Технологии и материалы

Нет более прославленной физической теории, чем СТО — специальная теория относительности. Годом ее рождения считается 1905 год — момент публикации статьи молодого амбициозного теоретика Альберта Эйнштейна под скучным академическим названием «К электродинамике движущихся тел». Началась эпоха рождения новой физики — вслед за СТО появилась квантовая механика, в создании которой Эйнштейн также принял активное участие. В отличие от квантовой механики, знакомство с которой требует специальной математической подготовки, СТО представлялась понятной теорией, хотя и с сенсационными выводами.

Совсем недавно физики могли только мечтать о том, чтобы заложить в компьютер химический состав какого-нибудь соединения и получить распечатку с наиболее энергетически выгодным расположением атомов в его кристаллической решетке, а также со значениями свойств этого вещества, такими, как твердость, модуль упругости или ширина запрещенной зоны. Даже возросшая за прошедшую четверть века мощность вычислительной техники не приблизила нас существенно к решению этой задачи: одной мощности оказалось недостаточно, потребовались принципиально новые теоретические подходы. Например, предсказание структуры средней сложности на лучших сегодняшних суперкомпьютерах методом перебора займет порядка 10²⁰ лет. Очевидно, что без концептуального рывка эта задача нерешаема.

Именно с алмаза, точнее, с попыток получить его искусственно, начинается история использования высокого давления для создания новых материалов. Алмаз сделали, но материал тверже алмаза сделать так и не удалось, горячей сверхпроводимости не достигли, и металлический водород не получили. Когда же появились мощные компьютеры, ситуация начала меняться.

Дискуссия о вреде сотовых телефонов тянется годами. Журналисты уже сообщали, что использование сотовых телефонов вызывает рак мозга. Однако проверка первоисточников показала: возможное вредное влияние этих приспособлений на организм изучается, но пока нет точных данных о том, что от них есть какой-то вред здоровью (конечно, если не пытаться набирать текстовое сообщение, одновременно управляя автомобилем).

Всем животным нужно как-то ориентироваться в окружающей среде. Мы в основном полагаемся на зрение и на слух, и нам трудно представить, как можно обойтись без них. Но вот медузы, например, пользуются особой системой из множества датчиков по краю «зонтика», реагирующей на движение и изменение положения тела относительно вертикали. Это позволяет медузам неплохо ориентироваться и даже охотиться. У пауков  глаза чаще всего даже не заслуживают этого названия: определяют только уровень освещенности. Зато у них тоже есть инерциальный датчик и совершенные органы восприятия вибраций. В статье пойдет речь о том как этот орган устроен у скорпионов, — как известно, эти существа обладают хорошей реакцией.

С сороковых годов ХХ века, когда человек овладел тайнами атомного ядра, в мире случилось несколько крупных ядерных катастроф. Первая — бомбардировка Хиросимы и Нагасаки. Затем — взрыв хранилища радиоактивных отходов в Кыштыме на химкомбинате «Маяк» (1957), авария на ядерном комплексе в английском Уиндскейле (1957), сброс радиоактивных отходов в реку Теча (1949—1953), авария на американской станции Три-Мейл-Айленд (1979), Чернобыль (1986), выброс радиоактивного облака в Томске-7 (1993) и вот теперь — Фукусима.

Разработку атомной бомбы в Германии во время войны так и не довели до победного конца. Тем не менее, урана производили все больше и больше. Для чего? Оказывается, радиоактивность урана тут ни при чем: его использовали (и в некоторых странах используют сейчас) в подкалиберных артиллерийских снарядах. Интересно было бы узнать, что стало с теми, кто изготавливал и хранил эти снаряды: ведь о защите от радиации в то время еще серьезно не задумывались.

Первые попытки понять механизм горения связаны с именами англичанина Роберта Бойля, француза Антуана Лорана Лавуазье и русского Михаила Васильевича Ломоносова. Оказалось, что при горении вещество никуда не «исчезает», как полагали когда-то, а превращается в другие вещества, в основном газообразные и потому невидимые. Сегодня процесс горения проанализирован во всех деталях.

Солнце интересовало астрономов с древних времен. Но наши сведения о строении Солнца так же неполны и недостаточны, как и о Земле. В тело нашей планеты исследователи смогли углубиться всего на десяток километров (а это около тысячной доли ее диаметра). С Солнцем ситуация еще хуже. Прямыми оптическими методами можно изучать только первые сотни километров его глубины (стотысячные доли диаметра). Несмотря на это, сегодня исследования Солнца переживают подъем во всем мире - никогда прежде они не были столь интенсивными и многосторонними.

Горение — первая химическая реакция, с которой познакомился первобытный человек и научился примитивно ей управлять, подбрасывая в нужное время сучья в костер...

До недавнего времени химики считали, что окраска всех материалов, в том числе текстильных, зависит только от присутствия в них красителей и пигментов. Примерно 20 лет назад оказалось, что природа умеет создавать окраску и без специальных окрашенных веществ — только за счет упорядоченных структур очень маленьких размеров. Этот механизм окрашивания, в отличие от «химического», основан только на оптических принципах.

Корпус самых точных часов сплетен из лазерных лучей и магнитных полей. В основе их работы лежит множество открытий, несколько из них отмечены Нобелевскими премиями. А началось все после того, как Колумб нашел путь к Индийским Землям.