Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

Экологические проблемы современного мира глобальны: они имеют отношение ко всему человечеству. Вот только некоторые из них.

Загрязнение атмосферы вызывают все предприятия, сжигающие ископаемое топливо (уголь, нефть, газ и др.). В городах более 70 % загрязняющих выбросов дает автотранспорт (в Москве – 90 %). Эти выбросы содержат окислы азота, углерода, серы, которые, взаимодействуя с атмосферными газами, образуют кислоты. Они становятся причиной кислотных дождей. Попадая в организм человека при дыхании, эти кислоты раздражают слизистые оболочки легких и верхних дыхательных путей и усугубляют течение простудных и аллергических заболеваний.

Загрязнение мирового океана связано, в основном, с нефтью. Когда поверхность океана покрыта нефтяной пленкой, уменьшается количество растворенного в воде кислорода, что снижает продуктивность океана.

О масштабах сокращения площади лесных массивов можно судить по такому примеру: 10 тысяч лет назад 95 % территории современного Китая было покрыто лесом, сейчас – всего 5 %. В настоящее время лес наиболее интенсивно вырубается в тропиках, а ведь тропические леса – основной поставщик кислорода на нашей планете.

Дефицит пресной воды. Хотя запасы воды на Земле огромны, лишь 2,8 % из них приходится на пресные воды. Из них воды суши составляют всего 0,07 %, остальные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках. Недостаток пресной воды испытывает сегодня треть населения Земли. Есть еще ряд проблем: деградация почв, истощение природных ресурсов, увеличение отходов, разрушение озонового слоя…

6 июня 1985 года стартовал космический корабль «Союз Т-13» для ремонта орбитальной станции «Салют-7».

В феврале 1985 года орбитальная станция «Салют-7», на которой уже полгода не было людей, перестала отвечать на сигналы из Центра управления и постепенно приближалась к Земле. Мировые СМИ сообщали, что огромная неуправляемая станция может в любой момент упасть неизвестно где. Опытных космонавтов Владимира Джанибекова и Виктора Савиных начали срочно готовить к полету на станцию. 8 июня корабль состыковался со станцией. Когда космонавты перешли в помещение станции, температура там была ниже минус пяти. Замерзшая вода разорвала трубы, стены покрылись инеем. Космонавтам разрешили работать на станции по 8 часов в сутки и только по одному – второй оставался в «Союзе». Станция была полностью обесточена. Еду и кофе грели под осветительной лампой на корабле, воду приходилось экономить. На третий день удалось подключить аккумуляторы станции, на следующий день включили часть освещения, подключили генераторы воздуха, разогрели еду. Станция начала отогреваться, лед растаял – и возникла новая проблема: что делать с талой водой? Тряпок-то нет! Начали раздирать одежду.

Грузовой корабль пристыковался только через две недели, привез оборудование, запасы воды и топлива и много вафельных полотенец. А космонавты начали готовиться к выходу в открытый космос для замены солнечных батарей (старые потеряли эффективность под ударами микрометеоритов). Станция была восстановлена! Космонавты трудились на ней 100 дней, после чего на станцию прибыла новая смена.

В июне 1886 года Эйфель представил чертежи и расчеты «Эйфелевой» башни.

Башня строилась для Всемирной выставки 1889 года, отмечавшей столетие французской революции. Среди 700 проектов, представленных на конкурс, победил проект инженера Густава Эйфеля. Завоевав первую премию, Эйфель воскликнул: «Франция будет единственной страной, располагающей 300-метровым флагштоком!» На самом деле высота башни составила почти 320 метров, и до 1931 года это было самое высокое сооружение в мире.

Башню удалось собрать всего за два года благодаря тому, что Эйфель применил особые конструкционные методы. Например, при выкапывании котлованов для опор, из-за близости реки Сены, он накачивал в рабочее пространство сжатый воздух, чтобы туда не могла проникать вода. Эйфель со своими инженерами рассчитывал силу ветра, чтобы самое высокое сооружение в мире было устойчиво к ветровым нагрузкам. Ажурная конструкция легко продувается воздушными потоками, почти не оказывая им сопротивления. Даже самый сильный шторм, случившийся в Париже, отклонил верхушку башни лишь на 12 сантиметров. Значительно больше на нее действует солнце. Обращенная к солнцу сторона расширяется от жары так, что верхушка отклоняется в сторону на 18 сантиметров.

Одни восхищались этим сооружением, другие возмущались. Но равнодушных не было. От планировавшегося через 20 лет сноса башню спасли любовь парижан и радиоантенны, установленные на самом ее верху, – начиналась эпоха внедрения радио. Сегодня Эйфелева башня служит и как телебашня.

8 июня 1940 года объявлено об открытии нептуния – 93-го элемента в таблице Менделеева.

В 1869 году, когда Менделеев открыл периодическую систему элементов, их было известно всего 63. В самой дальней, 92-ой клетке своей таблицы, Менделеев поместил уран (в те времена многие предыдущие клетки оставались еще «пустыми»). Это действительно последний из первичных элементов, содержащихся в Земле с момента ее зарождения. Теперь мы знаем, что все трансурановые (т. е. идущие после урана) элементы нестабильны и успели распасться за 4,5 млрд. лет существования Земли.

Попытки создать заново 93-й элемент начались сразу после открытия нейтрона в 1932 году. С этой целью Энрико Ферми облучал уран нейтронами. Он ожидал, что ядро урана-238, покорно захватив нейтрон, перейдет в изотоп уран-239, а затем, испустив электрон, превратится в ядро 93-го элемента. По существу, Ферми наметил верный путь. Но получить 93-й элемент он не смог. Как выяснилось позднее, медленные нейтроны не захватываются ядром урана, а «разбивают его вдребезги», т. е. приводят к делению ядра. В итоге попытка синтезировать трансурановый элемент обернулась другим великим открытием – делением атомного ядра (см. 11 февраля). А захватываются ядрами урана быстрые нейтроны. Выяснил это и обнаружил 93-й элемент американский физик Эдвин Макмиллан в 1940 году. Ирония судьбы в том, что он-то как раз не собирался искать этот элемент, но новое часто входит не в ту дверь, в которую стучишься.

9 июня 1854 года немецкий математик Риман (1826–1866) представил доклад о геометрии искривленных пространств.

Пространство, как и время, кажется нам чем-то самоочевидным. Невозможно усомниться, что, к примеру, параллельные прямые никогда не пересекутся. Первым, у кого возникла «безумная» идея, что пространство может быть и другим – искривленным, был Николай Лобачевский (1792–1856). Его идеи были не поняты, над автором потешались, и умер он в бедности и безвестности. Через 20 с лишним лет геометрию искривленных пространств стал разрабатывать Риман. И хотя его тоже поняли не сразу, все же в последние годы своей недолгой жизни Риман получил признание.