Книга Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки - Карл Саббаг

А как же беременная женщина? Что ж, вынужден признать, что маятник все-таки предсказывает пол ребенка, но только с вероятностью пятьдесят процентов… Точно так же его предсказывает подброшенная монета.

Из Европы в Америку за один час, поездом

В 1956 году американский адвокат Фрэнк Пол Дэвидсон (р. 1918), проведя вместе со своим семейством целых семь часов в качающемся на волнах пароме, пересекающем Ла-Манш, решил, что должен быть какой-нибудь более удобный способ добираться из Франции в Англию. Дэвидсон имел хорошие связи в американских финансовых кругах, и как-то раз он поделился пережитым в компании своих приятелей, нью-йоркских банкиров. Прошло совсем немного времени, и они все вместе основали «Группу по изучению тоннеля под Каналом[79]». Прошло менее сорока лет, в 1994 году тоннель под Ла-Маншем был открыт, и вот благодаря тому самому начинанию поезда уже вовсю курсируют по подводному тоннелю между Англией и Францией, перевозя пассажиров и машины. И те, кто не любит летать самолетом, теперь не обязаны бороться с морской болезнью.

Дэвидсон, которому сейчас уже за девяносто, по-прежнему бодр и деятелен. Последние три десятилетия он вместе с небольшой группой инженеров из Массачусетского технологического института занимается разработкой трансатлантической трассы, которая пролегала бы на дне океана в тоннеле, тянущемся, допустим, от Бристоля к Бостону, а внутри этого тоннеля бегали бы поезда на магнитной подушке. Используемая технология — магнитная левитация, или маглев, — основывается на взаимном отталкивании магнитов поезда и рельсов, в результате чего создается воздушная подушка, по которой поезд передвигается практически без трения. В Японии был сооружен пробный участок подобной железной дороги, и в ходе испытаний поезд развивал скорость до 581 километра в час[80].

Но кто захочет отправиться на поезде в путешествие длиной в пять тысяч километров только ради того, чтобы попасть из Англии в Америку? Даже при скорости 500 километров в час дорога займет десять часов, а на самолете можно долететь за пять или шесть. Однако у «Атлантического тоннеля» Фрэнка Дэвидсона есть еще одно дополнительное качество: в тоннеле не будет воздуха; мчась в вакууме, поезд будет экономить энергию, которая при обычной магнитной левитации тратится на преодоление сопротивления воздуха, благодаря чему поезда смогут двигаться намного быстрее.

Таким образом, поезд Дэвидсона все-таки обгонит самолет, да еще с приличным запасом. Технология, которую пропагандирует Дэвидсон, предполагает, что у поездов практически не будет ограничений по скорости, поскольку с ростом скорости не будет нарастать сопротивление, как это происходит в воздухе. Поезда смогут с легкостью разгоняться до 8000 и более километров в час, так что можно будет смотаться из Англии в Америку на денек, потратив на дорогу по часу в каждый конец.

В отличие от большинства предсказанных технологий будущего, эта технология не требует разработки новых идей. Пока есть только два препятствия: деньги и общественное мнение. Построить тоннель, то есть изготовить в странах, расположенных на северных побережьях Атлантики, бетонные секции, а потом соединить их в одно целое, не так уж сложно. Необходимые технологии уже существуют. А развивающаяся семимильными шагами система спутниковой навигации поможет разрешить, пожалуй, самую непростую проблему — как предотвратить возможность случайного контакта поезда со стенами тоннеля на высокой скорости. (Возникшее в такой ситуации трение сожжет поезд дотла вместе с пассажирами.)

Прокладывание «Атлантического тоннеля» потребует тесного сотрудничества целого ряда стран и международных корпораций по части финансирования и осуществления строительных работ. Но стоимость проезда будет на удивление умеренной. Согласно произведенным несколько лет назад предварительным оценкам, билет будет стоить около ста фунтов в один конец, что несколько дешевле билета на самолет, а времени на дорогу уйдет гораздо меньше.

Фундаментальная химия

Гетероциклические соединения — это молекулы, состоящие из атомов, образующих кольцо (цикл), в которое, помимо углерода и водорода, входит атом какого-либо еще элемента. Существует много разных гетероциклических соединений с разным количеством атомов водорода и углерода, объединенных в кольца, и различными атомами других элементов, дополняющими эту структуру. Каждое из соединений имеет собственную уникальную формулу, например С5Н5N (пиридин) или С4Н8О2 (этилацетат), однако чаще в разговоре и на письме молекулы веществ обозначаются не формулами, а названиями. Но как быть, если известно множество вариантов того или иного типа молекул и всегда есть возможность синтезировать новые? И вот в 1880-е годы два химика, Артур Рудольф Ганч (1857–1935) и Карл Оскар Видман (1852–1930), независимо друг от друга разработали систему, позволяющую дать каждому соединению уникальное название исходя из количества атомов в кольце и свойств дополнительного химического элемента, входящего в состав соединения.

Поскольку перед вами не монография по химии, вам, наверное, хотелось бы чего-нибудь не столь скучного, как достижения химической номенклатуры. И вы совершенно правы. Система Ганча-Видмана не учла специфического ребячливого чувства юмора английских химиков. Практически каждому гетероциклическому соединению она присвоила совершенно безупречное наименование, которое легко запоминалось и не вызывало неприличных ассоциаций. Но когда очередь дошла до соединений, содержащих мышьяк, возникла проблема. По-английски «мышьяк» — «arsenic», это слово происходит от арабского «al-zarnikh»[81]. Профессора Ганч и Видман решили, что все гетероциклические соединения, содержащие мышьяк, должны начинаться на «арс-»[82]. (Точно так же приставки «фтор-» и «йод-» указывают на содержание в соединении фтора и йода.) Но лиха беда начало. Затем ученые решили ввести систему суффиксов, зависящих от размеров кольца: «-ирин», «-ит», «-ол», «-инин» и «-епин». Так что, к сожалению, никак нельзя было избежать присвоения пятизвенному гетероциклу, содержащему мышьяк, названия «arsole»[83].

Это не шутка, такая молекула действительно существует. Вы можете узнать о ней поподробнее, ознакомившись со статьей двух шведских ученых, которая начинается словами: «Ароматичность арсолов бурно обсуждалась в литературе на протяжении многих лет…»[84] Профессор Пол Мей, химик из Бристольского университета, настолько увлекся возможностями, открывшимися благодаря этой номенклатуре, что предложил на своем сайте «Молекулы с дурацкими или необычными именами» назвать производную ареола и шестизвенного бензольного кольца «сексибензарсолом».