355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Юный техник Журнал » Юный техник, 2000 № 02 » Текст книги (страница 3)
Юный техник, 2000 № 02
  • Текст добавлен: 1 августа 2017, 12:30

Текст книги "Юный техник, 2000 № 02"


Автор книги: Юный техник Журнал



сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 8 страниц)

ОКНО В НЕВЕДОМОЕ
Секреты под микроскопом


О том, что тропические ящерицы гекконы умеют бегать по стенам и потолку, известно давно. Но лишь сравнительно недавно исследователи поняли, на чем основано это умение. Когда на лапки ящериц взглянули через микроскоп, то обнаружили, что они словно бы ходят в кроссовках; на подошвах пальцев есть специальные роговые наросты, которые образуют словно бы протекторы-присоски. Благодаря им гекконы и могут удержаться на гладкой поверхности.

И не одни они такие хитрые. Некоторые насекомые, например самцы желто-огненных африканских жучков, тоже имеют на лапках присоски, позволяющие им удерживаться даже на стекле. А кроме того – обратите внимание, – лапка снабжена своеобразным якорем, позволяющим при необходимости цепляться за малейшие неровности.

В общем, если бы исследователи почаще обращали внимание на патенты природы, многие полезные изобретения были бы сделаны людьми значительно раньше.

Ныне этим занимаются бионики. Они рассматривают, каким образом устроены те или иные приспособления в природе, и пытаются сделать нечто подобное и в технике…


Геккон, его лапка и подошва «кроссовки».

ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Левитация против гравитации

Увидел в газете фотографию то ли летящего, то ли просто висящего в воздухе человека. Неужто ученые разгадали секрет Ариэля? Могут ли действительно люди летать наяву, словно во сне?

Игорь Самохин,

г. Тверь


Осторожно, подделка!

Такую фотографию при желании может изготовить даже начинающий фотолюбитель, не говоря уже об асах фотографии, вооруженных современными компьютерами. Достаточно впечатать в фотографию с чистым участком неба фигуру отдельно снятого на белом фоне человека, и вот он уже как бы повис в воздухе. Левитирует…

Однако заметьте, даже всемирно известный фокусник Дэвид Копперфильд не утверждает, что летает на самом деле, как это можно себе представить, побывав на его выступлении. Его полеты – не более, чем ловкий фокус, основанный на знании и умелом применении законов физики.

Как именно такой артист выполняет фокус, он никому не рассказывает. Однако можно предположить, что тут не обошлось либо без тончайших, невидимых издали нитей подвеса, либо – что еще более впечатляет – магнитной левитации.

Буквальное значение слова «левитация» – подъем. В Британской энциклопедии так определяется возможность подъема какого-либо тела (в том числе и человеческого) без контакта с чем бы то ни было.

В технический же обиход оно вошло сравнительно недавно, в связи с попытками создания транспорта на магнитной подушке. Суть такой «подушки» можно понять из наглядного опыта, часто демонстрируемого в школе: два кольцевых постоянных магнита надевают на стеклянную палочку, поставленную вертикально. Верхний из магнитов повисает в воздухе.

Однако такая система неустойчива. Стоит убрать палочку – и верхний магнит упадет. Инженерам также приходится прилагать немало усилий, чтобы стабилизировать магнитную подушку, заставляя «парить» железнодорожный вагон или – если речь идет о фокуснике – его магнитный жилет.

О таком фокусе, а также о левитирующем волчке, который принес в редакцию изобретатель А.Кушелев, мы уже рассказывали (см. «ЮТ» № 11 за 1997 год). И сегодня неспроста возвращаемся к теме. В том же номере «ЮТ», если помните, рассказывалось о впечатляющих экспериментах российского физика Евгения Подклетнова и его коллег, вроде бы заставивших левитировать немагнитные предметы и даже живые существа, включая подопытную лягушку.

С той поры прошло полтора года. И вот недавно мы узнали, что Национальное агентство по освоению космического пространства США (НАСА) выделило 600 тыс. долларов на создание защитного экрана от силы земного притяжения. В основу работ положены идеи российского физика Евгения Подклетного, переехавшего по такому случаю из финского города Тампере, где он начинал свои опыты, за океан, в Центр космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама.

Более того, авторитетнейший научный журнал «Нью сайентист» сообщает, что НАСА намерено действительно проверить спорные опыты русского ученого, который заявил, что открыл вещество, уменьшающее силу тяготения.

– Давайте и мы попробуем разобраться, что к чему.


Сделать подобный фотомонтаж с висящим в воздухе человеком – по плечу многим фотолюбителям.


А вот это уже не фокус. Кольцо действительно висит в воздухе под воздействием мощных магнитов.


Приключения с диском

Когда в 1988 году Евгения Подклетнова пригласили в Финляндию, в университет Тампере, для работы над докторской диссертацией, за плечами у него было полтора десятка лет работы в Институте высоких температур РАН. С собой физик привез диск из сверхпроводника, который изготовил из расплава оксидов меди, иттрия и бария. В диаметре диск достигал почти 30 сантиметров.

Американцы, по их признанию, отстают от нас в изготовлении таких дисков – у них нет дисков диаметром более 15 сантиметров.

По словам исследователя, открытие было сделано случайно, когда диск охладили до температуры сверхпроводимости с помощью жидкого гелия и раскрутили электромагнитными полями. В этот момент в лаборатории кто-то закурил, и все увидели, как облако табачного дыма стягивается к диску и столбом медленно поднимается к потолку.

Подклетнов продолжил опыты. Оказалось, что все предметы, помещенные над диском – будь они из железа, бумаги, меди, глины, стекла, – теряли в весе два процента. Это не так уж мало: столбик из 100 дисков уменьшил бы вес помещенного над ним предмета почти в 10 раз. Вместе с финским соавтором Подклетнов отправил статью об открытии в британский журнал «Джорнэл оф физик». С этого момента начались злоключения.

Английским газетчикам стало известно о сенсационной статье, и в сентябре 1995 года в «Санди телеграф» вышла разгромная заметка о сомнительных опытах. Руководство университета в Тампере вместо того, чтобы проверить результаты, работу запретило. Финского коллегу Подклетного вынудили отказаться от соавторства. Самого Подклетнова заставили забрать статью из редакции, а затем уволили из университета. Так он оказался изобретателем-одиночкой, а эффект уменьшения веса, названный его именем, приобрел скандальную известность.


Эффект снежного кома

В конце XX века, в эпоху Интернета, информация распространяется быстро. О работе российского физика узнали тысячи людей, и многие из них решили продолжить опыты Подклетнова. Пожалуй, дальше всех продвинулся Джон Шнурер из штата Огайо. Он заявил, что воспроизвел эффект Подклетнова и достиг нового рекорда – уменьшил силу гравитации на 5 процентов.

Правда, очевидцы утверждают, что в их присутствии опыт не получается. Весы качаются под действием пузырьков кипящего жидкого азота, и при желании можно увидеть какой угодно результат.

Но среди сторонников Подклетнова есть и профессионалы. Самый активный – итальянский физик Джованни Моданезе. В настоящее время он работает в университете города Тренто (Италия). Вопреки мнению многих коллег, Моданезе считает, что сверхпроводник действительно способен как бы поглощать гравитацию и тем самым освобождать экранируемые объекты от власти силы тяжести.

Еще раньше о волшебном антигравитационном экране начали подумывать физики-теоретики из университета в Хантсвилле (Алабама) – Дуглас Торр и Нинь Ли. Первая их статья на эту тему датирована 1990 годом. По их настоянию в НАСА после сообщения об эффекте Подклетнова была немедленно организована научная группа для опытов с гравитацией. Потом Дуглас Торр перехал в другой штат и начал самостоятельные исследования. Он увлекся совсем странными вещами и договорился до того, что будто бы изобрел «генератор гравитации», способный послать силовой луч в любом заданном направлении. Но его заявления мало кто воспринимает всерьез. Что касается доктора физики Нинь Ли, то она продолжает работу в НАСА.

Эксперимент в НАСА по проверке эффекта Подклетнова готовили с тщательностью, на какую способны лишь физики высшего класса. Достаточно сказать, что приборы способны измерить гравитацию с точностью до восьмого знака. В опытах задействованы 6 космических спутников, которые учитывают слабые изменения гравитационного поля Земли, вызванные приливами и отливами. Гравитацию измеряли в вакууме, в огромном металлическом ящике, экранированном от электромагнитного поля.

Оказалось, что вес предметов над сверхпроводящим диском если и уменьшается, то мало. Не на два процента, как сообщил Подклетнов, а в миллион раз меньше. Обескураженные американцы пригласили нашего физика в США.

Причина неудачи, по его мнению, заключается в том, что экспериментаторы работали с неподвижным диском, кроме того, с диском маленьким. Поэтому было решено сделать диск в два раза больше.

В феврале этого года НАСА предоставило одной из компаний 70 тысяч долларов с условием: если удастся сделать такой же диск, как в России, величина вознаграждения возрастет до 750 тысяч долларов. Наверное, приобретение диска в нашей стране обошлось бы дешевле. Но гордые американцы решили сделать его сами. На карту поставлены большие деньги и престиж.


Много шума из ничего?

Кстати, российские физики относятся ко всей этой шумихе весьма скептически. Например, академик Виталий Гинзбург – один из создателей теории сверхпроводимости – полагает, что экранов от гравитации создать нельзя, таков вывод из общей теории относительности. В Институте физических проблем им. П.Л.Капицы к шумихе, связанной с экспериментами по выявлению «эффекта Подклетнова», также относятся неодобрительно. По словам профессора Максима Кагана выходит, что уравнения Эйнштейна в принципе допускают взаимодействие электромагнитных и гравитационных полей. Но для того чтобы такое взаимодействие стало заметным, нужна колоссальная электромагнитная энергия покоя. То есть, говоря проще, необходимы электрические токи на очень много порядков выше тех, что достижимы в современных лабораториях. Поэтому сегодня нет реальных возможностей изменять в эксперименте гравитационное взаимодействие.

Так что, вполне возможно, НАСА выкладывает деньги лишь с одной-единственной прагматической целью – ликвидировать американское отставание в изготовлении дисков из сверхпроводника. А получится ли что из затеи с экспериментами Подклетнова – это уже дело второе.

Хорошему сверхпроводнику и без того применение найдется…

С. ОЛЕГОВ

Художник Ю. САРАФАНОВ

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ


ЧЕРНОКОЖИЕ АМАЗОНКИ. Отважные амазонки, побеждавшие в битвах суровых мужчин, – отнюдь не плод воображения древних греков. Девы-воительницы действительно существовали. Только в отличие от мифических, обитали они не в предгорьях Кавказа и даже не в бассейне реки Амазонки, а в Западной Африке.

К такому выводу пришли американские историки, работавшие в этом регионе. По их мнению, на протяжении столетий женская армия была обычным явлением в государстве Дагомея, которое располагалось на территории современного Бенина. Создана она была при короле Агадже, правившем с 1673 по 1732 год. Первая же боевая операция женского войска увенчалась успехом: в результате стремительного рейда чернокожие амазонки захватили важный порт на побережье Гвинейского залива. Славная победа позволила властителю Дагомеи значительно увеличить поставки работорговцам «живого товара» – главного источника доходов королевской казны.

В дальнейшем женская армия также не подводила ни короля, ни его наследников. Известны десятки случаев, когда бравые воительницы заставляли с позором бежать с поля боя противников-мужчин. Дагомейские амазонки искусно владели копьями и луками, не раздумывая, вступали в рукопашные схватки.

Девы-воительницы исправно несли службу при королевском дворе Дагомеи до тех пор, пока в конке XIX века государство не было завоевано французскими колонизаторами. Впервые об африканских амазонках поведал миру знаменитый британский путешественник и дипломат прошлого столетня Ричард Бертон.

Любопытно, что в наши дни лидер другого африканского государства – Ливни – Муамар Каддафи сформировал собственный отряд телохранителей исключительно из женщин. Есть женщины-телохранительницы и в охране многих других правителей современного мира, включая президента CШA.

ВОТ ТАК ПОТЕПЛЕНИЕ. Самое значительное потепление за последние 100 млн. лет произошло вскоре после окончания эпохи динозавров. Оно было вызвано мощными выбросами метана с океанского дна в верхние слои воды и воздуха. Так считают климатологи Австралии и США, опубликовавшие результаты своих исследовании в журнале «Сайнс».

Согласно оценкам Джералда Диккенса и его коллег, 55 мл и. лет тому назад среднегодовая температура земной поверхности за сравнительно короткое время выросла на 5–6 градусов. «Это произошло потому, что в атмосфере стало намного больше углекислого газа, образовавшегося в результате окисления метана», – полагает ученый.

Одним из результатов потепления оказалось резкое увеличение числа млекопитающих и разнообразие их видов. Именно в этот период возникли первые приматы, эволюция которых со временем и привела к появлению человека.

МЕСТО РАБОТЫ – АСТЕРОИД. «В скором времени полезные ископаемые человечество будет добывать не под, а над Землей, – пишет английская газета «Санди телеграф». – А местом разработки может стать обыкновенный астероид».

Среди нескольких разновидностей астероидов современные астрономы выделяют так называемые карбонатные, состоящие из множества углеродистых соединений, а также железа, никеля и других полезных элементов. Если на таком астероиде построить небольшой перерабатывающий завод, он сможет производить, помимо сырья для металлургии, водород, метан и этиловый спирт, азот и кислород, сернистый ангидрид для химической промышленности, а также воду.

Подсчитано, что запасы воды в нашей планетной системе составляют примерно 287 млрд. куб. км. Это куб с ребром в 6500 км, в котором легко поместится сама Земля. При нынешних темпах роста населения вскоре потребуется и вода космическая, которой а окрестностях Солнца, как оказывается, хватит на 1000 млрд. человек.

«ПОД КОЛПАКОМ» – ТЮЛЕНИ. По информации журнала «Сайнс», группа Рэндала Дэвиса из Техасского университета применила шпионскую технику для слежки за тюленями Уэдделла, проводившими большую часть своей жизни под антарктическим льдом и потому почти недоступными для наблюдений.

Исследователи изловили несколько крупных, но добродушных животных и нацепили им на головы миниатюрные аппараты, которые сочетают в себе видеокамеру, подслушивающее устройство и датчики, фиксирующие скорость течения, глубину, частоту ударов плавников.

Благодаря этому получили информацию об образе жизни животных. Например, выяснили, что во время подводной охоты тюлени полагаются а основном на зрение.

Приборы также показали, что тюлени могут находиться под водой гораздо дольше, чем предполагали биологи, задерживая дыхание па 65–82 минуты. Циркуляция крови при этом замедляется, что позволяет сократить потребление кислорода мозгом и сердцем. Другие же органы в этот промежуток времени функционируют вообще без воздуха. Правда, при этом животные испытывают сильную боль. После такого испытания им требуется время, чтобы отдышаться и вновь приступить к охоте.

Вдохновленные успехом, Дэвис и его команда рассчитывают применить тюленей с видеокамерой для наблюдений за другими морскими животными.

СЕНСАЦИИ НАШИХ ДНЕЙ
Найдет ли маму мамонтенок?

В конце прошлого года страницы многих изданий мира обошло сообщение: исследователи собрались клонировать мамонта, отлично сохранившаяся туша которого обнаружена на севере Красноярского края. Это известие неожиданно стало поводом необычайно жарких споров и сенсационных заявлений. В чем причины новой волны интереса к судьбе лохматых великанов?


НАХОДКА ДАРИТ НАДЕЖДУ

Голову огромного животного семейство местных жителей – Жарковых – заметило еще в 1997 году. Сообщили ученым. Для определения степени сохранности находки была организована международная экспедиция, имевшая на своем вооружении даже радар.

С помощью этого прибора впервые в мировой практике удалось довольно быстро определить местоположение мамонта в мерзлом грунте.

На основании полученной информации было принято решение: тушу сохранить. Для этого пришлось вырубить гигантский куб вечной мерзлоты вместе с находящимся в нем мамонтом.

22-тонную глыбу доставили вертолетом в Хатангу, где поместили ее в ледяную яму, специально вырубленную в вечной мерзлоте, и приступили к исследованиям. Вскоре было выявлено, что мамонт Жаркова, названный так по фамилии нашедших его россиян, представляет собой взрослого самца, имевшего рост более 3 м. Погиб он около 22 тыс. лет тому назад в возрасте 47 лет.

«Туша уникальной сохранности, попавшая в руки ученых, дает надежду найти в ней неповрежденную ДНК, – загорелся идеей один из зарубежных исследователей, француз Бернар Бюиг, принявший участие в экспедиции. – Если она будет извлечена, появляется принципиальная возможность поместить эту белковую цепочку в слоновий эмбрион и имплантировать слонихе. В результате на свет может появиться мамонтенок!»

Идея нашла поддержку. И возможность ее осуществления уже тщательно изучается в одной из лабораторий США, где ранее уже проводились успешные эксперименты по клонированию из клеток замороженных тканей.

Международная группа исследователей, включающая ученых из России, Франции, Японии, США и Голландии, полна оптимизма. Она надеется приступить к эксперименту по клонированию не позже апреля 2000 года.


Помогут ли эти останки возродить лохматого великана?

КОВАРСТВО ЛЬДА

Однако далеко не все специалисты разделяют подобный оптимизм. «Все разговоры о якобы предполагаемом клонировании мамонта Жаркова, найденного в Красноярском крае, нереальны», – заявил ученый секретарь Мамонтового общества при РАН Алексей Тихонов.

По его словам, клонирование любого тела, извлеченного из вечной мерзлоты, не представляется возможным для современной науки.

Это связано с тем, что целых, неповрежденных клеток ДНК в замороженных остатках древних существ до сих пор не обнаружено. Вода, как известно, при замерзании расширяется. Причем продвижение границы замерзания от поверхности в глубь ткани сопровождается большими механическими напряжениями, буквально рвущими мембраны и внутренние структуры клеток. При этом разрушаются и оболочки лизосом – внутриклеточных образований, содержащих ферменты, способные расщеплять белки и нуклеиновые кислоты.

Именно эта особенность, кстати, заставляет живую клетку держать эти ферменты в специальных емкостях, внутренняя поверхность которых выстлана непроницаемыми для них молекулами. Однако при разрушении оболочек ферменты оказываются один на один со своими «жертвами» – молекулами биополимеров. Те и другие, не находя себе места в строгой кристаллической решетке льда, в конце концов образуют тонкие прослойки концентрированного «бульона» между ледовыми кристаллами.

Как показывают исследования, даже при температурах около минус 20 градусов по Цельсию такие прослойки составляют до 10 процентов объема замороженной живой ткани. А ведь температура почвы в северных краях падает и ниже…

Конечно, низкая температура замедляет скорость всех химических реакций, в том числе и ферментативного расщепления белков и полинуклеотидов. Но ведь не останавливает!

И за тысячелетия они успевают проделать свою разрушительную работу. Потому даже если клетки и их структура кажутся на первый взгляд невредимыми, генетический материал в них все равно оказывается разрушенным.


Главное достижение экспедиции Бернара Бюига – разработка методики извлечения мамонтов из грунта и их транспортировка.

ИДЕЯ ГОСПОДИНА КАЦУФИМИ

Еще один энтузиаст – японец Гото Кацуфими – решил взглянуть на проблему под иным углом зрения. По профессии он – ученый-селекционер.

Несколько лет назад удалось провести успешный эксперимент по оплодотворению коровы семенем мертвого быка, и родился вполне симпатичный теленок. Нельзя ли сделать нечто подобное и с мамонтами? – подумал, видимо, господин Кацуфими. Ведь на Земле и поныне живут их близкие родственники – индийские слоны, и это родство доказано биохимическими исследованиями. Так что если удастся найти в мамонтовой туше замороженные сперматозоиды, можно надеяться и на успех дальнейшего эксперимента по оплодотворению ими яйцеклетки живой индийской слонихи.

Однако сотрудники Палеонтологического института Российской академии наук, специалисты по мамонтам Ирина Доброво и Евгений Мащенко, не разделили оптимизм японца.

Идея оплодотворения индийской (точнее, азиатской) слонихи, по мнению Евгения Мащенко, теоретически заманчива, но практически не выполнима. Если мамонты погибали естественной смертью, какое-то время они оставались на поверхности при плюсовой температуре. В этих условиях достаточно 2–3 часов для того, чтобы началась деструктуризация (разрушение) белка. Если даже мамонт провалился, скажем, в трещину и сразу попал в слой вечной мерзлоты, который за прошедшие десятки тысяч лет ни разу не оттаивал, шансы на успех тоже весьма невелики: хотя генетический материал хранится в наиболее компактном и защищенном виде, для того, чтобы туша мамонтенка остыла с 38 градусов по Цельсию (нормальной температуры живого мамонта) до отрицательных величин, нужно примерно полсуток.

Этого срока вполне достаточно для необратимого разрушения клеток наиболее чувствительных тканей, в том числе и половых желез…

А ЕСЛИ ПРОЧЕСТЬ ГЕНОМ?

Поэтому в настоящее время обсуждается еще одна возможность возрождения мамонтов. Нужно, считают специалисты, произвести полную расшифровку геномов слона и мамонта с последующей заменой в слоновьей клетке всех разночтений на «мамонтовую» версию, а затем клонировать эту клетку.

По оценке, полученной на основании единственного пока расшифрованного гена мамонта (правда, не из ядра, а из митохондрий – внутриклеточных образований, имеющих собственную ДНК), в наследственных текстах древнего и современного хоботных не совпадают примерно 5–7 процентов «букв». Казалось бы, немного… Однако на деле необходимый для расшифровки и клонирования объем работы и затрат трудно даже вообразить: идущая сейчас полным ходом расшифровка генома человека потребовала труда сотен ученых из десятков стран в течение многих лет и обошлась в миллиарды долларов.

В общем, можно предположить, что нынешний рекламный бум разразился в основном потому, что мамонт Жаркова – первая находка такого рода после того, как стало возможным клонирование млекопитающих. Это и дало новую жизнь старой мечте о возвращении короля ледниковой фауны в мир живых существ.


Французский исследователь Б.Бюиг показывает, как ледовый куб с мамонтом транспортировался по воздуху российскими вертолетчиками.

ЗООПАРК ЮРСКОГО ПЕРИОДА

Так что же, не стоит и надеяться увидеть когда-нибудь лохматого великана в зоопарке по соседству со слонами?

Пожалуй, это случится не скоро, но и ставить крест на идее не стоит. Уж слишком заманчивые перспективы она сулит. В самом деле, если ученые сумеют досконально разобраться в тонкостях процессов замораживания и размораживания биологических тканей – это откроет грандиозные перспективы для практического освоения анабиоза.

Люди, больные неизлечимыми сегодня болезнями, участники межзвездных экспедиций получат возможность сделать перерыв в своей жизни, перенестись во времени на десятки, а то и сотни лет. Больные станут здоровыми, а астронавты, не постарев нисколько, достигнут самых дальних миров…

Если ученым удастся отработать на мамонтах методики воскрешения из небытия не существующих ныне представителей животного мира, то, возможно, вслед за лохматыми великанами можно будет ждать оживления и других никогда не виданных нами животных и птиц.

Разве плохо, к примеру, понаблюдать за динозаврами, увидеть в полете птеродактиля, сфотографировать какого-нибудь индрикотерия – представителя рода давно вымерших гигантских носорогов?..

Впрочем, потешить наше любопытство – всего лишь одна, и причем далеко не главная, задача такого зоопарка доисторических животных.

Ученые получат возможность на основании экспериментальных исследований проверить многие из своих теоретических догадок, смогут использовать все богатство генофонда планеты Земля для выведения новых, невиданных ранее пород животных.

А главное, человечество получит возможность осуществить одну из самых гуманных миссий в истории планеты Земля. Все живое имеет право на существование, и мы сможем предоставить шанс вернуться даже тем, кого эволюция безжалостно вычеркнула…

В. ЧЕТВЕРГОВ

Художник Ю.САРАФАНОВ


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю