Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

28 июля 1904 года родился Павел Алексеевич Черенков, русский физик, Нобелевский лауреат (ум. 1990).

В 1932 году у Сергея Ивановича Вавилова в ФИАНе появился новый аспирант – Павел Черенков. Черенков получил «неперспективную», с точки зрения коллег, тему: люминесценция жидкостей. Кто бы мог подумать, что эта тема приведет к Нобелевскому открытию! Оно получило название «эффект Черенкова». Эффект состоит в том, что заряженная частица, движущаяся равномерно быстрее скорости света, излучает свет. В этой фразе человеку, добросовестно изучавшему физику в школе, могут показаться странными две вещи. Во-первых, как доказал Максвелл, равномерно движущиеся заряды не излучают. Во-вторых, как утверждает теория относительности, двигаться быстрее света частица не может. Эти догмы помешали предвидению эффекта. Почему-то в течение 30 лет физикам не приходило в голову рассмотреть движение частицы со сверхсветовой скоростью не в вакууме, а в среде. Так «проморгали» интересное явление. Более того, открытие Черенкова поначалу было встречено с недоверием, а ведущий британский научный журнал «Природа» даже отказался публиковать его статью.

29 июля 1909 года новый английский пароход «Уарата» вышел из южноафриканского порта Дурбан. С тех пор пароход больше не видели.

На его борту находились 211 пассажиров и команда. Длительные поиски не дали никаких результатов. Если «Уарата» по какой-либо причине затонула, то почему никто из пассажиров не спасся, хотя на судне было 17 спасательных шлюпок, деревянные плоты и пробковые пояса?

За двухтысячелетнюю историю мореплавания погибли около трех миллионов судов. Они лежат на дне морей и океанов. Места гибели большинства из них известны. Но в летописи кораблекрушений есть множество случаев бесследного исчезновения судов. Известно только, что исчезнувшее судно вышло из некоторого порта, но в порт назначения не прибыло. Только за последние сто с лишним лет зафиксировано 1250 исчезновений кораблей. Почему бесследно исчезают суда? Причиной может быть гигантская одиночная волна, которая иногда возникает в океане и мгновенно поглощает судно; столкновения с айсбергами, которые временами заплывают даже в теплые воды; извержения подводных вулканов. Вода над местом извержения содержит много пузырьков газа, то есть превращается в пену низкой плотности. Судно, оказавшееся в этой пене, мгновенно тонет (ведь тело плавает, только если его средняя плотность меньше плотности жидкости) – по этой же причине тонут в болотах, воды которых насыщены пузырьками газа и имеют пониженную плотность. Исчезнувшие суда могут оказаться на огромной глубине и, возможно, место их гибели никогда не станет известно.

И все же с исчезновением кораблей связано много загадок.

30 июля 1838 года в Лондоне выпал дождь из лягушек, захваченных и поднятых вверх вместе с водой мощным смерчем.

Смерч, или торнадо, – это очень сильный вращающийся вихрь («торнадо» по-испански означает «вращающийся»). Воздух в смерче вращается с большой скоростью, а внутри большого вихря есть более мелкие вихри, с которыми связаны самые злые проделки смерчей. Быстрое движение воздуха приводит к сильному понижению давления, что создает «эффект насоса», т. е. втягивания окружающего воздуха, воды, пыли и предметов внутрь вихря. Смерчи ломают деревья и столбы, срывают с фундаментов и разрушают дома, опрокидывают поезда, могут полностью высосать колодец, пруд или участок реки. Тяжелые предметы поднимаются вихрем на небольшую высоту и затем отбрасываются в сторону, мелкие же втягиваются высоко в вихрь и переносятся на много километров. Поэтому после смерчей иногда наблюдаются дожди из рыб, лягушек, медуз и других водных обитателей. В 1904 году смерч похитил пшеницу со складов в Марокко и перенес ее к берегам Испании. А 17 июля 1940 года в деревне Мещеры Горьковской области во время грозы выпал дождь из старинных серебряных монет XVI века, – очевидно, смерч извлек их из клада, зарытого неглубоко в землю. «Кровавые дожди» тоже связаны со смерчами. Так, в 1813 году вихрь поднял в пустынях Северной Африки много красноватой пыли и перенес ее через Средиземное море. Смешавшись с дождем, эта пыль придала ему красный цвет и напугала жителей итальянского городка.

31 июля 1964 года американская автоматическая межпланетная станция «Рейнджер-7» столкнулась с Луной.

Десятки космических кораблей разбились о поверхность Луны в период начального её штурма. Это была как бы стрельба по мишени: корректировать траекторию аппаратов во время полёта ещё не умели. Первой «попала в Луну» советская станция «Луна-2» в 1958 году. Вслед за ней в начале 1960-х к Луне устремились американские зонды серии «Рейнджер» («Странник»). Американцы тоже не сразу «пристрелялись» – только «Рейнджеры» №№ 7, 8 и 9 достигли цели. Во время падения камеры обреченных зондов неустанно снимали приближающуюся поверхность Луны и тут же передавали изображения на Землю. Так были получены первые подробные фотографии лунной поверхности и деталей её рельефа.

В 1966 году научились делать мягкие посадки на Луну (см. 3 февраля). Казалось бы, больше нет нужды губить дорогие аппараты. Но в XXI веке начаты новые лунные программы, в которых аппараты снова «жертвуют собой» ради науки. После успешного итога миссии Deep Impact (см. 3 июля) тот же метод «бомбометания» решили применить для исследования Луны. 9 октября 2009 года состоялась миссия НАСА LCROSS: два тела один за другим на большой скорости врезались в лунный кратер (вещество в кратерах несет информацию о составе лунных недр). Первым «снарядом» стала верхняя ступень ракеты-носителя, которая вывела зонд LCROSS на орбиту. Вслед за ней последовал сам зонд, оснащенный научными приборами. При падении ступени ракеты поднялось облако частиц грунта, на изучение состава которого у зонда было всего четыре минуты, а затем его также ждала гибель. Продолжил исследование пылевого облака, поднятого обоими снарядами, орбитальный разведывательный лунный зонд LRO, находящийся на орбите Луны.

Зачем всё это? Аппараты, в первую очередь, искали воду – она может находиться в замёрзшем состоянии под поверхностью Луны или в глубоких кратерах, дно которых никогда не видит солнечных лучей. Найти воду крайне важно для создания долговременных обитаемых лунных баз. И вода была найдена! Ее оказалось даже больше, чем надеялись ученые (и вдвое больше, чем в пустыне Сахара). А помимо воды, нашли серебро, ртуть и много чего ещё….