Текст книги "Юный техник, 2009 № 01"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Смешные премии, которые заставляют задуматься

Загадка запутанных струн, уникальные способности плазмодиев, воздействие хруста картофельных чипсов на потребителей – вот лишь некоторые из тем, изучение которых сделало исследователей разных стран лауреатами Игнобелевской премии 2008 года.

Напомним, что эта награда, представляющая собой некий шарж на настоящие Нобелевские премии, была учреждена в 1991 году редактором «Журнала невоспроизводимых результатов» (теперь он называется «Анналы невероятных исследований») Марком Абрахамсом. Денежных призов лауреаты не получают, нет и четкого перечня научных дисциплин – он лишь в общих чертах повторяет нобелевский.

Однако церемония, проводимая в Гарварде накануне нобелевской недели, ежегодно привлекает все большее внимание.

И дело не только в том, что свои памятные призы лауреаты Игнобеля получают из рук настоящих нобелевских лауреатов. Изюминка, пожалуй, в ставших уже знаменитыми «Игнобелевских лекциях 24/7». Суть их такова: лауреат должен суметь и успеть изложить смысл своей работы в 7 словах всего за 24 секунды.

Популярность Игнобелевских премий стремительно растет еще и потому, что отобранные работы, хотя и необычные, но не такие уж и бессмысленные. Это поняли и организаторы. Если раньше они чествовали ученых за открытия, «которые не могут или не должны воспроизводиться», то теперь придерживаются более корректной формулировки – «за достижения, которые сначала вызывают смех, а потом заставляют задуматься».

Здесь мы расскажем лишь о тех премиях, которые, так или иначе, имеют отношение к науке и технике.

Итак, премию в области медицины получили исследователи под руководством Дэна Арьели из Университета Дьюка в США, которые провели такой эксперимент. Добровольцам в двух группах говорили, что хотят испробовать на них новое болеутоляющее. При этом первой группе сообщали, что лекарство очень дорогое. Пациентам второй группы сказали, что таблетки дешевые. После этого испытуемым наносили удар электрическим током.

Результат вы и сами можете предсказать. На большинство испытуемых первой группы лекарство подействовало. А вот во второй группе таблетки не помогли никому. Между тем в обоих случаях добровольцы получали таблетки, состоявшие из обыкновенного крахмала. Такова сила внушения.

Массимилиано Дзампини (Университет Тренто) и Чарлз Спенс (Оксфордский университет) исследовали… хруст картофельных чипсов. Ученые выяснили, что именно по звуку потребители чипсов делают вывод о свежести продукта. Предлагая испытуемым картофельные чипсы, они электронным способом меняли звук хруста. В зависимости от этого испытуемый считал чипсы более или менее свежими, чем они были на самом деле. Таким образом, у производителей появилась еще одна возможность продвигать свою продукцию.

Хруст картофельных чипсов – не свидетельство их свежести.

Лауреатами в области физики стали американцы Дориан Рэймер и Дуглас Смит из Калифорнийского университета в Сан-Диего. В октябре 2007 года они опубликовали исследование под названием «Спонтанное спутывание в узел колеблющейся струны». Используя математическую теорию, ученые доказали, что длинные и гибкие струны, если их интенсивно встряхивать, спутаются в узел быстро, а короткие и жесткие струны, если их не трогать, в узел, скорее всего, не спутаются совсем.

Шнуры и струны имеют свойства запутываться.

Группа японских ученых под руководством Тосиюки Накагаки (Университет Хоккайдо) и примкнувший к ним Агота Тот из Сегедского университета (Венгрия) стали лауреатами премии по биологии за многолетние исследования плазмодиев. Так называется слизистая масса грибов-миксомицетов. Величина плазмодиев колеблется от 2–3 кв. мм до 1,5 кв. м.

Но главное – не размеры. Оказывается, плазмодии в состоянии передвигаться при помощи выростов протоплазмы – псевдоподиев. Причем, как заметили нынешние лауреаты, плазмодий Physarum polycephalumспособен совершать… осмысленные поступки. «Если расположить источники пищи в двух противоположных направлениях, плазмодий изменит свою форму, выпустив псевдоподии таким образом, чтобы соединить эти источники пищи», – писали ученые в журнале Natureв 2000 году. Причем всякий раз плазмодий выбирает кратчайший путь к еде.

Согласитесь, здесь есть над чем задуматься: феноменальные способности проявляет организм, у которого не обнаружено ни мозга, ни органов чувств…

Таблетки-обманки.

Разумны ли плазмодии?

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Можно ли пройти сквозь стену?

В фантастической повести братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу» многие сотрудники НИИ чародейства и волшебства умеют проходить сквозь стены. Каким образом? Нужно только очень сильно захотеть, разогнаться и…

Какой-то смысл здесь, казалось бы, есть: атомы в кристаллической решетке любого вещества занимают сравнительно немного места, а между ними достаточно пространства, чтобы в эти промежутки могли без помех пройти атомы другого тела.

Все вроде бы понятно. Но на практике никакие объяснения и ускорения не помогают. Даже луч света далеко не всегда может пробиться через ту или иную преграду. Впрочем, иногда может, причем даже сквозь непрозрачную.

Недавно физики из Твентского университета в Нидерландах и в самом деле заставили лазерный луч пройти через толстый слой непрозрачного материала.

Оговоримся: этот эксперимент удается повторить далеко не с каждым веществом. Если оно активно поглощает свет, то ничего не получится. Однако есть обширный класс веществ – обычная бумага, молоко или белая краска, – которые почти не поглощают свет, зато сильно его отражают и рассеивают. Большинство фотонов при этом, многократно изменив направление движения, вылетают обратно. Вот, кстати, почему бумага или белая краска почти весь свет отражают.

Но еще в 80-е годы XX века теоретики показали, что даже в таких «случайно неоднородных средах» всегда найдутся «открытые каналы», по которым часть электромагнитного излучения (в том числе и света) все же проходит насквозь. Это так называемый тоннельный эффект.

Конечно, чем толще слой, тем меньше каналов, но часть из них остается при любой толщине. При обычном освещении доля прошедшего света крайне мала, каналы возникают редко и нерегулярно, поэтому отыскать их в эксперименте очень трудно.

Теперь ученые нашли способ это проделать. Они облучали красным лазером слой из гранул оксида цинка, который художники используют в составе цинковых белил, и фиксировали прошедший сквозь слой свет цифровой видеокамерой. На пути лазера перед образцом устанавливался пространственный модулятор на жидких кристаллах, который мог изменять поляризацию луча.

Далее с помощью сигнала обратной связи с цифровой камеры фронт луча подстраивали так, чтобы максимально увеличить пропускание света образцом, и таким образом проницаемость удалось увеличить ни много ни мало на 44 %!

Ученые считают, что полученные результаты прекрасно согласуются с теорией, которая предсказывает, что предельная величина пропускания случайного слоя равна 2/3 исходного излучения вне зависимости от толщины преграды.

Эксперименты голландцев внушают большие надежды. Сильно рассеивающие материалы встречаются довольно часто. Кроме того, полученные результаты справедливы не только для света, но и для радиоволн, звуковых колебаний и даже электронов, которые, с точки зрения квантовой теории, тоже являются электромагнитными волнами.

Электроны могут рассеиваться на примесях в полупроводниках или в очень тонких проводниках современных чипов. Подстройкой волнового фронта, наверное, можно будет увеличить прохождение радиоволн через атмосферу, повысить эффективность облучения тканей при терапии, а также чувствительность ультразвуковых локаторов. «Трудно предвидеть все возможные приложения, но, похоже, они не заставят себя долго ждать», – пишут по этому поводу сами экспериментаторы.

…Ну, а когда люди научат проходить сквозь стену или иную преграду не только световые лучи, но и самих себя? Наверное, не раньше, чем появятся первые практические установки по телепортации. В них и будет происходить разложение материального тела в электромагнитные колебания, которые затем будут мгновенно транслироваться на любые расстояния, невзирая на преграды.

Максим ЯБЛОКОВ

НАШИ ЧЕМПИОНЫ
Анастасия из Прохладного

Позвольте представить вам еще одного, уже третьего по счету, чемпиона нашего «Приза номера» – Анастасию Никитскую из г. Прохладного, что в Кабардино-Балкарской Республике. По нашей просьбе она немного рассказывает о себе.

В нашем южном городе, несмотря на его название, бывает довольно жарко. Но мы к тому уже привыкли. Учусь я в лицее № 3, куда поступила потому, что мои родители разузнали, что это лучшее учебное заведение в нашем городе, с очень хорошими учителями. Это и в самом деле так. Учиться мне нравится, и вот уже 7 лет я отличница.

Еще я люблю участвовать в разного рода конкурсах по учебным предметам. Интересуюсь географией, биологией и особенно химией. Из литературы я предпочитаю фантастику. В свободное время посещаю спортивную и музыкальную школы.

Журнал «Юный техник» начала читать недавно и сразу решила: буду каждый раз стараться отвечать на все предложенные вопросы и принимать участие в конкурсе «Приз номера».

Вообще мне нравится постоянно узнавать что-то новое. Причем я думаю, что любознательность моя не только от природы, но и еще оттого, что мои родители всегда старались отвечать на все вопросы, которые я им задавала и задаю.

Еще мне хотелось бы сказать большое спасибо нашей классной руководительнице О.И. Матвиенко. Именно благодаря ей и ее коллегам лицей, в котором учусь я и мои одноклассники, занял первое место в республике и получил звание «Лучшая школа КБР».

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Что делать с тем, что уже не нужно?

«Человечество не погибнет в ядерном кошмаре. Оно задохнется в собственных отходах». Это сказал около полувека назад известный датский физик Нильс Бор. И его тревога имеет под собой основания.

Нью-Йорк в течение суток «вырабатывает» свыше 20 000 т бытового мусора, не считая промышленных отходов. Даже рачительные и экономные японцы накапливают около 1 млн. т мусора ежегодно в одном только Токио. Из Москвы, по подсчетам специалистов, каждый год вывозится 3 млн. т бытовых отходов и примерно столько же промышленных. При этом на каждого жителя нашей страны в среднем приходится по 200–250 кг мусора в год. Это не так уж много – каждый житель ФРГ, к примеру, «вырабатывает» 600 кг мусора, а американец – все 700… Забавно, но чем богаче страна, тем больше в ней мусора.

Так или иначе, на просторах России ежегодно скапливается целая гора – около 36 млн. т мусора. И выручает нас то, что страна у нас большая…

Впрочем, даже при наших пространствах места для складирования мусора, особенно вокруг больших городов, становится все меньше. Подмосковье уже задыхается от свалок. А по мере роста благосостояния населения, как показывает зарубежный опыт, количество мусора будет нарастать. Между тем, разлагается он в природных условиях довольно медленно: бумажный пакет – около 5 лет, окурок – 12 лет, а пластиковая бутылка может остаться целехонькой целый век…

Кроме того, сами свалки становятся рассадниками всякой заразы, источниками ядовитых веществ, которые каждую весну с талыми водами попадают в реки…

С мусором определенно что-то нужно делать. Но что?

Мусорщик Шамет, герой книги К.Г. Паустовского «Золотая роза», добывал из отходов драгоценный металл самым буквальным образом. Современный технолог способен извлечь из мусора не только драгоценные металлы, но и множество других полезных вещей.

В самом деле, согласно анализу немецких специалистов бытовой мусор на 26,8 % состоит из пищевых отходов, на 19,9 – из макулатуры, на 11,6 – из стекла, на 6,1 – из пластмасс, на 5,2 – из кожи, резины, текстиля и дерева, на 3,9 – из металла. Остальные 26,5 % представляют собой собственно мусор – пыль, песок, камни…

Примерно такой же состав имеет и отечественный мусор (см. таблицу). Таким образом, перед нами пусть разнородное, но все-таки достаточно полезное промышленное сырье. Если, конечно, приложить к нему соответствующие знания и усилия.

Таблица, показывающая состав мусора в различных регионах нашей страны.

Первые попытки наладить промышленную переработку мусора уже предпринимаются. И здесь наши разработчики-технологи не отстают от зарубежных коллег. Экспериментальные мусороперерабатывающие заводы работают под Санкт-Петербургом, Нижним Новгородом, Владимиром, Москвой… Поступающий мусор сортируют, извлекают из него металл и бумагу, пластик и стекло… Все это идет затем на вторичную переработку. Из органического мусора, как уже говорилось в «ЮТ» № 7 за 2003 г., можно получать удобрения для сельского хозяйства и энергию.

Исходя из характера мусора, перерабатывающие линии могут быть оснащены набором тех или иных модулей. Скажем, если на свалке много пластиковых отходов, то в агрегатную линию обязательно включают модуль по производству гранулированного или дробленого пластика, изготовлению пластиковых труб. Много минеральных отходов – можно наладить производство плитки и черепицы. При наличии достаточного количества макулатуры стоит добавить модуль по производству оберточной бумаги или утеплителя «эковат»…

Современные технологи учли даже то обстоятельство, что на свалки попадает немало ядовитых веществ, инфекционных отходов из клиник. В таких случаях в состав линии обязательно включают установки для радиационной стерилизации отходов или высокотемпературные печи, в которых при температуре 1400 °C обеззараживаются любые материалы.

Принципиальная схема переработки отходов на заключительном этапе:

_{1– конвейер: 2– узел загрузки печи; 3– плавильный агрегат (печь Ванюкова); 4– шлак, пригодный дли производства стройматериалов; 5– котел-утилизатор; 6– сухой электрофильтр; 7– дымосос; 8– скруббер; 9– мокрый электрофильтр; 10– труба.}

Словом, с чисто технологическими трудностями наши специалисты, можно считать, справляются. Остались трудности организационные. Оказывается, на официальные места вывоза мусора, называемые санитарными полигонами, поступает не более половины всех столичных отходов. А в переработку идет, как подсчитали специалисты, даже в таком передовом регионе, как Подмосковье, не более 10–15 процентов всего мусора. Остальной просто валяется на свалках, а то и вообще где попало.

Не удается пока наладить раздельный сбор мусора.

Многие люди упорно не желают утруждать себя хотя бы частичной его сортировкой, валят все в одно мусорное ведро, а затем и в один контейнер. В общем, нерешенных проблем еще немало. Однако уже то, что, пожалуй, впервые в отечественной практике их вынесли на всенародное обозрение, а технику для уборки и переработки мусора выставили в самом центре столицы, на Васильевском спуске, где проходила выставка современного коммунального оборудования, как-то обнадеживает. Возможно, теперь за эту проблему возьмутся всерьез.

Хотелось бы на то надеяться.

В. ФИН

У СОРОКИ НА XBOCTЕ

СЛОНОВИЙ ТЕЛЕГРАФ. Мы между собой обычно держим связь с помощью мобильного телефона или радиосвязи. А вот слоны для связи с родичами используют своеобразный барабан тамтам, используя его дробь для передачи информации. Как показали исследования, проведенные в зоопарке Флориды, в случае необходимости слон стучит ногой но сухой земле, и эти вибрации передаются на несколько километров, сообщая другим животным стада о грозящей опасности.

Кроме того, слоны, оказывается, могут урчать в сверхнизком, инфразвуковом диапазоне. И эти сигналы тоже передаются по воздуху на расстояние более 3 км. Причем слоны таким образом умеют передавать информацию о местонахождении и составе стада, нахождении пищи, водопоя и другие необходимые сведения.

«СОЛОМКА», КОТОРАЯ ВСЕГДА С ТОБОЙ. «Знать бы, где упасть, соломку б подстелил», – говорит известная русская пословица. Ее принцип, как ни странно, использовали японские конструкторы. И создали подушки безопасности для… пешеходов!

Такие подушки в сдутом состоянии компактно уложены в легкий и удобный жилет. При падении специальный датчик положения автоматически приводит в действие клапан баллона со сжатым газом, который моментально надувает подушки – одну спереди, другую сзади. И человеку при приземлении уже не грозят тяжелые травмы.

ЛЯГУШИНОЕ ОРУЖИЕ. Неожиданное открытие сделали американские зоологи, изучавшие в Камеруне африканских лягушек. Оказалось, что местные земноводные далеко не столь безобидны, как их сородичи средних широт.

«Нам удалось обнаружить, по крайней мере, 11 разновидностей лягушек, которые способны защищать себя, – пишут в своем отчете исследователи. – Например, некоторые виды в случае опасности способны выпускать из-под кожи шипы и наносить ими довольно болезненные повреждения своим противникам. Кроме того, есть и такие лягушки, кожа которых покрыта настолько опасным ядом, что их лучше не брать в руки»…

Интересно, что местные жители, включая детей, хорошо осведомлены об особенностях местной фауны. А охотники даже смазывают наконечники своих стрел лягушиным ядом.

ЗАПРЕТ НА ШЛЕПАНЦЫ. Австрийским медикам запретили носить на работе удобные пластиковые шлепанцы-кроксы. «Эта обувь, весьма популярная в Европе, вызвала серьезную озабоченность ученых, – сказал журналистам чиновник Петер Вельфль, с чьей легкой руки был принят запрет. – Проведенное по нашему заказу исследование доказало, что кроксы изготовлены из материалов, не обладающих антистатическими свойствами. Это означает, что они могут порождать разряды статического электричества, приводящие к сбоям в работе больничного оборудования, включая системы жизнеобеспечения».

УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Республика рыжих

Недавно ученые нашли место в России, где процент рыжеволосых больше, чем даже в Ирландии, население которой считается самым рыжим в мире.

Рыжих почему-то не любят. И, между прочим, зря. Именно среди рыжих, как показывает статистика, встречается наибольший процент людей талантливых, тонко чувствующих. Вспомним хотя бы гения Средневековья Леонардо да Винчи, Галилео Галилея. А всеми любимый писатель Кир Булычев… А всемирно известная актриса Николь Кидман…

Более того, есть, оказывается, на Земле места, где рыжих так много, что даже на улице это бросается в глаза.

Например, самый рыжий регион в нашей стране и, быть может, на всей планете – Республика Удмуртия. Это выяснили ученые местного университета на основании вычисления так называемого «индекса рыжести». Он в республике составил 70 %, в то время как в среднем по России, да и по всему миру редко где превышает 40 %.

Это не значит, что подавляющая часть населения республики – рыжеголовые. Сам индекс высчитывается по-особому. По словам профессора Удмуртского госуниверситета Юрия Перевощикова, принимавшего участие в работе, делалось это так. Населению республики раздали специальные анкеты, в которых людям предлагалось указать сведения о своей родословной. Причем помимо имен и фамилий предков нужно было вспомнить их национальную принадлежность, а также цвет волос, глаз и другие особенности внешнего облика. При этом выяснилось, что если человек указывал, что какой-то из его предков удмурт, то в 70 % случаев оказывалось, что он же и рыжеволосый.

Но почему так получилось? По мнению доктора исторических наук, заведующего кафедрой этнологии и регионоведения Удмуртского государственнрго университета Владимира Владыкина и его коллег, дело здесь вот в чем.

Антропологи и этнографы давно» склоняются к мнению, что рыжие – потомки самых древних людей на Земле. Причем одни считают, что рыжими были неандертальцы, другие указывают на кроманьонцев, а некоторые даже полагают, что рыжий ген был некогда занесен на Землю экспедицией инопланетян! Так или иначе, но ген этот является одним из самых устойчивых и старых во всем наборе человеческих хромосом.

Удмурты же, по мнению историков, – потомки полумифического народа будинов, упоминаемого еще Геродотом. Древнегреческий ученый описал будинов как «большое и многочисленное племя со светло-голубыми глазами и рыжими волосами». Причем проживал этот кочевой народ в междуречье Волги и Камы – как раз там, где находится современная Удмуртия.

Профессор Перевощиков вообще считает, что большинство рыжеволосых людей мира вышли именно из Удмуртии. В том числе и кельты, заселившие когда-то территории современных Шотландии, Ирландии и Уэльса, – тоже потомки будинов.

Так что рыжеволосые могут гордиться древностью своей родословной. Причем не только ею. Антропологами также отмечено, что процент талантливых людей среди рыжих и в самом деле заметно выше, чем среди брюнетов, шатенов и блондинов. Так что не случайно среди ученых, музыкантов, артистов, политиков столь много Рыжовых, Рыжиковых, Рыжковых… А также – Красновых, Красиных и Красинских. Фамилии ведь некогда давали по самой приметной черте облика того или иного человека. Да и в истории то и дело мелькают, то Эрик Рыжебородый, то Эдуард Красный, то Владимир Красное Солнышко…