Помоги проекту - поделись книгой:
Журнал
«ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ»
«Horyzonty Techniki dla Dzieci»
№ 11 (126) ноябрь 1972
Каменоломни древнего Египта
Миновав последние хребты Абиссинского нагорья, Нил несёт свои могучие воды через Судан, а ниже широко разливается по Египетской долине, удобряя её плодородным илом.
Неожиданно на пути многоводной реки вырастает преграда — огромные гранитные скалы. Но грозная река не сдаётся и со всей силой обрушивается на преграду. Многочисленные вспененные водопады разрушают скалы, образуя затейливые коридоры, десятки порогов и каменистых островков. Оставив позади Асуан, Нил постепенно успокаивается и позднее уже лениво течёт на север.
Давайте задержимся немного в Асуане и полюбуемся современными белоснежными гостиницами, блестящими на солнце разноцветными мечетами и целыми районами домиков, слепленных из речного ила. Феллахи[1] обрабатывают свои участки, купцы расхваливают продаваемые товары, а туристы посещают памятники старины.
Над городом возвышаются дикие серо-розовые скалы. Они тянутся на несколько десятков километров. Во многих местах видны следы древней добычи и обработки камня — оригинальные зубчатые грани, отдельный отколотые глыбы. Вот здесь, например, лежит массивный обелиск, оставленный несколько тысяч лет назад, вероятно, из-за образовавшейся на нём трещины. Чуть дальше — неоконченная статуя фараона, почти полностью засыпанная песком.
А что, если мы «заглянем» в прошлое и попробуем воспроизвести события, происходящие в, египетских каменоломнях примерно три с половиной тысячи лет назад?…
Всемогущий владыка Древнего Египта, вечно живущий фараон Тутмос III, пожелал воздвигнуть себе колоссальный каменный памятник. И вот немедленно две тысячи людей отправляются в каменоломни, находящиеся где-то далеко в пустыне, чтобы найти и отколоть подходящую каменную глыбу.
Шествие открывают достойные жрецы. Рабы несут их в носилках. За ними марширует отряд солдат, дальше — рабочие с медными орудиями. В конце идут носильщики с продуктами, ослы, везущие кувшины с водой, и группа лучников. Стоит неимоверная жара — выше 50 °C! Рабы с жадностью поглядывают на кувшины с водой, святой водой.
И хотя у всех пересыхает в горле, воду теперь нужно экономить, ведь Нил далеко, а в знойной пустыне всякое может случиться.
Но жрецы уже знают, что вернутся не с пустыми руками. Бог Мин, опекун каменоломен, оказался милостивым и дал знак людям. Совсем неожиданно появилась лань. Вот она вбежала на верхушку скалы и остановилась. Как раз там люди видят огромную каменную глыбу, какая требуется им. Все радуются счастливому началу и тут же расчищают место, где строят каменный алтарь, и приносят в дар богу Мину убитую лань. После этого все участники садятся вокруг жертвенника. Каждый получает кружку воды и ячменную лепешку, а жрецы и надсмотрщики — по куску только что испеченной лани.
В это время искатели подпочвенных вод с помощью двух соединенных с одной стороны прутиков нашли место, где должна быть вода. Многие без какой-либо команды берут кирку или лопату и охотно принимаются за работу… Наконец есть вода! Искатели не ошиблись! Все очень радуются и громко хвалят бога, даже ослы включаются в общее веселье и изо всех сил ревут. Первосвященник Рамозе торжественно оглашает: «Амон и Мин покровительствуют его величеству, фараону Тутмосу. Пусть живёт он вечно!»
Солнце уже село. На смену знойному дню пришёл прохладный вечер и холодная ночь, а с ними заслуженный отдых.
На рассвете пропела труба. Побудка, завтрак и десятники устанавливают свои рабочие группы. Сначала нужно хорошо очистить найденную глыбу и наметить линию откола. Выполнив это, можно приступить к самому главному — к выдалбливанию отверстий в скале. И вот в намеченных местах — на расстоянии ладони одно от другого — работники уже долбят медными долотами отверстия глубиною в большой палец. Сколько времени займёт у них этот кропотливый труд? Всё зависит от жары, усердия работников и… палки надсмотрщика. Когда отверстия в верхней и нижней части монолитной скалы готовы, прибегают другие работники и вбивают в них деревянные колья.
Позднее на скалу входят носильщики с глиняными кувшинами, наполненными водой, и периодически поливают деревянные колья до тех пор, пока набухшее дерево не разорвёт горную породу. Слышится глухой треск, и огромный обломок скалы опускается на деревянные подпорки.
Первый этап работ успешно закончен. Блок неподвижно покоится на подпорках! Читая эти строки, трудно представить, сколько мук и терпений доставил работникам, нередко больным и слабым, этот отколотый камень. А ведь его ещё нужно доставить к месту назначения — в Тебы, отдалённые от Асуана на 300 километров. По Нилу камень-колосс поплывёт на барке, только сначала его надо привезти к реке. Плотники уже смастерили специальные сани, а умелые каменотёсы придали глыбе необходимую форму. Камень теперь представляет фараона, сидящего на троне. Позднее в Тебах скульпторы докончат каменную статую. А сейчас её поставили на сани, и четыреста работников тянут за канаты, согласуя свои движения с ритмом сигналов, подаваемых надсмотрщиком транспорта. Статуя медленно продвигается вперед — на полметра, метр, несколько метров…
Снова тяжкий, изнурительный труд. Снова жара, пот и палки надсмотрщиков. На пути столько препятствий, а до Нила так далеко! Озирис, смилуйся над ними! Наконец-то на горизонте показалась река. Ещё несколько дней и колосс погрузят на барку, а потом по реке переправят в Тебы, Люди отправятся пешком, причём нужно торопиться, поскольку вот-вот начнется разлив Нила.
После возвращения в Асуан один из скульпторов, внимательно наблюдавший поход, высек на гробнице Дутиотепа отдельные сцены, изображающие перевозку каменной статуи. Благодаря этому безымянному артисту и его делу историки смогли подробно описать перевозку каменного памятника в Тебы.
В тот день, когда барка с памятником прибила к берегу, к пристани близ святыни Амона приехал со своей свитой могущественный фараон Тутмос III. Сидя в золоченом кресле, он наблюдал за выгрузкой каменного колосса. На берегу столпились тысячи подданных. Они громко приветствуют вечно живущего властелина Египта.
Подготовив всё необходимое, работники осторожно снесли статую на берег, а затем, подкладывая под неё катки, подкатили её к святыне.
Завтра соберутся искусные мастера, чтобы придать фигуре божественные черты фараона.
Закончив работу, главный скульптор и его помощник получат от фараона золотые награды, а также вино, хлеб и мясо — знак особой милости владыки. А остальные работники? Они разойдутся по своим бедным лачугам, чтобы немного отдохнуть. Вероятно, скоро надзиратели снова созовут их на новые работы, быть может, ещё более тяжелые. И снова их будут мучить жара, жажда, болезни и мухи…
Веселая математика
Все знают, что хомяки любят делать запасы и очень неохотно расстаются с ними.
Послушайте, ребята, как однажды умный ёж обманул хитрого, скупого хомяка.
Возвращаясь с яблоком из близлежащего сада, хомяк встретил ежа. Напомню только, что ежи тоже очень любят яблоки. Еж остановил хомяка и предложил:
— Если ты хочешь увеличить свой запас яблок, то я охотно тебе помогу, разумеется, за небольшое вознаграждение.
— Какие условия ты ставишь? — недоверчиво спросил хомяк.
— Принеси сюда все свои яблоки и обеги рощу. Когда вернёшься, яблок будет вдвое больше.
— Неужели мой запас увеличится вдвое?
— А разве ты не знаешь, что я умею колдовать? Ты сможешь столько раз обежать рощу сколько захочешь. Причём, после каждого круга число яблок обязательно удвоится. Ну, а платы я требую очень скромной: 8 яблок за каждое удвоение твоего запаса. Идёт?
— Я бегу, — обрадовался хомяк. Договор с ежом показался ему очень выгодным, а перед глазами росла гора яблок.
Хомяк обежал рощу и обнаружил, что число яблок действительно удвоилось. Он отложил ежу 8 штук и быстро побежал второй раз. Но когда после третьей пробежки грызун заплатил ежу, у него не осталось ни одною яблока.
Ребята, подсчитайте, сколько яблок было у хомяка, когда ёж, предложил ему «выгодную» сделку?
Как
В начале XX века один из крупнейших современных физиков Альберт Эйнштейн доказал, что всё в природе, в окружающем нас мире относительно, изменчиво. В зависимости от различных факторов изменяются пространства и массы тел, их размеры и скорости. Даже время, считаемое до 1905 года абсолютной, независимой величиной, тоже оказалось относительным.
Время в запущенной с Земли ракете, летящей с огромной скоростью, течёт медленнее, чем на Земле. Например, если бы ракета двигалась со скоростью 260 тыс. км/час, время в ней шло бы в два раза медленнее, чем на нашей планете, т. е. за один и тот же срок земляне постарели бы на два года, а космонавты в ракете — только на год.
Теоретически можно подсчитать, что при ещё большей скорости космического корабля, в течение нескольких часов пребывания в нём, на Земле прошло бы несколько веков или даже тысячелетий. Однако это возможно лишь при скоростях, близких к скорости света, что пока нереально. Ведь скорость огромна — 300 тыс. км/сек!
Открытия относительности времени и предельной скорости распространения света по праву относят к самым крупным в истории человечества.
Наверное, вам интересно будет узнать, как впервые удалось на Земле измерить эту гигантскую скорость?
Ниже мы расскажем об этом.
* * *
Физо ещё раз наклонился над исписанным листом бумаги. Хотя расчёты очень просты, он предпочитал ещё раз проверить их. В такой ситуации, в момент ожидания результата опыта, мог ошибиться даже он, опытный физик, для которого математика была послушным инструментом в ежедневной работе.
И всё-таки нет никакой ошибки. Физо отложил перо и задумался над результатом. Скорость свыше 300 тыс. км/сек поразила физика. Подумать только, свет преодолевает расстояние, какое отделяет Луну от Земли, за секунду с небольшим! Спустя некоторое время удивление уступило место радости и удовлетворению, какое доставило учёному его открытие. Ведь до сих пор никому не удалось измерить скорость света в земных условиях. Правда, астрономы уже давно обнаружили, что свет распространяется с конечной, огромной скоростью.
Они даже подсчитали её. Но Физо первому удалось разработать простой метод измерения, которым можно пользоваться, не ожидая благоприятных условий, необходимых для астрономических наблюдений. Метод Физо можно повторять несколько раз и почти сразу же получать результаты измерения.
Для своего опыта Физо пользовался довольно простой аппаратурой. Лучи света от сильной лампы направлялись через линзу в измерительное устройство, где система линз собирала их и направляла на большое зубчатое колесо. Луч света проходил через промежуток между зубьями колеса, отражался от зеркала, расположенного на расстоянии 8 км, снова проходил между зубьями и попадал в глаз наблюдателя.
Приступая к измерению, Физо приводил колесо во вращение и постепенно увеличивал число его оборотов. При определенной скорости вращения наступало интересное явление: луч света, пройдя между зубьями колеса и отразившись от зеркала, попадал не в промежуток между зубьями, а на зуб, который успел повернуться на место предыдущего промежутка. При таком положении колеса луч становился невидимым.
У колеса, использованного Физо в опыте, было 720 зубьев (разумеется, промежутков между ними было столько же). Луч света не попадал в глаз наблюдателя при скорости колеса, равной 12 оборотам в секунду. Следовательно, время, которое нужно, чтобы центр зуба занял положение центральной части промежутка — между зубьями, составляло
1/(12∙720∙2) сек
Закруглив результат, получаем
1/17000 сек
Измерительные станции находились на расстоянии 8633 м. Луч света за 1 сек. преодолевал это расстояние два раза, т. е. проходил путь, равный 17 266 м. Зная путь и время, французский физик рассчитал скорость света, которая оказалась близкой к 300 тыс. км/сек.
Аппаратуру для опыта Физо сам спроектировал, а установил её на башнях средневековых замков, каких много сохранилось во Франции. Описанный опыт Физо произвёл в 1849 году. Через год другой французский физик Леон Фуко разработал метод, позволяющий измерять скорость света на очень коротком пути, например, в небольшой лаборатории. Поскольку этот метод оказался более точным и удобным, ученые предпочитали пользоваться им, а оригинальный опыт Физо вошёл в историю открытий. За заслуги в области физики и, прежде — всего, за первое опытное измерение скорости распространения света на Земле Парижская академия наук признала Физо высокую денежную премию — 10 000 франков.
Наиболее точные результаты непосредственного измерения скорости света в воздухе получил в 1926 году американский физик Альберт Майкельсон. Своим опытом он доказал, что вращение Земли вокруг Солнца не влияет на результаты измерений, т. е. скорость света является постоянной величиной.
Согласно последним исследованиям, скорость распространения света в вакууме составляет 299792,8 км/сек.
Будущее авиации
XX век — «золотой» век авиации. За короткий промежуток времени авиационная техника так шагнула вперёд, достигла такого количественного и качественного развития, как ни одна другая область науки и техники.
В 1903 году взвился в воздух первый, по-настоящему удачный самолёт, а в 1969 году космический корабль достиг поверхности Луны.
Сегодня многие технические и конструкционные решения, впервые введенные в самолётостроение, находят применение при постройке сверхскорых поездов, называемых аэротренами, и судов на подводных крыльях и воздушной подушке.
Гражданская авиация прочно вошла в нашу жизнь. Ежегодно почти 400 миллионов человек пользуются её услугами, отправляясь на самолёте в деловые поездки и далёкие туристские путешествия. Для перевозки грузов служат специальные товарные самолёты. С каждым годом наблюдается увеличение количества воздушных перевозок — и пассажирских и грузовых. Авиаконструкторы внимательно следят за этими явлениями и стараются, чтобы новые машины соответствовали возросшим требованиям.
Ещё несколько пет назад слышались голоса, что воздушные гиганты — самолёты большой вместимости, к числу которых относятся, например, «Боинги-747», не оправдают себя и неизбежно потерпят фиаско. В настоящее время все крупные авиакомпании покупают подобные машины.
Специалисты подсчитали, что если нынешние темпы роста воздушных перевозок сохранятся в будущем, то в 1980 году гражданская авиация перевезёт свыше 1 миллиарда пассажиров. А в 2000 году, пожалуй, каждый землянин раз в год полетит самолётом. Не исключено, что к тому времени появятся расписания орбитальных полётов, — и каждый из нас сможет стать космонавтом.
2000 год… Ведь это вовсе нё далёкое будущее. Быстро пролетят 28 лет, и начнётся третье тысячелетие новой эры.
Поделиться книгой: