Czytaj książkę: «Наука, короче говоря», strona 4

Физики придумали всемирную паутину

Интернет стал неотъемлемой частью жизни современного человека. Социальные сети, поисковики, онлайн-сервисы, мессенджеры. Кажется, что эта технология с нами вечно, хотя ещё 15 лет назад множество людей обходились даже без сотового.

Но кому или чему мы должны быть благодарны за обилие самой разной информации, для доступа к которой нужен компьютер или смартфон? Откуда пошла технология гипертекста, системы страниц, связанных ссылками?

В конце восьмидесятых продолжалось развитие физики высоких энергий. Этот раздел науки работал с взаимодействиями элементарных частиц или ядер атомов при столкновениях. Учёные просто разгоняли частицы навстречу друг другу и потом изучали сам момент лобового удара и образовавшиеся осколки. Для подобных целей использовались ядерные реакторы и ускорители, а объём полученной информации был настолько большим, что приходилось постоянно совершенствовать цифровые технологии.

Одним из основных комплексов, работающих в сфере высоких энергий, был и остаётся Европейский центр ядерных исследований или CERN. Тот самый, благодаря которому у нас есть Большой адронный колайдер. Сотрудник Центра Тим Бернерс-Ли в 1989 году выступил с идеей системы глобальной сети документов, с помощью которых физики из разных стран смогли бы получать доступ к научной информации и следить за работой ускорителя. Сообщество высоко оценило концепцию и её техническое воплощение – текстовые файлы, которые можно изучать, переходя по ссылкам. Для работы системы понадобилась специальная программа, которую позже назвали браузером.

Спустя два года после первого публичного анонса, силами центра ядерных исследований и Бернерса-Ли появился первый в истории человечества сайт. Это была простейшая страница с информацией о гипертексте, именами авторов проекта и ссылками на нужный для работы софт.

Такая вот краткая история, как для нужд физики и учёных-ядерщиков была создана всемирная паутина, основа и самая известная часть сегодняшнего интернета. С того времени прошло много лет и теперь мы выходим в сеть не столько за научной информацией, сколько за развлекательной. И я не вижу здесь катастрофы, ведь открытия и изобретения учёных всегда служат не отдельным лицам, а всему населению Земли

Почему не надо мечтать о личном телепорте

Кто из нас не мечтал о телепортации? С лёгкой руки писателей-фантастов, в современном мире достаточно часто говорят о чудесном перемещении объекта из точки А в точку Б за ничтожную долю секунды. Причём телепортация предполагает, что между этими двумя точками объект не существует, он просто исчезает и появляется. Заманчивая перспектива: после работы нажал на кнопочку и вот ты уже дома. Или того лучше, сразу на пляже.

Однако, если в фантастических книгах подобное явление хоть как-то оправдано, в реальности перемещать крупные тела туда-сюда можно только старыми проверенными способами – прямо через пространство. Законы природы существуют сами по себе, и поэтому строго выполняются.

Зато телепортироваться способны мельчайшие частицы, и делают они это постоянно. Прямо сейчас прямо в теле каждого читателя или читательницы может осуществляться такой процесс. Понимание его основ и позволило учёным однозначно отвергнуть тезис о мгновенном перемещении тел куда им вздумается.

Итак, телепортация действительно существует, хоть и на малых масштабах. Только под ней не подразумевается перенос вещества и энергии, то есть того, из чего объект состоит. Это всего лишь перенесение свойства, состояния частицы из одной точки в другую. Представим себе электрон, стабильную заряженную частицу. Если для простоты рассуждений принять его за маленький вращающийся шарик, то можно установить основное свойство электрона, спин.

Под спином легче всего понимать направление вращения частицы, в нашем примере пусть спин направлен по часовой стрелке. Если мы хотим телепортировать электрон в некоторую точку, то в ней обязательно должна быть вторая точно такая же частица. Один в один, что на микроскопических масштабах осуществимо. Запускаем наш эксперимент и видим, что телепортация осуществилась удачно – второй электрон стал так же крутиться по часовой стрелке. У нас было исходное состояние у первого электрона и мы перенесли его на второй. Важно понимать, что при этом телепортируемое состояние начального электрона исчезло.

Иными словами, процесс не может перенести ни энергию, ни массу, он лишь заставляет появиться в другой точке исходную информацию. С работы домой подобным образом никто уйти не сможет.

Вода на Луне

Как только человечество вышло в космос, Луна стала первым небесным телом, на которые устремились автоматические станции и корабли с экипажем на борту. Можно понять интерес, который возник у всех землян и особенно, учёных – фактически, перед нами совсем иная планета, пусть и спутник, с неизвестным внутренним строением и экстремальными условиями на поверхности. Долгие годы считалось, что на Луне должна быть вода или похожие на неё соединения. Учёные всерьёз обсуждали возможность существования льда на дне глубоких кратеров. Большие запасы жидкости будущим внеземным колониям явно не помешают и получать её прямо из лунных пород было бы дешевле, чем возить с собой от места старта.

В девяностых годах прошлого века начался новый этап беспилотного исследования Луны, который позволил получить точные сведения и подтвердить гипотезу о наличии на планете воды. Одним из самых первых аппаратов, запущенных в космос для поиска лунной воды, был зонд «Клементина». Оборудование зонда позволило провести своеобразную радиоразведку. Аппарат облучал волнами некоторые участки Луны, а на Земле ловили отражённый сигнал. По его характеристикам удалось понять, что на Южном полюсе есть области, по своим характеристикам схожие с поверхностью ледяных спутников Юпитера. Рано было говорить об обнаружении воды, но все признаки показывали – наука на верном пути.

Затем был зонд «Lunar Prospector», который в 1998 году измерил интенсивность потока нейтронов от лунного грунта. Его исследования показали, что на Луне могут быть соединения водорода в больших количествах. В конце миссии зонд получил команду на столкновение с нашим естественным спутником. Надеялись, что после удара в атмосфере Луны можно будет зарегистрировать водяной пар, но этот эксперимент не принёс положительного результата.

Так же закончил свою работу и спускаемый аппарат MIP – он отделился от индийской автоматической станции и врезался в Луну. В облаке на месте падения приборы смогли зафиксировать не только пыль, но и испарившуюся воду.

Теперь предполагается, что из лунного грунта можно извлечь жидкость, хотя для этого понадобится очень много сырья. В килограмме смеси местных пород и льда последнего всего один или два грамма.

Успешный миф про воду

Так уж получилось, что вода является одним из самых распространённых веществ на Земле. Без её участия вряд ли жизнь смогла бы развиться до таких небывалых масштабов, которые мы видим сейчас. Во все времена человечество остро нуждалось в этой жидкости, а некоторые наиболее сообразительные представители рода человеческого всячески поддерживали самые разнообразные мифы о воде. Ещё не забылись времена, когда во время сеансов телевизионных магов и прочих экстрасенсов, миллионы людей ставили перед экранами банки и бутылки, чтобы вода зарядилась какой-то таинственной положительной энергией. Современная наука, работающая на самых маленьких и самых больших расстояниях, с самыми слабыми сигналами из бесконечных глубин космоса и самыми мощными вспышками излучения, эту энергию не обнаружила. И тем более не установила ни малейших признаков её влияния.

Поэтому и появляются ныне сенсационные репортажи о том, что воду можно структурировать и записать туда информацию. Один миф пришёл на смену другому, провалившемуся.

Структурированная вода – один из хитов альтернативной науки, набирающий популярность с каждым годом. За этим термином прячется предположение, что в жидкости можно определённым образом создать структуры, которые будут запоминать некоторую информацию.

Не буду излагать всю гипотезу, потому что уже на начальной стадии понятно – нам снова предлагают нечто за пределами законов природы.

Видите ли, вода состоит из молекул, которые находятся в постоянном тепловом движении. При определённых условиях они действительно способны на ничтожные доли секунды собраться в группы, но из-за избыточного количества энергии и ударов соседних молекул эти группы распадаются. Особенно быстро распад идёт при нагревании свыше 30 градусов.

Даже если бы мы обладали механизмами записи информации на такие кучки молекул, через считанные мгновения она бы стиралась.

Есть один, строго научный, способ сформировать в воде долгоживущие структуры – просто заморозить её. Тогда молекулы плотно сцепятся друг с другом (хотя и не прекратят колебаться) и у нас будет временное подобие устойчивых образований, пока температура не повысится

Все исследования, которые несколько лет проводились отечественными биофизиками, лишь подтверждают выводы о том, что структурированная вода – очередной миф, хотя и коммерчески успешный.