Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 04
Японские ученые подчеркивают, что закон сохранения энергии не нарушается в их эксперименте, поскольку для работы компьютеров и камер, а главное, для создания электромагнитного поля требуется электрическая энергия. Вместе с тем непосредственно передачи энергии самой бусинке не происходит; стало быть, в рамках эксперимента происходит превращение информации в энергию.
Эксперимент японских ученых и его схема.
Исследователи даже подсчитали, что при комнатной температуре 1 бит информации в созданной ими машине Сциларда давал 3x1021 джоулей энергии. Казалось бы, очень немного. Однако исследователи полагают, что и этой энергии вполне достаточно, чтобы заставить двигаться, например, наноробота — переносчика лекарств.
Ведь КПД созданного ими устройства — около 28 %. Это не так уж мало — ведь КПД самых лучших двигателей внутреннего сгорания не превышает 40 %.
Ученые не исключают, что в будущем разработанный ими принцип позволит создать системы, в которых размеры и управляемого объекта (например, наномотора), и «демона» не будут превышать сотен нанометров.
Кстати, для того чтобы представить себя «демоном Максвелла», вовсе не обязательно мысленно сжиматься до размеров молекул. Любая живая система в некотором роде представляет собой такого «демона», ежесекундно пытаясь воссоздать порядок из окружающего ее хаоса.
Публикацию подготовил С. СЛАВИН
КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА
Великая стена в космосе
Так уж, видно, устроен человек, что в любом хаосе он старается обнаружить некую систему. Казалось бы, звезды на небосклоне разбросаны, как придется, но уже древние астрономы для облегчения запоминания положения светил стали собирать их в созвездия и галактики, присваивая им звучные имена — Кассиопея, Большая Медведица, Андромеда, Млечный Путь… И такое «вселенское строительство» продолжается и поныне…
Скажем, еще сравнительно недавно считалось, что галактики, в том числе и наша — Млечный Путь, — разлетаются от центра, где некогда случился Большой взрыв, в хаотическом беспорядке. Однако в 70-е годы XX века группа эстонских астрофизиков под руководством академика Я.Э. Эйнасто обнаружила, что отдельные галактики, словно кирпичи в стене, образуют более сложные системы, названные гипергалактиками.
Кто-то из журналистов, пишущих на научно-популярные темы, заметил, что при некотором воображения можно представить эти гипергалактики в виде пчелиных сот. С его легкой руки их так и стали называть — «соты Вселенной». Но соты в ульях, как известно, располагаются в рамках. Подобные «рамки», похоже, найдены и во Вселенной. Когда ученые Гарвардского университета, используя современные астрономические инструменты, попытались составить объемную карту Вселенной, обнаружилось, что гипергалактики действительно группируются в еще большие образования.
Одно из них получило название Великой стены. Наверное, потому, что назвать «рамкой» некое образование из тысяч галактик, подобных Млечному Пути, имеющее длину полмиллиарда, ширину 200 миллионов и толщину 15 миллионов световых лет, ученым показалось несолидно.
«Великая стена — самая крупная структура, обнаруженная в 90-е годы прошлого столетия, — вспоминала одна из составителей карты, Маргарет Геллер. — Ее существование оказалось для астрономов большой неожиданностью. Тем не менее, приходится смотреть правде в глаза: по мере того как при изучении Вселенной мы переходим ко все более крупным масштабам, увеличиваются и структуры, которые мы обнаруживаем…»
И похоже, М. Геллер совершенно права. Об этом можно судить по сообщению международной группы астрономов, работающих в чилийских Андах, где расположены самые мощные на сегодняшний день наземные телескопы. Им удалось разглядеть на полученных в конце 2009 года снимках волокнистую структуру из галактик, расположенную в 6,7 млрд. световых лет от Земли.
Полученные изображения подтвердили версию о том, что вещество во Вселенной распределяется не равномерно, а образует объемные структуры. На сей раз, по мнению наблюдателей, им удалось разглядеть нечто похожее на супергигантскую паутину, протяженность радиальных нитей которой составляет порядка 60 млн. световых лет. Впрочем, возможно, структура простирается и дальше, но столь далеко наши телескопы пока не видят.
А на пересечении «нитей» кое-кто из наблюдателей даже обнаружил некие кластеры, по их мнению, похожие на гигантских пауков.
Теперь исследователи детально изучают полученные снимки и гадают, как именно могла образоваться подобная структура.
С. НИКОЛАЕВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ИЗОБРЕЛИ «АНТИМИКРОСКОП». Сотрудники Военного университета в Мюнхене создали микроскоп, в котором используется антиматерия. С помощью нового прибора теперь можно увидеть дефекты кремниевых чипов, не различимые иными способами.
Вернер Трифтшузер, один из изобретателей «антимикроскопа», так пояснил суть метода. Радиоактивный изотоп натрия испускает позитроны, которые по сути представляют собой антиэлектроны. Попадая в исследуемый материал, они моментально аннигилируют, вступая в реакцию с электронами. При этом возникают вспышки, которые появляются позже там, где электронов мало, то есть как раз в точках дефектов.
СКОЛЬКО ЛЕТ ВЫ ПРОЖИВЕТЕ? Конечно, каждому хотелось бы дожить до 100 лет, но насколько это реально лично для вас? Это и берутся установить за соответствующую плату генетики Бостонского университета с точностью до 77 %.
В основе их методики лежит анализ статистики. Исследователи во главе с профессором Томасом Перлсом проанализировали геномы 1055 представителей европеоидной расы, чей возраст превышал 100 лет, но здоровье еще было вполне крепким. Затем эти геномы сравнили с геномами более молодых людей, а также тех стариков, которые страдали болезнью Паркинсона и иными старческими заболеваниями.
На основе этого они выявили группу генов, которые, по идее, отвечают за долголетие. Таким образом, если при генном анализе выяснится, что в вашем организме имеются какие-то из 33 вариантов генов и 19 характерных их сочетаний, которые встречаются только у долгожителей, то и у вас есть неплохие шансы пожить подольше.
ЭНЕРГИЯ ИЗ СВЕТА. Ученые из Брукхейвенской и Лос-Аламосской лабораторий министерства энергетики США создали тонкие прозрачные пленки, способные поглощать свет и генерировать электроэнергию. Новый материал, как указывается в пресс-релизе, представляет собой полупроводниковый полимер с примесью богатых углеродом фуллеренов. В особых условиях он обладает способностью самопроизвольно собираться в ячеистую структуру довольно большой площади, которая и перерабатывает столь эффективно свет в электричество, подобно зеленым листьям.
Как сказал один из руководителей работы, Мирча Котлет, новая технология в скором будущем позволит построить дома с окнами и крышами из подобного материала, которые не будут нуждаться в посторонних источниках энергии или, по крайней мере, существенно сократят расходы хозяев на нее.
А КОФЕ ТУТ НИ ПРИ ЧЕМ. В США обнародованы результаты любопытного исследования. По мнению специалистов Университета Джона Хопкинса, употребление кофе не приводит к повышению кровяного давления. Во всяком случае, две чашки кофе в день не развивают у человека гипертонию.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Шестиногий дровосек и его предшественники
Помните знаменитые шагающие танки из космической саги «Звездные войны»? У подобных машин были реальные прототипы.
Попытки создать подобные машины военные начали предпринимать чуть ли не за полвека до появления знаменитой киноэпопеи Джорджа Лукаса. Специалистам давно известно: около 70 процентов земной территории недоступно для колесной и даже гусеничной техники. А потому еще в июле 1929 года на одном из заседаний Революционного Военного Совета один из присутствующих потребовал от конструкторов, чтобы новый советский танк был снабжен «коленчатыми лапами с шипами для перелезания через стенки и движения в условиях гор, покрытых снегом…». Остается только догадываться, какой фурор произвели бы подобные стальные монстры, доберись они до поля боя.
Впрочем, и этот стальной монстр не был самым первым. Едва освоив основы механики, человек начал задумываться и над применением шагающего механизма в качестве движителя для транспортного средства. Логика была простая: ноги — не колеса, они проходят везде.
Правда, долгое время сложность механики и гидравлики, обеспечивающей кинематику движения, приводила к тому, что многие любопытные задумки так и остались на бумаге. Тем не менее, время от времени из гаражей и мастерских по всему миру в прямом смысле выходили весьма необычные конструкции.
