Новый физический фейерверк - [291]
С чем связано появление таких полос?
ОТВЕТ • Пусть точка наблюдения находится внутри самолета. В этой системе отсчета воздух проносится вдоль неподвижного крыла. Обтекающий крыло поток создает ударную волну: распространяющийся фронт резкого изменения характеристик среды, где скорость воздуха резко уменьшается, а его плотность, соответственно, резко увеличивается. Перпендикулярный крылу самолета фронт ударной волны распространяется на всю его длину. (Если бы фронт ударной волны можно было увидеть, он напоминал бы пористый барьер, протянувшийся вдоль крыла.) Солнечные лучи, пробивающиеся через фронт ударной волны, где плотность воздуха меняется, заметно преломляются. Картина, которую видел Хьюиш, получалась так: падающие на какое-то конкретное место на крыле самолета световые лучи при преломлении меняли направление и уходили ближе к задней части крыла. Именно там была видна яркая полоса, а темная полоса соответствовала месту, которое эти лучи осветили бы, если бы не было ударной волны.
Темная полоса, дополнительно обнаруженная мной, тоже связана с прохождением световыми лучами фронта ударной волны, но их источником были детали освещенного солнцем крыла. Когда лучи, исходящие от соседних деталей на крыле, проходили через ударный фронт, преломлялись они по-разному. Дальше эти лучи расходились, оставляя область между соседними деталями относительно темной, а темная полоса, которую я видел, была составлена из этих темных участков.
Иногда я видел две полосы.
6.101. Короткая история. Ударные волны от автомобиля Thrust SSC
Рекорд скорости на земле был установлен в 1997 году на британском турбовентиляторном автомобиле Thrust SSC во время гонок по дну высохшего озера в пустыне Блэк-Рок в штате Невада. Пока это единственный автомобиль, на котором удалось развить сверхзвуковую скорость (скорость, превышающую скорость звука). Зрители не только услышали громкий хлопок — свидетельство наложения ударных волн, исходивших от различных частей машины, но и сфотографировали эти волны. На снимках, которые многие делали во время гонки, должны были бы запечатлеться привычные очертания холмов вдоль трассы. Однако, когда световые лучи, отраженные от холмов, проходили по пути к фотокамере через фронт ударной волны, в котором плотность воздуха слегка менялась, они изменяли направление распространения. В результате на фотографиях появились искаженные изображения холмов, что подтверждает факт возникновения ударной волны. На одной из фотографий я насчитал четыре ударные волны, идущие вверх от машины.
6.102. Камеры пинхол и пинспек
Камера пинхол (камера-обскура) представляет собой крошечное круглое отверстие, через которое проходит свет и попадает на пленку. Как с помощью такого устройства можно получить изображение на пленке? Какого размера должно быть отверстие? Некоторые очень небольшие отражающие поверхности, например осколки стекла, тоже можно использовать, чтобы получать подобные изображения.
Можно сделать и большой вариант пинхол-камеры. Для этого в занавеске на окне достаточно проделать небольшое отверстие, и если в комнате темно, а свет с улицы проходит через это отверстие, на противоположной стене можно увидеть перевернутое изображение картины за окном. В прошлом подобные опыты были в диковинку.
Патрик Кэйб из Университета Северной Каролины в Пемброке предложил интересный способ продемонстрировать этот эффект с помощью шарика для пинг-понга. Порядок работы следующий. 1. Выкрасьте черной краской одну половинку шарика. 2. Просверлите дырочку диаметром 2 мм в центре выкрашенной стороны шарика. 3. Сложите из черной плотной бумаги цилиндр диаметром чуть меньше диаметра шарика. 4. Вставьте шарик в один из концов цилиндра так, чтобы черная полусфера смотрела наружу. 5. Заклейте скотчем шов на бумаге, а затем закрепите скотчем шарик, не закрывая отверстия. 6. Посмотрите в открытый конец цилиндра, направив его другой конец на какой-нибудь ярко освещенный предмет. На белой матовой стенке шарика внутри цилиндра, как на экране, вы увидите перевернутое изображение этого предмета.
Камера пинспек по принципу действия противоположна камере пинхол и состоит из небольшой непрозрачной крупинки, помещенной перед фотопленкой (ее можно приклеить к листу прозрачного пластика). Большое отверстие перед этой крупинкой работает как кадровая рамка камеры, ограничивающая количество света, поступающего на нее. Какого типа изображение можно получить с помощью такой камеры?
Какое изображение получится, если небольшая крупинка будет загораживать свет от люминесцентной лампы, освещающей экран?
ОТВЕТ • Рассмотрим небольшой источник света, помещенный перед камерой пинхол. Световые волны от источника дифрагируют на отверстии камеры, то есть расходятся и интерферируют. При этом некоторые волны усиливают, а другие гасят друг друга. Результат прост: свет оставляет небольшое яркое пятнышко на фотопленке. Это пятнышко — изображение источника света; каждая точка светящегося или отражающего свет объекта формирует свое почти точечное изображение. Если отверстие камеры слишком большое, эти изображения перекрываются, и, возможно, столь сильно, что их нельзя отличить одно от другого. Перекрытие изображений уменьшается при уменьшении размера отверстия, но при этом падает и яркость изображения. Итак, каков же оптимальный размер отверстия?
Наполеон притягивает и отталкивает, завораживает и вызывает неприятие, но никого не оставляет равнодушным. В 2019 году исполнилось 250 лет со дня рождения Наполеона Бонапарта, и его имя, уже при жизни превратившееся в легенду, стало не просто мифом, но национальным, точнее, интернациональным брендом, фирменным знаком. В свое время знаменитый писатель и поэт Виктор Гюго, отец которого был наполеоновским генералом, писал, что французы продолжают то показывать, то прятать Наполеона, не в силах прийти к окончательному мнению, и эти слова не потеряли своей актуальности и сегодня.
Монография доктора исторических наук Андрея Юрьевича Митрофанова рассматривает военно-политическую обстановку, сложившуюся вокруг византийской империи накануне захвата власти Алексеем Комнином в 1081 году, и исследует основные военные кампании этого императора, тактику и вооружение его армии. выводы относительно характера военно-политической стратегии Алексея Комнина автор делает, опираясь на известный памятник византийской исторической литературы – «Алексиаду» Анны Комниной, а также «Анналы» Иоанна Зонары, «Стратегикон» Катакалона Кекавмена, латинские и сельджукские исторические сочинения. В работе приводятся новые доказательства монгольского происхождения династии великих Сельджукидов и новые аргументы в пользу радикального изменения тактики варяжской гвардии в эпоху Алексея Комнина, рассматриваются процессы вестернизации византийской армии накануне Первого Крестового похода.
Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.
«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.
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.
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.