Читать книгу "Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева"

7 ноября 1919 года заголовок лондонской Таймс сообщал: «Революция в науке! Новая теория мироздания! Идеи Ньютона низвергнуты!» Как теория тяготения Ньютона, так и общая теория относительности предсказывали, что луч света от звезды, проходя вблизи Солнца, должен искривляться. Но теория Эйнштейна предсказывала вдвое большее искривление, чем теория Ньютона. Чтобы выяснить, какая из теорий права, астрономы ждали с нетерпением полного затмения Солнца в 1919 году, чтобы измерить координаты звезд, видимых около края солнечного диска. Когда путь светового луча искривляется Солнцем, то положение звезды на небе кажется смещенным. Анализ полученных во время затмения фотографий занял пять месяцев. И вот получен ответ: прав Эйнштейн. Именно тогда Эйнштейн писал Максу Планку: «Судьба оказала мне милость, позволив дожить до этого дня».

Артур Эддингтон был выдающимся физиком-теоретиком. Как-то после заседания астрономического общества один из коллег сказал ему:

– Сэр, Вы, должно быть, один из трех человек в мире, которые понимают общую теорию относительности Эйнштейна.

Заметив замешательство Эддингтона, он добавил:

– Не скромничайте, Эддингтон.

На что тот ответил:

– Напротив, я стараюсь понять, кто этот третий человек.

7 ноября

Этот ужасный резонанс

7 ноября 1940 года при сильном ветре обрушился Такомский висячий мост (штат Вашингтон) из-за явления механического резонанса.

Каждый школьник слышал слово резонанс. Простой иллюстрацией резонанса является раскачивание качелей: если их подталкивать не как попало, а сообразуясь с их собственной частотой, можно с помощью небольших усилий очень сильно их раскачать. Собственные частоты есть не только у качелей. Любое твердое тело обладает упругостью и, значит, способностью колебаться. Говорят, что великий тенор Карузо мог разбить своим голосом бокал, взяв ноту надлежащей высоты, – это тоже пример резонанса. Есть и трагические примеры. 2 февраля 1905 года под копытами эскадрона гвардейской кавалерии в Петербурге рухнул Египетский мост через Фонтанку. А в 1940 году в Америке обвалился подвесной Такомский мост. И ветер-то был не такой уж сильный – 19 метров в секунду; строители предусматривали гораздо большую ветровую нагрузку. Но возможность резонанса они не учли. Вертикальные конструкции моста напоминают огромные струны «эоловой арфы». Когда дует ветер, струны эоловой арфы звучат, то есть колеблются. Колебания «струн» моста раскачали полотно моста. Амплитуда колебаний была так велика, что угол наклона проезжей части к горизонту достигал 45o. Многочисленные корреспонденты и зеваки наблюдали за необычным явлением, когда мост стал как живой – качался и извивался. После часа таких колебаний часть проезжего полотна отломилась и рухнула в воду. Это событие было заснято на кинопленку и легло в основу документального фильма.

8 ноября

Самая знаменитая фотография

8 ноября 1895 года немецкий физик Вильгельм Рентген (1845–1923) впервые наблюдал свечение экрана, вызванное неизвестными лучами, которые теперь называют рентгеновскими.

Случайно натолкнувшись на неизвестное проникающее излучение (см. 27 марта), Рентген никому не рассказывал о нем, пока в полном одиночестве в течение семи недель досконально не исследовал его. Он велел приносить себе пищу в университетскую лабораторию и даже поставил там кровать, чтобы избежать перерывов в работе. Он сделал фотографию руки своей жены в открытых им лучах и напечатал ее в статье 28 декабря 1895 года. Это был первый рентгеновский снимок в истории. С этого дня Рентген стал знаменит. Поначалу опасность рентгеновского излучения была неизвестна, ученые и врачи работали без каких бы то ни было мер защиты. Сотни исследователей и техников, работавших с рентгеновскими лучами, стали в первые десятилетия жертвами лучевой смерти.

Как-то раз Рентген получил письмо с просьбой прислать… несколько рентгеновских лучей с указанием, как ими пользоваться. Оказалось, что у автора письма в грудной клетке застряла револьверная пуля, а для поездки к Рентгену у него не нашлось времени. Рентген был человек с юмором и ответил на письмо так: «К сожалению, в настоящее время у меня нет икс-лучей, к тому же пересылка их – дело очень сложное. Считаю, что мы можем поступить проще: пришлите мне Вашу грудную клетку».

9 ноября

Десять минут на краю ядерной войны

Многие знают о «Карибском кризисе» 1962 года, когда в течение 38 дней человечество стояло у края пропасти. Но мало кто знает, что еще как минимум четыре раза мир оказывался на пороге ядерной войны. Первый и самый серьезный из этих инцидентов возник утром 9 ноября 1979 года, когда компьютеры сразу трех командных пунктов центра управления Аэрокосмической обороны США выдали сообщение о том, что СССР начал нанесение массивного ядерного удара. Была объявлена тревога по всей системе противовоздушной обороны, на пусковые установки поступила команда подготовки ракет к запуску, перехватчики были подняты в воздух. В течение нескольких минут после поступления сигнала о нападении проверялись данные со спутников раннего предупреждения и радаров, окружающих территорию США. Но ни одна из систем не обнаруживала признаков ракетного нападения, поэтому тревога была отменена. Позднее было установлено, что причиной инцидента стала компьютерная лента, предназначенная для отработки действий при ракетном нападении, которая была ошибочно загружена в компьютер, находящийся на боевом дежурстве.

Меньше чем через полгода из-за сбоя одной микросхемы в компьютере на командные пункты США вновь поступило предупреждение о ракетном нападении. В 1983 году информация со спутников раннего предупреждения в третий раз спасла военных от опрометчивых действий. А причиной военной тревоги в 1995 году, наоборот, стал ложный сигнал с такого спутника. Вот так и живем на краю войны.

Погранотряд дежурному:

– Товарищ капитан! Учебный нарушитель задержан тремя выстрелами в упор!

10 ноября

Путешествие вглубь материи

10 ноября 1974 года открыт четвертый («очарованный») кварк.

Пытаясь понять, как устроена материя, ученые «снимали» слой за слоем. В начале ХХ века атомы потеряли статус «неделимых»: выяснилось, что они состоят из протонов, нейтронов и электронов. Эти частицы стали называть элементарными. Но элементарные частицы быстро «размножались» – их находили в космических лучах и создавали на ускорителях. Не может же самый глубинный уровень материи содержать более 300 основных элементов! Следующий этап понимания – теория кварков (см. 15 сентября). Все частицы разделились на два основных класса: лептоны и адроны. К первому принадлежит электрон, нейтрино и еще 4 частицы – всего шесть. Ко второму – протон с нейтроном и все остальные. Лептоны, как сейчас думают физики, не из чего не состоят. Их стали называть фундаментальными частицами. А вот адроны состоят из кварков – точечных фундаментальных частиц, которых тоже всего шесть.