Юный техник, 2001 № 07 - Журнал «Юный техник»

Ну, а если все-таки исследователи не лукавят? Тогда придется предположить, что атта, обладающие развитой системой телекоммуникации, также создали и систему телепортации самых важных членов своего общества, срабатывающую в экстремальных случаях.

С точки зрения теоретической физики, такое вполне возможно. Если через материю проходят звук и свет, так почему бы и веществу не проходить сквозь вещество? В любом случае материя на 99 процентов состоит из «дырок» в кристаллической решетке. Вот ведь струя воды из шланга может пробить любую мелкую проволочную сетку насквозь. К тому же, последние работы физиков показывают: некое подобие телепортации элементарных частиц в природе существует. Сами исследователи замахнулись создать подобную систему для телепортации материальных объектов уже к середине XXI века.

Вот ведь какие чудеса творятся у нас под ногами!

Максим ЯБЛОКОВ

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Поют ли звезды?

Речь, конечно, пойдет не о «звездах» рок-музыки. А о самых настоящих, тех, что светят нам с небосклона. Возможно, они тоже имеют свой голос?

Художник Ю.САРАФАНОВ

— Покажу-ка вам фокус, — улыбнулся с заговорщицким видом профессор Вадим Николаевич Гладышев. Взяв тампон, пропитанный спиртом, он поджег его зажигалкой и сунул снизу в вертикально расположенную стальную трубку. И… оттуда тотчас донесся сильный чистый звук.

Трубка запела. Но почему? Заглянув внутрь, можно было обнаружить всего лишь какую-то сеточку, но никаких признаков подобия свистка.

Откуда же шел звук? Как он возник?

Как потом выяснилось, профессор повторил на моих глазах классический опыт немецкого исследователя К.Рикке, впервые поставленный еще в 1859 году.

А вот почему трубочка поет, ответа не знал ни Вадим Николаевич, ни сам Рикке. Лорд Релей знал о подобном эффекте с водородным факелом, помещенным в трубку, знал также сам Майкл Фарадей, автор знаменитой «Истории свечи». В 1818 году он записал: «Такое явление характерно не только для водорода, но и для других газов, хотя и в меньшей, чем для водорода, степени». Но в чем причина, также не объяснил.

— Сегодня мы можем отметить лишь то, что это явление очень похоже на наблюдаемое нами в камерах сгорания ракет, — пояснил профессор. — Они, как известно, ревут, хоть уши затыкай, примерно шестая часть их мощности уходит в звук. А вот почему? Понятно лишь, что происходит двойное преобразование энергии — сначала химическая энергия топлива превращается в тепловую, а та уж — в механическую энергию акустических колебаний…

И это явление не единственное, которое пока не поддается точному описанию. Есть немало и других. Одно из величайших открытий в истории человечества — огонь — и по сей день упорно не желает открывать все свои тайны.

Между тем, как отмечал тот же Фарадей, «явления, наблюдающиеся при горении свечи, таковы, что нет ни одного закона природы, который бы не был при этом так или иначе затронут».

Кстати, интересна история создания его знаменитой книги «История свечи». Она представляет собой запись лекций, которые были прочитаны замечательным английским физиком-экспериментатором для юношества в период с 1827 по 1860 год. А уже в 1861 году были изданы отдельной книгой. Впоследствии она неоднократно переводилась на многие языки. На русском эта книга первый раз была издана в 1866 году, еще при жизни Фарадея. Последнее из попадавшихся на глаза изданий датировано 1980 годом.

Фарадей обстоятельно и доходчиво постарался изложить все известные в его время научные сведения о процессе горения. Книгу читали многие из ныне известных ученых. В их числе и профессор Гладышев. И лично его она заинтересовала вот с какой стороны.

— Ни Фарадей, ни кто-либо другой словом не обмолвились, почему горение имеет неустойчивый характер, — пояснил Вадим Николаевич. — Между тем всем хорошо известно: пламя свечи, костра, даже керосиновой лампы, казалось бы, надежное прикрытое стеклом, все равно колеблется. Почему?

Заинтересовавшись этим вопросом еще в школьные годы, будущий профессор довольно скоро пришел к выводу, что перед ним один из случаев автоколебательной системы.

В наши дни подобные системы довольно широко используются, например, в радиоэлектронике, где применяют автогенераторы электромагнитных волн. Что же касается самого процесса горения, то он широко используется в технике — в разного рода моторах, начиная от обычных двигателей внутреннего сгорания и кончая ракетными.

Над вопросом, почему пламя колеблется, как его можно обуздать, десятилетиями бились лучшие умы. Среди них академики Л.Капица, Л.Ландау, Л.Арцимович, Б.Раушенбах и многие другие. Вместе с зарубежными коллегами они выдвинули не менее двух десятков теоретических объяснений неустойчивости фронта горения, что помогало решать те или иные практические задачи.

Скажем, уже упоминавшийся нами Релей сформулировал критерий, определяющий соотношение между изменением давления и подводом тепла. «Если теплота сообщается воздуху в момент наибольшего сжатия или отнимается от него в момент наибольшего разрежения, то это усиливает колебания, — писал он. — Напротив, если теплота сообщается в момент наибольшего разрежения, то колебание этим ослабляется». И даже нашел этому соответствующее математическое выражение.

Критерием Релея пользуются все специалисты по тепловым системам, но он, к сожалению, не охватывает все случаи. Когда, например, появились первые двигатели внутреннего сгорания, пришлось вносить исправления. То же самое пришлось делать и в 20-е годы XX века, когда стали конструировать первые ракеты.

При решении частных задач многочисленные теории помогают найти тот или иной выход. Скажем, широко известно: чтобы уменьшить детонацию в цилиндрах ДВС, научились добавлять в бензин тетраэтилсвинец. Он крайне ядовит, от него сильно страдает экология. Но другого способа утихомирить двигатель, увы, пока никто не придумал.

В какой-то мере усмирить ракетные двигатели удалось, подобрав соответствующую форму ракетных дюз. Ракеты ныне летают не только на орбиту, но и к далеким планетам.

Однако об экологии таких запусков лучше умолчим. Не удалось до конца усмирить и пламя плазмы в экспериментальных термоядерных реакторах — все время идут досадные срывы плазменного шнура. И теоретики вместе с экспериментаторами настоятельно ищут причины вот уж какое десятилетие…

Каждый, кто сталкивается с горением, разрабатывает в своей области те или иные конкретные рецепты, использует их с большей или меньшей эффективностью. Однако общей теории, которая бы позволила разом разрешить все мучающие практиков вопросы, нет как нет. А точнее, не было до недавнего времени.

Я держу в руках небольшую книжицу, написанную профессором Гладышевым. Она называется просто и обыденно — «Автоколебания при горении и термоядерных процессах». Текст в ней, конечно, не столь захватывающ, как в детективе. Тем не менее, при чтении ее можно сделать весьма интригующие выводы. Проанализировав все доступные ему источники горения, Гладышев выделил среди них многие сходные черты. Скажем, звезда, пульсирующая в далекой галактике, может быть описана примерно теми же уравнениями, что и труба — термоакустический генератор, — с которой мы начали наш рассказ.

— Неужто и звезды поют? — не удержался я от вопроса.

Гладышев только усмехнулся.

— Трудно сказать, — ответил он. — В том, что существуют колебания в электромагнитном диапазоне, в том числе и видимом, мы уже убедились на практике.

А насчет звука… Для распространения акустических колебаний нужны либо воздух, либо вода. А есть ли они в окрестностях звезды?..

Станислав ЗИГУНЕНКО

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

И ИНТЕЛЛЕКТ НЕ ПОМОГАЕТ… Эффективный способ борьбы с угонщиками предлагает одна южноафриканская фирма. Она разработала электронные номерные знаки, которые при несанкционированном вторжении в автомобиль тотчас исчезают, а вместо цифр появляется надпись «Угон». Поможет ли новшество, неизвестно. Вот ведь в Японии прямо из экспериментального цеха угнали «думающий» автомобиль, который способен самостоятельно с помощью спутника и компьютеров прокладывать себе дорогу и ориентироваться в дорожной ситуации.

А АНТАРКТИДА ТАЕТ И ТАЕТ… Британская научная экспедиция, исследовавшая состояние ледового покрытия Антарктиды, зафиксировала быстрое таяние в западной части этой полярной области Земли. Замеры, проведенные учеными Лондона и Кембриджа, а также обработка данных с космических спутников засвидетельствовали, что с 1992-го по начало нынешнего года Западная Антарктида потеряла 31 куб. км ледовой массы.