Текст книги "Знание–сила, 2003 №02 (908)"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 13 страниц)

Знание–сила, 2003 №02 (908)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал

Издается с 1926 года

«ЗНАНИЕ – СИЛА» ЖУРНАЛ. КОТОРЫЙ УМНЫЕ ЛЮДИ ЧИТАЮТ УЖЕ 77 ЛЕТ!

Заметки обозревателя

Александр Волков

Алло, Ариадна!

В этот праздничный день февраля, едва пробудившись, единым маршем шагает весь город. Один за другим люди спешат к телефону. Каких-то три, четыре шага… Мягкие движения сливаются в гулкий рокот, разносимый по бескрайнему городу. Словно орудийный салют, гремят тысячи телефонных трубок. Все спешат снять их и произнести: -Лариса? Рад тебя слышать! Как ваши дела?

– Привет, Андрей! Сквозь лабиринты «спальных районов» нитью Ариадны протянулся телефонный сигнал. Нити свиваются в красочный ковер. Сегодня – праздник, Валентинов день, 14 февраля. И в этот день нельзя не подойти к телефону и не позвонить кому-то, кого все еще любишь.

Странным образом, в этот день праздник у самого телефона. Он появился на свет – так доказывает его метрика – четырнадцатого февраля. Его родитель: американец Александр Грейам Белл, выходец из Шотландии.

Немедленно по рождении младенец – прибегнем к самому популярному научному термину XXI века – «был клонирован» или, говоря языком ветхого Гофмана, «обзавелся двойником». Впрочем, судьбина оного была незавидна. Всего двумя часами после того как Александр Белл заверил патент на свое открытие, другой американец – Илайш Грей – тоже известил о рождении… телефона, но между царством Славы и миром Безвестности ровно два часа пути – и туда не дозвониться.

Первым пользователям телефона, быть может, еще недавно увлеченным сеансами спиритизма – забавы, популярной в середине XIX века, голос телефонного собеседника казался «каким-то потусторонним». Словно то взывал дух, искавший воплощения и бессильный пробиться сквозь холодок телефонной трубки. «Как будто этот голос, стеная, поднимался из бездны, откуда не суждено было вернуться», – так описывал впечатление от телефонного разговора Марсель Пруст.

Привычное нам положение в обществе телефон занял не сразу. Некоторое время он был едва ли не единственным средством информации, если не считать пресловутых «почтовых лошадей журналистского просвещения», способным перенести человека к месту, где совершались события, и сделать абонента если не очевидцем, то хотя бы слушателем. Телефон заменял радио. В Берлине вплоть до 1898 года по телефону можно было прослушать… оперный спектакль. В Будапеште можно было воспользоваться услугами «телефонного курьера», чтобы узнать свежие новости.

Уже в конце XIX века в научной фантастике мелькают образы видеотелефонов, «телефонных газет». Казалось, аппарат Белла готов к триумфальному шествию по миру, как вдруг… часть его владений была отнята новым детищем науки: радио.

Лишь появление последнего очертило, наконец, территорию телефона.

Телефон переносил нас к одному– единственному человеку, заменяя ежедневную переписку с ним долгим, приятным разговором. Вспоминая часы доверительных бесед с любимыми людьми, поневоле жалеешь, что телефонная нить – не л ист бумаги, хранящий слова. Увы, сказанного не вспомнить, а эпистолярный жанр вышел из моды. Девятнадцатый век заключал себя, точно в рамочку, в витиеватый вензель в конце письма. Когда раздался взрыв и родилось двадцатое столетие, уже не осталось ни времени на каллиграфию, ни самих писем и адресатов. Уцелел лишь голос в телефонной трубке: «Привет! Давай все же встретимся. У нас было великолепно!».

Радио же обращалось сразу ко всем, и каждый слушатель ощущал себя частью толпы, охваченной единым восторгом или негодованием. Радио стало символом первой половины XX века. Власти стремились провести в каждый дом радиосеть. Радио было приводным ремнем государственной машины, гонцом, приносившим слова вождя, едва тот успевал их вымолвить. Оно казалось гласом Господним, летевшим над страной. Тоталитарный режим был немыслим без громкоговорителей и радиоточек, ведь от чтения газет можно было уклониться. Репродукторы же напоминали своего рода постовых, расставленных на каждом перекрестке, чтобы провозглашать линию партии.

Теперь в каждый дом стремятся внедрить мобильный телефон. Если суть радио – стрела, направленная сверху вниз, из столицы – в провинцию, из резиденции правителя – в массы, то суть мобильного телефона – узелок паутины, от которого протянуты тысячи нитей к другим узелкам. Эта паутина всегда с тобой. Где бы ты ни был, ты всегда можешь протянуть нить к другим людям. Мобильный телефон стал символом демократии: он вовлекает человека в жизнь общества.

…Всего тридцать лет назад – в 1970 году – появился первый переносной калькулятор фирмы «Сапоп». Он весил около килограмма и выполнял четыре основных арифметических действия. Теперь мы не мыслим будущего без мобильных аппаратов. Телефон – самый перспективный из них. Он превращается в «мультимедийную станцию». В него можно встроить цветной дисплей, цифровую камеру, а также MP3-плейер для прослушивания музыкальных дисков. Мобильная техника будущего должна, минуя компьютер, иметь постоянный доступ в Интернет, подключение к E-mail’y и телефонной сети.

Как и тысячи лет назад, предметы, которыми мы пользуемся, неуловимо напоминают человека. Только если орудия древних – плуг пахаря или кирку каменотеса – мы могли бы, перефразируя известное выражение, назвать «молчащими рабами», то приборы наших дней – ПК или мобильный телефон – словно слепки, сделанные с души современного человека. Ведь это мы – «элементарные частицы» мегаполиса, успеваем за день по многу раз сменить свое обличье, свою социальную роль – свою «функцию». Мы разглагольствуем дома, заставляя близких выслушивать нас, как заезженную пластинку; мы путешествуем по подземному царству метро, глядя на попутчиков холодным, фиксирующим взглядом камеры… Такими же «частицами», готовыми выполнять разные функции, становятся наши приборы.

Технические новации незаметно для нас воплощают самые фантастические видения. Так, появление мобильного телефона упразднило телепатию – передачу мыслей на расстоянии. Зачем безуспешно искать у человека телепатические способности, когда каждый из нас может в любую минуту передать свои мысли другому человеку, если ему известен номер его мобильного телефона.

Единственная препона – незнание номера – тоже может быть легко устранена, и мы сумеем звонить любому человеку, чьи имя и фамилию вспомним (нам поможет автоматический выбор телефонного номера по компьютерной базе данных), или любому, кто находится в зоне видимости (воспользуемся автоматическим сканированием номера его телефона). Вот только удобно ли будет, если ваш телефон станет трезвонить каждую минуту, соединяя вас с незнакомцами? Выручит лишь блокировка, которая запретит принимать звонки от людей, не указанных в записной книжке. Стоит отключить блокировку, и весь мир ворвется к вам, наперебой зазывая и обещая.

Кстати, этот пример наглядно показывает, почему телепатия практически невозможна в природе. Если бы вы умели читать мысли на расстоянии, вы сошли бы с ума от какофонии, обрушившейся на вас. Вам некуда было бы спрятаться от потока чужих сигналов.

Но прервем наши фантазии, ведь действительность телефона не менее удивительна. Отметим, например, такой любопытный факт. Африка переживает бум мобильной связи. Так, в течение трех лет (1999 – 2001) количество мобильных телефонов в Уганде выросло в восемь раз. По словам одного из правительственных чиновников, уже сегодня более половины населения имеет доступ к мобильной сети. Десять лет назад в среднем по стране на каждые 500 человек приходился один телефон; сейчас – на каждые 50 человек. Согласно официальным данным на 2002 год, в стране с населением в девятнадцать миллионов человек имеется 350 000 «мобильников». Правда, ежемесячные платежи составляют около 12 евро. Для большинства местных жителей эта сумма слишком велика. Своего собственного телефона, как правило, нет. Чаще всего аппарат покупают в складчину и пользуются им сообща: вызывают врача, сообщают об эпидемиях, заказывают товары – семена, удобрения, инсектициды. Через три года число телефонов в Уганде, как полагают, удвоится. В первую очередь, власти постараются телефонизировать сельскую местность. Чем не пример для российской «глубинки», для наших местных властей?

Особенно ощутимы перспективы телефона на примере такой страны, как Япония. В 1998 году она стада первой в мире страной, открывшей доступ в Интернет по мобильному телефону. Сейчас более тридцати миллионов японцев пускаются в Интернет, набрав номер «мобильника». Всего на руках у японцев, по данным на начало 2001 года, свыше шестидесяти миллионов мобильных телефонов. В Стране восходящего солнца на каждом шагу что-то пищит и звенит.

Японцы живут, буквально не расставаясь с «мобильником», то участвуя в интерактивных «ток-шоу», то работая в мобильном офисе, то отправляясь за покупками в виртуальный магазин. По телефону они распоряжаются акциями, заказывают места в ресторане и воспитывают виртуальных домашних животных. В скором времени с помощью телефона они станут мерить температуру, давление, пульс и докладывать о результатах анализа лечащему врачу. В январе 2001 года японской публике был представлен робот «Dream Force 01». Им можно управлять по «мобильнику». Родители могут оставить подобного робота для ухода за маленькими детьми. Все, что он заметит вокруг себя, родители тотчас видят на дисплеях своих телефонов. Начат выпуск – и не только в Японии – специальных детских телефонов, которые могут соединять ребенка лишь с его родителями и уберегут тех от фантастических трат.

Владельцам мобильных телефонов предлагают самые разнообразные услуги. Упомяну, например, те, что наверняка понравились бы жителям и гостям столицы и других крупных российских городов: так, в Германии с помощью «мобильника» можно узнать адрес ближайшей бензоколонки, выбрать кафе или ресторан по своему вкусу и кошельку, отыскать работающий банкомат, найти подходящую гостиницу, осведомиться, где здесь туалет, и даже выяснить, где в эту минуту находится ваш близкий знакомый. Так телефон превращается в подлинную нить Ариадны, способную вывести вас из лабиринта города. Мегаполис становится прозрачным не только для вашего голоса, но и для вас самих.

Меняются не только функции телефона, но и его внешний вид. Известный японский дизайнер Тосиро Иидзука предлагает проектировать мобильные телефоны на самые разные вкусы. По его словам, для коммерсанта подошел бы телефон в виде фломастера; для домохозяйки – в виде клипсы, которую можно пристегнуть к фартуку. Наконец, телефон для девушек должен напоминать косметический набор: можно красить губки и болтать с подругой. Со временем «мобильник» станет частью нашей одежды и не будет больше напоминать привычный нам аппарат.

Как он изменил наш мир… Как он изменит наш мир!

– Что? Звонок? Ирина Михайловна, я подойду… Алло! Добрый день! Редакция «Знание – сила»… Вы по поводу второго номера? Мы ошиблись? Вы получили журнал не 14 февраля, а восемнадцатого? Валентинов день прошел? Все равно, позвоните любимому человеку! Ведь рядом с вами – этот удивительный прибор XIX – XX – XXI веков: телефон, нить Ариадны в каменных джунглях и дебрях страны.

Наталия Федотова

Двойной юбилей

7 февраля в Екатеринбурге торжественно отмечали значительное событие, имеющее прямое отношение к науке, – вручение четырем академикам Российской академии наук знаменитых Демидовских премий 2002 года. Знамениты они и своей необычной историей, и, конечно же, именами выдающихся ученых, ставших их лауреатами.

Семейство Демидовых – зачинателей горного дела в России – известно с конца XVII столетия. К началу XIX века многочисленные заводы Демидовых давали уже четверть всего производства чугуна в России. Недаром еще в 1726 году семья получила потомственное дворянство. Один из членов этой широко известной семьи, Николай Павлович Демидов, отнюдь не будучи ученым, рискнул обратиться к императору с предложением создать научный Демидовский фонд и вручать премии выдающимся ученым. 17 апреля 1832 года можно считать днем рождения этого начинания. Следует добавить, что, согласно завещанию, фонд был обязан выплачивать премии в течение двадцати пяти лет. Скончался учредитель премий в 1841 году, но до 1862 года его завещание неукоснительно выполняли. Кстати, известный профессор, хирург Николай Иванович Пирогов получил премию трижды.

Кто бы мог подумать, что спустя полтора века, в 1993 году, Демидовские премии будут возобновлены и станут одними из самых престижных, а инициатором этого возрождения станет нынешний лауреат Геннадий Андреевич Месяц. За последнее десятилетие эту награду получили 35 таких выдающихся ученых, как Ю.А. Карпов, Б. В. Раушенбах, С. В. Вонсовский, Н.А. Толстой, В.Л. Янин, П.Н. Кропоткин… Кстати, многие из них были постоянными авторами нашего журнала.

Среди лауреатов 2002 года люди самых разных профессий. Первым юристом, получившим Демидовскую премию, стал академик Владимир Николаевич Кудрявцев, крупнейший специалист в области уголовного права, криминологии, социологии права, автор более пятисот научных работ, многие из которых переведены в Италии, Японии, Венгрии, Польше, Болгарии и Чехословакии. Владимир Николаевич принадлежит к числу тех ученых-юристов, кто в послевоенное время возглавил работу по коренному обновлению отечественного законодательства, ликвидации последствий нарушения законности в сталинское время, возрождению и упрочению демократических начал судопроизводства и уголовной юстиции. Он один из основателей отечественной криминологии, которая до 50-х годов вообще не развивалась.

Сегодня, когда одной из самых острых социальных проблем стал международный терроризм и при этом во всем мире нет никаких разработок по этой теме, он принимает активное участие в недавно созданном Общественном научном совете по проблемам борьбы с международным терроризмом. Очевидно, что одной военной техникой терроризм не победить, нужны целые серии профилактических мер и глубокое понимание основы экстремизма.

Современный Пирогов – гак называют академика Виктора Сергеевича Савельева, получившего премию за выдающийся вклад в развитие кардио– и сосудистой хирургии, а также за решение проблем флебологии, которые он первым в нашей стране начал всесторонне изучать. Виктор Сергеевич создал крупную хирургическую школу, которую отличают подлинное новаторство и постоянный творческий поиск. Им подготовлено более 60 докторов и 150 кандидатов наук.

За выдающийся вклад в развитие математики, квантовой механики, теории струн и солитонов Демидовская премия присуждена академику Людвигу Дмитриевичу Фаддееву, сыну известных отечественных математиков Дмитрия Константиновича и Веры Николаевны Фаддеевых. Ему удалось решить классическую задачу трех тел в квантовой механике – так называемые уравнения Фаддеева. Научные достижения Людвига Дмитриевича получили широкое признание в нашей стране и за рубежом. Он лауреат Государственной премии Российской Федерации, премии имени А.П. Карпинского, премии имени Д. Хайнемана Американского физического общества. Удостоен Золотой медали РАН имени Л. Эйлера, медали Макса Планка, является иностранным членом академий ведущих стран мира: США, Франции, Швеции, Аргентины, Китая, Финляндии и других. Сегодня Людвиг Дмитриевич возглавляет Национальный комитет математиков России и созданный им Международный математический институт имени Л. Эйлера в Санкт-Петербурге.

В протоколе заседания попечительского совета Научного Демидовского фонда заслуги академика Геннадия Андреевича Месяца сформулированы лаконично: за выдающийся вклад в развитие электрофизики. Но вклад этот очень многообразен. Научная карьера Геннадия Андреевича началась еще в стенах Томского политехнического института, который он окончил в 1958 году. Его эксперименты показали, что время коммутации уменьшается с ростом напряженности электрического поля значительно быстрее теоретически предсказанного ранее. Это явление и все, что с ним связано, стало новым направлением в данной области исследований. Именно оно определило всю его дальнейшую научную деятельность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника и электроника и по сей день остаются для Геннадия Андреевича сферой его научных интересов. В этой области он один из признанных научных лидеров в мире.

И еще одна немаловажная особенность этого ученого – он замечательный организатор науки. По его словам, от студента до академика он был связан с Томском, где с 1977 по 1986 год возглавлял созданный им Институт сильноточной электроники. Недаром он является почетным гражданином Томской области. В 1987 году по инициативе Г.А. Месяца было основано Уральское отделение АН СССР, которое он и возглавил. В этом же году его избирают вице– президентом АН СССР. Под его руководством созданы новые научные центры и институты в Сыктывкаре, Перми, Ижевске, Челябинске, Оренбурге, Архангельске, Уфе и Екатеринбурге.

Так уж сейчас совпали даты, что вполне можно отмечать юбилей Демидовских премий, причем двойной, поскольку имена нынешних лауреатов впервые были названы в конце 2002 года, спустя 170 лет с зарождения Демидовских премий, а вручали премии уже в 2003 году, через десять лет после их возобновления. С юбилеем вас!

В Фокусе открытия

Ал Бухбиндер

Бесклапанный насос

Это явление известно давно. Берется жесткая, но все еще сгибаемая трубка, концы ее соединяются коротким куском более гибкой трубки, образующей петлю, которая заполняется жидкостью. Затем ритмично сжимают и расслабляют гибкую секцию, наблюдая за движением жидкости. Казалось бы, она должна «отпрянуть» в стороны от пережатого участка, а затем вернуться обратно. Но нет, странным образом жидкость начинает двигаться в одном направлении по всему кольцу.

До сих пор никто не понимает, как такое примитивное устройство действует без всяких клапанов. Решить эту загадку попыталась математик из Нью-Йорка Юнок Янг. Еще в бытность студенткой она построила компьютерную модель этого «бесоапанного насоса». Программа имитировала детали тех сложных взаимодействий, которые возникают между жидкостью и стенками трубки, когда ее гибкий сегмент ритмически сжимается и освобождается. Результаты прогонки программы подтвердили ожидания: «жидкость» двигалась в одном направлении, как велогонщик по треку.

Янг меняла на своей модели частоту сжатия трубки. Вначале, как и ожидалось, увеличение частоты сжатий приводило к ускорению движения жидкости. Но затем выявилось нечто удивительное. При дальнейшем росте частоты поток стал замедляться. В конце концов, при скорости порядка трех сжатий в секунду он остановился, а затем начал двигаться в обратном направлении. При более высоких частотах скорость потока снова увеличилась, затем опять упала и при пяти сжатиях в секунду вновь поменяла направление. Так продолжалось и при дальнейшем увеличении частоты сжатия. Это было открытие. За четыреста лет применения бесклапанных насосов никто никогда не сообщал о таком явлении. Следовало проверить его на опыте – только прямой эксперимент мог бы показать, происходит ли то же самое в реальной трубке.

К счастью, Математический институт имени Куранта при Нью– Йоркском университете, где работала Янг, – одно из немногих математических исследовательских учреждений, где есть своя экспериментальная лаборатория. В ней был немедленно собран бесклапанный насос и… эксперимент показал ту же картину: по мере увеличения частоты сжатия резиновой секции насоса жидкость в нем то и дело меняла направление своего кольцевого движения.

Сегодня, перейдя на работу в Национальную лабораторию в Теннесси, Янг продолжает разгадывать тайну удивительного насоса. Как показывает компьютерная модель, каждое сдавливание гибкого сегмента посылает вдоль трубки волну сжатия. Это, полагает Янг, может двигать жидкость по круту подобно тому, как ритмические перистальтические движения мускулов продвигают пищу вдоль кишечника. Но это не объясняет, почему при увеличении частоты сжатий движение жидкости замедляется и затем меняет направление на обратное.

Вскрытие этого механизма стоит того тяжелого труда, который собираются вложить исследователи, поскольку может помочь в решении важных реальных проблем. Так, например, некоторые моллюски – птероподы – используют для плавания метод, напоминающий работу бесклапанного насоса. Биологи до смерти хотели бы знать, как они это делают. Намечается также перспектива применения этих насосов для изучения циркуляции в человеческом организме. Дело в том, что на третьей – четвертой неделе беременности у человеческого зародыша уже происходит циркуляция жидкости, хотя его бьющееся сердце еще не имеет клапанов. «Бесклапанный насос» должен быть как-то замешан и в этом.

Но наиболее заманчивые перспективы его применения относятся к массированию грудной клетки, которое часто составляет единственную надежду на спасение человека, пораженного тяжелым сердечным инфарктом или электрическим шоком. Хотя такое массирование применяется для спасения жизней уже в течение 40 лет, врачи все еще не совсем понимают, в чем состоит его действие. Возможно, при этом сердце играет роль пассивного проводника крови, подобного жесткой секции бесклапанного насоса.

Этот последний вывод делает открытие Янг жизненно важным. При неверно выбранной частоте массированная кровь может совсем остановиться или даже потечь в неправильном направлении – с опасными последствиями для человека. В настоящее время Янг изучает этот процесс на компьютерной модели сердечной деятельности. Если она преуспеет, результатом будут рекомендации по на и лучшему выполнению сердечно– легочной реанимации. И тогда ее странное открытие сможет помочь спасению человеческой жизни.

Ирина Прусс