Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами - [55]

Шрифт
Интервал

Вторая причина, по которой радиоволны могут распространяться на очень дальние расстояния, еще интереснее. Если вы используете радиоприемник на средних волнах, то ночью можете услышать треск и шипение зарубежных станций, которые не слышны днем. Здесь свою роль играет часть земной атмосферы, называемая ионосферой. Она занимает слой высотой от 60 до 500 км (по меньшей мере в шесть раз выше, чем летают пассажирские самолеты). В ней содержатся ионы с положительным зарядом. Она проводит электричество. Ионосфера находится под сильным воздействием солнечной радиации, поэтому ее поведение днем и ночью разительно различается. Днем нижние слои ионосферы поглощают радиоволны и не дают им распространяться далеко. Ночью эффект уменьшается, и более высокие слои ионосферы отражают радиоволны, как зеркало. В этих слоях отражаются и направляются к поверхности Земли сигналы, которые иначе вырвались бы в просторы космоса. Некоторые радиоволны постоянно курсируют между поверхностью Земли и ионосферой, путешествуя с одной стороны планеты на другую.

Зеркала в космосе

Чудо природы – способность радиоволн отражаться от небес – привело в восторг и одновременно вызвало конфликт у величайших умов своего времени. Когда Маркони отправил свои радиоволны из местечка Полду в Британии и они достигли отстоявшего от него на 3200 км Ньюфаундленда, Александр Белл не поверил, что это правда. Он сказал: «Я сомневаюсь, что Маркони сделал это. Это невозможно». Томас Эдисон проявил большую открытость, заявив: «Я хотел бы увидеться с этим отважным молодым человеком, который рискнул предпринять такую попытку и достиг успеха в запуске электрической волны через Атлантику»[179].

Объяснение этому явлению – теория о том, что ионосфера отражает радиоволны, – пришло в голову Оливеру Хевисайду[180], первоклассному английскому физику, имя которого сегодня помнят только в академических кругах[181]. Еще в молодости он совершил революцию в области телекоммуникаций, но позже начал чудить. Он поменял свою одежду на кимоно, выбросил из дома мебель и заменил ее гранитными глыбами, оклеил стены неоплаченными счетами за газ, жил на молоке и печенье и завалил соседей вежливыми жалобами на них, которые подписывал «Его червячное превосходительство профессор Оливер Хивсайд»[182]. Удивительно, насколько иногда прогресс науки и техники зависит от людей, балансирующих на грани гениальности и сумасшествия. Была ли это милая эксцентричность, которая придавала красок скучной академичной жизни, или душевная болезнь, которая лишила человечество какой-то части замечательных идей? Мы никогда этого не узнаем. Близкий друг Хевисайда, известный физик Джордж Сирл, описывал его как «первоклассного чудака», но ни в коем случае не «психически больного»[183].

Идея Хевисайда о том, что ионосфера помогает распространению радиоволн, которую он выдвинул в 1902 году, легла в основу работы глобального радио– и телевещания. Что может быть лучше, чем иметь высоко в небе своеобразное зеркало, отражающее радиосигналы и посылающее их по всей планете? Проблема здесь одна: ионосфера – природное явление, и ее способность отражать и перенаправлять радиосигналы зависит от времени суток и погодных условий. Разве не лучше запустить в ионосферу настоящее зеркало, которое свяжет все уголки нашей планеты надежнее? Эта идея послужила основой для создания спутников связи.

Такие идеи посещали раньше и других людей, но ее разработка приписывается фантасту Артуру Кларку, который впервые написал о целесообразности создания космического корабля, который находился бы на орбите и действовал в качестве космического зеркала. В 1945 году Кларк предложил разместить три искусственных спутника на постоянных орбитах над различными частями нашей планеты, которая совершала бы внутри этой «цепи» свое обычное вращение[184]. Подразумевалось, что спутники должны висеть над Землей на расстоянии 36 000 км, двигаясь по орбитам, которые сегодня мы называем геостационарными[185]. Эта идея оставалась умозрительной до 1957 года, когда СССР запустил первый в мире искусственный спутник Земли. Это не был спутник связи, и его орбита не была геостационарной, но это был большой шаг в верном направлении. Три года спустя США сделали второй важный шаг, запустив свое устройство «Эхо» – первый прототип спутника связи, представлявший собой в буквальном смысле «космическое зеркало».

В отличие от современных спутников связи, представляющих собой металлические контейнеры размером с грузовик, напичканные электронной аппаратурой, питающиеся энергией от солнечных батарей, разработка которых стоит сотни миллионов долларов, «Эхо» представлял собой гигантский шар, 30 м в диаметре, из пластичного волокна майлар[186]. Он служил простым подтверждением идеи отражения радиоволн, которые направлялись и возвращались с него на Землю, словно мячики после удара о стену. Через два года после этого успешного эксперимента был запущен настоящий спутник связи Telstar. К 1965 году появился первый геостационарный спутник системы INTELSAT I Early Bird, который был способен передавать на Землю 240 телефонных каналов или один телевизионный. Современные спутники гораздо сложнее. Они могут одновременно ретранслировать сотни телеканалов.


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.