Знание-сила, 2006 № 10 (952) - [3]

Шрифт
Интервал

Ввиду нарастающего спроса на питьевую воду рынок ее производства становится все более перспективным. Здесь смело внедряются самые разные инновации. Традиционно примеси, содержавшиеся в воде, обезвреживали химическим путем; теперь считается более перспективным сепарировать их, используя физические методы.

Так, в мембранной технологии вода под давлением закачивается в особые модули, содержащие микроскопически мелкие поры. С помощью таких «мембран» можно выловить из воды почти вес — бактерии, вирусы, крупицы твердых всшсств диаметром до 0,0001 микрона. По оценке консалтинговых компаний, оборот в сфере мембранных технологий достигнет к 2008 году 9 миллиардов долларов.

Мембранные очистители пригодны даже для опреснения морской воды. Агрегат объемом в один кубический метр, использующий солнечную энергию, может за день получить до 5000 литров питьевой воды из грязной воды или до 600 литров из морской воды. Последнюю под давлением в 60 атмосфер пропускают через мембрану с мельчайшими порами, сквозь которые не могут протиснуться молекулы соли. Такой агрегат можно использовать в странах Африки, страдающих от нехватки питьевой воды, или в зонах бедствия.

Эта пахнущая хлоркой жидкость, льющаяся из-под крана, только кажется нам такой знакомой. Вода полна тайн; она обладает целым рядом необычных свойств. Порой она ведет себя так, шутят ученые, словно законы физики и химии писаны вовсе не для нее.

Многие аномалии воды, очевидно, обусловлены ее особой молекулярной структурой. Ее молекулы — пресловутые «аш-два-о» — представляют собой своеобразные диполи с отрицательно заряженным центром (атомом кислорода) и положительно заряженным центром — атомами водорода. В жидкой воде эти диполи пребывают в постоянном движении. Стоит им сблизиться, как между ними образуется так называемый водородный мостик. Любая молекула воды может притянуть к себе до четырех других. Так возникает неповторимый узор — целая сеть, сплетенная из молекул, взвихренная рябь, без конца свивающаяся в колечки, цепочки...

Подобные образования — кластеры — не дают покоя исследователям. Их занимает вопрос: нельзя ли использовать воду для хранения информации? Битам и байтам могли бы соответствовать отдельные кластеры. Так неужели толща воды, словно ферромагнитный слой на ленте аудиокассеты, может хранить, например, сказанное? И может быть, мы научимся считывать с ленты воды новости ушедших времен?

Вопросы следуют за вопросами, один страннее другого. Вода имеет память? А может быть, и душу? Что если все наши чувства, весь опыт накапливаются в воде? Так, значит, вода реагирует на людей? Внимает музыке Моиарта и Шопена?

Однако есть непреложный закон: любой носитель информации должен подолгу находиться хотя бы в двух разных стабильных состояниях. В этом случае мы можем кодировать информацию в двоичной системе. Например, полупроводниковый транзистор, либо пропускает ток, либо не пропускает.

Что же с водой, с кутерьмой ее кластеров? Водородные связи неустойчивы; при комнатной температуре они мгновенно обрываются, чтобы тут же — от одной молекулы воды к другой — перекинуться новым мостиком. Весь вопрос в том, насколько нестабильны эти связи.

Феномен «памяти воды» заинтересовал даже редакцию авторитетного журнала «Nature». На его страницах недавно был опубликован отчет об эксперименте, проведенном сотрудниками Торонтского университета и Института имени Макса Борна в Берлине. Из него явствует, что вода — одно из самых «забывчивых» веществ на свете.

В этом эксперименте — им руководили Т. Эльзессер и Д. Миллер — генерировались колебания атомов, составлявших молекулу воды. Однако уже через 50 фемтосекунд колебания затухали (1 фемтосекунда = 10 ~>15 секунды). Очевидно, причина крылась в слабости водородных мостиков, которые позволяют молекулам воды вращаться, крениться, опрокидываться. В образованной ими сети непрестанно происходили флуктуации, а потому вода мигом забывала свою прежнюю структуру — за те же 50 фемтосекунд от нее нс оставалось и следа.

У воды попросту нет времени, чтобы успеть что-то запомнить. Ее структура меньше всего напоминает нечто стабильное, устойчивое. В ней так же трудно угадать какой-то порядок, как в ряби, мелькающей на волнах, распознать карту мира, или в вечной игре облаков заметить некий первообраз. Все, что писано на воде, вилами на воде писано. Если вы хотите хранить информацию пару фемтосекунд, то можете записывать ее на новый экзотический носитель — склянку с водой. Еще триллионная доля секунды — и ваша запись безнадежно устареет.

Вообще говоря, целое квазинаучное направление — гомеопатия — основано на гипотезе о том, что у воды есть память и она помнит о любых растворенных в ней ранее веществах. Действенность этого метода лечения пока не подтверждена наукой. Вот и эти результаты, полученные немецкими и канадскими учеными, опровергают мнение гомеопатов: никакого «молекулярного отпечатка» чужеродного вещества в воде не остается.

В живой и неживой природе протекает множество процессов, которые пока непонятны нам. Однако вводить для объяснения их некие неизвестные науке сущности — дело лишнее. В физике нет места эзотерике.


Еще от автора Журнал «Знание-сила»
Знание-сила, 2000 № 08 (878)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 02 (872)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2001 № 03 (885)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 01 (859)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 02-03 (860,861)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Рекомендуем почитать
Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)

Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.


Квантовая модель атома. Нильс Бор. Квантовый загранпаспорт

Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.


Магнетизм высокого напряжения. Максвелл. Электромагнитный синтез

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.


Знание-сила, 2006 № 12 (954)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Занимательное дождеведение: дождь в истории, науке и искусстве

«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.


Охотники за нейтрино. Захватывающая погоня за призрачной элементарной частицей

Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.