Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 06
За каждый час такого криогенного режима из установки испаряется около литра жидкого гелия, а охлаждение полутора тонн металла от комнатной до рабочей температуры занимает более полутора месяцев. А в итоге пока — ничего. С момента начала работ в 2001 году был проведен уже с десяток сеансов наблюдений, и все безрезультатно: гравитационных волн обнаружить до сих пор не удалось.
На связь выходит нейтрино
Быть может, именно потому научная общественность с таким интересом узнала о революционном эксперименте, которые поставили в марте нынешнего года физики из университетов Северной Каролины и Рочестера.
Впервые в мире им удалось провести сеанс связи с помощью субатомных частиц — нейтрино.
Напомним, что нейтрино (в переводе с итальянского «нейтрончик») — частица особая. Это название придумал лауреат Нобелевской премии Энрико Ферми для гипотетической частицы, которая была поначалу открыта на кончике пера швейцарским теоретиком Вольфгангом Паули. Частица, согласно его вычислениям, получилась весьма странной — практически не имеющей электрического заряда, массы покоя и способной пронизывать толщу любого материала… В итоге даже сам Паули пришел в отчаяние. «Частицу с такими свойствами невозможно обнаружить экспериментально!» — воскликнул он однажды.
Устройство и схема охлаждения детектора:
1 — вход для жидкого гелия температуры 1К; 2 — труба для протекания гелия; 3 — резервуар гелия; 4 — резервуар для азота; 5 — труба для подачи гелия; 6 — труба для транспортировки азота; 7 — помпа для подачи гелия; 8 — труба для выхода газообразного гелия; 9 — резервуар с температурой 4К; 10 — резервуар с температурой 77К; 11 — резервуар с температурой 300К.
Однако Паули, к счастью, ошибся. Нейтрино — даже трех разновидностей — обнаружить все же удалось.
И это несмотря на то, что нейтрино в самом деле может запросто пронизать земной шар, двигаясь почти со скоростью света!
Сигнал первой нейтринной передачи поступил из Национальной лаборатории имени Энрико Ферми, что рядом с Чикаго. Там в мощнейшем ускорителе частиц разогнали протоны и направили на углеродную мишень.
В результате бомбардировки возникли пучки нейтрино высокой плотности, которые были направлены сквозь скалы толщиной 240 метров и нацелены на детектор MINERVA.
«Мы закодировали двоичным кодом слово «neutrinо», — рассказал профессор Станцил. — Единице соответствовала посылка группы нейтрино, а нулю — пауза в нейтринном луче. После того как детектор поймал эти прерывистые пучки, компьютер перевел нули и единицы обратно в слово «neutrino». Таким образом начало освоения нового вида связи положено. Но это вовсе не значит, что уже завтра мы начнем рассылать нейтринотелеграммы во все концы Вселенной.
«Наш опыт — только первый шаг на пути создания новой технологии передачи информации на огромные расстояния без использования электромагнитных волн», — полагает профессор физики из Рочестерского университета Кевин Макфарланд, который также участвовал в эксперименте. Дело в том, что детектор, принимавший нейтринный сигнал, весит сотни тонн. Передатчик-ускоритель — еще больше. Сами исследователи признают: пока подобную установку трудно назвать удобным и дешевым средством связи.
Кроме того, перестраивать ускоритель, чтобы он передавал то «точки», то «тире», — довольно трудоемкая задача, отнимающая много времени. Поэтому передача пока идет «в час по чайной ложке». Одно-единственное слово пришлось транслировать целых два часа!
Однако лиха беда — начало. Александр Степанович Попов тоже начал с передачи всего двух слов «Генрих Герц» на расстояние в десятки метров. Но уже спустя несколько лет переданная по радио телеграмма помогла спасти рыбаков, которых уносило в открытое море на оторвавшейся от берега льдине. А сегодня мы и жизни себе не мыслим без радио и телевидения, Интернета и мобильной связи. Так что, глядишь, лет через 10–20 первые нейтринные передатчики и приемники начнут свою вахту на просторах Вселенной, полагает профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, директор Научно-образовательного центра по физике нейтрино и астрофизике имени Бруно Понтекорво Александр Студеникин.
Используя нейтрино, можно будет установить не только прямое сообщение между любыми двумя точками на Земле без спутников или кабелей. Нейтринное радио, вполне возможно, поможет устанавливать надежную связь с субмаринами, находящимися в Мировом океане на любой глубине. А поскольку нейтрино не мешают магнитные бури и иные помехи, новый вид связи хорош и для поддержания контакта с разведчиками дальнего космоса, посланными с Земли. А там, глядишь, дело дойдет и до получения посланий от иных цивилизаций…
С. НИКОЛАЕВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ… БУМАГИ. Сотрудники компании Sony представили первый компактный источник питания для выработки электричества, работающий на энергии разложения бумаги. В батарею интегрированы молекулы белка фермента целлюлазы, разлагающей сложные сахара, из которых состоит бумага, до простой глюкозы, а затем глюкоза позволяет производить электричество.
Если приготовить такой водный раствор и погрузить в него кусочек бумаги, та начнет разрушаться с образованием глюкозы. Как и всякий фермент, целлюлаза выступает катализатором реакции и не «расходуется» на ее проведение, так что процесс можно повторять снова и снова.
Получившаяся глюкоза уже с помощью следующих ферментов используется в электрохимической реакции для выработки тока.
Теоретические оценки показывают, что подобный источник питания от одного бумажного листа формата А4 может давать энергии примерно столько, сколько шесть батареек АА. Однако пока на практике прототип бумажной батареи имеет показатели на сколько порядков хуже.
Тем не менее, японские изобретатели надеются, что им таким образом удастся решить проблему макулатуры. Теперь ее можно будет пустить на выработку электричества.
ДОБРОТУ ПО ЛИЦУ ВИДНО. Оказывается, не только люди способны расшифровывать выражение лиц друг друга. Собаки и даже волки в зоопарках это тоже умеют прекрасно делать. Как выяснили ученые из Флоридского университета (США), наши «братья меньшие» прекрасно видят, у кого можно выпросить подачку, а к кому и подходить не стоит.
Точность диагноза — до 90 процентов!
ИЗОБРЕТЕНИЕ ШКОЛЬНИЦЫ. Ученица пятого класса Клэр Лэйзен из Канзас-Сити, США, выполняя задание учителя на уроке, изобрела новое химическое соединение. Молекулярная структура новой молекулы, возможно, способна помочь в создании инновационных методов накопления энергии.
А дело было так. На уроке учитель дал задание — собрать из специальных шариков и палочек-соединений модели молекул. Девочка собрала странную конструкцию из воображаемого азота, кислорода и углерода. Учитель, который увидел необычную, не встречавшуюся ему ранее модель, связался с профессором химии и переслал ему фотографию модели с вопросом: «Известно ли специалистам это вещество?»
Профессор изучил архив, где хранятся научные работы по химии с 1904 года, и нашел только одну статью, где упоминалось аналогичное соединение.
Однако в придуманной школьницей структуре атомы были расположены в другом порядке, а значит, химические свойства этой молекулы должны быть другими.
При дальнейшем изучении выяснилось, что соединение содержит нитроглицерин, не исключено, что изобретенное девочкой вещество может обладать взрывчатыми свойствами.
Как бы там ни было, школьница стала автором научной статьи и всполошила мир химии.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Мушиный секрет
Пентагон получит оружие, способное эффективно убивать мух, поскольку энтомологи по заказу военных раскрыли главный мушиный секрет.
Минобороны США берет на «вооружение» уничтожитель мух. Его разработали энтомологи из Университета Флориды. Они выяснили, что власти Соединенных Штатов всерьез озабочены проблемой распространения мух в зонах боевых действий (как правило, это жаркие регионы), а также в районах стихийных бедствий.
Дело в том, что обычная домашняя муха может быть носителем около 100 возбудителей различных заболеваний, в числе которых дизентерия, холера и брюшной тиф. Так что американские военнослужащие, например, в Ираке и Афганистане ежедневно подвергаются этой опасности.
Поэтому Пентагон заказал военным энтомологам специсследование на тему: «Как эффективнее всего отлавливать и уничтожать мух?» Команду возглавил лейтенант Джозеф Дикларо из Центра энтомологии ВМС США. При содействии профессора кафедры урбанистической энтомологии Института сельскохозяйственных наук Фила Келера, специалисты по уничтожению насекомых провели ряд экспериментов.
