствор, а дальше считали, сколько сперматозоидов за два часа смогут преодолеть мембрану. В опытах использовали те же виды колы, что и Умпьерре с коллегами, при этом сперматозоиды выдерживали в коле и полчаса, и час, и всё без видимого результата – их подвижность уменьшалась всего на 10–25 %. Из чего китайцы сделали смелый вывод, что никаким спермицидным действием никакая из кол не обладает.
Как же так? Ведь исследователи из США и Нигерии независимо друг от друга показали, что да, с колой вопрос темный, но с тоником-то нет никаких сомнений!
Поставь китайцы контрольные опыты с прямым измерением подвижности сперматозоидов под микроскопом, ясности было бы больше; может, у них кола была бракованной, кто теперь знает? И вообще, говорить об отсутствии действия, когда опыт поставлен принципиально другим методом, некорректно. Так что закрыть увлекательные колаведческие штудии китайцам явно не удалось, только интриги прибавилось, и это лишний раз демонстрирует всю суть научного поиска, полностью захватывающего исследователя, даже если исходный повод выглядит как милый пустяк или безобидный розыгрыш.
Игнобелевский комитет откликнулся на это захватывающее, пусть и заочное научное противостояние весьма оригинальным образом: он присудил Игнобелевскую премию по химии за 2008 год сразу двум группам исследователей, получившим взаимоисключающие результаты: основоположникам научного колаведения Шари Умпьерре, Джозефу Хиллу и Деборе Андерсон, с одной стороны, и их китайским оппонентам во главе с доктором Хун Чуаньюэ – с другой. Такие казусы в науке случаются сплошь и рядом, но только Игнобелевский комитет решился узаконить новый, плюралистический подход к оценке результатов научных исследований.
Однако наука наукой, а что же делать бедным женщинам перенаселенных стран? Искать старую диетическую кока-колу? Пользоваться свежим тоником? Ответ дает Дебора Андерсон, которая после присуждения Игнобелевской премии была вынуждена опубликовать в 2008 г. специальное разъяснение в
В общем, никакие примочки и промывания спустя минуты не помогут остановить сперматозоид, они попросту лишены смысла. Поэтому от колы, уксуса, лимонного сока, тоника и прочих народных методов толку очень мало. А вот вреда много. Не зря той же колой чистят бамперы автомобилей и сантехнику – настолько это агрессивная жидкость.
В специальных опытах Андерсон с коллегами установила, как кола действует на соответствующую ткань человека; оказалось, что очень плохо – верхний слой клеток погибает. Поэтому наука утверждает: прохладительные напитки надо использовать только для утоления жажды.
Другие способы применения (кроме очистки бамперов и сантехники) ни к чему хорошему не приведут. Впрочем, это не мешает продолжать искать разгадку тайны колы, чтобы определить действующее вещество и сделать с его помощью новое полноценное противозачаточное средство.
А что там в Нигерии? Ответ на этот вопрос может дать статистика. И, как ни странно, она подкидывает интересный факт. Штат Ойо находится на юго-западе Нигерии, граничит с Бенином. Выделившийся из него в 1991 году штат Ошун, где оказался город Иле-Ифе, – несколько восточнее. Так вот, исследование, которое возглавлял А. Акиньеме из все того же Университета Обафеми Авалово, показало[58], что после работ Ойелолы и Нвохи фертильность женщин именно на юго-западе и юго-востоке Нигерии сильно – на 20 % – снизилась: 6,6 ребенка на женщину в 1981 году, 5,5 – в 1990-м, 4,5 – в 1999-м, 4,1–2003-м и 4,5 – в 2008-м. А на севере, наоборот, фертильность стабильно росла – с 6,4 до 7,2. Обсуждение этого факта выходит за рамки повествования об Игнобелевской премии 2008 года, однако его наличие нельзя не отметить.
«Если у тебя есть фонтан, заткни его»
Одной из самых дефицитных вещей в нашем обществе всеобщего изобильного потребления становится тишина. Право на тишину – фундаментальное право человека, но так как оно не внесено ни в одну конституцию или международную конвенцию, то беззастенчиво и повсеместно нарушается.
Наибольший ущерб нашей психике наносят отнюдь не звуки работающей электродрели у соседа или громкая музыка, а болтовня, несущаяся со всех сторон. Не всякую болтовню можно пресечь простым нажатием кнопки на пульте – очень часто мы вынуждены часами слушать, как кто-то вещает, проповедует, нудит, бормочет или, как в быту, щебечет. Законодатели не желают ничего с этим делать, что неудивительно, ведь они сами – одни из главных источников болтовни. Одна надежда на ученых.
В феврале 2012 года Курихара Кадзутака из Национального института передовой промышленной науки и технологии и Цукада Кодзи из Университета Оханомизу, Япония, предложили устройство для "отключения" болтунов, детали которого они описали в статье "SpeechJammer: Использование системы искусственного нарушения речи с задержанной слуховой обратной связью"[59].
Принцип действия устройства основан на интересном эффекте: если человек слышит свою речь с задержкой на доли секунды, то он сбивается и в конце концов останавливается. Соответственно, прототип устройства, изготовленный японскими исследователями и названный ими SpeechJammer – "подавитель речи", состоит из направленного микрофона, направленного динамика, дальномера, лазерного прицела для точного поражения "цели", чипа, обрабатывающего входной звуковой сигнал и отправляющего его обратно, и блока автономного электропитания.
Радиус действия устройства не превышает 30 м, и, к сожалению, его нельзя увеличить, потому что он определяется скоростью распространения звука в воздухе, которая составляет 343 м/с. Натурные испытания показали отменную эффективность устройства – умолкали девять из десяти попавших в прицел ораторов, при этом слушатели не испытывали никакого физического дискомфорта и даже, занятые своими мыслями, не замечали эффекта эха.
Особый интерес устройство вызвало в научном сообществе, члены которого вынуждены выслушивать занудные доклады коллег, случается, что одни и те же, на бесчисленных конференциях. Поэтому неудивительно, что Курихаре и Цукаде без задержки была присуждена Игнобелевская премия по акустике за 2012 год.
Справедливости ради заметим, что использованный при создании этого устройства эффект обратной звуковой связи известен более полувека, его изучали многие исследователи, в том числе и в нашей стране, включая выдающегося советского физиолога Петра Кузьмича Анохина (1898–1974). Из их исследований следует, что говорящий постоянно слушает себя и не только с целью контроля. Входящий звуковой сигнал оказывает существенно влияние на формулирование мысли, так что нарушение этой обратной связи не просто сбивает речь, а дезорганизует процесс мышления, и говорить в этих условиях становится действительно трудно. В этих же работах была установлена и оптимальная задержка звукового сигнала – 0,2 секунды, или 200 миллисекунд. Это средняя длительность слога – произносимой единицы речи. Удивительным приложением этого эффекта стало лечение заикания и других психических расстройств речи – логоневрозов. Ключом к успеху тут служит правильный выбор задержки звукового сигнала, которую варьируют в интервале от 40 до 220 миллисекунд. Современная аппаратура делает это в автоматическом режиме по специальной программе, которая подстраивается под речь каждого пациента.
Еще один интересный факт состоит в том, что когда люди говорят на иностранном языке, то они свою речь не слушают, не контролируют ее и совершенно искренно удивляются, когда потом им указывают на допущенные ошибки и оговорки. То есть формулирование и озвучивание мысли на родном и чужом языке имеют существенные различия. Стереть это различие можно, но для этого надо использовать специальную методику преподавания иностранного языка. Надо научить человека слушать себя.
Ты меня понимаешь?
Одна из главных проблем современного общества – разобщенность людей. Это стало следствием возросшей мобильности населения и стремительного погружения в виртуальный мир. С одной стороны, сотня друзей в соцсетях, с другой – поговорить по душам не с кем.
Поделиться книгой: