Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 08
Кстати, впервые о том, что наша Вселенная представляет собой некий ограниченный объем, заговорил еще в 20-е годы прошлого века петербургский теоретик Александр Фридман. А в 70-е годы XX века наш математик А. Марков показал, что подобные миры-сферы — ученый в честь Фридмана назвал их фридмонами — вполне могут существовать па самом деле. Причем снаружи фридмон может выглядеть маленьким, словно атом, а изнутри — огромным, как наша Вселенная.
Парадокс?.. Да, с точки зрения наших обыденных представлений. Однако не забывайте, что мы в основном оперируем понятиями трехмерного мира, а наша Вселенная по представлениям теоретиков многомерна, причем число измерений стремится к бесконечности, какие еще «чудеса» могут существовать в таком мире, ученым еще только предстоит выяснить.
Например, по мнению члена-корреспондента РАН Алексея Старобинского и его коллег, вполне возможно, что Вселенная существовала и до Большого взрыва. Только состояла она тогда целиком из первичной темной энергии. Часть ее оказалась неустойчивой, а потому и взорвалась. При этом возникла обычная материя, начались процессы зарождения галактик…
И это еще не все… Возможно, что наша Вселенная — всего лишь ничтожная часть неизмеримо большего мира. В нем таких вселенных, как наша, — великое множество. Они булькают, подобно мыльным пузырькам, в некоем огромном тазу, где идет большая стирка. И когда одни пузырьки-вселенные лопаются, им на смену возникают другие…
Но если взять такую модель за основу, возникает резонный вопрос: кто ведет стирку в этом супервселенском тазу? Ответ на этот вопрос знают люди верующие. «Это дело божье», — говорят они.
Ученые-материалисты с таким суждением не согласны. Но поскольку достоверной теории предложить пока не могут, среди обсуждаемых гипотез есть и такая: наш мир, дескать, родился в результате эксперимента, который ведет в своей лаборатории некая Сверхцивилизация.
В общем, споры о происхождении Вселенной и ее устройстве, похоже, по-настоящему только разгораются. И какими еще открытиями они нас удивят, ученые и сами предсказать не могут.
Максим ЯБЛОКОВ
Живые махолеты
Пчелы, как и майские жуки, и некоторые другие насекомые, летать не должны, утверждали исследователи в первой половине XX века, опираясь на известные им законы аэродинамики. Однако мохнатые летуны порхают и порхают над цветами в свое удовольствие. И лишь недавно ученые смогли разгадать их секрет, сообщает журнал Scientific American.
Оказалось, что эти насекомые в определенных условиях прибегают к не эффективному для других, но их удерживающему на высоте способу. В отличие от других летающих инсектов — мух или, например, плодовой мушки дрозофилы — пчелы в своем обычном полете делают короткие взмахи, поднимая и опуская крылья не более чем на 90 градусов, и при этом машут ими очень часто.
Этот феномен на примере вида Apis mellifera изучали сотрудники Калифорнийского технологического института. Группа под руководством Михаэля Диккинсона показала, что, если пчелы вынуждены летать в горах, на большой высоте, они прибегают к более широким взмахам, но при той же их частоте. При необходимости — например, в случае, если они набрали много нектара — пчелы могут развивать большую подъемную силу, чем обычно, изменяя угол наклона лопасти крыла по отношению к набегающему воздушному потоку.
Теоретическая же невозможность пчелиного полета впервые была определена в 30-х годах прошлого столетия французскими исследователями, которые опирались на расчеты, сделанные по тем же формулам, что используются при проектировании жесткого крыла самолета. Однако пчелы по своей аэродинамике ближе к геликоптерам. А еще лучше учитывать при этом, что пчелиное крыло делает не только до 240 взмахов в секунду, но и ведет себя весьма гибко в воздушном потоке, создавая управляемые вихри, которые и поднимают насекомое в воздух.
Единственное, что пока непонятно, смогут ли теперь использовать полученные знания ученые и конструкторы, чтобы создать летательный аппарат, способный по маневренности, экономичности, способности приземляться, где угодно, соперничать с той же пчелой?..
А. ПЕТРОВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
В США ОБЪЯВЛЕНА ВОЙНА… ФИ3ИКЕ. Это не шутка. Некоторые американцы, в рядах которых, например, сенатор штата Канзас Бил Бланчард, президент христианской коалиции Ральф Рид и некоторые другие религиозные и общественные деятели, подали в суд на… второй закон термодинамики.
«Я бы не хотел, чтоб мой ребенок рос в мире, идущем к тепловой смерти и растворению в вакууме, — объяснил свою позицию сенатор. — И меня поддерживают многие избиратели…»
За отмену физического закона, из которого следует, что в замкнутых системах, которые не обмениваются энергией с внешней средой, возможны только процессы распада, регулярно выступают демонстранты Канзаса, Теннесси, Оклахомы, Миссури, Джорджии, Миссисипи и других, преимущественно южных штатов. В общем, судя по всему, война против второго закона термодинамики идет весьма серьезная. Забавно только, что даже если американцы и добьются нужного им судебного постановления, физические процессы не остановятся.
МЫСЛЕННАЯ НАКАЧКА МУСКУЛОВ? Возможность этого еще недавно казалась невероятной. Но ныне такая методика подтверждена экспериментами, и уже начато производство специальных электродов и электростимуляторов, позволяющих выборочно тренировать ту или иную группу мышц, не прибегая к физическим упражнениям.
Впрочем, как утверждает физиолог Ганг Йе из Кливлендского клинического фонда (штат Огайо, США), каждый человек может увеличить силу своих мускулов без помощи электростимуляторов, посылая сигналы от своего мозга к «моторным» нейронам.
Методика уже проверена на практике. Сначала исследователи с помощью «воображаемой» гимнастики добились небольшого, но реального эффекта: «мысленное» движение мизинца из стороны в сторону заметно усилило у испытуемого мышцу, управляющую этим пальцем. Затем экспериментаторы перешли к бицепсам.
Группа добровольцев из 10 человек в возрасте от 20 до 35 лет пять раз в неделю «мысленно» тренировала эти мышцы. Через несколько недель сила бицепсов увеличилась на 13,5 % и сохранялась на этом уровне даже после прекращения тренировок в течение трех месяцев!
КОГДА БАСТУЕТ… МАМА. Именно такую форму протеста избрала жительница американского штата Колорадо, мать пятерых детей в возрасте от 11 до 17 лет. Когда она поняла, что все ее попытки уговорами или угрозами заставить своих детей помочь ей по хозяйству тщетны, она предприняла сидячую забастовку. Выставила шезлонг на лужайку возле дома и сидела в нем несколько дней, пока отчаявшееся семейство, оставшись без еды, чистых рубашек и носков, не взмолилось о пощаде.
В результате договора обе стороны пришли к соглашению: мама прекращает забастовку, а ее дети начинают помогать ей по хозяйству. А ваша мама не собирается бастовать?..
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Чудеса воды, или тайны капающего крана
В «ЮТ» № 10 за 2005 г, мы рассказали о том, на какие чудеса способен струйный принтер. Однако он только называется струйным. На самом деле, из него вылетает рой капелек. И чем точнее мы будем управлять их поведением, тем большие возможности будем иметь, говорят специалисты. И стараются изучить поведение капель до тонкостей. Причем начали они с простейшего случая — изучения капель, падающих из-под крана.
«Теперь мы можем предсказать поведение сотен падающих друг за дружкой капель, — говорит профессор Осман Базеран из Университета Пардью, штат Индиана, США. — Ранее же поведение воды можно было рассчитать, только когда ее струя ограничена какими-то «рамками»: например, когда она бежит по трубе. И нам пришлось проделать тысячи экспериментов, чтобы понять, по каким законам капли воды стекают из крана, что определяет их ритм…»
В своей работе Осман Базеран отталкивается от наблюдения, которое сделал Джен Эггер из Чикагского университета: капля, зависшая на кончике крана, связана тонкой нитью со следующей. Но вот капля падает, нить рвется и скрывается внутри крана.
Это навело Эггера на следующую идею: он сравнил каплю воды с грузом, подвешенным на резиновой ленте. Если вес груза увеличивается, как и вес капли, то лента, в конце концов, рвется и конец ее подтягивается вверх. Этот процесс можно рассчитать.
Эггер описал поведение ленты с помощью уравнения и попробовал применить его к каплям воды. «Результаты, полученные Эггером, приближенно отражают подлинное поведение капель воды», — поясняет Базеран.
