Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

Эдгар По в своих фантастических «Письмах с воздушного шара» в 1848 году предсказывал появление трансатлантического телеграфа, но только через 1000 лет!

28 июля

Нобелевское открытие аспиранта

28 июля 1904 года родился Павел Алексеевич Черенков, русский физик, Нобелевский лауреат (ум. 1990).

В 1932 году у Сергея Ивановича Вавилова в ФИАНе появился новый аспирант – Павел Черенков. Черенков получил «неперспективную», с точки зрения коллег, тему: люминесценция жидкостей. Кто бы мог подумать, что эта тема приведет к Нобелевскому открытию! Оно получило название «эффект Черенкова». Эффект состоит в том, что заряженная частица, движущаяся равномерно быстрее скорости света, излучает свет. В этой фразе человеку, добросовестно изучавшему физику в школе, могут показаться странными две вещи. Во-первых, как доказал Максвелл, равномерно движущиеся заряды не излучают. Во-вторых, как утверждает теория относительности, двигаться быстрее света частица не может. Эти догмы помешали предвидению эффекта. Почему-то в течение 30 лет физикам не приходило в голову рассмотреть движение частицы со сверхсветовой скоростью не в вакууме, а в среде. Так «проморгали» интересное явление. Более того, открытие Черенкова поначалу было встречено с недоверием, а ведущий британский научный журнал «Природа» даже отказался публиковать его статью.

Черенковское излучение напоминает конус волн, который вы видите на поверхности воды за плывущим катером, движущимся быстрее скорости распространения волн. Еще больше это излучение похоже на конус звуковых волн, испускаемых сверхзвуковым самолетом (см. 31 декабря). С позиций квантовой теории эффект Черенкова объяснили теоретики И. Е. Тамм и И. М. Франк, разделившие с Черенковым Нобелевскую премию.

29 июля

Из истории кораблекрушений

29 июля 1909 года новый английский пароход «Уарата» вышел из южноафриканского порта Дурбан. С тех пор пароход больше не видели.

На его борту находились 211 пассажиров и команда. Длительные поиски не дали никаких результатов. Если «Уарата» по какой-либо причине затонула, то почему никто из пассажиров не спасся, хотя на судне было 17 спасательных шлюпок, деревянные плоты и пробковые пояса?

За двухтысячелетнюю историю мореплавания погибли около трех миллионов судов. Они лежат на дне морей и океанов. Места гибели большинства из них известны. Но в летописи кораблекрушений есть множество случаев бесследного исчезновения судов. Известно только, что исчезнувшее судно вышло из некоторого порта, но в порт назначения не прибыло. Только за последние сто с лишним лет зафиксировано 1250 исчезновений кораблей. Почему бесследно исчезают суда? Причиной может быть гигантская одиночная волна, которая иногда возникает в океане и мгновенно поглощает судно; столкновения с айсбергами, которые временами заплывают даже в теплые воды; извержения подводных вулканов. Вода над местом извержения содержит много пузырьков газа, то есть превращается в пену низкой плотности. Судно, оказавшееся в этой пене, мгновенно тонет (ведь тело плавает, только если его средняя плотность меньше плотности жидкости) – по этой же причине тонут в болотах, воды которых насыщены пузырьками газа и имеют пониженную плотность. Исчезнувшие суда могут оказаться на огромной глубине и, возможно, место их гибели никогда не станет известно.

И все же с исчезновением кораблей связано много загадок.

Случалось, что после пронесшегося торнадо оставались живые, но полностью ощипанные куры.

30 июля

Смерчи и кровавые дожди

30 июля 1838 года в Лондоне выпал дождь из лягушек, захваченных и поднятых вверх вместе с водой мощным смерчем.

Смерч, или торнадо, – это очень сильный вращающийся вихрь («торнадо» по-испански означает «вращающийся»). Воздух в смерче вращается с большой скоростью, а внутри большого вихря есть более мелкие вихри, с которыми связаны самые злые проделки смерчей. Быстрое движение воздуха приводит к сильному понижению давления, что создает «эффект насоса», т. е. втягивания окружающего воздуха, воды, пыли и предметов внутрь вихря. Смерчи ломают деревья и столбы, срывают с фундаментов и разрушают дома, опрокидывают поезда, могут полностью высосать колодец, пруд или участок реки. Тяжелые предметы поднимаются вихрем на небольшую высоту и затем отбрасываются в сторону, мелкие же втягиваются высоко в вихрь и переносятся на много километров. Поэтому после смерчей иногда наблюдаются дожди из рыб, лягушек, медуз и других водных обитателей. В 1904 году смерч похитил пшеницу со складов в Марокко и перенес ее к берегам Испании. А 17 июля 1940 года в деревне Мещеры Горьковской области во время грозы выпал дождь из старинных серебряных монет XVI века, – очевидно, смерч извлек их из клада, зарытого неглубоко в землю. «Кровавые дожди» тоже связаны со смерчами. Так, в 1813 году вихрь поднял в пустынях Северной Африки много красноватой пыли и перенес ее через Средиземное море. Смешавшись с дождем, эта пыль придала ему красный цвет и напугала жителей итальянского городка.

31 июля

Лунные «камикадзе»

31 июля 1964 года американская автоматическая межпланетная станция «Рейнджер-7» столкнулась с Луной.

Десятки космических кораблей разбились о поверхность Луны в период начального её штурма. Это была как бы стрельба по мишени: корректировать траекторию аппаратов во время полёта ещё не умели. Первой «попала в Луну» советская станция «Луна-2» в 1958 году. Вслед за ней в начале 1960-х к Луне устремились американские зонды серии «Рейнджер» («Странник»). Американцы тоже не сразу «пристрелялись» – только «Рейнджеры» №№ 7, 8 и 9 достигли цели. Во время падения камеры обреченных зондов неустанно снимали приближающуюся поверхность Луны и тут же передавали изображения на Землю. Так были получены первые подробные фотографии лунной поверхности и деталей её рельефа.

В 1966 году научились делать мягкие посадки на Луну (см. 3 февраля). Казалось бы, больше нет нужды губить дорогие аппараты. Но в XXI веке начаты новые лунные программы, в которых аппараты снова «жертвуют собой» ради науки. После успешного итога миссии Deep Impact (см. 3 июля) тот же метод «бомбометания» решили применить для исследования Луны. 9 октября 2009 года состоялась миссия НАСА LCROSS: два тела один за другим на большой скорости врезались в лунный кратер (вещество в кратерах несет информацию о составе лунных недр). Первым «снарядом» стала верхняя ступень ракеты-носителя, которая вывела зонд LCROSS на орбиту. Вслед за ней последовал сам зонд, оснащенный научными приборами. При падении ступени ракеты поднялось облако частиц грунта, на изучение состава которого у зонда было всего четыре минуты, а затем его также ждала гибель. Продолжил исследование пылевого облака, поднятого обоими снарядами, орбитальный разведывательный лунный зонд LRO, находящийся на орбите Луны.

Зачем всё это? Аппараты, в первую очередь, искали воду – она может находиться в замёрзшем состоянии под поверхностью Луны или в глубоких кратерах, дно которых никогда не видит солнечных лучей. Найти воду крайне важно для создания долговременных обитаемых лунных баз. И вода была найдена! Ее оказалось даже больше, чем надеялись ученые (и вдвое больше, чем в пустыне Сахара). А помимо воды, нашли серебро, ртуть и много чего ещё….