Занимательно об энергетике - [65]
Физики извлекают энергии из все меньших и меньших объектов пространства.
В областях с размерами 10-5—10-7 сантиметра исследователи проникли в мир кристаллов, атомов — возникла кинетическая теория материи. Затем, перешагнув еще один-два порядка, человек открыл царство атомных явлений, управляемых квантовой теорией.
На расстояниях 10-11 сантиметра ученых подстерегала неожиданность: при этих энергиях стало возможным рождение светом электронно-позитронных пар, энергия превращалась в вещество! Эти явления уже описываются релятивистской квантовой теорией Дирака.
На расстояниях 10-13 сантиметра (размеры ядер) возникла физика атомного ядра. А с расстояний 10-14—10-15 сантиметра (порядки энергий, достигнутых на Серпуховском ускорителе) началась физика адронов и их возбужденных состояний — раскрылся мир так называемых «странных частиц».
А сейчас физики замахнулись уже на объекты с характерным масштабом в 10~17 сантиметра. Проникнуть в эти глубины поможет проектируемый в СССР рядом институтов ускорительно-накопительный комплекс Института физики высоких энергий. Он будет также построен под Серпуховом.
В этом колоссе (длина ускорительного магнитного кольца нового протонного синхротрона равна 19 километрам! Это больше, чем лента Садового кольца в Москве) физики надеются достичь энергий в 3000 Гэв (миллиардов электрон-вольт).
Любопытно, что построенный немногим более десяти лет назад старый Серпуховский ускоритель давал пучок протонов с энергией всего в 76 Гэв. Так вот этот «ветеран» для нового гораздо более мощного собрата будет служить лишь инжектором частиц, всего лишь вспомогательным устройством.
Зачем же нужно строить эти пирамиды XX века? Стоит ли столь крупная игра свеч? Не есть ли это просто способ удовлетворить ненасытную любознательность ученых? Нет, физики хотят отыскать в микромире источники новых, еще более мощных энергий.
Один лишь довод. На заре своего развития физика элементарных частиц, установив, казалось бы, второстепенный с теоретической точки зрения факт, что при делении ядра урана испускается более двух нейтронов, породила всю современную ядерную энергетику!
Дефект масс
Все перечисленные выше виды энергии различаются порядком. Но есть между ними и нечто общее — способ извлечения энергии. Принцип один: превращать в энергию так называемый «дефект масс».
Здравый смысл говорит нам: если мы разрежем яблоко пополам, то каждая половина будет точно в два раза меньше и легче целого плода. Сложим обе половины, и снова получим яблоко. Но не может такого быть, чтобы две половинки весили больше целого яблока.
В макромире действительно такого быть не может, а вот в мире элементарных частиц.,. Разнимая материю на все более мелкие части, физики вдруг обнаружили нарушение закона сохранения массы.
Оказалось: масса целой частицы всегда меньше суммы масс частиц, ее составляющих, это и есть дефект масс. Впрочем, физиков это не удивило. Еще Эйнштейн доказал, что масса и энергия эквивалентны. Значит, дефект массы просто восполняется выделением соответствующего количества энергии, и все получается, так сказать, баш на баш.
Но эффект этот крайне важен для практики, для извлечения из материи энергии. Наибольший дефект масс имеет место при термоядерном синтезе, 'именно поэтому с термоядом энергетики связывают такие большие надежды.
Но вот мы подходим к полному превращению массы в энергию. (Этот процесс, например, реализуется при аннигиляции вещества и антивещества.) Что это — абсолютный предел? Потолок, выше которого не прыгнешь? Дверь, ключа к которой нет?..
Вновь обратимся к физику. А он говорит: мы стоим на пороге нового прорыва в область еще больших энергий.
В истории естествознания, рассказывает он, в свое время было открыто три «мира» или области энергий. Это — в порядке возрастания энергии — мир атомов, мир атомных ядер и мир известных элементарных частиц с массами вблизи массы протона.
Небольшое отступление. Двадцать веков отделяют нас от науки древнего мира. Большой срок. Однако в понимании самых общих свойств природы мы в каком-то смысле недалеко ушли от древних. Античные греки полагали: все в мире слагается из четырех сущностей, четырех стихий — земли, воды, воздуха и огня, не связанных меж собой каким-то единством.
Современней физик также «исповедует» четыре стихии, четыре поля сил — сильного (ядерного), электромагнитного, слабого и гравитационного. Это своеобразные «стихии» физики XX века. Ученые, конечно, понимают, что должна быть глубокая связь между этими стихиями, но, увы, уловить ее пока не могут.
Так вот, в последних экспериментах на ускорителях физики настойчиво пытаются связать электромагнитные и слабые взаимодействия. Теоретики сейчас высказывают мысль о существовании тут новой области энергий — примерно в 50 раз более высоких, чем для известных уже элементарных частиц.
Что даст практике открытие этой области энергий, сказать трудно. Ибо человек вступает здесь в странный, загадочный мир, где обычные представления и мерки неприменимы.
Проиллюстрируем эту мысль одним важным примером.
Кварки
С десяток лет назад в словаре физики элементарных частиц появилось слово «кварк». Слово это заимствовано из фантастического романа ирландского писателя Джойса «Поминки по Финнегану» (там оно означает нечто дикое, невообразимое, немыслимое). И не случайно: гипотетические частицы — кварки — обладают свойствами, которые не смог бы придумать и самый изощренный фантаст.
Вот уже 20 лет кварки интригуют физиков. Эти выдуманные частицы многое объяснили и могли бы стать первоэлементами, из которых построен мир если бы их удалось обнаружить! О головоломных путях познания которыми идут ученые о фантастичности картины мира открывающейся их глазам, о новейших научных достижениях физики рассказывает доктор наук Ю. Чирков. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей.
Смеясь над историями про инопланетян, мы порой невольно забываем, что человек – тот еще пришелец. Появившийся на Земле словно бы из ниоткуда, он за долгие века своего существования обогнал себе подобных, достигнув… чего? Успеха? Или краха? Создав искусственный интеллект и претворив в жизнь самые смелые машинные проекты, человек и не заметил, как превратился в настоящего раба пультов, кнопок и механизмов. Так куда заведет нас эта опасная, извилистая и полная загадок тропа? Комментарий Редакции: Нам приоткрыта чарующая завеса поразительной тайны: так откуда же, все-таки, взялся человек? Вопрос – уже близкий к риторическому и, скорее всего, вечный.
В сборнике крупнейшие советские ученые-академики Александров А., Велихов Е., Марков М. и другие решительно выступают против угрозы термоядерной войны и рассказывают о ее катастрофических для всего человечества последствиях. Издание рассчитано на массового читателя.Fb2 создан по материалам сайта http://nplit.ru «NPLit.ru: Библиотека юного исследователя».
День 4 ноября 1922 года стал одним из величайших в истории мировой археологии. Именно тогда знаменитый египтолог Говард Картер и лорд Карнарвон, финансировавший раскопки, обнаружили гробницу фараона Тутанхамона, наполненную бесценными сокровищами Однако для членов экспедиции этот день стал началом кошмара. Люди, когда-либо спускавшиеся в усыпальницу, погибали один за другим. Газеты принялись публиковать невероятные материалы о древнем египетском демоне, мстящем археологам за осквернение гробницы…В своей увлекательной книге известные исследователи исторических аномалий Коллинз и Огилви-Геральд подробно изложили хронологию открытия гробницы Тутанхамона и связанных с этим загадочных событий Основываясь на письмах и статьях знаменитых археологов, а также воспоминаниях очевидцев, авторы задаются сенсационным вопросом: не могли ли Говард Картер и лорд Карнарвон обнаружить в гробнице Тутанхамона некую взрывоопасную тайну, способную в случае огласки перевернуть сложившиеся взгляды на библейскую и мировую историю? И не могла ли эта тайна стать для первооткрывателей усыпальницы реальным проклятием — осуществляемым не мстительными богами Египта, а наемными убийцами на службе влиятельных политических сил, которым могла помешать неудобная правда?
Земная цивилизация достигла критического порога, и потеря людьми интереса к космосу лишь вершина айсберга. Первые космические программы имели ясную цель, объявленную Циолковским: расселение человечества по Солнечной системе. Сейчас цель потеряна как для развития космонавтики, так и для человечества в целом. Оно должно сдать экзамен на разумность и обеспечить себе переход на новую ступень развития.(«Техника-молодежи», № 8/2004)
Настоящее пособие знакомит учителей физической культуры с нормами санитарно-гигиенического режима, мерами пожарной безопасности на уроках физкультуры. В нем представлены нормативные акты, формы документов, извлечения из методических указаний, правил и инструкций по охране труда, регламентирующие безопасность проведения физкультурно-оздоровительной, учебной и внеклассной работы в образовательных учреждениях; показан порядок и правила проведения инструктажей по мерам безопасности.Пособие предназначено для студентов, преподавателей, учителей физической культуры и школьников.
Эта книга о наших детях, о происшествиях и явлениях, связанных с ними и выходящих за рамки традиционного мировосприятия.Вас, уважаемый читатель, ждут встречи с героями невероятных историй, удивительными людьми, участниками и очевидцами феноменальных событий, необъяснимых с точки зрения логики и «приземленного» мышления.Также вы получите возможность побывать в гостях у известной духовной целительницы Зины Ивановны, побеседовать с ней, вместе проанализировать почерпнутую информацию. Эта необычная женщина будет комментировать те удивительные истории, которые рассказаны на этих страницах.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.