Новости

Согласно теории, гравитационное притяжение, вызываемое любой массой, эквивалентно искривлению пространства — времени. Это приводит, например, к отклонению лучей света, пролетевших рядом с массивной звездой (подобный эффект астрономы наблюдали уже не раз). А если масса еще и вращается, то она увлекает окружающее пространство за собой, делая его похожим на патоку в стакане с вращающейся ложкой. Этот эффект чрезвычайно слаб и еще не разу не наблюдался.

Сердце нового спутника, весящего около трех тонн, — четыре сверхчувствительных гироскопа, изготовленных из идеально круглых кварцевых шаров размером с мячик для пинг-понга. Вращаясь со скоростью около десяти тысяч оборотов в минуту, эти шары сохраняют неизменным направление своих осей. В принципе для эксперимента хватило бы и одного шара, а четыре нужны лишь для надежности и сбора статистики. Ради повышения точности измерений гироскопы охлаждают почти до абсолютного нуля и используют сверхпроводящие квантовые интерферометры, чтобы следить за их ориентацией.

Бортовой телескоп будет направлен на удаленную звезду, что позволит точно определить положение космического аппарата в пространстве. С этим вектором будут сравниваться векторы осей гироскопов во время обращения спутника вокруг Земли. Искривление пространства — времени массой планеты должно привести к изменению ориентации гироскопов в одном направлении, а эффект «затягивания» — в другом.

Новый спутник позволит в сто раз точнее, чем удавалось до сих пор, проверить следствия Общей теории относительности. И если эта теория не пройдет суровый тест, наши представления о пространстве, времени и строении Вселенной могут коренным образом измениться. — Г.А.

Куда уходит полюс

Одну из старых загадок магнитного поля Земли, возможно, разгадал Бредфорд Клемент (Bradford Clement), геофизик из флоридского Международного университета. Его анализ показывает, что магнитные полюса нашей планеты, время от времени меняющиеся местами, проделывают это в среднем за семь тысяч лет.

По современным представлениям, магнитное поле, защищающее все живое на Земле от обжигающего солнечного ветра, возникает благодаря тепловым конвективным потокам во внешней части ядра (предполагается, что она состоит из расплавленного проводящего металла). Эти загадочные течения, сложным образом взаимодействуя с осевым вращением Земли, неоднократно изменялись, что и приводило к смене полюсов всепланетной динамо-машины (об изменении магнитного поля в прошлом свидетельствует ориентация силовых линий в некоторых минералах магматических и осадочных пород). Последняя смена полюсов произошла примерно 780 тысяч лет назад, и есть основания полагать, что сегодня мы находимся в начале очередного «магнитного переворота». Но как и почему меняются полюса, толком не ясно. Десятки теорий, одна сложнее другой, противоречат друг другу, а многочисленные экспериментальные данные надежно говорят лишь о том, что процесс смены полюсов длится от двух до тридцати тысяч лет.

Изучив образцы пород, добытых из тридцати буровых скважин, Бредфорд систематизировал данные о четырех последних «переворотах». Оказалось, что скорость изменения магнитного поля Земли зависит от широты. На экваторе смена полюсов длится около двух тысяч лет, а ближе к полюсам процесс растягивается на одиннадцать тысячелетий. Эта картина примерно совпадает с предсказаниями одной из простейших моделей.

К сожалению, о ближнем и даже дальнем космосе мы знаем гораздо больше, чем о внутреннем строении родной планеты. В ближайшее время новые сведения будут сопоставлены с результатами численного моделирования подземных течений, что, вероятно, позволит отсеять часть гипотез о природе земного магнетизма. — Г.А.

Самый быстрый винчестер

Любопытные эксперименты проведены на Стэнфордском линейном ускорителе элементарных частиц. Ученые определили, что максимальная скорость записи на винчестер (современной конструкции) не может превышать 435 Гбит/с.

При записи бита информации на магнитную пластину жесткого диска действует короткий импульс поля головки. Если произведение напряженности поля на длительность импульса превысит некоторый порог, то направление намагниченности элементарного участка поверхности пластины примет заданное значение, то есть произойдет запись. Казалось бы, если усиливать магнитное поле, то время его действия можно сокращать, другими словами, неограниченно повышать скорость записи. Но теория предсказывает, что слишком сильные поля могут мгновенно разрушить магнитную структуру материала, движение атомов станет хаотическим и обычного переключения не произойдет.

Для проверки теории ученые разогнали на ускорителе почти до скорости света (28 ГэВ) электроны, сфокусировали их в пучок диаметром около 10 мкм и выстрелили по обычному для современных винчестеров магнитному материалу. Такой выстрел порождает очень короткий (2,3 пс) и мощный импульс магнитного поля. Но этот импульс, как и предсказывала теория, не способен записать информацию, после него магнитные домены материала оказываются ориентированными случайным образом.

И хотя современные винчестеры пока в тысячи раз медленнее этого теоретического предела, а для записи данных никто ускорители строить не собирается, темпы прогресса таковы, что, возможно, в не таком уж далеком будущем подобные ограничения придется принимать во внимание. — Г.А.

Хотите, я его ударю, и он станет фиолетовый…

Новый, удивительный класс материалов обсуждался на конференции по физике конденсированных сред и материаловедению, прошедшей в Уорвике, Великобритания. Так называемые жидкокристаллические эластомеры демонстрируют много необычных эффектов, сочетая в себе эластичность резины с оптическими свойствами жидких кристаллов, которые давно стали основой плоских дисплеев.

Жидкокристаллические эластомеры были предсказаны теоретически еще в конце восьмидесятых годов прошлого века, но синтезировать их научились лишь недавно. Обычные эластомеры, вроде каучука или резины, способны сильно растягиваться и вновь восстанавливать свою форму благодаря тому, что они состоят из длинных молекулярных цепочек, скользящих друг по другу. В новых материалах к этим цепочкам, как ветки к стволу дерева, присоединены длинные стержнеподобные молекулы, похожие на те, что составляют основу жидких кристаллов. Скольжение цепочек приводит к изменению ориентации стержней, что и придает ЖК-эластомерам удивительные свойства.

Если ЖК-эластомер растянуть, он меняет цвет, и наоборот, освещение светом с подходящей длиной волны вызывает растяжение или сжатие материала. Некоторые виды эластомеров реагируют очень быстро, всего за десять миллисекунд, и при малых затратах энергии. Эти качества материала в принципе позволяют создать эффективные полупроводниковые лазеры с изменяемой длиной волны, чувствительные датчики ускорения или давления, а также целый ряд других полезнейших устройств, вроде сепараторов молекул с правой и левой симметрией для изготовления полностью усваиваемых организмом лекарств. — Г.А.

Динозаврам не хватило

Любопытную версию исчезновения динозавров предложили ученые из Лидского университета (Великобритания). Их оригинальная гипотеза оживила старые и уже поутихшие было споры о причинах быстрого вымирания этих гигантских рептилий в конце мелового периода.

Не у всех животных пол потомства определяется генами. Например, у переживших динозавров крокодилов, некоторых видов черепах и ящериц пол детенышей определяется температурой, при которой созревали яйца. Крокодилы-мальчики получаются при средней температуре, а девочки вылупляются, если температура падает или повышается всего на несколько градусов. Ученые подсчитали, что если обычное соотношение полов 50:50 изменится в ту или другую сторону, например на 20:80, то популяция полностью вымрет всего за пятьдесят поколений.

Многие палеонтологи считают, что динозавры не смогли пережить последствий падения гигантского метеорита на Землю. Но кое-кто придерживается иного мнения, полагая, что динозавры начали потихоньку вымирать еще за десять миллионов лет до гипотетической катастрофы. Так вот, биологи из Лидского университета предположили, что в конце мелового периода некие глобальные изменения климата на Земле привели к появлению слишком большого количества динозавров-самцов и к дефициту самок.

Многие специалисты сочли новую гипотезу интересной, но немало и тех, кто с нею не согласилось. Большинство «динозавроведов» сегодня считает, что у древних ящеров гораздо больше общего с птицами (пол которых не зависит от температуры), чем с крокодилами. Опять же — сами крокодилы почему не перемерли? — Г.А.

Белка и Стрелка

По сети с угрожающей скоростью распространяется новое, «космическое» поколение «нигерийских писем». На сей раз повествование ведется от имени кузины африканского космонавта, якобы совершавшего секретный полет на орбитальной станции «Салют-8Т» и находившегося на орбите в то самое время, когда распался Советский Союз. После того как его советские коллеги благополучно улетели на Землю, несчастный нигериец остался на орбите, где и продолжает пребывать до сих пор. «Он бодр и весел, но ужасно хочет домой», — сообщает кузина. По ее словам, за годы орбитальных странствий африканцу набежала астрономическая сумма в 15 млн. долларов, которые необходимо срочно перевести из банка Лагоса, дабы заплатить за «возвращение космического Будулая». За содействие в операции — предоставление своих банковских реквизитов — обещана пятая часть от этой суммы.

Что ж, если учесть, что в качестве контактного адреса указан сайт нигерийского агентства астронавтики, эта трогательная история способна задурить голову не одному «доброму самаритянину» Интернета. — Д.К.


Новости подготовили

Галактион Андреев
[galaktion@computerra.ru]
Тимофей Бахвалов
[tbakhvalov@computerra.ru]
Бёрд Киви
[kiwi@computerra.ru]
Денис Коновальчик
[dyukon@computerra.ru]
Владимир Николаевич
[vnikolaevich@mail.ru]
Александр Яковлев
[asema@computerra.ru]