Занимательная физика

10 Сен »

Волновой лоток

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Первые исследования подводных берегоукрепительных волноломов проводились в Одесском институте инженеров морского флота (ОИИМФ). Десятки моделей испытывались на воздействие волн различной высоты, длины, пологости (крутизны) и периода. Моделировались кратковременные, суточные и продолжительные штормы, изучались волногасящие и наносоулавливающие способности ВОЛНОЛОМОВ.

В результате детальных исследований удалось установить, как берегозащитные свойства зависят от высоты, длины, периода и угла подхода волн к сооружению, от его размеров и формы, уклона дна, расстояния между берегом и волноломом, а также величины его затопления (ниже спокойного горизонта воды). Выявленные зависимости позволяют проектировщикам грамотно и успешно решать конкретные задачи защиты берегов в различных географических районах страны, полностью  учитывая  все   местные  условия.

Теперь никто не сомневается в надежности, а главное, в высокой эффективности подводных [smszamok] волноломов, и их право на «гражданство» закреплено в ГОСТах и в строительных    нормах    и    правилах  (СНиП).

За последние 20 лет в Одессе построено более 10 км подводных волноломов. Сейчас строительство ушло на юг от мыса Большой Фонтан и будет вестись еще на десятке километров побережья. С постройкой подводных волноломов в Одессе забыли об оползнях. Раньше возведение на береговом плато даже двухэтажного здания считалось более чем рискованным предприятием, теперь фасад города с моря украшают 9—14-этажные корпуса здравниц, институтов, жилые и административные здания.

Применение волноломов новой конструкции стало массовым и повсеместным. Они укрепили берега Южного Крыма; на Кавказе их строительство идет от Туапсе до Батуми. Благодаря им многие курорты получили прекрасные искусственные пляжи. И это только начало. Издавна для защиты портов от волнения применяют молы и волноломы, верх которых высоко поднят над спокойным уровнем моря. Эти надводные сооружения, непосредственно воспринимающие воздействие волк, борются с ними пассивно: волны бьют  в   сооружение  и  тем  самым  гасятся. Совершенно иной принцип работы подводного волнолома. Уже в первых опытах стало ясно, что по каким-то тогда еще неизвестным причинам волны начинают разрушаться   не   на   волноломе,   как  это  всегда

Передвижной       волнопродуктор — механическое устройство, создающее шторм  по заказу в бассейнах и  волновых лотках. Здесь уместно напомнить, что период морской волны составляет несколько секунд и за это малое время проходят обе ее фазы — гребень и впадина. Разрушение же гребня протекает еще быстрее. Поставить натурный эксперимент, то есть в природных условиях исследовать механизм взаимодействия волн с сооружением, немыслимо; ученый будет выброшен волнами на берег. Остаются модель и стеклянные борта волнового лотка. Это удобно, однако есть и «но». Всякое моделирование, как известно, имеет свои законы подобия. В опытах с волнами действует закон, согласно которому период волны на модели уменьшается пропорционально корню квадратному из масштаба моделирования. Следовательно, и без того быстротечный процесс в опытах ускоряется.

Выручила ускоренная киносъемка взаимодействия волны с сооружением. На стекла лотка нанесли координатную сетку, чтобы точно фиксировать все изменения формы и размеров гребня волны. Отснятую пленку склеивали в кольцо и в замедленной проекции на экране детально, как угодно долго, изучали.

В результате удалось обнаружить очень интересное явление, никогда ранее не наблюдавшееся во взаимодействии классических морских сооружений с волнами.

Оказалось, что подводный волнолом сам по себе волны не разрушает. Делает это обратный  слив,  и,   надо  сказать,  блестяще. Затопление    волнолома    выбирается  сила гребня падает, а его энергия расходуется на подъем уровня воды, заполнившей пористую среду. Вслед за гребнем к подводному порогу подходит впадина волны. Возникает перепад уровней, обусловливающий    образование    обратного    слива.

Но самое замечательное то, что по сравнению с берегоукрепительным волноломом такой подпричальный откос создает более мощный обратный слив. Вначале это казалось неправдоподобным. Детальное изучение работы пористой среды, устроенной за волноломом, все прояснило. Наброска в силу своего строения отличается известной инерцией в образовании обратного слива, из-за чего максимум его скорости сдвигается по времени ближе к моменту подхода очередного гребня. В результате он сильнее подсекается обратным сливом, а  значит,  и лучше гасится. Использование в подпричальных откосах принципа гашения волн за счет энергии самой волны полностью себя оправдало и позволило избежать ударов и разрушений, которые наблюдаются и по сей день при эксплуатации      традиционных    сооружений.

Самые совершенные набережные строятся ныне из оболочек большого диаметра — железобетонных пустотелых цилиндров (диаметром 8—20 м), которые устанавливаются на каменную постель вертикально, впритык друг к другу, и заполняются песком, камнями или бетоном. Такие оболочки меньше отражают волны, но из-за входящих углов, образованных соседними поверхностями цилиндров, создается знакомая нам картина концентрации волновой энергии со всеми ее вредными последствиями. Для этого в оболочках, со стороны моря, устраиваются вертикальные щели. Верхняя их граница находится выше спокойного уровня воды—так, чтобы гребень волны мог попасть внутрь оболочки, а нижняя граница выполняла роль подводного порога. Внутри оболочки делают откос из наброски крупных камней или бетонных блоков (см. рис. на 6—7-й стр. цветной вкладки). По принципу работы такая набережная (или мол) ничем не отличается от нового подпричального откоса. А по сравнению с традиционными набережными не создает отраженных волн и обеспечивает более спокойную обстановку. Активный метод борьбы с волнами решили применить и при создании оградительных сооружений, Казалось бы, в этом нет необходимости, ведь они отражают волны в сторону моря, а не порта. Это так. Но нельзя забывать об экономике строительства.

Новый принцип позволяет настолько снизить волновые нагрузки на оградительные молы и волноломы, что при прочих равных условиях их вес можно уменьшить вдвое без риска разрушения. А снижение веса — это существенное уменьшение стоимости, которая у них огромная и самая большая из всех портовых сооружений. Из существующих типов оградительных сооружений был выбран самый перспективный: массив-гигант — пустотелый железобетонный короб, разделенный переборками на отсеки и имеющий дно; масса такого короба превышает несколько тысяч тонн. Массивы-гиганты в количестве, необходимом для всего сооружения, строятся на специальной верфи. Будучи спущенными на воду, они остаются на плаву и могут быть отбуксированы к месту установки. Это весьма существенно, так как отпадает необходимость в сверхмощных плавучих кранах, а с буксировкой справляется малый катер.

[/smszamok]

Обычно массив-гигант имеет длину 25— 40 м, ширину — 10—20 м, а высоту — на 2—3 м большую, чем глубина в месте установки. Благодаря таким значительным размерам сооружение монтируется из меньшего их числа. Это сокращает период строительства до одного межштормового сезона, что очень важно, ведь с недостроенным молом волны могут быстро расправиться. Отбуксированный на место массив-гигант вначале затапливается водой, а затем вода вытесняется песком, камнями или другими тяжелыми заполнителями. Поверх, устраивается надстройка с волноотражающим парапетом.

10 Сен »

Как узнать о форме молекул в растворе?

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

А в природе протекание любого процесса направлено к минимуму потенциальной энергии. Когда резина растягивается и ее молекулы распрямляются, в веществе за задается потенциальная энергия. Она может проявиться при возвращении резины в исходное состояние в виде работы. На этом основано, например, действие резинового моторчика, часто употребляемого в детских  самоделках. Вернуться из распрямленного состояния в скрученное молекулам резины помогает тепловое движение. Оно сильно затруднено из-за того, что молекулы сшиты, но все-таки существует. Доказать это можно так. Если растянуть кусок резины, а потом заморозить до очень низкой температуры (например, в жидком азоте), интенсивность теплового движения молекул (мерой которого и служит температура) сильно снизится и растянутая резина не сможет вернуться в прежнее состояние. Но нагрейте ее — и она снова сожмется.

Есть у резины удивительное на первый взгляд свойство. Известно, что все «нормальные» тела я жидкости при нагревании расширяются. Проведите такой опыт. Возьмите не очень жесткую стальную пружину и к одному ее концу прикрепите резиновую ленту такой же длины. Вбейте в палку два гвоздика, за один зацепите свободный конец металлической пружины, за другой — противоположный конец резиновой ленты, так, чтобы и пружина и лента были слегка натянуты. Если теперь по грузить наш прибор в горячую   воду   так,   чтобы   она смочила резиновую ленту, та сожмется. Это можно объяснить: увеличивая температуру, мы увеличиваем кинетическую энергию молекул резины, и их сетка получает лучшие возможности для сжатия. По ходу беседы мы не раз говорили: «молекулярная масса полимера такая-то», «молекула свернута в виде зигзагообразной линии». А откуда это известно, как ученые узнают такие вещи? Ведь молекулу не взвесишь на весах, не разглядишь в микроскопе! Для этого существуют косвенные методы. Самый простой способ для определения молекулярной массы вещества — измерить, насколько отличаются температура кипения или температура замерзания его раствора от соответствующих значений температуры, определенных у чистого растворителя. Растворите в воде поваренную соль, налейте раствор в кружку или кастрюльку и поставьте на газовое пламя. Рядом на таком же пламени нагревайте точно такой же объем чистой воды. Вы увидите, что .раствор закипит позже воды. Поставьте этот раствор и воду в холодильник, вода замерзнет раньше. Разница в температурах замерзания или кипения раствора и чистого растворителя зависит от концентрации вещества в растворе и от молекулярной массы растворенного соединения.

Другой способ определения молекулярной массы — измерения так называемого осмотического давления. Возьмите стеклянную трубку, снизу завяжите ее кусочком   целлофана     (но   не полиэтилена, который последнее время неправильно стали называть целлофаном; в целлофан завертывают коробки для сигарет и упаковывают таблетки лекарств) и налейте в трубку раствор полимера (желатина, крахмала, яичного белка). Опустите трубку в стакан с чистой водой. Через некоторое время уровень жидкости в трубке поднимется.

Что здесь происходит? Целлофановая пленка не пропускает огромные молекулы полимера, но она не преграда для мелких молекул воды. Вот эти-то молекулы и проникают в трубку — они стремятся разбавить раствор полимера. Через некоторое время устанавливается равновесие — вода больше не поступает в трубку, ибо сверху давит столб раствора. Зная высоту поднятия столба жидкости в трубке, можно определить молекулярную массу растворенного полимера. А как узнать о форме молекул в растворе? Тут помогает измерение вязкости раствора. Чем длиннее молекулы, чем более они вытянуты в цепь, тем им легче перепутываться между собой, тем труднее течь жидкости, состоящей из таких молекул. Вот грубая аналогия сказанному: через коническую воронку гораздо легче просыпать речной песок (мелкие округлые частички), чем протянуть кусок ваты (длинные перепутанные  волокна).

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Начнем с размеров страны. Она вовсе не мала, так как ее пересекают большие реки Лилиана и Ам. Длина последней более 1000 км, и путешествие только по одному из ее отрезков, правда, путешествие на паруснике, продолжается 26 дней, а переход через сухую степь (временами Грин ее называет пустыней), начинающуюся в 40 милях от Зурбагана, длится месяц. Климат на побережье страны, там, где расположены города Зурбаган, Лисе и Каперна (в ней родилась прекрасная Ассоль), отличается изменчивостью погоды по сезонам года. Весной может дуть резкий береговой норд, приносящий сильные холода, а в Зурба-гане в конце мая и начале июня дует «Бешеный скороход» — континентальный ветер степей. Мать Ассоль простудилась от непогоды и «вечерней измороси». Вместе с тем в стране много солнца, тепла и даже зноя.

В Гринландии растут тополя и каштаны, явор, орешник, жасмин, шиповник, жимолость, высокий папоротник. Осоковые и тростниковые заросли, обширные луга (Лилиана широко разливается) нередки в ландшафтах страны. Среди диких зверей встречаются медведи, среди птиц—бакланы.

В рассказе «Встречи и приключения», опубликованном уже после смерти А. Грина, так переплелись география действительности с географией вымышленной  автором страны:

«В апреле 1927 года в Феодосию пришел парусник капитана Дюка — «Марианна», и я уже уговорился с ним о поездке на этом судне до Мессины, откуда уже имел телеграмму от капитана Грея, сообщавшую, что его судно «Секрет» будет ожидать меня для выполнения нашей общей затеи: посещения Зурбагана, Лисса, Сан-Риоля, Покета и иных мест, где произошли события, описанные мною в книгах «Алые паруса», «Золотая цепь», «Блистающий мир» и проч.Я прибыл на «Марианне» в Мессину 16 мая… Прибыв в Лисе, мы застали честно дожидавшихся нас Санди Пруэля, Дюрока и Молли. …2 июня «Секрет» прибыл в Каперну, селение, так взбудораженное несколько лет назад явлением «Алых парусов»… (Оттуда все отправились в Зурбаган, затем — снова в Лисе.) В Лисее мы начали разъезжаться… Я лично возвратился пароходом в Суэц, откуда меня доставил в Одессу «Теодор Нетте».,. В Феодосии я был уже 3 сентября 1927 года».

Итак, куда же «наложить» Гринландию? 19 ч. 30 мин. московского времени соответствует 8 ч. 30 мин. тихоокеанского времени (пояс Портланда, где самолет приземлился) того же 20 июня, то получается, что самолет летел как бы только двое суток, 4 ч. 25мин.

1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Ситуация в Индийском океане: там направления течений меняются в зависимости от сезона и направления господствующих ветров-муссонов. В южном полушарии тоже есть субтропические круговороты, только в отличие от северных они вращаются против часовой стрелки. Близ экватора идет Южное Пассатное течение, тоже с востока на запад. У берегов Южной Америки часть его отклоняется на юг, образуя Бразильское течение, а вдоль берегов Африки к северу идет Бенгальское течение. В Тихом океане в круговороте участвуют Восточно-Австралийское и Перуанское течения. В Индийском— на западе течение Мыса Игольного, на востоке — Западно-Австралийское.

И еще назовем самое мощное на Земле Течение западных ветров, идущее вокруг Антарктиды, в силу чего его называют еще Антарктическим циркумполярным (или круговым) течением. Оно пересекает все три океана и

[smszamok]

замыкает южные субтропические круговороты. Ширина этого течения 2500 километров, от 40-й параллели на юг, почти до Антарктиды. Это знаменитые у моряков «ревущие сороковые»—зона сильных и постоянных ветров и штормов. Разумеется, здесь названы лишь наиболее крупные течения, это видно и по карте-схеме, приведенной на цветной вкладке, да и на ней обозначены далеко не все (их, только поименованных,— около сорока). Но, кроме течений, существуют еще так называемые противотечения. Это те, что движутся навстречу основному в данном районе потоку. Наиболее известные экваториальные противотечения, еще их называют межпассатными, ибо они «уютно устроились» как раз в тихой, штилевой полосе между северными и южными пассатными   течениями и идут им навстречу, на восток. Обнаружены противотечения по краям Гольфстрима, и вообще существует такая точка зрения, что всякому течению соответствует свое противотечение. Основания для такого взгляда есть, но экспериментальных подтверждений пока маловато.

Еще одно противотечение заслуживает быть отмеченным — Антило-Гвианское. Его открытие так же, как и открытие течений Ломоносова и Кромвелла,— одно из крупнейших в последние годы. Открыла его в 1969 году экспедиция, которой руководил известный советский океанолог профессор В. Г, Корт. Оно зарождается севернее Багамских островов и устремляется на восток узкой полосой между Антильским и Гвианским течениями, идущими на запад. Далее в океане оно дает начало экваториальному противотечению, а также течению Ломоносова, но это последнее идет уже под поверхностью океана.

Да, есть и такие — подповерхностные течения. Одно из них в экваториальной зоне Тихого океана открыл в 1953 году американский ученый Т. Кромвелл. Впоследствии это течение, столь же мощное, как Гольфстрим, получило имя своего первооткрывателя. В мае 1959 года подобное же подповерхностное течение было открыто в Атлантике, и тоже под Южным Пассатным течением. Сделали это ученые Морского гидрофизического института АН УССР, которыми руководил академик АН А. Г. Колесников, в экспедиции на корабле «Михаил Ломоносов». Они и дали открытому течению имя «отца русской науки». В Индийском океане подобное подповерхностное течение носят имя Б. А. Та-реева — молодого советского океанолога, недолгая жизнь которого была посвящена изучению именно этого течения.

До сих пор мы говорили лишь о поверхностных и подповерхностных водах, то есть о верхнем слое океана толщиной около 500—1000 метров. Но специалисты различают еще промежуточные воды, глубинные и придонные, и все они циркулируют! Наиболее сильные потоки, как и поверхностные, получают собственные имена. Это, например, Антарктическая донная вода. Зимой в антарктических морях образуется лед, соль из него постепенно уходит в воду. Холодная и «пересоленная» вода опускается ко дну и там очень медленно, не тоже движется. В Северной Атлантике зона интенсивного опускания вод—близ Гренландии. Она формирует придонный поток в южном направлении — это Арктическая донная вода. Где-то в районе 40° с. ш. от встречается с Антарктическими придонными водами.

Глубинные воды — это те, которые располагаются ниже 2000 метров от поверхности океана. Например, Северо-Атлантиче екая глубинная вода находится на глубик до 4000 метров, она движется на юг вдоль западных берегов Атлантики, заворачивае по пути в центральную часть океана, а петом Антарктическое круговое течение увлекает ее на восток, но уже вместе с Антарктической донной водой. Так вот, океанологи, начиная исследование, превращают «елку» (океан) в «столб» (простейшую модель), а потом снова, одну за другой, начинают приделывать «ветви», пытаясь понять роль каждой из них. И вот как сами говорят о своем труде: «По существу наши теоретические усилия должны показать, как можно, используя гидродинамические уравнения, создать математическую модель, которая была бы похожа на то, что мы с помощью несовершенных приборов смутно воспринимаем как реальную циркуляцию океана». Это слова Г. Стоммела, крупнейшего американского специалиста. А поскольку приведены они в книге Д. Толмазива, то можно полагать, что советские океанологи разделяют эту точку зрения.

Что ж, океанологи вольны иронизировать над собой, над своей наукой. Но мы с вами видим в этих словах огромную сложность «предмета» исследований и мужество ученых, ведущих эти исследования. Да и результаты вовсе не дают оснований воображать океанолога сидящим на берегу моря и у выло повторяющим вслед за поэтом: «плещешь ты, куда захочешь…» Многие загадки океанских течений уже получили достаточно удовлетворительное объяснение.

Так, например, выяснено, почему западные ветви северных субтропических круговорот (Гольсфстрим и Куросио) намного сильнее (быстрее) восточных и почему такого усиления западных ветвей нет в южном полушарии; каков механизм образования Анти-Гольфстрима — глубинного противотечения под Гольфстримом; как влияет на течение рельеф дна и т. п. Показано также, что Антило-Гвианское противотечение служит источником для течения Ломоносова, а это важно, ибо указывает на связь различных течений, на существование их общей системы.

Недавно закончился эксперимент «ПОЛИМОДЕ», в котором исследовалась природа океанских вихрей в Атлантике. Обработка результатов потребует, конечно, времени и даст, как ожидают, интересные и важные результаты. Кое-что, впрочем, известно уже сейчас. Дело в том, что эксперимент проводился в зоне пресловутого Бермудского треугольника. Там обнаружены значительные магнитная и гравитационная аномалии, но не замечено  ничего  сверхъестественного.

В последние годы было обнаружено, что вода океана состоит из тонких слоев (от нескольких сантиметров до метра), различающихся температурой и соленостью (электропроводностью). Это тоже одно из крупнейших открытий в океанологии. В Институте океанологии имени П. П. Ширшова уже дано объяснение этому явлению — разработана теория тонкослойной структуры океана.

Ну и так далее. Перечень работ можно продолжать, и эта возможность убеждает, что в конце концов в званиях об общей циркуляции будет «наведен порядок». Что, конечно, совершенно необходимо. В свое время выдающийся ваш ученый, президент АН, академик С. И. Вавилов сформулировал три главные и равные по трудности задачи, стоящие перед наукой XX века: овладение атомной энергией, продление жизни человека до нормы (150 лет) и прогнозирование погоды на сезон (квартал) вперед. Так вот, решение проблемы долгосрочного прогноза погоды невозможно без точного знания закономерностей океанической циркуляции, ибо система течений Мирового океана есть система «центрального отопления» нашей планеты.

Океан занимает 71 процент поверхности Земли, и он аккумулирует основное количество солнечного тепла, приходящего на Землю. Течения разносят это тепло во все уголки планеты, а оттуда отводят остывшую воду в «котел» тропической зоны океана. Гольфстрим, например, доставляет тепло на север Атлантики, и там, где он встречается с холодным Лабрадорским течением, формируются атмосферные вихри, а господствующие в этих краях западные ветры переносят вихри на Европу и далее на восток. От этого движения зависит погода. Да и климат. Порты Мурманск и Певек на одной широте, но если первый не замерзает, то второй освобождается ото льда лишь на 2,5—3 месяца в году. Сравните также климат Ленинграда и Магадана, ови тоже на одной широте. И так — по всей планете.

Знать течения, конечно, необходимо и морякам, и, может быть, не столько сегодня, сколько в будущем. Нетрудно представить, что к концу столетия морской транспорт (грузовой по крайней мере) станет подводным. И тем самым он избавится от штормов, то есть станет независимым от погоды. И тут надо будет знать течения не вообще, не «в среднем», а досконально. Ибо если уж двигаться под водой, то по течению: ведь сопротивлевие воды значительно выше, чем воздуха. Еще есть любопытные проекты использования течений для выработки электроэнергии. Дело в том, что по сравнению с реками морские течения выглядят гигантами. Глубина морских течений измеряется сотнями метров, а ширина — сотнями н даже тысячами километров. Куросио, например, переносит в секунду 50 миллионов кубометров воды, Гольфстрим — до 100 миллионов, Антарктическое круговое — более 200 миллионов! Для сравнения скажем, что все реки Земли переносят в секунду всего 1 миллион кубометров воды. Подсчитано, что только механическая энергия океанских течений (без учета переносимого тепла) составляет 350 миллиардов киловатт! (Суммарная мощность всех современных энергоустановок 7 миллиардов киловатт.) Так вот, если в Гольфстрим опустить гидравлическую турбину, то можно получить тысячи киловатт электроэнергии. Есть проект использования Флоридского течения: 200 турбин на глубине 120 метров создадут мощность 25 миллионов киловатт. Есть и другие намерения, и во всех случаях полагают, что добытая «из-под   воды» электроэнергия будет во много раз дешевле, чем на тепловых и даже атомных электростанциях.

Обсуждаются и другие интересные перспективы — управление климатом, например. Но все это перспективы дальние, и прежде всего потому, что плохо мы еще знаем «нрав» океанских течений. Однако надо учесть, что по-настоящему серьезное изучение океана — с использованием инструментальных измерений, современного математического аппарата, ЭВМ и т. п.— ведется всего каких-нибудь 20 лет. Сделано же за это время много, причем темпы и масштабы исследований нарастают. Будут совершенствоваться и методы исследований. Вероятно, немалые перспективы в этом плане раскрывает космонавтика. Снимки океана с орбиты отчетливо показывают границы разных по температуре слоев — гидрологические фронты. Можно фиксировать количество планктона (больше — меньше), а также волнение на поверхности. В. Ковалевок в А. Иванченков во время полета ва станции «Салют-6» видели под-водные хребты в районе островов Самоа, скопления водорослей, планктона. В программу их работы были включены наблюдения зоны Гольфстрима. Течения, правда, видны хуже — только, если они отличаются по цвету. Впрочем, В. Севастьянов в своем «Дневнике над облаками» пишет, что «на громадном водном просторе отчетливо видны течения и различные зоны, которые они огибают». П. Климук в телевизионном фильме «Обычный космос» рассказывает о том, что хорошо видел зону схождения теплового Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения, хотя ее и прикрывал туман.

Словом, возможности космонавтики в исследовании океана,   видимо,   значительны.

Более определенно сейчас сказать трудно, так как обе они — и космонавтика и океанология—только набирают силу. У них много общего (океан не случайно называют гидрокосмосом, а небо пятым океаном), в от их союза можно ожидать многого.

Космонавтика уже оказывает услуги океанологии. Так и раньше было известно, что уровень моря не везде одинаков. Космические наблюдения показали, где на поверхности океана есть впадины и поднятия, они были точно измерены. Так, к югу от острова Шри Лавка (Цейлон) уровень моря опущен на 112 метров, а в районе острова Новая Гвинея, наоборот, поднят на 78 метров относительно земного эллипсоида, то есть линии, очерчивающей фигуру Земли. Северная часть Атлантики представляет собой плато, верхняя точка которого на 67 метров выше среднего уровня моря.

[/smszamok]

Получить эти данные можно было только с околоземной орбиты, с помощью искусственных спутников Земли. Это, так сказать, свеженькая загадка океана. Ученые предполагают, что рельеф водной поверхности «отражает» расположение геологических структур с концентрированной массой, «спрятанных» глубоко под дном океана. То есть водная поверхность как-то «приспосабливается» к вариациям гравитационного поля — к изменениям силы тяжести Земли. И если так, то вода во впадинах, очевидно, должна быть более плотной, а в буграх более легкой. А это уже небезразлично для циркуляции.

Видимо, в прямом смысле послушной волна никогда не станет, во когда специалисты разберутся в океанской циркуляции, они будут точно знать, к какой волне обратиться, чтобы «…на берег она бочку вынесла легонько и отхлынула тихонько».

1 Сен »

Атомные ядра

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Атомные ядра состоят из нуклонов — протонов и нейтронов. Известно, что каждой частице соответствует античастица; мысленно заменив нуклон на антинуклон, получим антиядро. Антиядра действительно существуют (это доказано экспериментально) и являются теми кирпичиками, из которых может быть построено антивещество.

В 1969 году группой ученых из Института теоретической и экспериментальной физики и теории, исходя из пресловутого принципа удобства. Особенно яростно нападали на атомно-молекулярное учение. Называя атомы и молекулы «рабочими гипотезами» и отрицая их реальность, махисты-энергетики заявляли, что с помощью атомов и молекул удобнее, дескать, систематизировать опытные данные о превращении веществ. Однако ничего похожего на  действительность  тут  не  было.

Собеседник. Но ведь законы химии и физики, в том числе периодический закон Менделеева, прямо подтверждают атомно-молекулярное строение материи. Как же можно было отрицать это?

Философ, Для обскуранта все возможно. Если ученый не заботится об истинном знании и во имя своих вздорных, нелепых представлений отвергает подлинную науку, подлинное знание, подобно темным, неясно мыслящим, невежественным людям, его называют обскурантом. Так, махисты говорили, что призназать атомы и молекулы — это все равно, что верить в сказочных слонов, на которых будто бы держится вся наша Земля. Это и есть пример обскурантизма, который вырастает из субъективизма. Совсем недавно нечто похожее происходило в биологии. Ты, конечно, знаешь, что живая клетка состоит из клеточного ядра и окружающей его протоплазмы с разными включениями. А в состав ее ядра входят различные нуклеинозые кислоты (от слова пискиз — «ядро»), которые играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов, в том числе в явлениях наследственности. Находились и такие горе-теоретики, которые заявляли, что научные представления генетиков подобны ложному учению о теплороде как мифическом тепловом веществе, а потому должны быть отброшены, как был отброшен в свое время теплород. С позиций признания объективной истины можно с успехом отразить всяческие нападки субъективных идеалистов и агностиков на науку. Но это только начало отзета на вопрос «что такое истина?». Мы к этому еще вернемся. Истина абсолютная и относительная

Философ. В теории познания материализма, в марксистско-ленинской теории отражения вопрос о том, устанавливается ли объективное знание сразу или меняется по    мере    раззития    науки,  формулируется как отношение между абсолютной и относительной истиной. Поставим вопрос несколько по-иному. Скажи, как ты думаешь, может ли какая-нибудь истина утверждаться с первого раза во всей ее полноте, то есть абсолютно, или же она раскрывается постепенно, приближаясь к абсолютно полному знанию через длинный ряд относительных истин?

Собеседник. Думаю, второе. Но значит ли это, что абсолютной истины вообще не существует, а существуют только относительные истины? Или я неправильно понял ваш вопрос?

Философ. Вспомним, что мы говорили об объективной истине. Познанная в полном объеме это и есть абсолютная истина. Абсолютная истина как бы складывается у нас в голове из длительного ряда или, вернее сказать, из бесконечного ряда относительных истин. Таково соотношение между абсолютной и относительной истинами.

Собеседник. А чем обусловлен столь сложный механизм нашего познания?

Философ. В детстве мы любили возиться с игрушечной матрешкой: раскрываешь самую большую, в ней—другая, поменьше, а затем третья, еще меньше, и так до самой маленькой. Пока их раскрываешь одну за другой, все полнее познаешь изучаемый нами предмет. Но в матрешке каждая    новая  фигура повторяет  сходство форм пробоин и поперечных сечений воздушной ударной волны в районе  звездообразного носика. Эту важную аналогию необходимо учитывать при интегральной оптимизации  проникателей. Пробивные     преимущества   звездообразных    проникателей проявляются по мере  нарастания   скорости  соударения  тем   раньше,    чем податливее  преграда. Так, в случае    свинцовых    преград эффект  резкого увеличения пробоины     возникает     при скорости   соударения   в  два раза меньшей, чем в случае алюминиевых.   Очевидно   в      наконечниках      древних стрел     было     использовано это    качество    звездообразных    конфигураций.    Удивительно,    что    это    конструктивное решение   было   наедине  интуитивно,  путем  эмпирического отбора в течение  многих  столетий.

1 Сен »

Силы инерции

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (1голосов, средний: 2,00 out of 5)
Загрузка...

Этот   факт   лег   в основу  общей теории  относительности — как       видите, элементарные      на     первый взгляд   явления вроде горения   свечи   в   стакане   бывают  косвенно  связаны  с  физическими теориями   самого высокого уровня). В результате эффективное направление силы тяжести для ускоряющегося   тела   несколько отклоняется     от     вертикали назад —  это нетрудно заметить   при    резком    разгоне автобуса  или  поезда метро. То  же   самое   происходит   и в   стакане   со    свечой.    Если бы в стакане был подвешен отвес,  он бы  при  рывке отклонился  назад, и это бы никого    не    удивило.     Пламя, своеобразный «отвес наоборот»,     отклоняется    вперед, что тоже совершенно  закономерно.

Разобраться в поведении уровня воды при погружении в нее стакана поможет закон Архимеда. Из него следует: если тело плавает, вес вытесненной им воды равен весу самого тела. Значит, когда стакан держится на плаву, уровень воды поднимается по сравнению с первоначальным так, словно в кастрюлю долили объем ВОДЫ У,= ГП стакана / воды, имеющий вес стакана. Этот новый уровень и отмечен на стенке карандашом. Если же стакан утоплен, вода поднимается так, будто ее объем увеличился на объем стенок и  дна стакана   Уэ= Плстакана. Поскольку    плотность    стекла    больше    плотности    воды,    объем    стенок    и    дна стакана    Уг     меньше,     чем объем        воды      VI,      имеющий  тот же  вес.  Поэтому во   втором   случае    уровень воды   ниже,   чем   в   первом. Ожидать    поднятия    уровня нас   заставляет    лишь    зрительная     иллюзия — мы   видим,   что    при     затоплении стакана его стенки, находившиеся над водой, опускаются    в     нее,    но      забываем учесть,   что   вода   при   этом заполняет    его     внутренний объем,  раньше  остававшийся свободным. В опытах с не выливающейся водой происходят более многообразные явления,   и   здесь    можно    заметить сразу несколько парадоксов. Прежде всего, что вообще может удерживать воду в перевернутом сосуде? Ответ очевиден — атмосферное давление. Но такой ответ слишком груб и не объясняет, почему вода, не выливаясь из заполненной до краев кастрюли, выливается из кастрюли, заполненной наполовину, и почему из стакана она не выливается при любом заполнении.

Как известно, вода несжимаема: чтобы весьма незначительно уменьшить ее объем, нужно приложить большое давление. Соответственно, если заставить воду хоть чуть-чуть расшириться, давление внутри нее резко упадет. Поэтому стоит крышке отойти от краев заполненной доверху кастрюли на какую-то долю миллиметра, и давление внутри кастрюли станет настолько меньше атмосферного, что их разность удержит столб воды над крышкой. При сжатии или расширении   воздуха,   как   и   любого другого  газа,  давление меняется не столь    резко.   И если   в   перевернутой    кастрюле    есть,    кроме    воды, хоть    немного    воздуха,    он начинает      расширяться,      а давление     падает    незначительно. Крышка может отойти от кастрюли  на несколько    миллиметров,    и    такой ширины    щели    достаточно, чтобы  в одних местах начала  выливаться  вода,  в  других   в   кастрюлю   стал   просачиваться     воздух,    давление снаружи и внутри уравновесилось и крышка упала. Почему   же   вода   не   выливается   из  наполовину   заполненного  стакана?   Причина  не  в стакане,  а  в листке бумаги, которым он накрыт. В отличие от металлической крышки      листок     способен прогибаться,   не    отходя   от краев     стакана.    Когда     мы плотно прижимаем листок к стакану,  мы  невольно  вдав ливаем    бумагу    внутрь,    а после     опрокидывания   стакана листок выпрямляется. Это  дает   возможность   воздуху расшириться в большей степени,   и   давление   в   стакане   падает   так   низко,   что вода  не  выливается.  Прогибание  листка  —  главная причина разницы мекд-опытами со стаканом и с кастрюлей. В этом иегко убедиться, если накрыть стакан чем-то жестким, скажем, блюдцем (осторожно, не разбейте при переворачивании). Теперь вода в стакане по своим свойствам ничем не будет отличаться от  воды   в кастрюле.

Как   видим,   для   объяснения  опытов пришлось  отказаться     от    первоначальных грубых       представлений      о происходящих   в    них    процессах — пламя    свечи    при движении    отклоняется    назад;   при   затоплении   плавающего  тела    уровень    жидкости повышается;  под действием   силы   тяжести   вода выливается     из    перевернутого   сосуда.   Пришлось   перейти к представлениям более   точным:    пламя   располагается противоположно эффективному   направлению силы тяжести; уровень жидкости  до  и   после  погружения тела зависит от соотношения    плотностей    тела   и жидкости;    при    определенных   условиях   атмосферное давление   может    помешать воде    вылиться    из    сосуда. Эти     представления     также не   абсолютно  строгие,   и   в каких-то других экспериментах они  тоже могут  не оправдаться.

Описанные    опыты    очень просты,  но  и   из  них  можно вывести   одно   важное   правило:   если. модель  физических   явлений    используется не при тех условиях, для которых создана (как сказали бы   специалисты,    не   в    той области  параметров,  на  которую   рассчитана),   она  дает   неверные   предсказания. Значительная   часть   любого физического      исследования заключается    в   том,    чтобы установить, в каких границах используемая  модель  справедлива,   а  где  от   нее  придется    отказаться.    Пренебрежение    этими    границами может  привести  к  ошибкам и при решении задач по физике  из  школьного  учебника,  и в  серьезной    научной работе.

1 Сен »

Земля остывает медленно

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Климат нашей планеты очень разнообразен, есть области вечных льдов, прохладные районы лесостепной полосы, знойные пустыни. Что можно сказать о Земле в целом, холодно на ней или жарко? Для характеристики климата метеорологи ввели понятие «среднегодовая температура», которое усредняет колебания температуры за весь год с учетом всех точек земного шара. В наше время среднегодовая температура поверхности Земли составляет 14,8°С. Если учесть, что среднегодовая температура Ялты равна 13,1°С, то можно считать, что некоторый «средний» земной климат довольно теплый.

Ученые полагают, что возраст Земли насчитывает не менее 4,5 миллиарда лет. За этот долгий срок менялись геологические условия глубинных слоев планеты, ее поверхности, очевидно, изменялась и температура. Ученые разных профилей — геологи, геохимики, палеонтологи, специалисты по изотопному анализу,— объединив свои усилия, сумели проникнуть т очень далекое прошлое нашей планеты. По соотношению изотопов кислорода О18 и О16 было установлено, что три миллиарда лет тому назад, в период, который называют докембрием, на Земле было жарко, среднегодовая температура была равна 70°С. Постепенно Земля остывала, и уже в протерозойскую эру—1,8 миллиарда лет назад — среднегодовая температура упала до 35°С. Сравнительно «недавно», когда по Земле уже передвигались древние пресмыкающиеся— 230 миллионов лет назад,— среднегодовая температура равнялась 20°С.

Данных по измерениям температур на древней Земле (их называют палеотемпе-ратурами) очень мало. Если проследить, как менялась температура поверхности Земли со временем, и по немногочисленным известным точкам построить график, то получится линия с почти постоянным наклоном. Из чего следует вывод: температура поверхности на нашей планете падает. Земля постепенно и сравнительно равномерно остывает.

Конечно, нужно иметь в виду, что график соединяет точки, очень далеко отстоящие друг от друга по времени, они рисуют картину «крупным планом», не вдаваясь в детали. Медленное остывание Земли нисколько не противоречит тому, что в отдельные геологические периоды происходили «всплески» и земная поверхность резко охлаждалась (например, периоды наступления ледников) или нагревалась.

Если считать, что наклон прямой на графике не менялся (или очень мало менялся) со временем, то можно продолжить график назад и проследить температуру на Земле во времена еще более далекие, чем 3 миллиарда лет назад (такой прием в   математике  называют    экстраполяцией). Экстраполяция в далекое прошлое дает, конечно, не точное, а лишь приближенное представление, какой была температура Земли в начальные периоды ее существования. В нижнем архее, который отстоит от нашего времени более чем на 4,5 миллиарда лет, средняя температура была не ниже 114°С (точка 1), то есть вся водная оболочка Земли находилась в парообразном состоянии. Пересечение графика с линией температуры в 100°С, при которой кипит вода (точка 2), указывает, что уже 4 миллиарда лет тому назад на Землю могли выпадать горячие дожди.

Однако нужно учесть, что в то время атмосфера Земли состояла в основном из угольной кислоты, которая в полтора раза тяжелее воздуха, то есть атмосферное давление могло быть тоже больше нормального. При таком давлении вода кипит не при 100°, а при температуре 110°. Такая температура была на Земле 4 350 миллионов лет назад (точка 2). Следовательно, потоки горячей воды могли начать выпадать на земную поверхность ранее чем 4 миллиарда лет назад.

Еще одна интересная точка на графике — температура 70°С (точка 3). Это температурный предел, при котором могут существовать земные формы органической жизни. Известные на сегодня палеонтологические данные тоже свидетельствуют о том, что жизнь на Земле могла зародиться 3 миллиарда лет тому назад.

31 Авг »

Рой землетрясений

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

«Впервые в нашей стране,— говорит профессор Федотов,— удалось увидеть рождение новых вулканов, проседание и образование вершинной кальдеры вулкана и, наконец, возникновение лавового покрова, аналогичного древним и молодым покровам, какие можно видеть в Исландии, на Колумбийском плато и у нас на Среднесибирской возвышенности. Полученные на Толбачике данные приблизят, надо полагать, к расшифровке многих загадок вулканизма». Во время извержения непрерывно велись сейсмические наблюдения. Что они дали? Сейсмология позволила не только заранее предугадать извержение, но и следить за его ходом и прогнозировать появление следующих конусов.

[smszamok]

Особенно убедительно и эффектно было предсказано образование третьего конуса. На пресс-конференции 17 августа Федотов сказал иностранным журналистам, что новый конус должен появиться в этот же день. Они не очень-то поверили. Их отвели на место ожидаемого прорыва, и в девять вечера перед изумленными взорами журналистов и их телекамерами, как по заказу, родился новый вулкан. Но самое важное, конечно, то, что ученые могли правильно определять, как будет развиваться это извержение, а потому маневрировать своими силами и ставить приборы куда надо.

«Рой землетрясений», мы говорили о нем, начался за 10 Дней до извержения на глубине 20—30 километров в нижнем слое земной коры и в переходном от коры к мантии слое. 10 дней поднимались вверх очаги землетрясений, ясно показывая, что базальты идут из нижних слоев коры со скоростью 100—150 метров в час. В руки исследователей практически впервые попали образцы магмы, о которых они определенно знали, с какой именно глубины они пришли и за какое время.

Узор землетрясений на сейсмограмме рассказал также, как перемещались их очаги между северным и южным прорывами. Миграция сейсм удостоверяла сложность извержения. Прорвавшиеся из недр по вертикали вдоль глубинного разлома базальты раскололи огромный вулкан, и лавы по трещинам перебросились на юг, дав начало новому прорыву — Южному. Такого поворота событий никто, естественно, предполагать не мог.

На глазах вулканологов, геодезистов, геофизиков вспарывалась Земля, росли вулканы, менялись их очертания и формы, ползли лавовые языки, исчезали где-то в преисподней целые горы, возникали вертикальные и горизонтальные разломы. «В экспедиции работали вулканологи, которые изучали и наблюдали по восемь—десять и более извержений вулканов Камчатки и Курил,— пишет начальник экспедиции по изучению Толбачинского извержения Анатолий Максимович Чирков.— Тем не менее их, как новичков, поражали многие явления, сопровождавшие это извержение. Так, утром 29 юоля древний шлаковый конус, расположенный южнее извержения и не имеющий, казалось бы, к нему никакого отношения, вдруг раскололся на две части. Одна его часть в течение нескольких часов «отъехала» в сторону на 50 м и была поднята вверх на 25 м. Из образовавшегося глубокого ущелья начал изливаться первый лавовый поток. Через три дня прорвалось еще одно отверстие — лавовая бокка; у северного подножия конуса началось излияние второго потока, которое сопровождалось фонтанированием лавы из бокки на высоту до 150 м. Извержение вступило в качественно новую фазу».

Исследователи ежедневно делали анализ состава бомб, лавы, пепла, газов. Оказалось, что в начале извержения вулкан выбрасывал так называемые высокомагнезиальные базальты (содержащие до 10 процентов магния) глубинного происхождения. Затем, вопреки ожиданиям петрографов, состав базальтов резко изменился — в них появилось больше щелочей, количество магния убавилось, а алюминия возросло. Пошли высокоглиноземистые субщелочные породы…

[/smszamok]

Вулканологи давно мечтали добыть столь подробные сведения о составе вулканических выбросов. Это чрезвычайно важно для того, чтобы понять, как образуются Магматические породы.

В пробах вулканических газов обнаружены углеводороды. Их присутствие в газах особенно интересно, потому что не исключено, что большая часть углеводородов на Земле возникла именно как результат вулканической деятельности.

Перед специалистами, исследующими запасы полезных ископаемых, неизменно встают два нелегких вопроса: об источнике рудного вещества и о формах переноса его в толщах недр. Возможно, Плоский Толбачик поможет прояснить и эти вопросы.

30 Авг »

О воде в море кризисов

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Как правило, земные породы и минералы содержат воду (от 1 до 0,5%). Несколько обособленное положение здесь занимает Луна. До сих пор считалось, что в лунных породах вода не содержится. Между тем проблема воды «а Луне имеет очень важное значение—с ней связан вопрос о происхождении спутника Земли. Несмотря на то, что лунный грунт имеет некоторые специфические вещества —например, неокисляющееся железо или стеклянные шарики,— все же состав лунных пород очень близок к составу земных во всем, кроме содержания воды. Большинство ученых склонны считать, что Луна потеряла летучие соединения, в том числе и воду, на самых ранних стадиях своего существования. Более того, некоторые геохимики высказывают мнение, что лунный грунт гидрофобен—«боится» воды. Для этих предположений есть основания.

Всем известно, что в сыром помещении многие вещества, например, соль, «хватают» воду из воздуха. Соль можно прокалить, и тогда вода уйдет, испарится. Ничего подобного не было до сих пор замечено в экспериментах с лунным грунтом: он нисколько не увлажняется, находясь в земном воздухе. В лунных породах, доставленных космическими аппаратами «Луна-16, 20» и «Аполлон—11, 12, 15», была обнаружена вода, но в лунных породах ее оказалось в десятки раз меньше, чем в самых «сухих» земных минералах. Измерение малых концентраций воды в сравнительно небольших образцах лунного грунта находится практически на пределе возможностей методов анализа. В последнее время совместные работы сотрудников Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского и Физического института АН позволили увеличить чувствительность анализа в несколько раз. Новая методика дает возможность обнаруживать до 0,05% воды в очень малых образцах, содержащих всего лишь 3 миллиграмма вещества.

Исследуя образцы из Моря Кризисов, доставленные на Землю космическим аппаратом «Луна-24», ученые обнаружили, что в инфракрасных спектрах этих образцов присутствует полоса поглощения воды. По оценке экспериментаторов, в этих лунных образцах содержится 0,1 % воды. Это количество во много раз больше, чем то, что обнаруживали в лунных образцах до сих пор.

К сожалению, несмотря на все меры предосторожности, ученым пока трудно полностью гарантировать надежность эксперимента. В дальнейших исследованиях предстоит доказать, что вода, которую они обнаружили в лунном грунте, не попала туда ни в процессе транспортировки, ни при   хранении, ни при отборе проб.

30 Авг »

Астрофизика

Автор: Основной язык сайта | В категории: Занимательная физика
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Астрофизика перешла от исследования ближайших звезд, а затем нашей и других галактик к исследованию Вселенной   в   целом. Но достаточно ли полно изучены объекты и процессы на ближнем краю этого огромного диапазона, например, самая близкая и важная для нас звезда — Солнце? Солнце мы знаем многое — его активное изучение ведется уже сотни лет, начиная с времен Галилея, когда для этой цели впервые были использованы телескопы. Однако Солнце все еще скрывает немало тайн. Одна из них, завеса над которой начала приподниматься_ только в последние годы,— это природа и механизм солнечных вспышек.

Солнечные вспышки возникают в так называемых активных

[smszamok]

областях — областях усиленного магнитного поля в атмосфере Солнца — и, если говорить коротко, представляют собой очень мощный взрыв. За несколько минут выделяется огромная энергия, достигающая величины 1032эрг. Такую энергию Земля получает от Солнца примерно за три года. Эта энергия почти в 100 раз превышает то, что мы получили бы при сжигании всех разведанных запасов угля и нефти. Иногда пользуются более мрачным сравнением—энергия сильной вспышки эквивалентна одновременному взрыву миллиарда мегатонных водородных бомб. Такие энергии уже характерны для космических лучей, приходящих на Землю из удаленных частей Галактики, и поэтому частицы от Солнца с энергиями в сотни МэВ и выше принято называть солнечными космическими лучами. Их отличие от основного потока космических лучей состоит в том, что появляются они лишь эпизодически, во время сильных вспышек. Но тогда их поток может во много раз превосходить примерно постоянный во времени поток «галактических»  космических лучей.

Характерно, что для таких новых объектов современной астрофизики, как квазары, радиогалактики, пульсары, рентгеновские источники, все названные виды излучения, появляющиеся при солнечной вспышке, либо непосредственно наблюдаются, либо предполагаются для объяснения наблюдений. Мы не случайно начали наш рассказ с упоминания этих объектов «дальнего края» современной астрофизики, так как имеется много общего между ними и вспышками на Солнце.

Прежде всего это очень эффективное ускорение заряженных частиц — электронов, протонов и более тяжелых ядер — до высоких энергий, намного превышающих среднюю тепловую энергию частиц газа. Поэтому такие ускоренные частицы часто называют нетепловыми или надтепловыми, В случае удаленных объектов, скажем, квазаров и радиогалактик, о присутствии таких частиц (прежде всего электронов) можно судить по испускаемому ими излучению. При солнечных вспышках эти сильно ускоренные частицы   можно   регистрировать   и малая часть этой энергии попадает на Землю, в основном она рассеивается в пространстве. Полная мощность, излучаемая спокойным Солнцем в основном в виде света, гораздо больше, чем мощность вспышки,— последняя не превышает сотой доли процента полного излучения Солнца. Поэтому при вспышке не происходит заметного увеличения полной яркости Солнца.  Важно,  однако,  другое.

При вспышках возникает излучение в таких диапазонах, в которых спокойное Солнце излучает слабо или вообще не излучает. В частности, при вспышках Солнце испускает жесткое ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, гамма-лучи, характерное нетепловое радиоизлучение; происходит выброс частиц в форме корпускулярных потоков, движущихся в межпланетном пространстве со скоростями до 1000 км/сек; испускаются энергичные электроны с энергиями от десятков кэВ и выше, вплоть  до сотен МэВ, а также  пнепосредственно, в межпланетном пространстве, куда они проникают из области вспышки.

Имеются и более глубокие черты сходства между солнечными вспышками и некоторыми очень далекими «взрывающимися» астрофизическими объектами. Дело в том, что и для этих далеких объектов и для нашего близкого Солнца очень важную роль играют процессы, обусловленные сильными магнитными полями в плазме. Как это на первый взгляд ни странно, но для физики такие процессы оказались в значительной мере новыми и неожиданными. И причина довольно проста. В том мире, в котором мы живем, на нашей относительно холодной планете, в мире, где родилась наша физика, плазма в естественных условиях, как правило, не наблюдается.

[/smszamok]

Температура пылинок составляет 10—20 градусов Кельвина. Таким образом, согласно новой теории, здесь имеется все для образования сложных органических молекул — необходимые химические элементы, не самая низкая температура, присутствуют и инициаторы реакций в виде света или ультрафиолетового излучения ближайших и далеких звезд. Наблюдения, могущие служить подтверждением гипотезы Гольданского, были сделаны намного раньше. Астрофизики уже давно заметили в межзвездной среде множество сложных молекул, в том числе и органических веществ. А соединение, с которым экспериментировали под руководством В. И. Гольданского сотрудники Института » химической физики — полимер формальдегида, было вскоре обнаружено в межзвездном пространстве английским астрофизиком Н. Викрамасингхе.

«Вполне возможно,— пишет Гольданский,— что в условиях космического холода под действием космического излучения могут — хотя и весьма медленно, но верно— идти процессы образования даже самых сложных молекул, вплоть до белков». И далее ученый делает вывод: возникает возможность того, что я бы назвал «холодной предысторией жизни». Как же представляет себе автор дальнейшее развитие событий? Межзвездные облака постепенно сжимаются, и в центрах их возникают новые звезды. Из остатков облаков вокруг звезд образуются сплюснутые холодные пылевые диски, из которых впоследствии возникнут планеты и кометы. И в этом исходном материале уже имеется немало полимерных органических молекул — зародышей будущей жизни. Они готовы развиваться дальше, готовы достичь такой степени сложности, что смогут оказаться способными проявлять какие-то простейшие биологические функции. Нужна только дополнительная энергия. Ее и дадут звезды — те солнца, которые вспыхнули внутри новых семей планет.

И еще несколько слов в заключение. О том, какой неожиданной стороной может обернуться со временем забытая и, казалось бы, навсегда отвергнутая гипотеза. Лауреат Нобелевской премии Свент Аррениус известен не только как великолепный физико-химик, создатель теории электролитической диссоциации, закона, получившего его имя. Интересы ученого выходили далеко за рамки его специальности. Аррениус — один из авторов теории, согласно которой жизнь на Земле появилась в результате того, что сюда были занесены зародыши жизни — споры растений и микроорганизмов с какой-то другой планеты. Сначала у этой гипотезы было немало сторонников, но с развитием науки их становилось все меньше и меньше. И вот прошли годы, десятилетия, и сегодня мы вновь говорим о космическом происхождении жизни. Только теперь речь идет действительно о зародышах, а не о готовых формах жизни, о которых думал когда-то известный естествоиспытатель.




Всезнайкин блог © 2009-2015