«НАУКА И ТЕХНИКА»
Журнал для перспективной молодежи
№ 10 октябрь 2007
Здравствуйте, наши дорогие читатели!
Вот вспомнился анекдот 20-летней давности: «Перестройку ученые придумали или политики? Политики! А почему? А если бы ученые — они бы сначала на крысах попробовали». Да, в то время, когда все вдруг стало рушиться, для многих обывателей оказалось шоком то, что от разговоров о вселенском счастье это самое «счастье» не приближается. Хотя, вроде бы, они в советской школе (лучшей в мире!) должны были научиться тому, что только Практика — критерий Истины. Увы, но времена и люди не меняются — все также хочется получить «светлое завтра» прямо сейчас, да еще и бесплатно. Когда Вы возьмете в руки этот номер, уже будут известны и результаты «выборов», и то, в какую очередную лужу от «прорывов» вступила Украина в своем стремлении «щас и даром». Я же благодарен судьбе, что пока мы еще не находимся «в Еуропе», и за операцию по удалению аппендицита своему ребенку мне не приходится выкладывать пять тысяч у.е. («убитых енотов»?). Нет, не ученые стоят у «кормила» государственной власти, не ученые — это точно. Трезвый ум и способность анализировать свои и чужие ошибки сегодня так же редки, как и во все времена… Что же получится из нынешних школьников, которых на уроке истории учит молоденькая учительница, что «Крейсер Аврора — это имя и фамилия комиссарки-еврейки, которая брала штурмом Зимний Дворец!». Увы, не анекдот… И когда твоим детям «прививают любовь к Неньке» в XXI веке темами рефератов о сакральном смысле украинского свадебного пирога или о происхождении шумерской цивилизации от прото-укров (хорошо, что не украино-питеков!), ты понимаешь — КАКОЕ будущее им готовит нынешняя элита, повыползавшая в наш век прямо из тьмы сермяжного Средневековья. Немного об этом средневековье, вернее о том, как его извращают, — в статье об украинском казачестве. Автор этой статьи, присланной нам по Интернету, нам неизвестен, так что гонорар ждет… А напечатали мы ее потому, что уже сил нет смотреть на эту оргию самовлюбленной тупости, которая почему-то называется «национальной свидомостью»!
Заигрались многие нынешние политики, еще вчера учившие «народ» классике марксизма-ленинизма, заигрались в свои игры так, что «подсевшие» на компьютерные игрушки подростки, о которых вы прочитаете в статье «Игры разума» — просто ангелы во плоти. Хотя я их во многом понимаю — там, в компьютерной игрушке, все подчиняется железной компьютерной логике и твой мир там НАМНОГО совершеннее… А настоящий мир больше напоминает ужасный сон горячечного больного. О них, о снах, вы узнаете в статье «Необычайные приключения в мире сна». Это полезнее для Разума, чем толкование этих снов по «сонникам» или дикарское благоговение перед гороскопом. Для тех же, кого зодиакальные созвездия интересуют более чем «знаки Зодиака» — прекрасная статья о взаимодействующих галактиках. Вашему Разуму точно не придется скучать над ней…
Также в научном разделе этого номера — начало статьи о египетской царице Клеопатре (вы сами сможете спроецировать эту царицу на современную политическую обстановку) и о еще одной опасности (кроме глобального потепления), которая может «осложнить», мягко говоря, жизнь людям на этой планете.
В технической части номера — прекрасная статья о метательном оружии «нестандартного назначения». Всем нашим читателям, пропустившим предыдущие статьи о холодном оружии, вышедших в «НиТ», я настоятельно советую их прочитать — удовольствие непередаваемое! Предыдущие номера редакция высылает в ваш адрес после оплаты по ценам подписки (!) в течение двух-трех дней. Кстати, редакция узнала, что где-то наш журнал покупают по 25 грн (!!!). И это при том, что цена журнала по подписке в этом году — 7,50 грн. Без комментариев… В этом номере вас ждет завершение рассказа о легендарном танке Т-54 и рассказ о не менее легендарном истребителе МиГ-21. Кстати, в этом журнале вас ждет сюрприз — идя навстречу нашим читателям, — вы получите вкладку из 4-х листов подробных и уникальных по исполнению чертежей этого самолета! Впоследствии такая вкладка будет поставляться (примерно один раз в три месяца) только подписчикам! Выводы делайте сами… И, как всегда — наши постоянные рубрики. В «Морском каталоге» у нас окончание многовекового военно-морского противостояния между Англией и Францией, а в «Авиационном каталоге» — рассказ о дальних бомбардировщиках малых стран Европы. Маленьким всегда невезло…
Встречайте! Ваш «НиТ».
НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ
• ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА
Звезда смерти
“Отвезите меня к Звезде смерти”, — возможно, через несколько лет туристы, прибывающие в Рас-аль-Каймах (Ras Аl Khaimah), будут обращаться к таксистам с такой странной просьбой. И хотя официальное название у этого объекта совсем иное, от навязчивого сравнения трудно избавиться. Оба сооружения — реальный архитектурный проект и его фантастический собрат — призваны внушать трепет одним только своим видом.
Необычный проект называется “Деловой и выставочный центр эмирата Рас-аль-Каймах” (RAK Convention and Exhibition Centre).
“Звездой смерти” это сооружение назвали журналисты из-за очевидного сходства с одноименной космической станцией из “Звездных войн”. Но на сайте авторов проекта данное примечательное имя, конечно, не фигурирует. И вообще, большой вопрос — льстит ли архитекторам сравнение их выставочного центра с орудием уничтожения планет.
Кстати, об авторах — это Рем Кулхаас (Rem Koolhaas) и ведомая им международная архитектурная компания Office for Metropolitan Architecture (ОМА), базирующаяся в Роттердаме.
Кулхаас известен по запоминающемуся эскизу штаб-квартиры центрального телевидения Китая, но, вообще-то, его перу принадлежит множество удивительных проектов — как реализованных, так и только предложенных, в самых разных частях света.
Итак, в RAK Convention and Exhibition Centre должны разместиться конференц-центр, гостиничные номера и квартиры, рестораны, офисы и магазины.
Округлые вырезы и отверстия (а здесь их несколько), как раз придающие центру сходство со “Звездой смерти”, служат не только элементом дизайна. Внутри огромной сферы ее авторы “организовали” пустое пространство, на которое выходят многочисленные балконы. Так что отверстия в сфере служат для освещения внутренностей “звезды”. К тому же здесь разместится сад. И ему натуральный солнечный свет явно не помешает.
Невысокое, но весьма широкое, прямоугольное здание, смежное со сферой, по замыслу Кулхааса, как бы парит выше земли, предоставляя пространство для магазинов и дополнительных гостиничных номеров.
Оба эти объекта будут связаны дорогами с новым городом, который предполагается возвести в Рас-аль-Каймахе. Его проект — RAK Gateway — также предложен Кулхаасом с коллегами.
О деталях устройства гигантской сферы известно немного. Хотя авторы разработали и поэтажные планы и, очевидно, продумали несущую систему здания. Зато больше известно о “идеологической” подоплеке выбранной формы.
Если вы ожидаете опять услышать о сравнении с гигантской космической станцией — будете разочарованы.
Кулхаас с сотоварищами говорят совсем о другом.
Например, авторы здания пишут:
“XXI столетие отчаянно пытается дифференцировать одно здание от другого. Это привело к безумному производству самых экстравагантных форм.
Как это ни парадоксально, результат— удивительно монотонная городская среда, где любая попытка выделиться немедленно нейтрализуется в море бессмысленных архитектурных жестов”.
Таким образом, создатели “Звезды смерти” решили выделить свое сооружение, во-первых, простым выносом его за пределы близлежащего города, а во-вторых — возвращением к чистым формам: параллелепипеду и сфере.
И хотя это не первое здание в мире, имеющее форму сферы, возвышающийся над пустыней шар запомнится туристам надолго. Если будет построен.
А судьба проекта еще не до конца определена.
Зато можно уже сейчас сказать, что “Звезда смерти” будет не единственным магнитом для туристов, прибывающих в Рас-аль-Каймах (а он и сейчас привлекателен для отдыхающих).
Так, широко известные компании Space Adventures и Prodea намерены построить Рас-аль-Каймахе космопорт, откуда предполагается выполнять суборбитальные рейсы в космос на челноках Explorer, разрабатываемых в ЭМЗ имени В. М. Мясищева.
Возможно, голландские архитекторы все же не совсем случайно пришли к космическому облику делового и выставочного центра.
• АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА
Взаимодействующие галактики
…Эти пятнышки, имеющие часто вид завитушек и называемые потому спиральными туманностями, не что иное, как отдаленные млечные пути, подобные нашему.
Галактики — это основные структурные “кирпичики” Вселенной, которые содержат почти все ее вещество, излучающее в видимой области спектра. Именно в галактиках рождаются, живут и умирают звезды; вокруг них в свою очередь формируются планетные системы. В одной из таких планетных систем, расположенной около типичной звезды на периферии обычной галактики, находится и наша Земля.
Внешний вид и свойства галактик очень разнообразны. Их массы варьируются от ~107 Мо до ~1013 Мо (масса Солнца Мо = 2х1033 г), размеры — от нескольких сотен парсек до сотен килопарсек (1 пк = 3х1016 м). Галактики по внешнему виду принято делить на три группы: эллиптические
Рис. 1.
Галактики — очень сложные системы. Помимо звезд, они содержат значительное количество газа (как атомарного, так и молекулярного) и пыли; их пространство пронизано космическими лучами и магнитными полями. Исследования последних десятилетий показали, что галактики гораздо массивнее, чем предполагалось ранее. Детальное изучение вращения и устойчивости их различных подсистем привело к выводу, что там содержится вещество в еще ненаблюдаемой форме. Так возникло представление о массивных невидимых (темных) гало, окружающих галактики. Темные гало по своим размерам гораздо более протяженны, чем погруженные в них галактики, и могут содержать основную часть их массы. Природа этой скрытой массы еще не установлена.
Галактики как отдельные, изолированные от других, звездные системы были открыты в двадцатых годах нашего века Э.Хабблом. С тех пор считалось, что это своего рода “островные вселенные”, формирующиеся и эволюционирующие практически в полной изоляции, без всякого контакта друг с другом. Наблюдаемое же многообразие форм и свойств галактик относили за счет разных начальных условий на стадии их формирования.
Часто используемое в популярной литературе сравнение с островами довольно удачно. Океанские острова — гигантские подводные горы, у которых над поверхностью воды возвышается лишь верхняя относительно небольшая часть. Так и у галактик непосредственным наблюдениям доступна лишь часть вещества, возможно, меньшая.
Видимое распределение галактик очень неоднородно. Они, как и люди, не любят одиночества и предпочитают объединяться в пары, группы и скопления с себе подобными. Еще в конце XVIII в. В. Гершель обнаружил, что многие туманности, которые он совершенно правильно считал подобными Млечному Пути звездными островами, входят в состав двойных и кратных систем. Некоторые туманности оказались даже связанными слабосветящимися перемычками. В первой половине нашего века Э. Хаббл и В. Бааде держали пари на 20 долларов, кто первый докажет, что найденная им галактика — одиночная. Пари никто не выиграл, так как всегда по соседству оказывалась другая, которая могла быть физически связанным спутником.
Взаимодействующие галактики начали систематически наблюдать в 50-е годы Э. Хольмберг, Б.А. Воронцов-Вельяминов, Ф. Цвикки и X. Арп. Однако вплоть до 70-х годов, когда развитие теории и компьютерной техники позволило создать реалистические модели гравитационного взаимодействия галактик, эти объекты не привлекали широкого внимания.
Интересно отметить, что первая успешная попытка моделирования тесного сближения галактик была осуществлена еще в 1941 г. Шведский астроном Э. Хольмберг, воспользовавшись тем, что освещенность от источника уменьшается, как и гравитационная сила, обратно пропорционально квадрату расстояния до наблюдателя, рассмотрел относительное движение двух галактик, каждая из которых была представлена набором подвижных лампочек. Измеряя в разных точках модельной галактики освещенность с помощью фотоэлемента, Хольмберг перемещал лампочки в соответствии с неоднородностями такого “гравитационного” поля. С помощью столь нестандартного подхода он предвосхитил некоторые результаты, полученные гораздо позднее с помощью компьютерного моделирования.
В 1972 г. появилась работа братьев Тумре, в которой было наглядно показано, что морфологические особенности галактик естественным образом могут быть объяснены гравитационным взаимодействием между ними. Эта работа послужила основой для нового подхода к проблеме формирования структуры современных галактик. Согласно этому подходу, не начальные условия, а последующая эволюция галактики, в ходе которой она активно взаимодействует со своим окружением (другими галактиками, карликовыми спутниками, межгалактической средой), определяет ее характеристики. Один из братьев — А. Тумре — даже высказал предположение, что все эллиптические галактики возникли при слиянии спиральных (это предположение получило название “гипотеза слияний”). Сейчас считается, что и начальные условия, и последующая эволюция влияют на свойства галактик, однако соотношение между этими факторами остается пока неизвестным.
В близкой к нам области Вселенной взаимодействующие галактики довольно редки. Если основываться на видимых признаках взаимодействия, говорящих о сильном внешнем гравитационном возмущении (заметной асимметрии структуры, наличии протяженных линейных образований — “хвостов” и перемычек, оболочек и т. п.), то к таким объектам можно отнести лишь каждую десятую или двадцатую галактику (рис. 2–5). В более ранние эпохи, однако, процессы взаимодействия между ними могли быть гораздо более интенсивными.
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
Астрономия — наука, основанная на наблюдениях. Астрономы лишены возможности ставить эксперименты, как, к примеру, физики, сталкивающие в ускорителях потоки заряженных частиц, или биологи, вмешивающиеся в структуру генов. Однако исследование взаимодействующих галактик дает удивительную возможность детально изучить результаты экспериментов по столкновению гигантских звездных систем, которые ставит сама природа.
Здесь мы имеем дело с одними из самых грандиозных процессов во Вселенной, и именно они, как считается, могут приводить к рождению объектов и явлений совершенно нового типа (квазаров, радиогалактик, сверхмощных источников инфракрасного излучения, гамма-всплесков и т. д.). Кроме того, при гравитационном возмущении различные подсистемы галактик (темное гало, газовый и звездный диски и т. д.) начинают играть активную роль (например, поглощать энергию) и, следовательно, дают о себе новую информацию.
Изменение представлений об эволюции галактик, произошедшее в последние годы, делает задачу исследования взаимодействующих галактик одной из наиболее интересных в современной астрономии. Например, в составленном несколько лет назад А. Сендиджем списке 23 наиболее актуальных на последующие 30 лет проблем астрономии под первым номером стоит вопрос о том, определяется ли структура нормальных (т. е. имеющих вполне симметричный, неискаженный вид) галактик их эволюцией или же — начальными условиями при их формировании. Вопрос о роли слияний между галактиками А. Сендидж выделил в отдельную (седьмую) проблему в своем списке.
Наши работы ставят целью выяснить, как внешнее гравитационное возмущение и перенос массы влияют на глобальную структуру галактик. Этот вопрос изучен относительно слабо, что, возможно, связано с большим разнообразием форм взаимодействующих галактик и, следовательно, с трудностями в поиске закономерностей. Другой важный вопрос: действительно ли взаимодействия были гораздо более частыми в прошлом, как это предсказывается современными теориями формирования галактик?
При первом взгляде на снимки взаимодействующих галактик (рис. 2–5) поражает многообразие и причудливость форм. Эти объекты мало напоминают нормальные, относительно изолированные галактики, показанные на рис. 1. Чтобы сравнить их структуру со строением нормальных, симметричных галактик, нужно усреднить наблюдаемое распределение их поверхностной яркости. Выполнив такое усреднение (для этого существуют разные способы), можно построить сглаженное распределение яркости даже для объектов с выраженными особенностями.
Спиральные галактики, как правило, двухкомпонентные системы: в их структуре выделяют центральную конденсацию (балдж) и экспоненциальный диск. Балджи и диски галактик имеют много существенных различий и, как считается, могут иметь разное происхождение.
Для анализа структуры взаимодействующих галактик мы получили изображения 24 тесных взаимодействующих систем, состоящих из нескольких явно разделенных, т. е. еще не слившихся, галактик (примеры таких систем показаны на рис. 5). Наблюдения были проведены на 1.2-метровом телескопе Обсерватории Верхнего Прованса (Франция). Общие фотометрические характеристики балджей взаимодействующих спиралей оказались близки к таковым у балджей нормальных галактик.
Рис. 5.