Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

2 ноября 1902 года под руководством Н.Е. Жуковского в Московском университете началось строительство первой отечественной аэродинамической трубы. Здесь были проведены первые опыты по аэродинамике.

Полеты и птиц, и самолетов подчиняются законам аэродинамики. Неслучайно изучению полета птиц посвящено много работ выдающихся ученых. Для полета нужны подъемная сила и сила тяги. У самолета подъемная сила создается крыльями, а сила тяги – двигателями. У птиц и подъемная сила, и сила тяги создаются машущими крыльями. Для создания этих сил птица взмахивает крыльями и одновременно поворачивает их вбок. Если крыло птицы рассечь поперек размаха, мы увидим характерный аэродинамический профиль – расширенный в передней части и плавно сужающийся к хвосту. Этим «птичьим профилем» часто пользовались строители первых самолетов.

При парении птица не машет крыльями – она набирает или сохраняет высоту, используя восходящие потоки воздуха. Планирование, в отличие от парения, – это полет со снижением. Современный планер во многом позаимствован у птиц-парителей: альбатросов, чаек, буревестников. Наиболее совершенной птицей в аэродинамическом отношении является альбатрос. Он имеет самый большой размах крыльев, достигающий 4,2 метра. Летными характеристиками птиц являются скорость, дальность и высота полета. Наибольшей скоростью горизонтального полета (144 км/час) обладает стриж, наибольшая высота полета (4500 м) у журавлей, а наибольшая дальность (3500–4000 км) – у чибисов и ржанок.

3 ноября 1973 года запущена американская межпланетная станция «Маринер-10» для изучения Венеры и Меркурия. Это был первый аппарат, изучавший Меркурий с близкого расстояния.

Вы, конечно, думаете, что на Меркурии жарче, чем на Венере – ведь он ближе к Солнцу. Но высокая температура Венеры связана с парниковым эффектом, создаваемым ее необычайно плотной атмосферой. А на Меркурии атмосферы нет. К тому же день и ночь на этой маленькой планете (его масса в 20 раз меньше, чем у Земли, а радиус меньше в 2,5 раза) длятся по 88 суток – по целому меркурианскому году! Из-за этого на Меркурии самые резкие перепады температур в Солнечной системе. На экваторе в полдень – более 400 °C (олово и свинец плавятся и растекаются лужами), а ночью – минус 180 °C. Смены времен года там тоже нет, так как ось вращения перпендикулярна плоскости орбиты. В полярных областях в вечной тени глубоких кратеров, вероятно, лежит вечный лед.

Меркурий – наименее изученная планета земной группы. В ХХ веке только один аппарат смог к нему подобраться – «Маринер-10», который в 1974–1975 гг. трижды пролетел мимо Меркурия, передав тысячи снимков. Но он заснял менее половины его поверхности. Почему же так мало внимания уделили Меркурию? Ответ прост: это одна из самых труднодостижимых планет Солнечной системы. Чтобы перебраться к нему на орбиту, требуется серия сложных гравитационных маневров. Впервые это смогла сделать американская станция «Мессенджер» в 2011 году. На протяжении четырех лет «Мессенджер» изучал поверхность Меркурия и передал более 277 тысяч снимков.

4 ноября 1890 года в Лондоне открылась первая в мире подземная электрическая дорога – метро.

Говорят, что недостатки – это продолжение достоинств. В случае с достижениями технического прогресса это именно так. В больших городах жизнь без метро остановилась бы. А вот еще одно достижение прогресса: мобильный телефон. А теперь объединим два этих достижения прогресса. И что выходит? Мобильный телефон в метро есть почти у каждого. Допустим, в вагон метро набилось в час пик около 200 пассажиров, и каждый с мобильником. Из-за отражения сигнала от металлических конструкций тоннеля и вагона связь ухудшается, и устройства начинают искать сотовую станцию, излучая свою максимальную мощность (до двух ватт). В итоге в одном вагоне в узком диапазоне частот мобильной связи излучается мощность до 400 Вт! Она почти равна мощности микроволновой печи, в которой сильно нагреваются продукты. Эта мощность перераспределяется по вагону неравномерно в зависимости от конструкции вагона и положения пассажиров. Интерференция волн может приводить к сильному увеличению мощности в одних местах и уменьшению в других. К сожалению, вредное действие сверхвысоких частот проявляется не только при больших мощностях. Недаром в инструкциях к современным мобильным телефонам указано, что подносить включенный телефон к телу на расстояние ближе 2,5 см нежелательно.

5 ноября 2003 года на Солнце зарегистрирована самая сильная вспышка за всю историю наблюдений, следствием которой стала сильнейшая магнитная буря на Земле.

Магнитное поле Земли (или геомагнитное поле) выглядит примерно так, как если бы внутри Земли находился гигантский прямоугольный магнит, ось которого наклонена к оси вращения Земли на угол 11,5 градусов. Заряженные частицы космических лучей, попав в магнитное поле Земли, захватываются им и оказываются в ловушке. Они кочуют от одного магнитного полюса к другому и обратно – такое движение продолжается от суток до 30-ти лет. Таким образом, геомагнитное поле является магнитной ловушкой для движущихся из космического пространства быстрых заряженных частиц, которые могли бы погубить все живое на Земле. Магнитное поле – наш защитник.

При вспышках на Солнце в межпланетное пространство выбрасываются быстрые заряженные частицы (протоны, электроны, атомные ядра). Спустя 1,5–2 суток частицы достигают верхних слоев атмосферы Земли и атакуют геомагнитное поле – оно как бы «сотрясается». Это явление называют магнитной бурей. Магнитные бури сопровождаются интенсивными полярными сияниями, ухудшением радиосвязи, бывают случаи отказа компьютеров и другого электронного оборудования; они могут ухудшать самочувствие людей. Опасные дозы облучения грозят космонавтам на околоземной орбите.

Солнечная активность резко возросла после 1940 года, почему – пока неясно. В ХХI веке вспышки на Солнце стали к тому же значительно мощнее, что вызывают беспокойство среди ученых. Гигантские вспышки стали происходить даже в годы относительного минимума солнечной активности. Нам повезло, что вспышка 5 ноября 2003 года произошла на самом краю солнечного диска, и основной удар пришелся не на Землю, однако везение не может длиться вечно…

6 ноября 1919 года секретарь Королевского астрономического общества сэр Артур Эддингтон объявил на заседании о подтверждении предсказаний, сделанных Эйнштейном на основе общей теории относительности.