Научные открытия для тех, кто любит краткость — страница 15 из 61

могут похвастаться такой честью?

Из первоапрельского номера стенгазеты ОИЯИ – интервью:

– Чтo вы cкaжeтe o пpивлeкaтeльнocти жeнщин OИЯИ?

– O, жeнщины y нac пpивлeкaютcя нa caмыe paзнooбpaзныe cтpoитeльныe paбoты!

– Kaкaя yклaдкa бyдeт мoднoй в нoвoм ceзoнe?

– Я нaдeюcь, чтo yклaдкa цвeтныx плитoк в цoкoлe нoвoгo кopпyca бyдeт пpиятным cюpпpизoм для нaшиx мoдниц.

– А чтo наши модницы бyдyт нocить?

– Цeмeнт, пecoк, легкий гpaвий…

27 мартаСамое знаменитое открытие Рентгена

27 марта 1845 года родился Вильгельм Конрад Рентген, немецкий физик, первый лауреат Нобелевской премии по физике (ум. 1923).


В 1894 году Рентген, уже известный своими работами экспериментатор, приступил к работе с вакуумной трубкой. Это была стеклянная трубка с откачанным воздухом, внутри которой помещались два электрода под высоким напряжением (такое простое устройство подарило физикам целый ряд важных открытий: плазма, электрон, рентгеновское излучение; оно стало основой ряда электронно-лучевых приборов). Однажды Рентген затемнил комнату и обернул трубку непрозрачной черной бумагой. К своему удивлению, он увидел на стоявшем неподалеку экране, покрытом флюоресцирующим веществом, светящуюся полосу. Он установил, что свечение появлялось всякий раз, когда подавалось напряжение на трубку. Он назвал неизвестное излучение трубки «икс-лучами» и очень подробно изучил его свойства. Так, оказалось, что икс-лучи могут проникать почти во все предметы (см. 8 ноября).

Икс-лучи стали сенсацией. Рентгена же раздражала свалившаяся на него известность, отрывавшая его от работы. Очень скоро рентгеновские лучи нашли многочисленные практические приложения, особенно в медицине. Но Рентген никогда не думал ни о патенте, ни о наградах. Поэтому особенно приятно, что именно он стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике «за открытие замечательных лучей, названных впоследствии в его честь».

Рентгена исключили из школы за то, что он отказался назвать имя товарища, нарисовавшего карикатуру на преподавателя. Он даже не получил школьного аттестата.

28 мартаПлутоний – добро или зло?

28 марта 1941 года американские ученые объявили об открытии 94-го элемента – плутония.


С ним связаны очень большие надежды и очень большие опасения человечества. Это самый дорогой из технически важных металлов – намного дороже золота. Как и все трансурановые элементы (см. 8 июня), плутоний, участвовавший в образовании нашей Солнечной системы, не дожил до наших дней и был воссоздан заново в ХХ веке. Синтезированы 25 различных его изотопов, четыре из них нашли практическое применение. Самый ценный изотоп – это плутоний с массовым числом 239. А замечателен он тем, что его ядра делятся медленными нейтронами и в процессе их деления рождается достаточно нейтронов, чтобы вызвать цепную реакцию. Неуправляемая, взрывная реакция – это атомная бомба. Управляемая реакция – это атомный реактор. Такими же свойствами обладают и ядра урана-235. Да вот беда – этих ядер крайне мало в природе, а синтезировать их в большом количестве мы не можем. Основную массу природного урана (99,3 %) составляет изотоп уран-238, который можно использовать, только превратив уран в плутоний. И что особенно важно: на это ядерное превращение практически не нужно тратить энергию, напротив, в этом процессе энергия выделяется! Ядерные бомбы, хранящиеся в арсеналах, начинены плутонием-239, и этих бомб достаточно, чтобы уничтожить все живое на Земле. Зато без плутония не существовало бы перспективы мирного использования ядерной энергии в больших масштабах. Для этого просто не хватило бы урана-235!

Уравновешивается ли зло, нанесенное взрывами атомных бомб, достижениями «мирного атома»?

29 мартаСамый яркий астероид

29 марта 1807 года открыт астероид Веста, занимающий второе место по массе и третье место по размеру, после Цереры и Паллады.


Веста вместе с тысячей других астероидов находится в главном поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера. Но только Весту можно увидеть с Земли невооруженным глазом. Объясняется это яркостью ее поверхности, очень приличным размером (около 530 километров в поперечнике) и тем, что она ближе других подходит к Земле. В 1990-х годах с помощью орбитального телескопа «Хаббл» (см. 24 апреля) впервые удалось рассмотреть поверхность Весты. Самой заметной ее деталью является огромный кратер диаметром 460 километров и глубиной 13 километров, занимающий весь южный полюс. Миллиарды лет назад Веста пережила мощное столкновение с другим космическим телом, которое пронзило ее кору и прошло вглубь мантии. Как Веста смогла пережить столь чудовищный катаклизм? Загадка! Осколки Весты, выброшенные в космос во время этого столкновения, получили название «вестоиды». Многие малые тела в поясе астероидов могут быть последствием той далекой катастрофы. Иногда «вестоиды» залетают и на Землю.

В 2011 году для изучения Весты к ней прибыла американская межпланетная станция «Даун» («Рассвет»). После года работы на орбите Весты аппарат переместился на орбиту Цереры. Хотя орбиты Весты и Цереры довольно близки, эти астероиды совершенно не похожи друг на друга: Веста – безводное каменное тело, а Церера содержит огромное количество льда. Изображения, переданные станцией «Даун», позволили создать детальные карты этих небесных тел.

30 мартаДень защиты Земли

Много ли в космосе планет, похожих на нашу? Некоторые ученые полагают, что Земля и жизнь на ней – невероятно редкое явление во Вселенной, хотя планетные системы есть у многих звезд. Но для появления сложных форм жизни нужен ряд условий. Звезд типа Солнца – не слишком холодных и не слишком горячих, стабильно излучающих на протяжении миллиардов лет – не более 5 % в Галактике. К тому же звезда должна находиться не слишком близко к Галактическому ядру и не в ее спиральных рукавах, а между ними (иначе частые вспышки сверхновых по соседству уничтожат все живое). Но и периферия Галактики тоже не годится – она слишком бедна химическими элементами. Наше Солнце расположено наилучшим образом: оно обращается вокруг ядра Галактики на расстоянии примерно 2/3 ее радиуса, находясь между спиральными ветвями сотни миллионов лет – практически все время, пока на Земле существуют высшие формы жизни.

Большой удачей стало столкновение молодой Земли с другой планетой 4,45 млрд лет назад. Земля в итоге «обзавелась» Луной и массивным ядром, которое генерирует мощное магнитное поле, защищающее нас от солнечной и галактической радиации. Луна стабилизирует Земную ось и исполняет функцию астероидного щита. Гиганты Юпитер и Сатурн защищают внутренние планеты от гостей извне. Так что, возможно, мы – явление уникальное! Подробности – в книге палеонтологов Уорда и Брауна «Уникальная Земля: Почему высокоразвитая жизнь не является распространенным явлением во Вселенной» (2000).

Существует лишь две возможности: либо мы одни во Вселенной, либо нет. Обе одинаково пугают.

31 мартаАльтернативные источники энергии

31 марта 1965 года дала ток первая в СССР Паужетская экспериментальная геотермальная электростанция на Камчатке.


Запасы ископаемых топливных ресурсов к следующему столетию будут истощены, а термоядерный синтез пока не освоен. Зато неистощимые ресурсы энергии имеются буквально над головой и под ногами.

От Солнца на Землю поступает в семь тысяч раз больше энергии, чем фактически используется во всём мире. Благодаря солнечной энергии дуют ветры, осуществляется круговорот воды в природе, нагреваются моря и океаны, развиваются растения. Ископаемые виды топлива тоже образовались благодаря Солнцу.

Солнечную энергию можно напрямую преобразовывать в теплоту и электричество. Если бы только 1 % земной поверхности был использован для установки солнечного оборудования, то мы были бы полностью обеспечены энергией. К тому же этот способ производства энергии почти безвреден для окружающей среды. Пока что солнечные батареи обходятся гораздо дороже обычного топлива, но прогресс не стоит на месте.

Очень перспективна ветряная энергетика. Уже сейчас ветряные установки окупают себя и становятся все более выгодны. Степи, поля, открытые площадки возле городов, крыши высоких зданий – мест для ветряных генераторов огромное множество.

На Камчатке 40 % потребляемой электроэнергии вырабатывается на геотермальных источниках. Рейкьявик (Исландия) полностью обеспечивает себя геотермальной энергией.

Самым стабильным источником может стать геотермальная энергия – энергия подземных горячих вод. В России использование только 0,2 % потенциала геотермальной энергии могло бы покрыть потребности всей страны. Вопрос только в рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Эти несметные запасы энергии в России еще ждут своего освоения.

В Германии доля электроэнергии, произведенной из энергии солнца, ветра, биомассы и воды, уже приближается к 50 %, а к 2030 году планируется довести ее до 65 %.

Апрель

1 апреляВсемирный день смеха

Первоапрельские розыгрыши бывают даже в космосе! Самый знаменитый розыгрыш устроил в 1973 году Оуэн Гарриотт, член экипажа американской орбитальной станции «Скайлэб». Он захватил с собой в космос диктофон, на который его жена наговорила несколько заранее составленных фраз. Когда в один из дней оператор Роберт Криппен вышел на связь со станцией, Гарриотт ждал у передатчика с диктофоном в руке. Состоялся следующий диалог:

– «Скайлэб», это Хьюстон, ответьте.

– Здравствуйте, Хьюстон, – бодрым женским голосом отозвалась станция, – это «Скайлэб».

Земля после секундного колебания: