ФPAГMEHT КНИГИ
Трактор на шипах
редачи, простым нажатием рычага в кабине. В результате сцепление с грунтом возрастает более чем в три раза. Благодаря этому достигается экономия горючего, снижается износ шин и, что немаловажно, износ нервов тракториста. При езде по хорошей дороге шипы так же легко убираются.
Английский изобретатель К. Гарднер свою идею тракторного колеса с выпускаемыми шипами явно подсмотрел у кошки. При работе на крутых и мокрых склонах шипы можно выпускать посредством гидравлической пе-
Заодно и в баню...
Можно помыться в бане. Можно принять ванну дома.
А на работе? Ведь там бывает очень жарко не только в переносном, но и в буквальном смысле слова. Если речь идет, например, о работе механизатора во время жатвы.
Комбайнер Л. Ришняк нашел простой выход. Он прикрепил к комбайну «Колос» вместительный бак, вода в котором нагревается от двигателя. И теперь желанный душ всегда к его услугам.
Нержавеющий вагон
Первые цельнометаллические пассажирские вагоны появились почти 40 лет назад. Тогда они имели гладкие боковые стены, изготовленные из стального листа толщиной 3 миллиметра. Затем конструкция вагонов была усовершенствована: гладкий лист заменили гофрированным профилем повышенной жесткости, что позволило уменьшить толщину металла.
С 1959 года перешли на изготовление пассажирских вагонов с облегченным кузовом, изготовленным из еще более тонкого металла, но уже в 1966 году толщину обшивки вновь пришлось увеличить — в ней со временем появились сквозные отверстия, выз-
ванные ржавчиной. Применяемые лаки и краски не обеспечивали требуемой антикоррозийной защиты кузовов вагонов при длительной их эксплуатации. А стоимость капитального ремонта вагонов нередко достигала 40 процентов от стоимости нового вагона.
Недавно на Калининском вагоностроительном заводе разработана конструкция вагона из безникелевой нержавеющей стали с рамой из низколегированной стали. Кузов нового вагона легче на 2,5 тонны. Благодаря тому, что нержавеющая сталь имеет хорошие декоративные свойства и высокую коррозийную стойкость, внутреннюю поверхность кузовов вагона ничем покрывать не надо. В результате за счет исключения горючих мастичных покрытий повысилась и пожаробезопасность вагона.
Эйфелева башня в космосе
Без малого сто лет возвышается над Парижем ажурная стрела Эйфелевой башни. Смелый замысел архитектора и колоссальные размеры сделали ее символом новейших достижений инженерной мысли прошлого века. На Эйфелеву башню успели посмотреть многие, но далеко не все жители земного шара. И вот в честь векового юбилея парижской знаменитости решено создать новое «чудо», оценить которое сможет все человечество.
На самую высокую «даму» французской столицы пошло в свое время 15 тысяч отдельных металлических деталей и два с половиной миллиона заклепок. Новое творение едва ли проще. Оно представляет собой 24-километровое по окружности пластмассовое кольцо, к которому прикреплены сферы, отражающие лучи солнца. В 1989 году эту «игрушку» выведут на космическую орбиту, так что
на нее смогут полюбоваться все желающие.
Авторы «Эйфелевой башни в космосе» — архитекторы Алэн Кокэ, Жером Жербер и ученый Жан-Пьер Пом-мро (их проект занял первое место среди 99, представленных на конкурс) — уже столкнулись с протестами и сопротивлением. Что ж, создание Эйфелевой башни тоже вызвало недовольство многих парижан. Говорят, Ги де Мопассан, не желая смотреть на «это чудовище», обедал в ресторане самой башни — единственном месте, откуда она не видна. Противникам нового проекта придется довольствоваться тем, что, провисев над Землей три года, конструкция разрушится сама собой...
От звезды к звезде
Так называемый пертурбационный, маневр — пролет космического аппарата поблизости от какой-либо планеты с целью увеличения его скорости — уже использовался в практической космонавтике. С помощью планет разгонялись американские аппараты «Вояджер» и «Пионер», а затем Венера ускорила движение проследовавших мимо нее к комете Галлея советских автоматических межпланетных станций «Вега». Смысл этого маневра, впервые предложенного советским ученым Ю. Кондратюком, состоит в том, чтобы провести космический аппарат в сфере действия гравитации планеты, но сзади нее (по отношению к направлению ее движения). Тогда в силу законов небесной механики скорость космического корабля возрастет.
Эффективность этого оригинального способа разгона в большой степени зависит от сил тяготения и, стало быть, от массы небесного тела, вблизи которого следует посланец Земли. Поэтому в Солнечной системе наибольший интерес при использовании пертурбационного маневра представляют планеты-гиганты. А если задуматься о полетах к планетам других звезд? Ведь и они когда-нибудь начнутся. Однако путешествия на расстояния, измеряемые световыми годами, станут реальными только тогда, когда посланные людьми зонды смогут развивать скорости, близкие к скорости света. А достичь этих скоростей помогут космическим аппаратам сами звезды.
Для разгона межзвездного корабля предлагается многократно совершать пертурбационный маневр в окрестностях ближайших к точке старта звезд. Если будут использоваться подряд несколько белых карликов или нейтронных звезд, космический аппарат можно будет разогнать до скоростей в тысячи и десятки тысяч километров в секунду. К тому же эти крохотные по масштабам Вселенной звезды имеют слабо нагретую поверхность и потому не успеют чрезмерно разогреть проносящегося мимо посланца людей.
В роли смазки — бациллы
Основой большинства технологических смазочных материалов сегодня по-прежнему остаются нефтепродукты. Но запасы нефти, как известно, не безграничны. Поэтому идет активная разработка новых смазок на основе воды, спиртов и их смесей. Основы эти, однако, не лишены недостатков: у них повышенная коррозийная активность, недостаточная смазочная способность, поэтому они требуют дефицитных антикоррозийных и антифрикционных добавок, или, как говорят специалисты, присадок.
Наряду с традиционными присадками, сдерживающими фтор, хлор, фосфор и серу, которые получают химическим путем, в настоящее время начинают все больше применяться продукты биологического синтеза. Правда, пока в основном для масел на минеральной основе.
Уже сообщалось о хороших результатах использования слизистых бацилл в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных. Но диапазон полезных свойств этих микроорганизмов оказался гораздо шире. Благодаря своей физиологической особенности в определенных условиях они способны синтезировать слизь, которая обладает удивительной смазывающей способностью. По химическому составу слизь состоит из полисахаридов и белка. Она может использоваться либо непосредственно как смазочный материал, либо для получения антифрикционных присадок.
Ленинградские специалисты — биологи и инженеры — разработали биотехнологию безотходного культивирования некоторых штаммов слизистых бацилл. При этом получается два весьма ценных продукта: биомасса, которая содержит полноценный белок, и активное вещество — слизь, обладающая хорошими смазочными свойствами.
Биосинтезированные присадки из слизистых бацилл существенно улучшают смазывающие способности таких широко распространенных в технике жидкостей, как глицерин, этанол, этиленгликоль и другие. Очень важно и то, что уменьшается износ трущихся деталей. Технология приготовления таких присадок достаточно проста и не требует дорогостоящего оборудования.
Фуникулер — водовоз
Фуникулер, соединяющий два британских городка, Линтон и Линмут, — самый крутой в мире: при длине 300 метров перепад высот составляет 155 метров. Он приводится в движение весом воды, которая заливается наверху в цистерны спускающегося вагончика.
Водолазу станет легче
Канадский водолаз и изобретатель Фил Ньюттен сконструировал новый водолазный костюм, который намного легче жесткого водолазного скафандра. У нового костюма своя автономная система снабжения кислородом. К тому же он настолько гибок, что водолаз может в нем плавать и даже, если нужно, почесать себе спину.
Обычно работающему на значительной глубине предоставляется неприятный выбор: облачиться в жесткий тяжелый скафандр, мешающий свободно передвигаться, либо надеть легкий водолазный костюм, который накачивается воздухом под давлением, чтобы противостоять сжатию воды. Но в этом случае водолазу приходится отсиживаться в специальной барокамере, чтобы пройти декомпрессию, иначе из крови начнет бурно выделяться воздух и произойдет газовая эмболия со смертельным исходом.
Теперь ничего такого делать не надо. Новый костюм сочетает преимущества жесткого металлического скафандра с гибкостью водолазного костюма.
Яичный робот
Появился на свет и такой. Но не следует думать, что он несет яйца вместо курицы. Его задача более скромная, он умеет только разбивать яйца. Но зато делает это артистически. В округе Котбус в ГДР приступил к работе на птицефабрике первый автомат, который разбивает яйца и выдувает содержимое в чан. В течение часа он обрабатывает 6000 яиц. Яичная масса немедленно охлаждается и направляется в специальных контейнерах для использования на предприятиях пищевой и косметической промышленности.
Робот-пожарный
Всем с детства известны строки о пожарном, который «поглядывал вокруг — на север, на юг, на запад, на восток, не виден ли дымок». Этот поэтический образ вполне можно отнести к новой автоматической системе поиска и локализации очага загорания — к пожарному роботу, созданному во Всесоюзном научно-исследовательском институте противопожарной обороны. Только вместо дозорного — электронный датчик, улавливающий инфракрасное излучение пламени.
Достаточно зажечь спичку в радиусе пятидесяти метров, чтобы автомат начал работать. Полученный от датчика сигнал поступает в бортовую ЭВМ, та выдает команду искать огонь, и через 15 — 20 секунд система точно наведена на очаг пожара. Тут же автоматически начинается подача огне-тушащего вещества — воды, пены или газа. Даже после того как огонь задавлен, робот остается на дежурном приеме — если в очаге продолжается тление, он снова включится и предотвратит повторный пожар.
Сама по себе идея автоматической системы пожаротушения ненова: практически в каждом современном здании есть датчики, которые реагируют на свет, дым, тепло и сигнализируют о пожаре на приемную станцию. Но у подобных систем есть недостаток — станция автоматически включает огнетушитель, а выключить его может только человек, прибывший на пожар. А ведь иногда бывает достаточно ведра воды, чтобы погасить огонь.
Что же касается пожарного робота, то он тушит пожар в зародыше и заливает именно то место, где возник огонь.
Скрыться от пожара!
Необычная палатка предназначена для тех, кто борется с большими лесными пожарами. Если пожарные окажутся посреди огненной стихии, они могут найти временное убежище, скрывшись внутри палатки. Теплоизолирующая палатка сделана из стекловолокна и алюминиевой пленки. Весит она килограмм с небольшим, а носят ее свернутой в специальном ранце. Разложить палатку можно довольно быстро, стоит лишь потянуть за ручку.
Керамические напильники
Собственно говоря, эти напильники изготовлены из специального стального сплава. Но их поверхность упрочнена тонким слоем сверхтвердой керамики; благодаря этому они служат значительно дольше обычных. Такие напильники начали выпускать в Японии два инструментальных завода.
Линзы из крабов
Хитин — полимер, который природа производит каждый год в огромном количестве: более десяти миллиардов тонн. Хотя человек давно знал об этом веществе, однако применял его мало. Теперь, по-видимому, настало время его широкого использования. Полученный на его основе хитозан образует прочную водопоглощающую пленку, которая биологически совместима с нашей кожей и потому хороша для лечения ожогов. В лабораторных исследованиях на животных установлено, что хитозан почти в два раза ускоряет заживление ран.
Сейчас из хитозана изготавливают путем отливки контактные линзы. Они намного дешевле, чем из стекла. Установлено, что покрытие семян хито-заном защищает их от грибковых поражений, повышает сопротивляемость растений различным болезнетворным бактериям и увеличивает урожайность зерновых и гороха на 10 — 30 процентов.
Наиболее экономически выгодный источник хитина — это панцири омаров, крабов и креветок.
Клей — вместо ниток
Одна из наиболее частых травм у спортсменов — разрыв ахиллова сухожилия, самого толстого и крупного. Чтобы такая травма не оставила неприятных последствий, разорванное сухожилие должно быть сшито не позже чем через шесть дней. Врачам удалось склеить разорванные сухожилия у пятнадцати пациентов. Для этого они применили природный фибриновый клей, получаемый из крови человека.
У нового метода ряд существенных преимуществ. Главное из них — ахиллово сухожилие не укорачивается, поэтому пятка может быстрее подвергаться полной нагрузке. При сшитом сухожилии каждый четвертый пациент жалуется потом на легкую утомляемость оперированной ноги и на появляющиеся временами боли. У пациентов со склеенными сухожилиями таких осложнений не наблюдалось.
зимы и для лета. В зимнем варианте они отражают тепло, идущее из помещения, но в то же время прозрачны для длинноволнового и даже инфракрасного излучения с улицы.
У летних штор свойства иные. Они отражают длинноволновое излучение, идущее снаружи. В любом помещении, снабженном двумя видами штор, потери энергии сократятся втрое.
Воздух в стеклянной одежде
В Краковской горно-металлургической академии создан уникальный теплоизоляционный материал. Ученым удалось разработать технологию массового и дешевого производства маленьких шариков из стеклянной пены. Вообще-то правильнее было бы сказать, что они состоят из воздуха, — пузырьки занимают 86 процентов внутренности каждой крошечной сферы, а снаружи они одеты в прочную и непроницаемую стеклянную оболочку. Диаметр шариков один сантиметр. Их можно использовать в качестве наполнителя синтетических смол, гипса и различных строительных растворов.
На все сезоны
Такой одежды еще нет, но в принципе ее можно создать из волокна нового типа, полученного американскими химиками. Основа волокна — особые пластичные кристаллы, которые обладают способностью накапливать и выделять тепло в зависимости от колебаний внешней температуры благодаря переустройству структуры кристаллов. Когда температура окружающей среды повышается, кристаллы меняют форму и поглощают тепло. Становится холодно — они восстанавливают прежнюю форму и тогда уже выделяют тепло.
Полимерное зеркало
Специалисты из Фрейбургской лаборатории космических исследований в ФРГ создали полимерное зеркало диаметром 1,3 метра. Оригинальный синтетический материал, из которого оно сделано, прочнее стекла, а рабочая его поверхность почти идеально гладкая.
Зеркало весит всего 15 килограммов, а его стеклянный «близнец» — тонну. Ясно, насколько упрощается монтаж телескопов для спутников.
Негорючий пластик
Негорючий и нетоксичный вид пенопласта создали из силиката специалисты канадской фирмы «Поливоль-так». Он способен выдерживать температуру до тысячи градусов Цельсия. Теперь в случае пожара не возникает опасности задохнуться в ядовитом дыму или пострадать от горящего пенопласта. Новый материал найдет широкое применение в качестве облицовочного средства в самолетах, отелях, больницах и других общественных зданиях.
Кирпич на антибиотиках
Антибиотики, как известно, получают из плесневых грибков, которые выращиваются в огромных сосудах-ферментерах на специальной питательной среде. После извлечения антибиотика отработанную среду с остатками грибков просто выбрасывают. Так поступали до недавнего времени и на комбинате по производству антибиотиков в болгарском городе Разгра-де. Отходы отравляли окружающую среду, антибиотики, отнюдь не безвредные для организмов, проникали в почвенные воды, в растения, в животных, которые ими питаются, в пищевые продукты...
Болгарские инженеры предложили вводить отходы производства антибиотиков в глиняную массу для формовки кирпичей. Пробная партия кирпичей с антибиотиками была изготовлена на керамическом заводе «Звезда» недалеко от Разграда. Оказалось, что добавка увеличивает пластичность смеси, так что кирпичи легко формуются и выходят более гладкими, аккуратными. Но вот что самое главное:
так как эти органические отходы горят и имеют довольно высокую теплотворную способность — 2 — 4 тысячи килокалорий на килограмм, то при обжиге экономится горючее. На этом новшестве завод «Звезда» может сэкономить ежегодно 600 — 700 тонн мазута.
Сюрпризы «оптической» металлургии
Эффект образования плазмы — нагретого лучом лазера газа до десятков тысяч градусов обнаружили и изучили ученые Института металлургии имени А. Байкова Академии наук СССР.
В массивной стальной камере, рассчитанной на давление до двухсот атмосфер, три окна. Одно из них предназначено для пропускания луча оптического квантового генератора-лазера, второе позволяет осуществить скоростную киносъемку происходящих в недрах камеры процессов, и третье «высвечивает» плазму для спектрометра.
Перед началом эксперимента внутри камеры устанавливают мишень — металлическую пластину — и герметично закрывают люк. Из баллона высокого давления по трубопроводу в камеру впускают азот.
На пульте управления фиксируется «пуск». Луч лазера пронизывает прозрачную преграду окна...
— Под воздействием луча образуется так называемый «оптический пробой» — микрооблако с температурой до двадцати тысяч градусов, — объясняет руководитель научной разработки профессор Александр Углов. — Азот вступает в химическую реакцию с металлом мишени и образует твердый панцирь нитрида. А если его заменить углекислым газом или метаном, то в результате реакции на поверхности мишени образуется карбид.
В процессе экспериментов исследователи установили, что даже одиночный «выстрел» лазерного луча высокой энергетической плотности способен образовать на металлической поверхности мишени в соответствующей среде газа нитрид или карбид.
Как же осуществить покрытие всей площади металлической пластины сплошным панцирем этих составов? Ученые предложили способ сканирования, то есть скольжения лучом «по строчкам» электронного пучка в кинескопе — экране телевизора. Однако можно поворачивать и пластину перед неподвижно направленным лучом лазера.
Нитриды и карбиды металлов обладают очень высокой твердостью и жаростойкостью. Поэтому новые разработки привлекли внимание специалистов промышленности. Ученые-металлурги совместно с сотрудниками отраслевых научно-исследовательских институтов, производственных объединений и предприятий ведут работы по использованию новой технологии для упрочнения деталей и узлов машин и механизмов. В частности, разрабатываются оригинальные способы упрочнения колец буровых установок, ответственных деталей тракторов и сельскохозяйственных машин, медицинского инструментария.
Необязательно из древесины
В Институте лесного хозяйства в Будапеште после многолетних исследований получена высококачественная бумага из листьев, причем белая и очень прочная. Таким образом, народное хозяйство страны сможет сэкономить огромное количество древесины.
Температуру до 1200 градусов Цельсия выдерживает специальная бумага из неорганических волокон, созданная фирмой «Ниппон Муки Ко» в Токио. Это комбинация обычных стеклянных волокон с температурой плавления 500 градусов Цельсия, специальных керамических волокон и жароустойчивых стеклянных волокон, из состава которых удалена химически одна составная часть — окись алюминия. Новое неорганическое связующее вещество удерживает все волокна вместе и повышает жароустойчивость бумаги до 1200 градусов Цельсия. Толщина такой бумаги 0,25 миллиметра. Она будет использоваться преимущественно в фильтрах и на атомных электростанциях.
Удалось расплавить алмаз
Это произошло случайно. Американские геологи из Корнеллского университета моделировали условия внутри Земли. С помощью лазера и специального устройства с алмазом, позволяющего создать давление в 450 тысяч раз выше атмосферного, ученые пытались превратить графит в алмаз. Когда лазер стал работать на необычной мощности, алмазная'поверхность устройства начала плавиться. Образовалось небольшое углубление. Кроме того, исследователи получили несколько капель расплавленного алмаза. Не подтверждает ли это открытие гипотезу о том, что в глубоких недрах Земли при высоких давлениях и температурах углерод находится в жидком состоянии?
Лазурит рукотворный
Навряд ли сегодня удивишь москвича или гостя столицы нарядной облицовкой станций метро, подземных переходов. И все же новый облицовочный материал, который можно увидеть в одном из переходов на площади трех вокзалов, поистине удивителен. Имя его — узорит. Сделан он из отходов, из обычного боя стекла.
— Чему же тут удивляться? — . спросит искушенный читатель. — Трудно, чго ли, взять стеклянные осколки и переплавить их?
Но если1 поступить так, никакого узора не будет. Получится невзрачная ; серо-бурая масса. Чтобы получился, узорит, нужно было создать новую технологию.
Идея метода возникла у Н. Павлушкина, профессора, заведовавшего кафедрой стекла и ситаллов Московского химико-технологического ин- , ститута. Стекло нужно измельчить. Это необходимо для экономии энергии и времени на изготовление будущих изделий. Но когда стекло дробят механическим способом, выделяются облака пыли.
Другое дело, если применять низкотемпературный термоудар. Стекло нагревают до 700 градусов, а затем сбрасывают в холодную воду. Тут-то и возникает техническое волшебство: стекло распадается на мелкие гранулы. Из гранул при их спекании рождается узор. Так в общих чертах выглядит новый беспылевой технологический процесс, разработанный на кафедре стекла и ситаллов МХТИ. Он привлек внимание Ленинского стеклозавода. Это предприятие и стало выпускать узорит. Плиты узорита пора-. жают многоцветностью, многокрасочностью. Одна из двухцветных плит — сине-белая.
По внешнему виду она — настоящий лазурит, прекрасный самоцветный камень, который идет на ювелирные украшения, шкатулки. Для облицовки употреблять его было бы накладно. А тут... представьте себе: дома, станции метро, облицованные этим самоцветом! Прежде был известен лишь один случай, когда облицевали самоцветным родонитом станцию метро «Маяковская». Повторить этот опыт не решились. Да и лазурит на подобные цели в массовом строительстве ни разу не использовали. Дорого. И вот — горы «лазурита» из отходов.
Узоритовая облицовка прочно соединяется с бетоном. Новый материал обладает высокой химической стойкостью, в частности, он устойчив против плесневых грибков. Гранулы узорита можно наносить на стандартные керамические плитки, выпускаемые промышленностью.
Пока что на Ленинском стеклозаводе действует единственная опытная линия. Она позволяет выпускать в год всего десять тысяч квадратных метров нарядных плиток. Но в новой пятилетке на этом предприятии предполагается создать промышленные линии, способные удовлетворить возрастающий спрос на узорит.
Шкаф на ниточке
Кевлар — новое химическое волокно, оно прочнее и на сорок процентов легче стеклянного волокна. Создали его во Франции и сейчас испытывают при производстве автомобильных шин. По сравнению со стеклянным волокном, у кевлара два серьезных преимущества: он имеет меньшую плотность, а прочность на разрыв у него такова, какой не достигло еще никакое другое волокно. Демонстрируя его качества, фирма — производитель кевлара подвесила на тонкой нити тяжелый дубовый шкаф.
Легендарный булат и... электроника
Какой материал более всего пригоден для точной резки сверхтонких пленок — важнейшего элемента современных радиоэлектронных устройств? Ученые перепробовали лучшие современные стали и сплавы, но оказалось, что более всего для этих целей подходит... древний булат. Характерная его черта — уникальное сочетание твердости чугуна и гибкости стали. Это и позволяет придавать клинкам из булата необычайную остроту. Лучшие булатные клинки с одинаковой легкостью перерубали подброшенный в воздух волос и железные гвозди. Несколько столетий оружейники разных стран делали из булата мечи и сабли. Отличить их всегда можно было по красивому узору на металле. А потом секрет булата был утерян.
Казалось, невелика потеря — ученые-металлурги создали множество сталей и сплавов, вроде бы по всем параметрам превосходящих булат. Однако, как выяснилось, даже в ультрасовременных отраслях нет ему замены. Потому в ряде стран не прекращаются попытки наладить производство булатной стали на современной технологической основе.
Ведутся работы в этом направлении и в нашей стране. Главная проблема здесь заключается в том, что гибкая, прочная булатная сталь, оставаясь сталью со всеми присущими ей свойствами, содержит углерода столько же, сколько и хрупкий чугун.
Ученые Донецкого политехнического института, очищая окатыши железа путем электрошлакового переплава с графитовым электродом, получили сплав с содержанием углерода даже не 2 процента, как в чугуне, а целых 3,5. Сплав этот, к большому
удивлению исследователей, обладал наряду с высокой твердостью и прочностью прекрасной пластичностью. Ученые полагают, что ими получен один из сортов булатной стали.
На магнитном подвесе
Во Франции создан токарный станок, способный обрабатывать легкие сплавы со скоростью до 45 тысяч оборотов в минуту.
Столь существенный прирост скорости обеспечен подшипниками с магнитным подвесом, исключающими контакт мекду валом и отверстием, в котором вращается вал. Приятный сюрприз: возникающее в процессе резания тепло почти целиком поглощается стружкой, избавляя конструкторов от излишних забот об охлаждении.
Стекло вместо меди
Приближенные расчеты показывают: на каждый действующий телефонный аппарат приходится в среднем 100 метров кабеля связи. Сейчас в мире установлено около 700 миллионов телефонов и, стало быть, проложено не менее 70 миллионов километров различных кабелей..
Существует множество типов и конструкций городских междугородных кабелей связи: симметричных и коаксиальных, низкочастотных и высокочастотных, подземных и подводных.
Все кабели, как бы они ни различались между собой, состоят, как правило, из металлических проводников — токопроводящих жил, число которых достигает нескольких тысяч, изоляции
каждой жилы и общей оболочки, защищающей жилы и изоляцию от влаги и других внешних воздействий.
Вот на этих-то «трех китах» и покоится любая кабельная конструкция.
При внешней простоте — ведь каждый кабель состоит всего из трех основных частей — создать его довольно сложно. Это обусловлено тем, что по всей длине кабельной линии, будь то десятки, сотни или тысячи километров, жилы должны хорошо проводить электрический ток и быть надежно отделены одна от другой слоем изоляции толщиной в десятые доли миллиметра. При этом электрические свойства кабеля, оставаясь строго постоянными, не должны ухудшаться в течение всего времени эксплуатации, длящейся 30 — 50 и даже более лет.
Так как главную функцию кабеля — передачу электрических сигналов — выполняют токопроводящие жилы, то о проблеме их конструирования и рассказывается в данной статье.
Проводник номер один
Металл для изготовления жил кабелей связи прежде всего характеризуется электропроводностью. В таблице Менделеева 80 металлов. Если расположить их по убывающим значениям удельной электрической проводимости, то первыми, а стало быть, наиболее подходящими с технической точки зрения для изготовления кабелей окажутся серебро, медь, золото, алюминий.
Но не только высокая электропроводность требуется от металла, из которого делаются жилы кабелей связи. Он должен также обладать пластичностью, чтобы из него можно было легко изготовлять проволоку, достаточной прочностью и возможностью удлинения при растягивающих нагрузках. Необходимо, чтобы кабель
был гибким и наматывался на барабаны, а его жилы легко спаивались и сваривались в процессе соединения кабелей в линию неограниченной длины. Желательно, чтобы металл для жил кабеля был коррозиестойким, дешевым и распространенным в природе.
По всем физико-механическим свойствам медь идеально подходит для изготовления токопроводящих жил. Но есть у нее, к сожалению, крупный недостаток — дефицитность. Медь применяется почти во всех отраслях промышленности, однако больше половины добываемой меди используется для изготовления кабелей и проводов. И хотя добыча меди ежегодно возрастает, потребность в ней растет еще быстрее. Прогнозируется, что за полтора десятка лет, оставшихся до конца XX века, число телефонов в мире достигнет полутора миллиардов и только для изготовления кабелей связи (если в них по-прежнему будут применяться медные жилы) потребуется более 15 миллионов тонн меди. А ведь запасы меди в недрах земли не беспредельны, и ее попросту не хватит. Добыча меди становится все сложнее и сложнее, требует все больших затрат труда. Чтобы добыть одну тонну меди, приходится перерабатывать почти 100 тонн руды. Вот поэтому-то ученые и инженеры пытаются заменить медь менее дефицитным металлом.
Кандидаты в заменители
В природе самые распространенные металлы — алюминий и железо.
Алюминий всегда считался первым заменителем меди в кабельном производстве главным образом потому, что нехватка сырья алюминиевой промышленности не грозит ни в XX, ни в XXI веке. Кроме того, алюминий хорошо проводит электрический ток, пластичен, легко поддается обработке давлением — прокатке, прессованию, штамповке, волочению. К основным его достоинствам относится и малая плотность — почти в 3,5 раза меньшая, чем у меди.
Но все-таки удельная электрическая проводимость алюминия в 1,6 — 1,65 раза меньше, чем у меди. Поэтому неумолимый закон Ома диктует, что при замене медных жил алюминиевыми, для сохранения неизменной проводимости сечение последних придется примерно на две трети увеличить. А это значит, что диаметр жил возрастет на 25 — 30 процентов. Так, вместо медных жил диаметром 0,5 или 1,2 миллиметра надо брать алюминиевые диаметром соответственно 0,65 или 1,55 миллиметра. В таком же отношении возрастают расход и стоимость материалов, необходимых для изготовления изоляции, оболочки и защитных покровов кабеля.
Разрывная прочность алюминия и его относительное удлинение в 2 — 3 раза меньше, чем у меди. Это сильно затрудняет изготовление алюминиевых жил, приводит к их вытяжке и даже обрывам при производстве кабелей и их сращивании в процессе прокладки. Металлурги научились исправлять недостаточную прочность и малое удлинение алюминия, создав ряд его сплавов с другими металлами — железом, медью, магнием и кремнием. Прочностные характеристики проволоки из таких сплавов беспокойства не вызывают.
Однако избавиться еще от одного недостатка алюминия — его сильной подверженности коррозии в присутствии даже ничтожного количества
влаги — не удалось. Чтобы избежать при этом полного или частичного разрушения алюминиевых жил, приходится усложнять конструкцию и производство кабеля, заполняя промежутки между изолированными жилами специальным вазелиноподобным составом, герметизирующим кабель и препятствующим проникновению влаги.
Кроме того, окисная пленка, всегда имеющаяся на поверхности алюминия и алюминиевого сплава, резко увеличивает контактное сопротивление. Поэтому для того чтобы надежно соединить — спаять или сварить — две алюминиевые проволоки (что при сращивании концов кабеля необходимо делать многократно), надо обязательно разрушить эту пленку и суметь соединить проволоки за несколько секунд, пока она еще не успела образоваться вновь. Сделать это при работе с кабелем, имеющим большое число жил, причем не в лабораторных, а в полевых условиях, например в котловане или в колодце подземной кабельной канализации,- вовсе не просто. Вот почему жилы из алюминиевого сплава применяются в наименее ответственных кабелях связи, прокладываемых на незначительные расстояния — в несколько сот метров — и имеющих относительно небольшое число цепей — не более ста.
Казалось бы, заманчиво делать жилы кабелей связи из железа: в природе его много. Заманчиво, но невыгодно. Удельная электрическая проводимость железа в 5,6 раза меньше, чем меди, и в 3,5 раза — чем алюминия. Если делать жилы кабелей связи из железа вместо меди, то, чтобы сохранить неизменной проводимость, надо будет в 2,4 раза увеличить диаметр жил и, следовательно, всего кабеля. Максимальный диаметр кабеля с медными жилами — 80 миллиметров; при переходе на железные жилы он увеличится почти до 200 миллиметров. Масса железных жил в 5 раз превысит массу замененных ими медных. Резко возрастут также массы изоляционных и защитных материалов и стоимость кабелей в целом, усложнится и станет дороже их транспортировка. Железо подвержено коррозии, особенно во влажной среде. Применение железных жил затруднит прокладку, монтаж и хранение кабелей.
Промежуточное по электропроводности место между медью и железом занимает натрий. В земной коре натрия в 500 раз больше, чем меди, и, что немаловажно, его плотность в 9 раз меньше, чем у меди, — натрий самый легкий из металлов. Поэтому масса натриевых жил, электрически эквивалентных медным (то есть обладающих равным электрическим сопротивлением), несмотря на больший в 1,6 раза диаметр, почти в 4 раза меньше. Благодаря этому кабели с натриевыми жилами по стоимости ненамного уступали бы кабелям с жилами из меди или алюминия.
Однако соблазн применения натриевых жил сразу же перечеркивает такой его весьма существенный недостаток, как высокая химическая активность, особенно при взаимодействии с водой и ее парами.
Нет, к сожалению, и натрий не годится в заменители меди!
Благодаря высокой частоте
В технике широко применяются соединенные воедино разнородные материалы, причем каждый из их компонентов выполняет свои определенные функции. Может быть, какую-то подобную комбинацию создать и для жил кабелей связи?
В биметаллической алюмомедной или сталемедной проволоках алюминиевая или стальная сердцевина покрыта слоем меди. Если толщина медного слоя превышает глубину проникновения тока передаваемой частоты (например, будет больше 0,2 мил-лйметра при передаче тока частотой 250 килогерц и выше), то весь ток будет проходить только по медной части жилы, не проникая в ее алюминиевую или стальную сердцевину, и, следовательно, увеличенное электрическое сопротивление этих металлов сравнительно с медью не будет иметь значения. Замена медных жил алюмо-или сталемедными существенно уменьшает расход меди, а поверхно-
стный слой меди защищает сердце-вину от коррозии и облегчает монтаж кабелей благодаря меньшему контактному сопротивлению.
Препятствуют широкому внедрению биметаллических жил усложнение производственного процесса и, следовательно, дополнительные затраты труда, а также подверженность тонкого медного слоя механическим повреждениям, при наличии которых он не только защищает алюминий или сталь от коррозии, но, наоборот, усиливает ее вследствие образования гальванической пары. Вот почему биметаллические жилы до сих пор не нашли широкого применения.
В то же время начавшееся в середине 30-х годов использование на линиях связи высокочастотных многоканальных систем передачи способствовало резкому сокращению расхода меди, приходящейся на один телефонный канал. В симметричных цепях (парах жил одинаковой конструкции) достигнут 5 — 10-кратный эффект экономии, а в коаксиальных парах (внутренний однопроволочный и внешний трубчатый, проводники которых представляют собой два цилиндра с общей осью) — даже 150 — 200-кратный.
Попыток полностью или частично отказаться от использования дефицитной меди при производстве кабелей связи было предпринято много. Однако считать решенным вопрос о замене меди в кабелях связи каким-либо другим металлом нельзя; медь по-прежнему лежит в основе конструкции электрических кабелей связи — тех кабелей, по которым сигналы передаются движением электронов.
А если попробовать отойти от традиционных путей частичного сокращения расхода меди или ее замены другими металлами и вместо этого передавать по кабелю сигналы с помощью каких-либо других «носителей»? Подобное решение имело бы не эволюционный, а революционный характер — такой, какой сегодня диктуется научно-техническим прогрессом.
Вместо проводника — диэлектрик
В 1870 году английский физик Джон Тиндаль продемонстрировал интересный опыт распространения света по струе воды. Свет от угольной дуги вводится через линзу в водяную струю. Благодаря многократным внутренним отражениям лучей на границе двух сред — воды и воздуха — струя светилась на всем своем протяжении. Это был первый световод — жидкостный.
Спустя 35 лет другой ученый, Роберт Вуд, предположил, что «свет без больших потерь можно передать от одной точки к другой, пользуясь внутренним отражением от стенок палочки из стекла». Так возникла идея твердого прозрачного световода. От возникновения этой идеи до ее воплощения прошло 50 лет, пока в конце 1950-х годов не были получены двухслойные стеклянные волокна с различными показателями преломления: большим у внутреннего и меньшим у наружного слоя. Так же, как и в опытах Тиндаля, благодаря многократным отражениям на границе двух сред световой луч распространялся вдоль по волокну — от передающего конца к приемному.
Когда в 1966 году было высказано предположение о возможности использования световодов для передачи сигналов связи, многим это показалось утопией. При передаче по существующим в то время волокнам, даже сделанным из оптических стекол, световой луч настолько быстро ослабевал, что буквально через 10 метров полностью угасал.
Качество телефонной передачи по линии считается удовлетворительным, если мощность сигнала при прохождении от передающего конца к приемному ослабевает не более чем в 1000 раз. Следовательно, допустимое ослабение мощности сигнала не должно превышать 30 децибелов.
Для сопротивления различных материалов пользуются удельными показателями, в данном случае ослабление относится к единице длины линии. Коэффициент ослабления оптических стекол, имевшихся в середине шестидесятых годов, был равен 3000 децибелам на километр. Отсюда и приведенное выше значение возможной дальности передачи по ним.
Судьба оптической передачи сигналов по стеклянным волокнам зависела от того, удастся ли достигнуть такой их прозрачности, при которой существенно уменьшится коэффициент ослабления.
Результаты целеустремленных поисков превзошли самые оптимистические прогнозы. Уже спустя 10 — 15 лет после первых опытов потери энергии в световодах уменьшились до значений, сопоставимых с потерями в электрических кабелях. От дальности связи по стеклянным волокнам в десятки метров стало возможным перейти к десяткам, а в перспективе даже и к сотням километров.
Как и в линии электрической связи, в точках, где ослабление оптического сигнала достигает допустимого предела, устанавливаются ретрансляторы. В них оптический сигнал сначала преобразуется в электрический; последний усиливается с одновременным восстановлением первоначальной формы (то есть регенерируется); затем электрический сигнал преобразуется обратно в оптический, но уже усиленный, то есть доведенный до первоначальной мощности. Именно этот сигнал и распространяется по линии до следующего ретранслятора.
Так родилось радикальное решение проблемы экономии меди в кабелях связи: появился реальный неметаллический заменитель медных токопроводящих жил.
Что такое ВОК!
Световод — это двухслойное волокно, изготовленное из чистого плавленого кварца-кремнезема (чего-чего, а кремния в природе предостаточно). Внутренняя часть световода — сердцевина — имеет показатель преломления несколько больший, чем наружная его часть — оболочка. Диаметр сердцевины — 5 — 50 микрометров, оболочки — 125 микрометров. Световод втрое тоньше самой тонкой из металлических жил кабелей связи. Чем меньше диаметр сердцевины, тем лучше условия для прохождения световых волн: меньше потери энергии и ее расстояние (дисперсия), шире частотная полоса пропускания, следовательно, выше передающая способность кабелей. Однако световоды с очень тонкой сердцевиной (5 — 10 микрометров) труднее изготовлять и сращивать, сложнее вводить в их торец световой луч. Пока наиболее распространены так называемые градиентные световоды с сердцевиной диаметром 50 микрометров, у которых показатель преломления не постоянен, а плавно уменьшается от ее центра к периферии, где становится равным показателю преломления оболочки.
Для защиты от внешних воздействий — механического давления, температуры и влаги — поверх световода накладывается двух-трехслойное покрытие из различных лаков, пластмасс, кремнийорганической резины. Световод с защитным покрытием называется оптическим волокном (ОВ), и это основной конструктивный элемент оптических кабелей, выполняющий (по аналогии с токопроводящими жилами) функцию световедущих жил.
Так же, как в электрических кабелях, заданное число пар оптических волокон (для каждого направления передачи, как правило, служит одно ОВ) скручивается по определенной системе и так же поверх них накладывается традиционная металлическая (алюминиевая, стальная) или пластмассовая оболочка. В отличие от электрических волоконно-оптические кабели (ВОК) могут содержать дополнительные элементы: силовые — упрочняющие (армирующие), воспринимающие продольные механические нагрузки и для этого сделанные из стальных проволок или высокопрочных полимерных нитей, и электропроводящие, служащие для подведения тока питания к промежуточным линейным ретрансляторам. Эти элементы выполнены в виде медных или алюминиевых проволок или трубок. Таким образом, медь — проводник номер один электрических кабелей — в оптических кабелях выполняет относительно скромную и вспомогательную роль.
В производстве и эксплуатации пока освоены главным образом оптические кабели с числом ОВ до нескольких десятков. Однако часть конструкций содержит до 200 — 300 ОВ. В перспективе возможно создание кабелей из нескольких тысяч волокон, которые сначала будут формироваться в пучки — элементарные из 10 ОВ и главные — из пяти элементарных, то есть из 50 ОВ. В свою очередь, кабели скручиваются повива-ми из элементарных или главных пучков.
Оригинальны так называемые модульные конструкции: в полимерный опорный каркас со спиральными пазами укладываются оптические волокна. Каждый каркас защищен пластмассовой лентой или трубкой; в центре его расположен силовой — армирующий элемент. Кабель может состоять из одного или нескольких, например, 7, 19 модулей.
Сконструированы ВОК, сердечник которых имеет не круглую, а квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения. Они комплектуются из полимерных лент, каждая из которых содержит определенное количество ОВ. Ленты укладываются стопкой и для придания гибкости закручиваются по винтовой линии. Применяется, в частности, конструкция из 12 лент по 12 ОВ в каждой. Сердечник кабеля защищается несколькими армированными полиэтиленовыми оболочками.
Килогерцы, мегагерцы, гигагерцы
Для удовлетворительной передачи телефонного разговора, или, как говорят, организации одного телефонного канала, отводится полоса частот в 4 килогерца. В спектре частот от 12 до 252 килогерц, характерном для симметричных электрических кабелей, «укладываются» 60 каналов связи. Спектр частот, передаваемых по коаксиальным электрическим кабелям, достигает 60 мегагерц (60* 10 6 герц), и в нем свободно размещаются 10 800 телефонных или 6 телевизионных каналов. По кабелю, состоящему из 20 коаксиальных пар (по 10 для прямого и обратного направлений), можно, следовательно, передавать одновременно 108 000 разговоров.
Колоссальные перспективы передаточных возможностей ВОК — их главное преимущество.
Следствием суперширокополосно-сти ВОК является их универсальность, возможность использования как для телефонной и видеотелефонной связи, так и в системах кабельного телевидения и телевизионной конференц-связи, а также для предоставления индивидуальным абонентам доступа к ЭВМ и информационным банкам данных.
Эффект широкополосности световодов дополняется их малым коэффициентом ослабления оС, то есть малыми потерями световой энергии, передаваемой по линии. За два десятка лет произошла разительная метаморфоза в оценке коэффициента ослаб-
ления а : из кажущегося непреодолимым препятствия на пути создания ВОК он превратился в сильнейший стимул из массового внедрения. На экспериментальных волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) уже достигнуты значения 0,3 — 0,2 децибе-
ла на километр, что соответствует длине ретрансляционного участка в 100 — 150 километров, то есть в 70 — 100 раз больше, чем в случае коаксиального электрического кабеля! Но и это не предел. Ожидается, что к 2000 году будут созданы сверхчистые кварцевые стекла с различными добавками настолько прозрачные, что потери световой энергии в них составят менее 0,1, а может быть, и даже 0,01 децибела на километр.
К достоинствам ВОК относится также высокая защищенность от внешних электромагнитных влияний: ЛЭП, радиостанций, электрифицированных железных дорог, грозовых разрядов.
Диаметры и массы оптических кабелей в 5 — 10 раз меньше, чем электрических. По ленточному кабелю 12X12 с наружным диаметром всего 12,7 миллиметра одновременно передается 240 000 телефонных разговоров. Это вдвое больше передающей способности 20-коаксиального электрического кабеля, наружный диаметр которого 76 миллиметров.
Основные неприятности доставляют низкие механические свойства световодов. Напряжения, возникающие в стеклянных волокнах при изготовлении кабелей, их прокладке, монтаже и эксплуатации, могут вызвать образование микротрещин, приводящих к ухудшению свойств и в конечном счете к обрывам ОВ. Оптические кабели пока еще стоят дороже электрических, поэтому сооружение волокнисто-оптических линий связи требует больших капитальных затрат. Но по мере совершенствования производства стекловолокон и увеличения числа организуемых по ним каналов связи технико-экономические преимущества ВОК будут проявляться все сильнее.
Будут ли кабели в 2000 году!
Отношение специалистов к кабелям связи двойственное. С одной стороны, признание их необходимости и достоинств, с другой, досада — столько дефицитных материалов, особенно меди, надо укладывать в землю и под воду. Поэтому с тех пор, как наш соотечественник А. Попов изобрел средство беспроволочной связи — радио, делалось много прогнозов не в пользу кабеля и считалось, что со временем его можно будет видеть только в музее.
Однако прогнозы эти не сбылись, и вот уже на протяжении 90 лет две разновидности электрической связи — проводная и беспроволочная — не соперничают, а рационально дополняют одна другую.
Главными факторами, определяющими «живучесть» кабелей, являются их большие надежность и защищенность от внешних влияний по сравнению с открытыми радиолиниями, а также длительный срок службы, сочетающийся с малыми расходами на эксплуатацию. Наряду с радиолиней-ными линиями и космической связью кабельная связь продолжает успешно развиваться.
Следует ли с появлением нового, прогрессивного типа кабеля — волокнисто-оптического — немедленно прекратить производство кабелей с металлическими жилами? Несмотря на то, что ВОК является одним из компонентов (наряду с лазерами и ЭВМ), обусловливающих современную революцию в средствах связи, подобное решение было бы скоропалительным и неоправданным.
Для развития мощностей по производству как самого стекловолокна, так и оптических кабелей, снижения их стоимости и доведения долговечности до уровня традиционных электрических кабелей необходимо время.
Придется усовершенствовать конструкцию и технологию изготовления ВОК и создать экономичные и долговечные источники излучения, а также всю аппаратуру систем передачи, позволяющую эффективно использовать возможности таких кабелей.
Восьмидесятые годы знаменуют начальный период внедрения оптических кабелей. XXI век, возможно, станет веком оптических кабелей со стеклянными «жилами». И все же именно кабелей, которым уготована еще долгая жизнь!
Нефть горит
Слова Д. Менделеева о том, что сжигать нефть — все равно, что топить ассигнациями, известны всем. И тем не менее сейчас около 90 процентов добываемой в мире нефти сжигается, и лишь 8 — 10 процентов идет на производство синтетической химической продукции — полимеров, эластомеров, химических волокон, красителей, лекарств, стиральных порошков, ядохимикатов... Передовое место в мире по рациональному использованию нефти занимает ГДР, не имеющая собственных нефтяных месторождений. Здесь перерабатывается в сложные химические продукты около 20 процентов всей потребляемой нефти.
Бумага лучше
Исследование подтвердило то, что можно было подозревать и без специального изучения вопроса: читать тексты с экрана дисплея труднее, чем с листа бумаги. Ученые дают и количественную оценку: труднее на 20 — 30 процентов. Хуже выявляются и опечатки в тексте.
Опыт уже показал, что в редакциях, где обработка текстов ведется с помощью электронных систем, читать корректуру все-таки стараются по возможности не на экране, а на бумаге. Похоже, что прогнозы о переходе на «безбумажную информатику» были преждевременными.
Защита по радио
Одна широковещательная радиостанция в Париже обещает своим слушателям не только информировать их и развлекать, но также защищать от комариных укусов. Параллельно с обычными передачами радиостанция будет посылать в эфир не слышимые человеческим ухом звуки, которые губительно действуют на кровососущих самок комаров.
Мясной бульон из рыбы
Белок сам по себе не имеет вкуса и запаха, их придают ему различные сопутствующие вещества, содержащиеся в мясе или рыбе. Это обстоятельство позволило специалистам объединения Севтехрыбпром разработать способ производства бульонного кон-
центрата с мясным запахом из мелкой рыбешки — мойвы. На Мурманском рыбокомбинате построен специальный цех, выпускающий этот концентрат, — четырехграммовые таблетки, упакованные в коробочки по десять штук. Достаточно развести таблетку в горячей воде, и вы получаете порцию вкусного и питательного бульона с мясным вкусом и запахом.
При обработке мойвы из нее удаляется жир, в котором и растворены вещества, придающие рыбному белку характерный запах. Рыбий жир — ценное сырье для медицины и техники. А в белковую массу вводятся животные жиры, придающие ей свой вкус и запах, добавляются необходимые специи.
Бульонный концентрат «Рыбацкий» пользуется в Мурманске большим спросом. Когда цех выйдет на полную мощность, он будет перерабатывать до 15 тонн мойвы в сутки, давая за год 25 миллионов таблеток. Тогда мясной бульон из рыбы смогут по достоинству оценить и в других районах страны. Намечается и выпуск концентрата в виде пасты, более удобной для предприятий общественного питания.
Фломастер вместо мела
В нескольких школах Чехословакии испытывается новинка известного предприятия «Кохинор» — фломастер «Центрофикс-1899-Супер» для писания на классной доске. Для него нужна белая доска из стекла, пластмассы или кафеля. Пористый стержень фломастера пропитан специальными черными чернилами с быстро испаряющимся растворителем. Сухой след фломастера легко стирается тряпкой. Готовятся к выпуску цветные варианты.
Конец информационного взрыва!
Двенадцать-тринадцать лет назад началось существенное уменьшение количества выпускаемых в мире книг по различным разделам наук. В 1962 году библиотека Конгресса Соединенных Штатов (одна из крупнейших в мире) получила 5090 научных книг, изданных в США и других странах.
В 1972 году число новых научных книг увеличилось до 16 923. Затем начался «отлив» — 7900 названий в 1982 году. Большр всего сократился выпуск книг по естественным наукам, по истории и филологии.
Не лезь в колодец!
Все, наварное, знают: звезды можно увидеть среди бела дня, если опуститься в глубокий колодец или залезть в основание высокой трубы. Но видел ли кто-нибудь человека, который сам провел такой опыт и убедился в правдивости подобного утверждения? Вряд ли...
А логика здесь скорее всего такая. Звезды появляются на небе ночью, вместе с темнотой. В колодце и трубе темно. Значит, находясь там, можно их видеть...
Утром звезды исчезают из виду не потому, что «меркнут», а потому, что их «засвечивает» сияние неба — его яркость днем в несколько миллионов раз больше, чем ночью. Если бы удалось значительно затенить небесное сияние, то действительно звезды можно было бы видеть с утра до вечера.
Но ведь атмосфера, если представить себе ее однородной, с такой плотностью, которая ей свойственна на уровне моря, восьмикилометровый слой газа. А самые высокие трубы едва превышают сотню метров.
Следовательно, над головой наблюдателя, спустившегося в трубу, все еще остается больше девяноста процентов этого слоя, и яркость неба уменьшится очень мало. В колодце же — и того меньше.
Откуда же взялось столь распространенное мнение? Научный сотрудник Шеффилдского университета (Англия) доктор Дейвид Хьюз проследил истоки мифа вплоть до Аристотеля. Великий греческий философ, по-видимому, был первым, кто утверждал это письменно. Правда, фабричных труб он не знал, но о глубоких колодцах и рудниках судил уверенно. А дальше могла уже действовать аналогия и глубокое уважение к непререкаемому авторитету. Ведь столетиями верили же Аристотелю, мельком упомянувшему где-то, что у мух... восемь ног. Казалось бы, насекомых в средневековье было достаточно, а вот пересчитать их ноги ученые монахи не удосужились. И даже в эпоху Возрождения могли подвергнуть публичной порке вольнодумца, который усомнился бы в правильности Аристотелева утверждения, что чайки проводят зиму на дне пруда.
Безграничный пиетет к Аристотелю испытывали даже такие незаурядные умы, как Джон Гершель: великий астроном покорно повторял легенду о звездах, видимых со дна колодца, из шахт и фабричных труб, которых к его времени было уже более чем достаточно.
Вот только недавно астроном Дж. Аллен Хайнек, снискавший известность опровержением слухов о «летающих тарелочках», собрал группу студентов и спустился вместе с ними в семидесятиметровую трубу. Разумеется, никаких звезд среди дня они не
увидели даже в предусмотрительно захваченный бинокль. Вдобавок Дж. Аллен Хайнек еще подсчитал, сколько же вообще звезд можно в принципе увидеть, сидя в трубе. Оказалось, и ночью-то в столь малое поле зрения скорее всего ни одна звезда не попадет.
Но ведь есть же свидетельства?.. Готовя статью в солиднейший «Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества», Дейвид Хьюз перерыл все библиотеки и нашел там всего несколько разрозненных сообщений от «сидельцев» в трубах, шахтах и колодцах. Все их свидетельства страдали какой-то «общностью», отсутствием деталей, конкретностью времени, места, обстоятельств. Если отвергнуть лгунов, то что же видели остальные? Какие-то искорки, пятнышки на небе? Сколько? Долго ли они наблюдались? Двигались ли или стояли на месте? А как при этом выглядело небо — ярким или темным, ведь речь идет о солнечном дне... Может быть, справедливо предположение, согласно которому «очевидцы» наблюдали просто освещенные солнцем комочки пепла, обрывки бумаги, листья, несомые тягой воздуха в высокой трубе? Или же просто справедлива поговорка «врет, как очевидец»?..
цом не превышает нормы, установленной Агентством по охране окружающей среды. Однако положение вызывает тревогу, так как подобные исследования, проведенные в Англии, показали: из загрязненной воды в кровь человека поступает свинца больше, чем из загрязненного воздуха. Остается решить небольшой вопрос: что же теперь делать?
Под шум дождя
По звуку дождевых капель, падающих на водную поверхность, можно делать достаточно точные метеорологические прогнозы. Так считают канадские метеорологи. С помощью подводного микрофона, который был установлен на дне озера Ковичан в Ванкувере, исследователи слушали, как падают на водное зеркало дождь, снег и град. Оказалось, что по подводным звукозаписям можно судить о скорости ветра и размерах капель или частиц и таким образом получить более полный комплекс данных, необходимых для метеорологического прогноза.
Рекорды числа пи
Для самых точных вычислений достаточно бывает самое большее 10 — 15 знаков числа после запятой. Но уже давно математики соревнуются в вычислении все новых и новых знаков этой бесконечной дроби.
Суперкомпьютер, установленный в одном из исследовательских центров НАСА, за 28 часов работы выдал число с 29 360 128 знаками после запятой. Для этого была использована новая программа. Автор программы полагает, что вскоре получит с ее помощью 60 миллионов знаков после запятой.
Используя свой собственный алгоритм, группа японских математиков надеется обогнать американцев, получив сначала «для пробы» 33 миллиона, а затем и сто миллионов знаков. Хотя такая точность не имеет никакого практического смысла, вычисление со все большим количеством десятичных знаков может служить своеобразным способом проверки возможностей современных ЭВМ.
Магазин для левшей
В Гамбурге открыт магазин для левшей. В нем можно купить что угодно — от хозяйственного инвентаря до учебных принадлежностей. Товары сконструированы таким образом, чтобы они были удобны для употребления левой рукой. Магазин сразу стал популярным среди людей, предпочитающих действовать левой рукой, а таких в ФРГ около шести миллионов.
|
