Магнит за три тысячелетия - [61]
протонов.
А ведь "Беватрон" — относительно небольшой ускоритель и к тому же со стальным
сердечником. В ускорителях на 300 тыс. — 1 млн. МэВ без стали потребление
электроэнергии будет гораздо больше. Соответственно более дорогостоящим и
громоздким окажется сам ускоритель. Но если разобраться, эта колоссальная
энергия будет в большей мере тратиться попусту. Для поддержания магнитного поля
не требуется энергия: постоянный магнит ниоткуда не получает энергию, а его
магнитное поле не расходуется, когда им что-либо притягиваешь. Энергия
необходима лишь на установление поля: если в этой области пространства
магнитного поля раньше не было, а теперь оно есть — это значит, что затрачена
некоторая энергия. Остальная электроэнергия тратится на нагревание обмоток,
обладающих электрическим сопротивлением. Не будь сопротивления, потери бы
исчезли. Если подсчитать, какая часть энергии в ускорителях используется
полезно, то окажется, что она ничтожна.
Именно с этим обстоятельством и связаны попытки использовать в качестве
материала обмоток магнитов ускорителей сверхпроводник. У сверхпроводника
омическое сопротивление отсутствует и, следовательно, потери энергии также
отсутствуют. Другая положительная сторона применения сверхпроводящих обмоток —
возможность сильного увеличения магнитного поля, а стало быть, и уменьшения
радиуса ускорителя. Если удастся достичь магнитного поля 10 Тл, размеры
ускорителей уменьшатся впятеро.
В поисках новых путей, позволяющих более дешевым и эффективным способом получать
частицы высоких энергий, ученые ФИАНа выдвинули идею построить в Протвино
ускорительно-накопительный комплекс (УНК) на энергию ускоряемых протонов 3000
ГэВ. Большой вклад в развитие и осуществление этой идеи внес академик
А.А.Логунов. Частицы энергий 70 ГэВ, ускоряемые на уже существующем Серпуховском
ускорителе, будут "впрыскиваться" в УНК для дальнейшего ускорения. В УНК будут
использоваться мощные сверхпроводящие магниты, которые позволят снизить длину
окружности ускорителя с 60 до 20 км, резко уменьшить энергозатраты на питание
магнитов. Несмотря на гигантские финансовые расходы, комплекс решено строить, и
строительство начато. Ученые предполагают, что уникальный физический прибор
поможет раскрыть самые сокровенные тайны строения вещества. Новый ускоритель
будет стоить около миллиарда рублей, диаметр его секционного кольцевого магнита
— около 7 км, а займутся строительством его несколько тысяч человек и сотни
организаций. Защищаться от излучения такого ускорителя придется бетонными
стенами двенадцатиметровой толщины.
Строительство новых сверхмощных ускорителей вызовет определенное напряжение даже
для таких стран, как СССР и США. Это напряжение будет не только финансовым, но и
"умственным". С новым ускорителем так или иначе свяжут свой труд около 200
кандидатов и докторов наук — целая армия ученых. Поэтому в европейской печати
довольно часто начинает проскальзывать мысль о том, что ускорители на такие
большие энергии следует строить "всем миром" — т. е. в буквальном смысле силами
всех развитых стран.
Еще в 1963 г., когда В.И.Векслер получал международную премию "Атом для мира", он
призвал к международному сотрудничеству ученых в деле постройки сверхмощных
ускорителей: "Природа одна; проблемы, которые она представляет нам на данном
этапе развития науки, очень часто имеют единственное решение, конечно, не
зависимое от того, где живут — в Советском Союзе или в Соединенных Штатах —
люди, стремящиеся найти это решение".
Неизвестно, как в конце концов разрешится эта проблема — будут ли такие
ускорители строить отдельные государства или группы государств, или, наконец,
проблема попадет в ранг вопросов, решаемых ООН. А пока энергия ускорителей
десятикратно увеличивается каждые шесть лет. Что же будет дальше?
Плазма в магнитной рубашке
Среди технологических революций конца XX века одной из самых главных является
перевод потребителей на атомное топливо. И снова магнитные поля оказались в
центре внимания. Только они смогут обуздать своенравную плазму в "мирной"
термоядерной реакции, которая должна прийти на смену реакциям деления
радиоактивных ядер урана и тория.
Что бы еще сжечь? — навязчивым рефреном звучит вопрос, вечно мучающий
энергетиков. Довольно долго нас выручали дрова, но у них малая энергоемкость, а
потому дровяная цивилизация примитивна. Сегодняшнее наше благосостояние основано
на сжигании ископаемого топлива, однако легкодоступные запасы нефти, угля и
природного газа медленно, но верно иссякают.
Волей-неволей приходится переориентировать топливно-энергетический баланс страны
на что-то другое. В будущем веке остатки органического топлива придется
сохранять для сырьевых нужд химии. А основным энергосырьем, как известно, станет
ядерное топливо.
Ядерная энергия много лучше энергии химической вследствие высокой концентрации
на единицу массы топлива. Уран, один из самых дорогих металлов, стал самым
дешевым топливом, ибо по производству тепла 1 г его эквивалентен 3 т антрацита.
Даже переход на все более трудноразрабатываемые месторождения, что со временем
неизбежно, атомная энергетика в состоянии перенести безболезненно. Хотя уран
История познания человеком электричества полна неожиданностей и драматизма. Среди «делавших» эту историю мы найдем людей разных профессий: физика, врача, переплетчика, столяра, государственного деятеля. Различны были их судьбы.В книге читатель встретится с участниками первых кругосветных путешествий, узнает об электрических рыбах, об оживлении людей с помощью электричества… Первое и второе издания книги, вышли в издательстве «Знание» в 1970 и 1978 гг.Книга рассчитана на массового читателя.
Книга известного советского учёного и писателя В. П. Карцева представляет собой первое на русском языке научно-художественное жизнеописание одного из величайших мыслителей мира — английского математика, физика, механика и астронома Исаака Ньютона, оказавшего воздействие на всё развитие науки вплоть до нашего времени. Книга построена на обширном документальном материале, отечественном и зарубежном. Она содержит также широкое полотно общественной и научной жизни Англии конца XVII — первой половины XVIII века.Рецензенты: доктор физико-математических наук, профессор В. В. Толмачёв, кандидат филологических наук, член СП СССР Б. Н. Тарасов.
Среди тех, кто рядом с Лениным прошел весь путь борьбы, ссылки и революции, был его ближайший друг Глеб Максимилианович Кржижановский. Инженер по образованию и поэт в душе, автор «Варшавянки», после победы Октября Г. М. Кржижановский весь пыл революционера, знания и талант отдал созданию единого Государственного плана развития страны. В осуществлении плана ГОЭЛРО, «второй программы партии», весь мир впервые зримо увидел социализм. Став вице-президентом Академии наук СССР, Г. М. Кржижановский активно боролся за то чтобы повернуть академию лицом к жизни, промышленности, сельскому хозяйству, к построению нового общества.
Когда нескольких видных ученых попросили назвать, каковы, по их мнению, три величайших физика всех времен, мнения разделились, но ни один не забыл Максвелла.И действительно, трудно переоценить значение работ этого поистине гениального человека, чьи исследования не только легли в основу современной радио- и телевизионной техники, но и стали краеугольным камнем современного понимания материи.
Луи де Бройль – крупнейший физик нашей эпохи, один из основоположников квантовой теории. Автор в очень доступной форме показывает, какой переворот произвела квантовая теория в развитии физики наших дней. Вся книга написана в виде исторического обзора основных представлений, которые неизбежно должны были привести и действительно привели к созданию квантовой механики. Де Бройль излагает всю квантовую теорию без единой формулы!Книга написана одним из знаменитых ученых, который сам принимал участие в развитии квантовой физики еще, когда она делала свои первые шаги.
Авторы этой книги — ученые нашей страны, представляющие различные отрасли научных знаний: астрофизику, космологию, химию и др. Они рассказывают о новейших достижениях в естествознании, показывают, как научный поиск наносит удар за ударом по религиозной картине мира, не оставляя места для веры в бога — «творца и управителя Вселенной».Книга рассчитана на самые широкие круги читателей.
Книга знаменитого британского автора Джона Гриббина «В поисках кота Шредингера», принесшая ему известность, считается одной из лучших популяризаций современной физики.Без квантовой теории невозможно существование современной науки, без нее не было бы атомного оружия, телевидения, компьютеров, молекулярной биологии, современной генетики и многих других неотъемлемых компонентов современной жизни. Джон Гриббин рассказывает историю всей квантовой механики, повествует об атоме, радиации, путешествиях во времени и рождении Вселенной.
В списке исследователей гравитации немало великих имен. И сегодня эту самую слабую и одновременно самую могучую из известных физикам силу взаимодействия исследуют тысячи ученых, ставя тончайшие опыты, выдвигав, остроумные предположения и гипотезы.В книге рассказывается, как эта проблема изучалась в прошлом и как она изучается в настоящее время. Для широкого круга читателей.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
В книге обобщены представления о деятельности органов чувств, полученные с помощью классических методов, и результаты оригинальных исследований авторов, основанных на использовании в качестве раздражителя фокусированного ультразвука. Обсуждаются вопросы, связанные с применением фокусированного ультразвука для изучения тактильных, температурных, болевых и слуховых ощущений человека, с его действием на зрительную и электрорецепторную системы животных. Рассмотрены некоторые аспекты клинико-диагностического применения фокусированного ультразвука, перспективы изучения и протезирования сенсорных систем с помощью искусственных раздражителей.