/
Теги: журнал журнал юный эрудит
Год: 2019
Текст
РТР 1 W1 ТЕХНОЛОГИЯ 5G В ИНТЕРНЕТ - НА ПЯТОЙ СКОРОСТИ ШПАРГАЛКА ’ -Я ПО ХИМИИ ВСЁ ПО ЗАКОНУ! . ЧЕЛОВЕК-ПАУК ' С ЛАПАМИ ГЕККОНА ПО СТЕНЕ НА АТОМНЫХ ЛИПУЧКАХ \ юный Ж SCIENCE VIE ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ JUNI puqu*rl яИЖ’ж Л ' / ;^ВН|И| ОТКУДА БЕРЁТСЯ ПЫЛЬ Л О ДВО Д НЬ IE СТРОИТЕЛИ ПОДПИСКА: КАТАЛОГ «ПОЧТА РОССИИ» 81751 А ТАКЖЕ НА PODPISKA POCHTA.RU РИФОВ, ГОР И ОСТРОВОВ 6+ ЛЕВ
ПОДПИСКА НА 2-Е ПОЛУГОДИЕ 2019 ГОДА Ты не пропустишь ни одного номера/ >НЬ« ОХОТА НА ХАКЕРА АМФИБИЯ '«АбГЫ 8МЕОО AXBAi ФОКУСЫ □ ЦВЕТОМ В ЦАРС Подписка Каталог «Почта России» П4536, а также на сайте podpiska.pochta.ru
Издание осуществляется в сотрудничестве с редакцией журнала «SCIENCE & VIE. JUNIOR» (Франция). Журнал «ЮНЫЙ ЭРУДИТ» № 11 (207) ноябрь 2019 г. Детский научно-популярный познавательный журнал. Для детей среднего школьного возраста. Периодичность 1 раз в месяц. Издаётся с сентября 2002 года. ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ SpuquT .И 11/2019 Главный редактор периодических изданий: Елена Владимировна МИЛЮТЕНКО. Заместитель главного редактора периодических изданий: Ольга МАРЕЕВА. Главный редактор: Василий Александрович РАДЛОВ. Дизайнер: Тимофей ФРОЛОВ. Перевод с французского: Виталий РУМЯНЦЕВ. Корректор: Екатерина ПЕРФИЛЬЕВА. Печать офсетная. Бумага мелованная. Заказ №19-4120. Тираж 10200 ЭКЗ. Дата печати (производства): 10.2019. Подписано в печать: 11.10.2019. Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77-67228 от 30 сентября 2016 г. Учредитель и издатель: «Издательский дом «Лев». Адрес: Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 27, стр. 1 этаж 3, пом. I, комн. 13. Для писем и обращений: Россия, 119071, г. Москва, 2-й Донской пр-д, д. 4. Электронный адрес: info@egmont.ru, с пометкой в теме письма «Юный Эрудит». Отпечатано в АО «ПК «Пушкинская площадь»: Россия, 109548, г. Москва, ул. Шоссейная, д. 4д. Цена свободная. Распространитель в Республике Беларусь: ООО «Росчерк», г. Минск, ул. Сурганова, д. 576, офис 123. Тел. + 375 (17 ) 331-94-27 (41). Размещение рекламы: тел. (495) 933-72-50, Юлия Герасимова. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. Любое воспроизведение материалов журнала в печатных изданиях и а сети Интернет допускается только с письменно- го разрешения редакции. стр. 12 J стр. КАЛЕНДАРЬ НОЯБРЯ Глупый король и усатый изобретатель бритвы. НАУКА ОТКРЫВАЕТ ТАЙНЫ Загадки Меркурия. Два зонда помогут ученым лучше узнать самую горячую планету Солнечной системы. стр. стр. 2S Выпуск издания осуществлен при финан- совой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям. Иллюстрация на обложке: 21 Jag_.cz /AdobeStock.com ТЕХНИКА ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ Пять вопросов о технологии 5G Разберемся, в чем заключаются особенно- сти нового поколения мобильной связи. А ЧТО ЕСЛИ... Взбираемся по стенам, как человек-паук! Странно, но теоретически в этом нет ничего невозможного. УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЖИВОТНЫЕ Зимние сложности. Как меняется жизнь в дикой природе, когда земля покрывается снегом? ИСТОРИЯ НАУКИ Самая известная в мире шпаргалка. Периодический закон, открытый Дмитри- ем Менделеевым, помогает предсказать свойства еще не открытых химических элементов. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ Древние создатели горных пород. Давно вымершие существа оставили нам в наследство целые горы! СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Туареги: Синие Люди из пустыни Сахара. Кочевники, наводившие страх на своих соседей. ВОПРОС-ОТВЕТ Куда летают бабочки и откуда берется пыль?
календарь ноября I ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11/2019 • ► Во время Второй мировой войны аэростаты применяли довольно широко. Правда, в основном в оборо- нительных целях: с помощью множе- ства аэростатов, обвешанных тросами, создавался заслон, мешавший полетам авиации противника. Но существо- вали и аэростаты-бомбардировщики. Пожалуй, самый масштабный проект по такому использованию аэростатов разработала и осуществила Япония. Воздушные шары из специальной бумаги, снабженные системой под- держки высоты полета и с 50 кило- граммами бомб на борту, поднимались в воздух с Японских островов и, вле- комые ветром, перелетали через океан на территорию США. 3 ноября 1944 года такой аэростат впервые достиг Америки. Разумеется, до конеч- ной цели добирались далеко не все. Из 9000 запущенных аэростатов до Америки долетели 1000, и только 258 из них смогли сбросить свой смер- тоносный груз. От этих налетов погибло в общей сложности... шесть американ- цев. ► Ты, конечно, знаешь, что самые передовые автомобили сегодня - это машины-гибриды, колеса которых вращаются электродвигателями, полу- чающими питание от генератора, соединенного с обычным мотором внутреннего сгорания. При такой схеме мотор работает в наиболее благопри- ятном режиме, отсюда и экономия топлива, и малый выброс вредных веществ в атмосферу. Между тем, эта схема отнюдь не нова. 6 ноября 1924 года вышел в рейс первый советский тепловоз Щэл-1, сконструированный инженером Яко- вом Гаккелем. Тепловоз - это тот же гибрид, так как его силовая установка состоит из дизеля, генератора и элек- тромоторов. Конечно, тепловозы поя- вились не из соображений экономии. Просто в «обычном» транспортном средстве для передачи усилия от дви- гателя внутреннего сгорания на колеса задействуют сцепление и коробку передач. Но какое сцепление и какая коробка выдержит, если речь идет о локомотиве, везущем сотни тонн груза! Представляешь, как бы газовал машинист, пытаясь стронуть с места такую махину! ► Флагман флота фашистской Герма- нии, огромный бронированный линкор «Тирпиц», чья длина составляла 250 м, был настоящей плавучей крепостью. С 1942 года корабль плавал в водах Норвегии, охотясь на караваны судов союзников, доставлявших военные грузы для Советского Союза. Присут- ствие этого корабля наводило страх и сковывало действия англо-амери- канского флота, поэтому неудиви- тельно, что командование союзников предприняло целый ряд специальных операций по уничтожению «Тирпица». На корабль нападали 13 раз, но пото- пить его не получалось: броневой корпус устоял даже тогда, когда в него угодили четыре авиабомбы весом 800 кг и 15 менее крупных бомб. Лишь после того как против «Тирпица» 12 ноября 1944 года применили специальные бронебойные сверх- тяжелые бомбы весом 5 тонн, гроз- ный корабль удалось пустить ко дну. В «Тирпиц» попали две такие бомбы, и половина его экипажа, состоявшего из 2,5 тысяч человек, погибла.
► Посмотри на фотографию этого гладко выбритого человека с усами. Это - американец Кинг Жиллетт, изо- бретатель безопасной бритвы и осно- ватель всемирно известной компании, носящей его имя. С ранних лет Жиллетт мечтал о большом изобретении, кото- рое обогатило бы его. Как-то во время бритья (а в те времена для этого использовали бритвы, напоминающие нож, которые нужно было постоянно точить), Жиллетту пришла в голову мысль: а что если сделать бритвенный станок, в который можно было бы вставлять дешевое лезвие и менять его, когда оно затупится? В результате этой идеи и появился первый бритвенный станок, запатентованный Жиллеттом 15 ноября 1914 года. Сначала продажи шли неважно, и Жиллетт даже бесплатно раздавал станки, чтобы их владельцы покупали лез- вия... Но в конце концов Жиллетт стал миллионером. В 1910 году Жиллетт предложил вышедшему в отставку пре- зиденту Теодору Рузвельту возглавить одну из его компаний. На что бывший президент ответил: «Я бы с удовольствием. Но, честно говоря, я не очень доверяю человеку, который делает бритвы и носит усы!» ► 22 ноября 1604 года Испания чуть не лишилась своего короля, Филиппа III. Дело было так. Филипп сел погреться возле камина, но его кресло стояло так близко к огню, что вскоре одежда Филиппа начала дымиться от жара. Однако король и не думал вставать - он ждал, когда появится слуга, на которого была возложена обязанность дви- гать королевское кресло. Филиппу повезло - придворный вскоре поя- вился, и король отделался ожогами. А вот Испании - нет, потому что если бы глупый король был умнее, Испания, возможно, еще несколько веков оста- валась бы одним из сильнейших госу- дарств Европы, каковым оно являлось до начала правления Филиппа. Дело в том, что, взойдя на престол, Филипп первым делом изгнал «внутренних вра- гов» - мавров, трудолюбивых выходцев из Северной Африки, и окружил себя вороватыми и бездарными министрами, которые довольно быстро довели народ до нищеты. Сам же Филипп был поглощен совершенствованием двор- цового этикета. Абсурдные правила этого этикета и не позволяли никому, кроме специального слуги, двигать кресло короля. ► 410 лет назад, 30 ноября 1609 года, Галилео Галилей нари- совал карту Луны. Считается, что этот рисунок и есть первая карта нашего естественного спутника, но это не так. За четыре месяца до Галилея англий- ский ученый Томас Хэрриот составил свою карту Луны. Но затем чертеж англичанина затерялся и был найден лишь несколько лет назад: историки наткнулись на этот документ слу- чайно, роясь в архивах. Чтобы тебе не было обидно ни за несправедливо обойденного Хэрриота, ни за Галилея, недавно потерявшего звание первого картографа Луны, заметим, что Гали- лей наблюдал лунную поверхность с помощью изобретенного им же теле- скопа, а Хэрриот и без этого имеет немало заслуг. Например он первым завез в Британию картофель, и именно он придумал замечательные по своей простоте и понятности математические символы «больше» (>) и «меньше» (<).
наука открывает тайны ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /2019 НОЙ стемы Брис • Фотография Мер- курия, сделанная космическим аппа- ратом «Messenger» в 2011 году. А рас- крашена она для того, чтобы быделкЛь различные типы горных пород Л на поверхности ' .планеты. , межд' CI/II/1 «Е и и, ближайшей к Солнц пока известно немного.» :ть надежда, что два ледовательских зоне одной космической мис Colombo», запущенные , *помогут нам лучше уз- нать одну пл
езжалостное Солнце (а с поверх- ности Меркурия оно выглядит в три ' раза более крупным по сравнению с тем, что мы видим с Земли) обдает жаром ! унылую пустынную поверхность, испещрен- j ную кратерами. Днем температура подскаки- вает до 430 °C, а ночью падает до -180 °C. | Словом, добро пожаловать на Меркурий, j ближайшую к Солнцу пла- нету! Такое соседство - серьезная помеха для зна- комства. Лишь двум земным посланцам, «Mariner 10» в 1974- 1975 гг. и «Messenger» в 2011-2015 гг., удалось приблизиться к Мер- , курию, поэтому нему- i дрено, что он остается I одной из наименее I изученных планет j Солнечной системы. [ Вот почему так обра- довались астрофизики, когда 19 октября про- шлого года на свидание с Меркурием полетели сразу два научно-ис- следовательских зонда: «Mercury Planetary Orbiter» Европейского космического агентства .ПЕКЛО ДНЕМ И лютый ХОЛОД ночью 'ж к и «Mercury Magnetospheric Orbiter» Япон- ского космического агентства. Оба аппарата находятся на борту одного транспортного модуля, который в 2025 году и доставит их на околопланетную орбиту. Проект за- думали еще в начале 2000-х годов, но тогда он воспринимался скорее как фантастический, нежели научно-инженер- ный, ведь около 70% всех предложенных для его ре- ализации технологий еще только предстояло разработать! А виной все- му Солнце, ведь аппара- туре зондов предстояло выдержать перепады температур в более чем 500 °C. Следовательно, электронику нужно было оградить как от жары, так и от холода с помощью теплозащитных средств и систем отопления. Нельзя сбрасывать со счетов и угрозу солнечного ветра, потока высоко- энергетических частиц, выводящих из строя любой электронный прибор если тот не за- крыт специальным бронированным экраном. Не всё просто и с электричеством для работы ^аппаратуры, хотя, казалось бы, какие могут быть проблемы, есть снабдить зонды солнечными панелями? Однако энергия Солнца столь велика, что фото- элементы просто-напросто сгорят, если их не держать под наклоном к солнечным лучам. Но при таком положении энергии I поступает недостаточно, поэтому панели фотоэлементов пришлось сделать очень большими. Так, у транспортного модуля, до- ставляющего зонды к Меркурию, их площадь равна 42 м2, как у средней двухкомнатной квартиры. I Модуль Меркурий **' Венера Траектория о модуля За семь лет, с 2018-го по 2025 год, космический Земля МОдудЬ с двумя научно-исследовательскими зондами на борту прдлетит 9 миллиардов киломе- тров (маршрут показан синим цветом), хотя теоре- тически - если кратчайшим путем по прямой - до Меркурия всего лишь 90-миллионов киломе- тров. Столь длительное путешествие необходимо . для того, чтобы притормозить движение аппарата и не допустить его падения на Солнце... ANTOINE OAGAN
1 06 наука открывает тайны ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 I 2019 ТОРМОЖЕНИЕ СРОКОМ СЕМЬ ЛЕТ! Впрочем, перед создателями «BepiColombo» стояла техническая задача и посложнее: как лопасть в гравитационное поле Меркурия, ускользнув от гораздо более мощной силы притяжения Солнца? Иными словами, нужно очень аккуратно и точно приблизиться к окрестностям планеты. Однако, чтобы преодолеть притяжение Земли и взять курс на Меркурий, необходимо набрать огромную скорость - 216 тысяч км/ч! Вот и получается, что после резвого старта сразу начнется долгое торможение, растянутое на семь лет. Для этого сопла двигателя будут создавать тягу, направленную в сторону, противопо- ложную движению модуля. И маршрут ракеты выбран соответствующий: после облета Земли ей нужно дважды обогнуть Венеру, затем направиться к Меркурию и совершить шесть витков по его орбите. В результате гравитаци- онные силы планет снизят количество энер- гии, накопленной ракетой во время стартового разгона. В общей сложности зондам предстоит пролететь 9 миллиардов километров, и это при том, что кратчайшее расстояние между Землей и Меркурием в 100 раз меньше - всего лишь 90 миллионов киломе- тров. Если всё пройдет в штатном режиме, зонды смогут приступить к ра- боте 5 декабря 2025 года. Для этого у них на борту заготовлено 16 научных приборов и уже составлена насыщенная программа - будет не до скуки! Похоже, Меркурию всё-таки придется поде- литься с нами своими секретами. а № MKNU ЧЛЕНАМИ ЧТО МЕРКУРИЙ МОЖЕТ РАССКАЗАТЬ О СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ? Изучение Меркурия позволяет вер- нуться к временам зарождения Солнечной системы и, следовательно, лучше понять, что происходило 4,6 миллиарда лет назад, поскольку, в отличие от Земли, состав поверх- ности планеты не изменился. Она хранит следы всех астероидов, комет и других космических тел, которые когда-либо на нее падали: неслучайно вся поверхность Мерку- рия испещрена кратерами. Изучая такие отметины, можно многое уз- нать об истории этой части Солнеч- ной системы (кстати, не столь уж отдаленной от Земли, ведь по косми- ческим меркам 90 миллионов кило- метров - это сущие пустяки!). Земля тоже испытала на себе интенсивную бомбардировку из космоса, однако следы ее давно исчезли под дей- ствием ветров, дождей и тектоники плит, постоянно перемешивающей поверхностные породы. Эти процес- сы стерли первые страницы истории Земли, а на Меркурии всё сохрани- лось в первозданном виде, и ему есть что рассказать ученым. ЗАДАЧА «BEPICOLOMBO» Осуществить картографию планеты и провести геологический анализ ее поверхности, чтобы астрофизики смогли узнать не только как она выглядела в период образова- ния Солнечной системы, но и какой была наша Земля в те далекие времена. . наследование инспектора | бепиколомбо N?, 4879 км Диаметр Меркурия (Земля: 12 742 км). 88 земных дней Продолжительность года. 58 земных дней Время оборота вокруг своей оси. Атом может иметь несколько вариантов или с одинаковыми химическими . свойствами, но с различной массой. процесс постоян- ного движения | литосферных плит, составляю- ; щих земную кору, [ относительно друг Друга. ) •s * Облетая Меркурий, зонд «Messenger» обнаружил в глубине кратеров, расположенных в вечной тени на по- люсах планеты, водяной лед. Откуда там взялась вода? Может быть, ее за- несли астероиды и кометы, эти гряз- ные снежки с окраин Солнечной системы? Или распыленная вода присутствовала в этом районе Все- ленной еще до образования Мерку- рия? ЗАДАЧА «BEPICOLOMBO» Зондам даже не придется опускаться на поверхность планеты, чтобы проанализировать состав меркури- анской воды. А вода, как известно, бывает разной: помимо всем хорошо знакомой Н20, существует и более тяжелый вариант - D20, где водород (Н) заменяется одним из его изото- пов , а именно дейтерием (D). Про- порции содержания в Солнечной системе обеих разновидностей воды меняются по мере удаления от Солн- ца. Чем дальше, тем больше стано- вится D20. Проба воды Меркурия позволит узнать, откуда она взялась, причем не только на Меркурии, но и у нас на Земле.
В МАГНИТНОМ ПОЛЕ МЕРКУРИИ УМЕНЬШИЛСЯ? КАК ПОЯВИЛОСЬ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ? ЗАДАЧА «BEPICOLOMBO» Зонды измерят точную длину и глубину трещин, а также рассмо- трят, как они распределяются по поверхности Меркурия. И затем ЗАДАЧА «BEPICOLOMBO» Оба зонда займутся точными измере- ниями магнитного поля Меркурия. Анализируя колебания магнитного поля в течение минимум одного года и сравнив их с аналогичными земны- ми данными, исследователи получат представление о том, как оно возни- кает... лезное ядро, составляющее 60% от общей массы (против 33% у Земли), сжалось при остывании. Вот поверхность Меркурия и по- шла вмятинами. сравнят их с компьютерными моделями, показывающими то, как охлаждение ядра той или иной величины скажется на изменении поверхности планеты. В результате ученые не только получат инфор- мацию о ядре Меркурия, но и смо- гут объяснить наличие связанного с ним магнитного поля (см. загадку № 3). Так что интерес тут двой- ной... разогретое железо поднимается вверх, где остывает и опускается обратно. А если добавить к этому вращение планеты вокруг своей оси, которое постоянно «взбалтывает» жидкую часть между двумя плотны- ми областями - центральным ядром и земной корой, то становится по- нятно, что наше магнитное поле возникло не с бухты-барахты! По- добным набором свойств Меркурий не обладает, поскольку размеры его небольшие и остыл он гораздо бы- стрее Земли. То есть его железное ядро уже давно должно было затвер- деть. Кроме того, Меркурий очень неспешно вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 58 земных суток. Такой медленный «миксер» ничего не взболтает! У Меркурия, как и у Земли, есть магнитное поле. Правда, не столь мощное, раз в 100-150 слабее, одна- ко у Марса и Венеры нет и такого, у этих двух планет оно исчезло давным-давно! Почему же оно со- хранилось у Меркурия? Механизм возникновения магнитного поля весьма сложен и пока еще плохо изучен, однако ясно, что для его образования требуется движение жидкого железа. Как это происходит во внешнем ядре Земли. Температура внешнего ядра высокая - около 4800 °C, что приводит к так называе- мому конвекционному движению: Меркурий - небольшая планета (более того - самая маленькая в Солнечной системе), а вдобавок с момента рождения его радиус со- кратился на 7 км. Трещины на его поверхности, обнаруженные зондом «Messenger» (2011- 2015 гг.), свидетельствуют о том, что планета сморщилась, как ста- рое подсохшее яблоко. Объясне- ние тому наверняка простое - же- удаленно воздей- ствует на любую частицу с электри- ческим зарядом. ^Немагнитное поле Земли дой ствуеткакщит.к расталкивая в разные стороны поток заряженных частиц Солйца. > AN lUlNt. PAGAN
техника третьего тысячелетия i ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /2013 Фабрис Нико ИИ ТАКОЕ 5G? ТЕРМИНал ► Для развер- тывания сетей 5G операторам надо установить специальные антенны. Пять вопросов о технолог Наши телефоны, как и другие подключен- ные к интернету устрой- ства с каждый годом становятся всё эф- явлением технологии 5G их возможности многократно возра- стут. Это пятое поколение (отсюда 5G) мобильной связи, и оно обещает нам самую насто- ящую революцию. Но не в передаче голоса. В этом аспекте производители уже достаточно давно достигли едва ли не потолка. Сейчас, даже разговари- вая по телефону 4G, ты на самом деле пользуешься старой технологией 3G, разработанной в 2000 году, а то и GSM, появившейся еще на девять лет раньше. И обе технологии отлично справляются со своей задачей. Наступающая революция коснется в основном интернет-соединений: скорость передачи данных возрастет в 10 раз по сравнению с возможностями 4G, и тогда можно будет смело говорить об исчезновении разницы между проводным и мобильным интер- нетом. Иными словами, скорости твоего смарт- фона позавидуют даже обладатели стационарных компов, подключенных к интернету через оптово- локно (именно они сейчас работают быстрее остальных). Геймерам не надо объ- яснять, что такое скорость в игре, ведь ничто не злит Цифровые данные хранятся и пере- даются в битах (1 бит - мини- мальное количе- ство информации, если перейти на язык информа- тики, то это разряд двоичного кода, либо «О», ли- бо «!>). Скорость передачи данных выражается в битах в секунду (1 гигабит в се- кунду равен 1 миллиард бит в секунду). так, как ситуация, когда после нажатия на кнопку пульта лазерный пистолет вдруг начинает «тупить»: приближается жуткий монету ты держишь его на прицеле, а геймпад будто специально издевается над тобой и медлит... А вот где не бывает «тормозов», так это в мага- зине приложе- ний, там кнопка «купить» всегда нажимается с первого раза! Ну а если серьезно, то время между нажатием на кнопку и откликом в лучшем случае составляет 50 миллисекунд. С внедрением 5G оно сокра- тится до 1 миллисекунды, то есть телефон будет подключен к сети практически в режиме реального времени!
Байт-единица измерения коли- чества информа- ции. 1 байт равен 8 бит. 1 гигабайт равен 1 миллиар- ду байт. ЗАЧЕМ 1 НУЖЕН 5G? Первое преимущество: значитель- ное сокращение времени загрузки файлов. На скачивание HD-фильма объемом 30 GB (гигабайт) уйдет 20 минут, тогда как сейчас требуется не меньше полутора часов. На отправку двухсот качественных фотографий хватит 16 секунд. Неплохо, да? Это не нынешние 1 минута 20 секунд. А если ▼ Этот автоном- ный автомо- биль, подклю- ченный к 5G, был протести- рован посетите- лями выставки садово-парко- вого искусства «Garden Expo», прошедшей в феврале про- шлого года в Наньнине, LB Китай. на 5G перевести все устройства, подключенные к интернету, то тогда и произойдет технологи- ческая революция, ведь время запаздывания передачи сигнала станет практически нулевым! Взять хотя бы автономный транспорт. Поддер- живая постоянную связь друг с другом через интернет, автомобили без водителя смогут легко избегать пробок. Не говоря уже о том, что на их бортовой компьютер будет регулярно поступать метеосводка, а также информа- ция о каких-то неожиданностях, возникших по курсу движения. Все эти сведения вместе с данными бортовых датчиков позволят макси- мально повысить безопасность как пассажиров автономного транспорта, так и оказавшихся рядом прохожих. Или еще один пример из совершенно другой области. Ты гуляешь по городу, и тебе вдруг захо- телось узнать, как выглядела та или иная улица или пло- щадь раньше. Нет ничего проще! Снимаешь планшетом окружающий вид и тут же Ж получаешь шЯШЛ из нета старые фотографии данного Наконец, 5G способен помочь В в трудную минуту: В скажем, прибывший V к больному врач ско- рой помощи понимает, что без совета узкого специалиста ему не обой- тись. Пожалуйста! Доставай планшет, Вк \ снимай паци- \ ента и проводи к \ \ консилиум к \ в режиме Як \ онлайн. ТЕРМИНал PHOTOS : AFP/IMAGINECH1NA
техника третьего тысячелетия юный эрудит и / 201 s • ЗКАК ЭТО РАБОТАЕТ? ANTOINE LEVESQUE 5G не результат одной новой техноло- гии, а совокупность нескольких. Одна из новинок - антенна.Современные ретрансляторы, установленные на крышах зданий, просто распространяют во все сто- роны радиоволны [О]. Новые антенны 5G, словно маяки, освещающие лучом конкретное место, будут направлять свои волны к конечным целям: твоему телефону, автономному автомобилю, очкам виртуаль- ной реальности и т.п. При этом будет задействована интерференция, суть кото- рой в следующем: когда встречаются две электромагнитные волны, они, при опре- деленных условиях, могут складываться (см. схему справа), что повышает мощность электрического сигнала, а это увеличивает скорость передачи данных. Но как только 4 КОГДА МЫ ПЕРЕЙДЕМ НА 5G? Технология 5G уже доступна в Южной Корее. Во Франции первое тестирование прошло в июле 2018 года, когда с помощью двух ретран- сляционных антенн 5G проверили эффектив- ность нескольких интернет-приложений. Пропускная способность электронных устройств достигала двух гигабит в секунду (см. терминал на с. 09), а время задержки составляло около 7,5 миллисекунд. Конечно, эти показатели еще далеки от запланированных (см. текст 1). Процесс закрепления и развития технологии 5G хоть и достаточно медленно, но всё же идет. В Европе первые смартфоны 5G должны появиться в продаже уже в следующем году. Их ориен- тировочная цена - 600 евро. Но, разумеется, ждать быстрого распространения новых аппаратов не стоит. Ведь вначале необходимо установить ретрансляцион- ные антенны нового поко- ления. ▼ Чтобы пользоваться возможностями 5G, придется купить новый смартфон, как это сделал южнокореец, изображенный на фотографии.
►ТЕРМИНал надобность в такой передаче отпадет, «луч» погаснет. Диапазон используемых частот значительно расширится, что также приве- дет к повышению пропускной способности электронных устройств. До сих пор в 4G использовались радиоволны до 6 гигагерц (ГГц). В 5G граница в первое время под- нимется до 30 ГГц, а затем и выше. Кроме того, в борьбе за скорость будет усовер- шенствован и метод обработки информа- ции. Сейчас, когда ты ищешь какие-либо сведения в телефоне, твой запрос коди- руется на информационный язык и в этом виде передается от твоего телефона на воспринимающую антенну. Инженеры, занимающиеся развитием 5G, намерены применить новый способ кодирования, что позволит оптимальным образом использовать новые частоты. В частности, будет осуществляться выделение передава- емого сигнала на фоне постороннего шума, то есть помех, которые всегда ухудшают качество связи. Электромагнитные волны, например свет и радио- волны, представ- ляют собой одну из форм распро- странения энергии в пространстве. Как и морские волны, они харак- теризуются часто- той (количество волн в секунду). Частота электро- магнитных волн измеряется в гер- цах (Гц). 1 Гц- это одна волна в секунду. 1 гига- герц (ГГц) равен 1 миллиарду герц. ) ОПАСНА ЛИ 4UI IHUHM J 11Л ТЕХНОЛОГИЯ ___5G? ТЕРМИНал Электрическое поле приводит в движение заря- женные частицы. Магнитное поле меняет направле- ние движения заряженных частиц. На первый взгляд, никаких поводов для беспо- койства нет. Конечно, технология 5G основана на излучении и приеме электромагнитных волн, а значит, наши тела будут постоянно пронизы- ваться ими. Однако на сегодняшний день нет ни одного научного исследования, кото- рое доказало бы, что волны 3G, 4G и Wi-Fi j оказывают негативный эффект на здоровье я человека. Но с другой стороны, мобиль- ные телефоны появились сравнительно недавно, и, возможно, длительное воз- действие волн способно нанести вред здоровью. Поэтому ученые предпо- читают высказы- ваться осторожно: мол, не имеется свидетельств, что использование портативных элек- тронных устройств увеличи вает риск каких-то забо- леваний, но и утверждать, что они абсолютно безвредны, тоже не годится. Впрочем, 5G абсолютно ничего не меняет в ситу- ации с предыдущими технологиями. Остается рассмотреть еще одну проблему: а не опасно ли это... для нашей личной жизни? Однако и здесь 5G не создает каких-либо новых угроз. Просто надо всегда помнить об осторож- ности и пользоваться мобильником с умом. Наши современные смартфоны имеют уязви- мости в системе безопасности. И разработчики устройств вовсе не обещают, что при переходе на 5G подобные прорехи, сквозь которые могут проникнуть злоумышленники и недоброжела- тели, исчезнут. Проблема всякого рода вирусов и шпионских программ никуда не денется! Точно также сохранится угроза, что личные данные в процессе перехода от теле- фона к антенне могут быть кем-то перехвачены. Поэ- тому осторожность и еще раз осторожность! ▼ Разверты- вание сети 5G в центре Вар- шавы вызвало озабоченность у части польской общественно- сти, и в апреле нынешнего года состоялись пикеты воз- ле парламента с требовани- ем запретить введение новой технологии.
юный эрудит ni/aois а что если Взбираемся ]Иш по стенам, Joffl как человек-паук! Р на по । не против походить четвереньках стенам и потолку? Рене Кюийерье СЕКРЕТ В ЩЕТИНКАХ! RUD* SPIESSERT Мухи и пауки запросто бегают по гладкой стене и даже по по- толку. «Понятное дело, - говорим мы себе, - насекомые легкие, веса никакого, а на лапках цепкие коготочки, вот они и не падают». А что тогда сказать про геккона, который достаточно увесист, но тоже способен вытворять подобные трюки? Размер этой ящерицы может достигать 35 см, а вес - 400 г. Любопытно, что его секрет «скалолазания» близок к технике пауков. И коль скоро мы тоже собираемся лазить по стенам, пора разобраться, что к чему. Начнем с того, что у геккона нижняя часть лап рифленая, как у спортивной обуви (см. фотографию на с. 13), с той лишь разницей, что на подошве обуви рисунок сделан из резины, а на лапке ящерицы - из пучков микроскопиче- ских щетинок, раза в четыре тоньше человече- ского волоса. Каждая щетинка в свою очередь заканчивается утолщением, «веточкой» из тысяч волокон, уже просто нанометрического раз- мера (см. терминал на с. 14). Их диаметр равен миллионной доли миллиметра, т. е. они чуть крупнее молекул ДНК, которые хранят информа- цию о наших генах в каждой клетке организма. fPHANE распределены равномерно (зеленый цвет) Q его электроны под воздей- ствием соседних зарядов начинают в свою очередь перемещаться: об- ласти атомов, расположенные на- против друг друга и противоположно заряженные, в этом случае притяги- ваются (красная молния) Q. Однако при удалении атомов эта сила при- тяжения уменьшается обратно про- порционально седьмой степени расстояния, то есть очень быстро. Так, если расстояние увеличится вдвое, сила притяжения уменьшится в 27 = 128 раз! Электрическое притяжение (силы Ван-дер-Ваальса) Электроны, распреде- ленные равномерно Зона преобладания электронов Перемещение электронов В электрически нейтральном атоме (это касается и молекулы, объединя- ющей несколько атомов) положи- тельные (+) заряды ядра в целом компенсируются отрицательными зарядами (-) вращающихся вокруг него электронов. Однако электроны не двигаются строго по определен- ным орбитам, их перемещение и рас- пределение хаотичны, поэтому то тут, то там ненадолго возникают слабоположительные (+) зоны (голу- бой цвет) и слабоотрицательные (-) (желтый цвет) Q. Когда рядом оказывается другой атом, чьи заряды । ПРИТЯЖЕНИЕ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НЕЙТРАЛЬНЫМИ АТОМАМИ I
ЛИ/И, А га УГО ТА№ на&ыш Ты скажешь - что за ерунда, каждый знает: если прижать щетку к стене, а потом отпустить ее, она тут же свалится! Всё дело в том, что щетина обычной щетки гораздо толще волосков на лапах геккона, по- этому с ее помощью невозможно добиться сухой адгезии, или, говоря проще, сухого прилипания. Это явление связано с возникновением ван-дер- ваальсовых сил, названных именем открывшего их голландского физика. 150 лет назад этот ученый установил, что все крошечные элементы материи, как атомы, так и молекулы, на малых расстояниях притягиваются друг к другу. А меха- низм этого явления получил объяснение значи- тельно позднее (см. до- полнительный текст слева). ▼ ▼ Светлые по- лосы под пальца- ми геккона пред- ставляют собой что-то вроде ще- ток из пучков микроскопиче- ских щетинок. Каждая щетинка заканчивается утолщением в виде веточки (см. фото справа, сделанное с помощью электронного микроскопа), состоящей из еще бо- лее тонких волокон. ВОПРОС РАССТОЯНИЯ Возможно, ты опять усомнишься: достаточно приложить палец к стене и... ничего, никакого прилипания и в помине f нет! Где же, спрашивается, f эти хваленные ван-дер- ваальсовые силы между атомами пальца и атомами стены? Не переживай, они реально существуют, ' но слишком слабы, по- скольку ничего абсолют- ного гладкого не бывает, и на самом деле твой палец касается не стены, а вершин неровностей на ее поверх- ШГ ности. Поэтому бо'льшая F часть молекул пальца остается слишком далеко от молекул стены, чтобы можно было говорить о каком-то прилипании. Запомни глав- ное: эти силы возникают лишь при очень малых расстояниях. Нановолокна лап геккона, несмотря на все их шероховатости, облегают ми- кронеровности и очень плотно прилегают к стене, вот почему и возникают ван-дер-ваальсовые силы. Притяжение одной веточки, или лопаточки волокон, ничтожно мало и по силе соответствует весу песчинки. Но поскольку на лапах геккона количество таких пучков щетинок исчисляется миллионами, в целом набирается вполне прилич- ная сила (см. схему на с. 14). Лабораторные тесты показали, что лапы почти всех видов гекконов прилипают к стене с силой, равной одному килограмму на квадратный сантиметр волоконной щетки. Иными словами, квадратный сантиметр клейкой поверхности лап (примерно столько и имеется у наиболее крупных особей) позволяет килограммовому гек- кону без проблем передвигаться по фасаду зда- ния. Впечатляет, особенно если учесть, что эти живот- ные весят менее 500 граммов! А сколько же таких липучек потребуется EDWARD НЭМ' ЛЮДЯМ? ВЗР°СЛЫЙ человек, измерив свои десять пальцев на руках, обнаружит, что площадь их соприкосновения с поверхностью составляет ►>
к а что если... ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /ВО1Э • ►► 30 см2, к этой цифре можно смело доба- вить еще 90 см2 (площадь ступней и пальцев на ногах). Итого получается 120 см2 клейкой по- верхности, вполне достаточно, чтобы удерживать вес 120 кг, что в полтора раза превышает массу среднего человека! Значит, достаточно отрастить гекконовые пучки щетинок на ногах и руках, чтобы карабкаться по стенам наподобие Человека-паука! Видим твою скептическую ухмылку, ведь ты уве- рен, что Человек-паук - плод фантазии и в ре- альной жизни ничего подобного существовать не может. НАУКА ПРОТИВ НАУКИ Кое-кто из читателей, может быть, даже наталки- вался в интернете на сообщения об очень серьез- ном исследовании на данную тему, проведенном Американской ассоциацией содействия развитию науки. А раз такое солидное учреждение заявля- ет, что Человека-паука нет и быть не может, все с легким сердцем согласились с таким выводом. Однако наука - тонкая штука! И хотя американ- ские исследователи совершенно правы в своих рассуждениях, они... глубоко ошибаются! В ходе многочисленных экспериментов ученые измерили площадь поверхностей, снабженных пучками нанометрических липких волокон у це- лого ряда представителей живого мира: от пауков до гекконов, не говоря уже о всякого рода мухах. И установили универсаль- ное правило: чем крупнее животное, тем больше пло- щадь липкой поверхно- сти. Точнее, клейкая поверхность увеличивается в соответствии с массой, мате- матически это будет выражать- ся возведением в степень 1,02 (если масса удваивается, то площадь по- верхности умножа- ется на 2102- 2,03). Отсюда последовал вывод, что у человека ве- сом 80 кг почти половина тела должны быть покрыта липкими волоска- ми! И всё выглядит логичным, ведь чем животное тяжелее, тем больше требуется площадь клейкой Один нанометр равен одной миллиардной доли метра (0,000000001 метра). ТЕРМИНал Стена 1ки щетинок Нановолок ia Палец < Точки соприкосновения Ч^(действуют \силы Ван-др^-ВааАьса) КЛЕИКИЕ ЩЕТИНКИ Силы взаимодействия Ван-дер-Ваальса При очень сильном увеличении даже самая гладкая поверхность (например, стены) оказывается неровной, так что палец не может плотно прижать- ся к ней, он соприкасается лишь с от- дельными, наиболее высокими точками поверхности Q. Это же замечание верно и для поверхности пальца хотя для удоб- ства, мы изобразили ее на схеме ровной. верхности Q. Сила тяжести тянет гекко- на вниз, однако нановолокна лежат на поверхности, большое количество атомов участвует в процессе притяжения, и оно лишь возрастает Q. Чтобы ото- рвать пальцы от стены, геккон меняет угол их соприкосновения с поверхностью, при этом пучки щетинок открепляются не все сразу, а последовательно (б). А вот пальцы лап геккона, благодаря щетинкам с нановолокнами на конце, столь плотно прилегают к поверхности стены (г), что возникают ван-дер- ваальсовы силы притяжения. Величина каждой из этих сил ничтожно мала, но при таком гигантском количестве щетинок общей совокупности сил вполне хватает, чтобы геккон держался на по- ST^FHANF
A % - FEtWH. BUOY SPIESSfc^ нудя - сыт. Мусгоюнни* поверхности, чтобы удержать его вес. Загвоздка в том, что подобное утверждение полностью противоречит результатам нашего подсчета, опи- санного выше: у нас, если помнишь, получилось, что имея липкие щетинки на ладонях и ступнях, мы вполне можем передвигаться по стенам. И кто же прав? В справедливости наших рассуждений мы не сомневаемся. Впрочем, есть одно но. Во- прос: пока мы изображаем муху на потолке, что, быстро окажешься на полу, с растянутыми до потолка рукавами и штанами. Зато выбрав ткань попрочнее, на- пример из углеродного во- локна, ты добьешься успеха! А если вдобавок воспользу- ешься современными сухими синтетическими клеями (вроде тех, что наносятся на ленту скотч), которые в три раза надежнее лап геккона, то всё пройдет на ура! И напо- следок одно общее заме- чание. Впервые за всю исто- рию существо- вания рубрики «А что если...», абсурдный эксперимент закончился благополучно: Земля не взорвалась, Вселенная спокойно про- должает расширяться, да мы и с тобой, дорогой читатель, живы и здоровы. И это не может не радо- вать!.. ▼ Американские специалисты создали перчат- ки-пластины с миллионами микроскопиче- ских волокон, благодаря которым они, подобно лапам геккона, прили- пают к стене. Человек держит- ся на стеклянной поверхности исключительно на пластинах, к ним же прикреплены и упоры для ног, а страховочный трос добавили лишь для без- опасности. кроме щетинок, удерживает вес нашего тела? Ответ: кожа. Вися ногами кверху, мы подобны гире, брошенной в бумажный пакет. Ой, мамочка! Нетрудно догадаться, что кожа не вы- держит такой нагрузки. Словом, если мы отрастим на ладонях и прочность ТВОЕЙ КОЖИ - СЛАБОЕ МЕСТО. ступнях шерстинки как у геккона, то при попытке взобраться на вертикальную сте- ну мы тут же сдерем кожу на руках и ногах! Так вот в чем кроется причина того, что клейкая поверхность тела животных увеличивается вме- сте с их массой! Вовсе не в том, что нужно удер- живать вес, просто нагрузка должна достаточно равномерно распределяться по оболочке живот- ных (коже позвоночных или панцирю насеко- мых), чтобы та не пострадала. Что же произойдет, если не выращивать пучки шерстинок на коже, а обойтись костюмом Человека-паука с сапогами и перчатками, снабженными нановолосками? Если он будет из нейлона, то, приклеившись, ты 1 А ТЕРМИНал Возведение в степень п - ре- зультат много- кратного (п раз) умножения числа на себя.
удивительные животные ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 / 2013 Зимние сложности Снежный покров вынуждает животных поменять свои привычки. .4* ! * , Борис Жуков Что такое зима в наших краях? Это время короткого светового дня, холодов и снега. Вообще-то снег зимой нередко выпадает и в более теплых реги- онах, включая даже Северную Африку. j Но там выпавший снег обычно тает сразу 1 после падения на землю. А почти на всей территории России он покрывает землю сплошным слоем, который лежит по не- сколько месяцев в году. В средней полосе В России (не самой холодной части нашей страны) сплошной снежный покров обычно ’ устанавливается в конце ноября - начале декабря и на открытой местности лежит по крайней мере до середины марта, а в лесу - и до апреля. Леса и поля в снежном уборе выгля- дят очень красиво, но каково их обитателям? Белогрудый поползень летом добыва- ет насекомых, а зимой питает- ся семенами. РАСТИТЕЛЬНАЯ ДИЕТА Для многих животных снег перекрывает доступ к привычным кормам: траве и рассыпанным по земле семенам и плодам. _ В степях и горах, где снега выпадает обычно немного, а ветер регулярно сду- вает его в долины рек, лощины, овраги и прочие низменные места, крупные травоядные разгребают снег копытами, добира- ясь до травы. Но в лесах, где снега выпадает значительно больше, а возможности ветра сильно ограничены, любителям травы и семян приходится пере- СНЕГ ДОСТУП К ПРИВЫЧНЫМ КОРМАМ. > Для синиц зимой еды не- много, поэтому они охотно навещают кор- мушки.
V ▲ Зимняя охота лисы. ющую в расщелинах коры и стеблях крупных травянистых растений, еще можно найти, то самые вкусные насекомые зимуют в почве и подстилке, и до них мелкой птахе никак не добраться. Именно бескормица, а отнюдь не холод заставляет почти всех насекомояд- ных птиц осенью улетать в более теплые края. Многие из тех, что остаются, отчасти переходят на растительные корма: синицы охотно лущат семена возвышающихся над снегом крупных растений (для чего им приходится вылетать в поля и на луга), а основным источником корма некоторых видов дятлов становятся сосновые шишки. ОХОТА НА ОЩУПЬ Трудности испытывают даже хищники, особенно те, что охотятся на наземных грызунов: сквозь снег нельзя увидеть добычу, да и учуять ее почти невозможно. Лисы охо- тятся на слух, улавливая сквозь толстый слой снега писк мышей * и полевок. Зимняя охота лисы выглядит весьма эффектно: при- кинув, где под снегом находится грызун, лиса подбирается довольно близко, а затем прыгает высоко вверх и приземляется на перед- ние лапы - по возможности туда, где должна быть добыча. Такой прыжок позволяет ей стреми- тельно пробить лапами слой снега к и накрыть добычу... если пры- Р жок был точен. А это происхо- дит не так уж часто: сквозь снег трудно точно засечь, где нахо- источник звука. Лишь небольшая часть лисьих бросков заканчивается удачей. Рыжему хищнику при- ходится делать столько дится ходить на древесную кору и ветки кустарников. Лесные растительноядные птицы - тетерева, глухари, рябчики - питаются почками дере- вьев, иногда даже едят хвою. Совсем плохо мелким насекомоядным птицам: их добыча ушла на зимовку. И если всякую мелочь, зиму- « Зимой мелкие грызуны пред- почитают жить под снегом, поэтому редко попадаются нам на глаза.
удивительные животные ЮНЫЙ ЭРУДИТ 1*1/8019 попыток, что он часто сбивает лапы в кровь, особенно после оттепелей или в конце зимы, когда снег то подтаивает, то смерзается. В еще худшем положении находятся мелкие дикие кошки, лапы кото- рых совершенно не приспособлены для пробивания и раскапыва- ния снега. Поэтому в тех краях, где зима ‘ долгая, а толщина снежного покрова превышает 20-30 см, из диких кошек живет только рысь: ее высокие ноги позволяют ей ходить даже по относительно глубокому снегу, а крупные раз- меры - охотиться на дичь, которая не может передвигаться под снегом (прежде всего на зайцев). ХИЩНИКОВ ВЕДА, ДЛЯ ИХ ЖЕРТВ благодать. Такой утеплитель сильно облегчает зимовку всем, кто впадает в спячку - от насекомых до медве- дей. Зайцы-беляки роют в снегу короткие неглу- бокие норы, тетерева и рябчики зимой часто проводят ночи в толще снега. Но особенно эта роль снега важна для мелких грызунов и земле- роек: маленькие теплокровные зверьки просто не смогли бы 1П5Ц жить в краях с долгими мороз- ными зимами, если бы снег не снижал их потери тепла. А они не только живут - мно- гие из них даже не впадают в спячку и активны всю зиму. Грызуны, привычные к рытью земли, без труда прокладывают себе пути в толще снега, почти не выходя на поверхность всю зиму: на земле под слоем снега они находят корм, недо- ступный в это время другим едокам (нaпpимep^ зерноядным птицам), к тому же у многих из них в норах имеются собранные осенью запасы. Многие виды грызунов ухитряются даже размножаться зимой. Но и их зимняя жизнь l не вполне безмя- тежна: мелкие хищники из семей- ства куньих - ласка, горно- стай, хорек, в меньшей степени норка и соболь - нахо- дят их и под снегом, передвигаясь в его толще не хуже грызунов. ▼ Стая волков нападает на би зонов. ПОДСНЕЖНЫЕ ОБИТАТЕЛИ Впрочем, как легко догадаться, то, что для хищников беда, для жертв благодать. Мыши и полевки под сне- гом чувствуют себя прекрасно: он защищает их не только от большинства хищников, но и от мороза. Рыхлый пушистый снег - пре- красный природ- ный уте- плитель: в средней полосе России верхний слой почвы, промерзший в начале зимы (когда снег еще не лег), нередко оттаивает под снегом. < Рысь. Её длин- ные широкие лапы - хорошее подспорье для ходьбы по снегу. ница - грозный хищник. ФОТО- MACNULTY DR
। ПОДВОДНЫЕ СУМЕРКИ ' ПЕРЕМЕННЫЙ УСПЕХ Тем же, кто не может проныривать толщу снега, передвигаться по нему трудно - и тем труднее, чем толще слой снега. Однако не всё так просто. В извечном соревновании хищников и жертв снег поначалу помогает жертвам: уже в начале зимы некрупные хищники - лисы, росомахи, песцы - испытывают большие трудности в передвижении по снегу, в то время как зайцы-беляки на своих широких лапах (за которые в английском языке беляк даже получил имя snowshoe rabbit - «лыжный кролик») бегают по нему куда легче. Когда толщина снега превышает полметра, даже волкам и рысям двигаться в нем довольно трудно, в то время как олени и осо- бенно лоси на своих высоких узких ногах словно бы ▲ Заяц-беляк. и не ощущают никаких помех. Зато во второй половине зимы, когда после оттепелей снег уплотняется и на нем появляется ледяная корка - наст, картина меняется. При хорошей толщине наста и высокой плотности снега под ним даже волки на нем не проваливаются, в то время как оленям и особенно лосям (чей вес и острые копыта не выдержит никакой наст) он не только мешает бежать и отнимает много сил, но и в кровь раздирает ноги острыми краями проломов. В это время даже рыси и росомахи успешно нападают на некрупных оленей, пользу- ясь их беспомощностью, а для волков наступает просто сезон пиров. И только зайцы-беляки бегают по насту еще легче, чем по рыхлому снегу, часто даже не оставляя на нем заметных следов. Для нас зимний пейзаж очень свет- лый. Но для всего, что находится под снегом, зима - время непро- глядной тьмы. Естественно, никакой фотосинтез в таких условиях невоз- можен. Для наземных растений это не очень важно: они всё равно не могли бы выполнять свою работу при зимних температурах - у самых морозостойких из них фотосинтез даже при нулевой температуре идет вяло, а примерно при -6 °C прекра- щается вовсе. Но так как атмосфера Земли хорошо перемешивается, на- земные обитатели не испытывают недостатка кислорода. В водоемах же ситуация иная. Если лед сверху покрыт сплошным слоем снега, во- доросли прекращают фотосинтез и перестают снабжать воду кисло- родом, а это может стать причиной зимнего замора - массовой гибели рыбы и других водных обитателей из-за нехватки кислорода. Впрочем, такие трагедии случаются нечасто. ФОТО: 0.5. Г15Н ANO WILDLIFE SERVICE ГЛАВНОЕ - НОРМАЛЬНАЯ ЗИМА! В целом обитатели тех краев, где зимой подолгу лежит снег, не только неплохо приспособились к нему, но и научились извлекать из него пользу. Однако это относится к «обычным» зимам, когда толщина снежного покрова и сроки его установ- ления и таяния не слишком сильно отличаются от средних. Случающиеся же время от времени большие отклонения обычно оказываются при- чиной бедствий для многих животных, причем тяжкие последствия вызывают как чересчур обильные снегопады, так и малоснежье или ситуации, когда морозы уже начались, а снега всё нет и нет. Надеемся, предстоящая зима не подкинет нам таких сюрпризов! ▼ Японские макаки, грею- щиеся зимой в горячих ис- точниках.
история науки Ноптумий ГГ ПУТЛИ» й ► Дмитрий Ива нович Менде- леев, портрет работы Ивана Крамского. ▲ График, по- казывающий количество известных людям химиче- ских элементов по годам. Аркадий Курамшин Таблица Менделеева — это не просто перечень химических элементов.. г*50 1900 1950 гооо
Самая известная в мире шпаргалка ▼ Алюминий был открыт в 1825 году, а первый его слиток был получен лишь 30 лет спустя. А ведь алюми- ний - самый распростра- ненный металл в земной коре. пер- вый химический элемент, откры- тый людьми. Медь встречает- ся в самородном виде. о время контрольной или экзаменов списывать и пользоваться шпаргалками нельзя - это знает каждый школьник. И тем не менее, шпаргалка по химии висит на стене каждого химического кабинета и на- зывается она Периодическая система, или таблица Менделеева. Конечно же, эту таблицу создавали не для того, чтобы она служила подсказкой на эк- замене, но в ней на видном месте действительно | сконцентрировано большинство знаний о химии. Давай посмотрим, как по- К явилась и развивалась I визитная карточка химии, полуторавековой юбилей которой человечество от- мечает в этом году. У ИСТОКОВ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ В древности и в Средние века люди знали лишь несколько химических элементов, поэтому без особого труда придумали, как систематизировать их. Так, алхи- мики, усмотрев мистическую связь между семью известными в то время металлами и семью самыми яркими объектами на небе, свели систематизацию к стишку: «Семь металлов создал Свет по числу семи планет», и на этом успокоились, долго считая, что больше семи металлов в мире существовать не может. Зачастую это приводило к нелепым ситуациям: испанские конкистадоры, найдя в золотоносных копях Южной Америки платину, посчитали, В 1789 году французский химик Антуан Лавуазье ввел в науку понятие «элемент», определив его как вещество, которое нельзя разложить на бо- лее простые составляющие. Были найдены основ- ные элементы, входящие в состав воздуха - азот и кислород. Химия стала очень быстро развиваться, и к середине XIX века ученые знали о существова- нии уже шестидесяти химических элементов. м A VKA СТАНОВИТСЯ НАУКОЙ ТОГДА, КОГДА ВНЕ р ЖомЕРнастей. что это не что иное, как не- дозрелое золото, и сбрасывали её в реки, чтобы оно «дозрело до золота». Шли годы, и когда алхимия пре- вратилась в химию, стало ясно, что металлов больше, чем семь. ЧТОБЫ СТАТЬ НАУКОЙ С начала XIX века химики пытались найти закономер- ности в свойствах химических элементов и об- разованных ими веществах. Зачем это делалось? Не секрет, что на- ука становится наукой только тогда, когда в ней появляется набор закономерностей, и конечно же, химикам хотелось, чтобы в их любимой науке тоже нашлась какая-то основополагающая закономер- ность. Так, немецкий химик Иоганн Дёберейнер сгруппировал элементы, близкие по свойствам, в триады-тройки, но его система не работала, если появлялся четвертый химический элемент с близ- кими свойствами. Французский геолог Александр Шанкуртуа построил свою систему, расположив элементы по порядку от более легких к тяжелым, и увидел, что элементы, массы которых отличаются на 16 атомных единиц массы, близки по физиче- ским свойствам и реакциям, в которые они вступают. Однако из-за сложности по- строения (элементы Шанкур- туа расположил по спирали) и того, что этот ученый был не химиком, а геологом, его работы не были замечены современниками. Наконец, к 1869 году по- явилось два очень близких подхода к систематизации хи- мических элементов - таблица Дмитрия Ивановича Менделе- Атомная единица массы - внеси- стемная единица, применяемая для определения масс молекул, атомов, атомных ядер и элемен- тарных частиц. Атомная масса водорода, самого легкого элемента, равна единице.
история науки СТРУКТУРА ТАБЛИЦЫ L ,5 лТ (.а ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /ЭО19 u Bi гоп । Rf [Ru M™. iRh ” III IV V VI (Г Cd Ва АлГ ева и таблица немецкого химика Лотара Юлиуса Мейера. В обеих таблицах элементы располагались в соответствии с увеличением атомного веса, при этом близкие по свойствам элементы стояли в одних и тех же вертикальных рядах (сейчас мы называем их группами), и оставались пустые ячейки для элементов, которые еще не были из- вестны ученым. Какое-то время вклад Менделеева и Мейера в систематизацию элементов считали равным: в 1882 году Лондонское королевское общество присудило сразу две золотые медали «За открытие периодических соотношений атом- ных весов» - и Менделееву, и Мейеру. Почему же сейчас химики всего мира связывают периодиче- ский закон только с Менделеевым? ПРЕДСКАЗАНИЕ БЕЗ МАГИИ Дело в том, что Менделеев, в отличие от Мейера, не просто оставил пустые клетки в таблице, чтобы поместить в них новые элементы тогда, когда их найдут, а выявив закономерности между свойствами уже открытых элементов, предсказал свойства элементов ещё неизвестных: оценил их атомные веса, температуры плавления, сделал прогнозы относительно внешнего вида и хими- ческих реакций, в которые они должны вступать. Поначалу к предсказаниям Менделеева от- неслись скептически - многие даже советовали ему «заняться настоящим делом». В те времена считалось, что ученый должен изучать и опи- сывать то, существование чего строго доказано, а предсказания и прогнозы - удел фокусников и гадалок. Химические элементы сортируют по группам и периодам. Группы, которые иногда также называют семействами, представляют собой вертикальные столбцы Периодической систе- мы. Группы таблицы - наиболее важная форма классификации. Группы содержат - * г Однако оказалось, что Менделеев прав: свойства галлия, скандия и германия - металлов, открытых после создания таблицы, были именно такими, как предсказывал Дмитрий Иванович. Именно это и из- менило отношение к открытию Менделеева. Стало ясно, что периодический закон - не просто способ систематизировать уже известные элементы, а мощный инструмент, позволяющий обобщить не только информацию о элементах известных, но и о тех, которые еще скрыты от взора ученых. После того как открытие предсказанных Менде- леевым элементов доказало верность его рассуж- дений, изменилась и сама наука: химики, физики, астрономы, биологи стали использовать законы науки для прогнозов свойств и поведения объек- тов своих исследований, не боясь, что их упрекнут в том, что они занимаются «не тем». Менделеев добавлял в таблицу новые, не извест- ные ранее элементы. Самой сложной проверкой на прочность периодического закона стало от- крытие целой семьи элементов - инертных, или, как их еще называют, благородных газов . Уильям Рамзай, первым обнаруживший аргон и гелий на Земле (кстати, поначалу не все ученые считали эти газы новыми элементами), с помощью периодического закона предсказал температуры кипения остальных членов этой «химической семьи» и в течение года открыл не- достающие неон, криптон и ксенон. После этого открытия Дмитрий Иванович провел последнюю прижизненную редакцию своей таблицы, до- бавив в нее дополнительную группу со свежеот- крытыми элементами. Инертные газы - группа химиче- ских элементов, газы без цвета, вкуса и запаха, практически не вступающие в химические реакции с други- ми вещества- ми, поэтому их очень трудно обнаружить. Мм )тЕРМИНал Электронная обо- лочка - область пространства возле атомного ядра, в которой, с наибольшей вероятностью, могут находиться электроны. В за- висимости от ве- щества, в атоме может быть не- сколько элек- тронных оболочек. НККеИНМВВМИ Атомная масса Химический символ (равна 12.01) (образованный от латинского названия) элементы с очень похожими свойствами, в ряде случаев им дают специальные назва- ния - щелочные металлы (группа 1 или IA), щелочноземельные металлы (группа 2 или ПА), галогены (группа 17 или VIIA) . .. или инертные газы (группа 18 или VlilA). ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ ! УП ~Т ~ ДИ. МЕНДЕЛЕЕВА___________________[ (Н)1== F La *Пм.'|НГ Tl iZ s Те —------ Ро рч м At 12°01 °6 УГЛЕРОД Атомный номер углерода - шесть (в его ядре шесть протонов) В каждой ячейке обязательно приводится информация о химическом элементе: его название, химический символ, атомный номер (он совпадает с числом протонов и электронов в атоме) и атомный вес. В не- которых вариантах таблицы может указы- ваться дополнительная справочная инфор- мация - строение электронной оболочки, температура плавления или кипения.
МНОГОГРАННЫЙ ТАЛАНТ иобг ОТ ТАБЛИЦЫ К СИСТЕМЕ Почему же сейчас чаще говорят «Периодическая система», а не «таблица Менделеева»? Это про- изошло из-за того, что после смерти Менделеева в 1907 году его детище продолжило меняться, но уже силами других ученых. Начнем с того, что, открыв периодический закон, Дмитрий Ива- нович, справедливо полагал, что должны быть какие-то причины, объясняющие, почему этот закон работает. Увы, понять это ученые смогли только в 1920 году, после смерти Менделеева, когда выяснились принципы строения атомов и было установлено, что свойства химического элемента определяются числом электронов, расположенных в оболочках атома. Современное отображение периодического закона - Периоди- ческая система - значительно отличается от мен- делеевской таблицы не только количеством хи- мических элементов (сейчас их 118), но и своей структурой, которая делает её еще более понят- ной и удобной в использовании. Правда, сейчас, в 2019 году, который ООН объявила Годом химии и периодической таблицы. Международный союз теоретической и прикладной химии планирует увековечить память создателя периодического закона в названии «Периодическая система химических элементов имени Дмитрия Мен- делеева». Но как бы ни называлась таблица, она и дальше будет помогать школьникам « Модель ле- докола, скон- струированного Д.И. Менделее- вым. НЕ ПЕРВЫЙ ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЬ Дмитрий Иванович Менделеев - наглядный пример ученого-энци- клопедиста, служившего во благо своей страны. Казалось бы, только периодического закона хватило, чтобы навсегда внести имя Менде- леева в историю мировой науки, но он сделал и много другого. При участии Менделеева была Воздушный шар, на котором в 1887 году Д.И. Менделеев наблюдал сол- нечное затмение. ► Весы, скон- струиованные Д.И. Менделее- вым для взве- шивания газообразных и твердых веществ. ЭТО НЕ СОН! организована Палата мер и весов Российской империи, Менделеев разрабатывал способы переработки нефти, налаживал производство российского бездымного пороха. Дмитрий Иванович даже летал на воздушном шаре, чтобы иметь возможность наблюдать солнечное затмение. Мы не случайно уточнили, что химик Уильям Рамзай стал первым, кто обнаружил гелий именно на Земле. Дело в том, что к тому времени некоторые ученые уже знали, что этот газ существует, но на Солнце: они открыли гелий с помощью спектроскопа, обнаружив в солнеч- ном свете новый спектр не принадлежащий к тем, что излучали ранее известные элементы. пьм Существует мнение, что Менделеев, пытаясь найти закономерности в свойствах элементов, увидел решение в вещем сне. Это неправда. О приснившейся Дмитрию Ива- новичу таблице мы знаем только со слов его коллеги по Петербург- скому университету - профес- сора Александра Иностранцева. Менделеев никогда не говорил о вещем сне, более того: в несколь- ких интервью, которые он дал репортерам столичных газет, ученый в довольно резкой форме отвечал газетчикам, что его открытие было сделано осознанно, а не во сне. 1254] (2571 Ди • ififi fi
планета Земля Древние СОЗДАТЕЛИ горных ПОРОД Если в запасе сотни миллионов лет, то можно сделать даже камни! □в- Никита Копа Из чего состоит земля у нас под ногами? «Из песка, глины, камней», - ска- жешь ты. Геологи менее конкретны, ЗЕМЛЯ ИЗ СКЕЛЕТОВ Но мы расскажем об особых видах осадочных пород, тех, что образовались в результате деятель- они называют всё это горными породами, раз- ности... живых организмов. Такие породы появи- деляя их на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические породы образуются при застывании магмы, оса- лись на дне моря, в процессе накопления скелетов обитателей морских вод. В данном случае под ске- летами подразумеваются ▼ Окаменевший трилобит в по- роде известня- ФОТО: DIDIER DtSCOUENS дочные формируются в результате накопления вещества на дне водоемов или на поверхности суши, а метаморфические получаются при воз- действии высокой тем- пературы и давления, оказываемого со сто- . g. роны соседних пород. Около 90% земной коры сложено / магматическими породами, такими t как, напри- мер, гранит или базальт. Однако | большая I их часть скрыта от наших глаз глубоко под зем- лей. На поверхности же нам чаще всего встречаются осадочные породы. К ним относятся, напримерь, самые обычные песок и глина, по сути - обломки или частицы, возникшие при разрушении минералов. ке только кости ка, найденный в районе Санкт- Петербурга.
НЕМНОГО АРИФМЕТИКИ Как долго растет слой известня- ка? Предположим, одна ракови- на увеличивает высоту будущего слоя известняка на 1 мм (что заведомо много). Тогда метровый слой образуется спустя 1000 лет, и это при условии, что каждый год на одном и том же месте оказывается новая раковина. Разумеется, такое маловероятно, поэтому в реальности метровый слой формируется за десятки тысяч лет. ◄ Останки рако- вин-аммонитов и похожий на наконечник стрелы ростр (внутренняя раковина, своего рода скелет) белем- нита, древнего родственника кальмаров. ▲ На этой фото- графии видно, как «создается» осадочная по- рода, состоящая из отдельных раковин. рыб и китов, но и твердые части других живых орга- низмов, например раковин моллюсков. За миллионы лет слой накопленных скелетов может достичь толщины сотни метров, а то и нескольких кило- метров. Спрессовываясь под собственным весом, скелеты образуют твер- дую породу, в которой обычно можно разглядеть останки давно погибших существ, а следова- тельно, и понять, когда эта порода образовалась. Например если ты обна- ружил в ней трилобита, можешь быть уверен - она относится к палеозойской эре. А если нашел белемнита - значит, эта порода образовалась в юрском или меловом периоде. Чаще всего скелеты состоят из карбоната кальция: кроме уже упомянутых мол- люсков, карбонатные скелеты имеют кораллы, морские лилии и многие другие оби- татели моря, в том числе и одноклеточные организмы, напри- мер фораминиферы. При накоплении таких скелетов образуется извест- няк. В зависимости г^пРЕССОВЬ IB АЯСЬ ПОД СОБСТВЕННЫМ ВЕС°^тт1е1дую образуют ТВЕРИ породу- оттого, какие животные преобладали в море, формируются разные типы известняка. Так, если накапливаются в основном раковины моллюсков, получается известняк- ракушечник, а если скелетики кораллов - коралловый известняк. ГОРЫ И РИФЫ Известняк - одна из самых распростра- ненных горных пород. Из него состоят целые горные массивы. В Альпах, например есть два хребта, которые так и называются - Северные и Южные Извест- няковые Альпы. Но самые известные сооруже- ния из известняка - это, наверное, коралловые рифы. Вопреки распространенному мнению, они могут образовываться не только в теплых водах. ►► ▲ Иногда в тол- ще известняка можно увидеть вкрапления кремня, их на- зывают кремне- выми конкре- циями. Как они образовались? Вода, богатая кремнеземом, попадала через трещины в из- вестняк, и крем- незем постепен- но осаждался в полостях из- вестняка. ◄ Северные Известняковые Альпы. Хорошо видны слои образующего их известняка.
планета Земля юный эрудит n/aoi9 РИФЫ В ОПАСНОСТИ! Коралловые рифы очень чувствительны к воздействию на них человека. Не менее трети из существовавших в 1980 году рифов к настоящему времени погибло из-за загрязнения воды и вылова коралловых рыб, которые являются важной частью экосистемы рифов. Будет очень обидно, если кораллы, исправно строящие поверхность нашей планеты на протяжении послед- них 450 миллионов лет и пере- жившие несколько великих вымираний, исчезнут из-за не- разумной деятельности людей. скелетов мор- ских беспозво- ночных - корал- ловых полипов. Небольшие колонии рифообразующих кораллов найдены у берегов Норвегии, Швеции и даже Гренландии. Но, конечно, они не могут сравниться по размеру с огромными рифами тропических морей, где коралловые полипы построили целые архипелаги (например Мальдивы полностью состоят из коралловых известняков). Вдоль северо-восточного побережья Австралии кораллы создали риф протянувшийся на две с половиной тысячи километров (это как от Санкт-Петербурга до Тюмени), и по площади примерно равный Вели- кобритании. Называется он Большой Барьерный риф^ и это самое крупное сооружение, созданное живыми существами! Но карбонат кальция - не един- ственный материал, из кото- рого живые организмы могут строить свои скелеты. Например видимые только под микроскопом диатомовые водо- росли имеют вокруг своих клеток панцири из диок- ▼ Диатомовая водоросль, фо- тография полу- чена с помощью сканирующего микроскопа. Эти водо- росли имеют своеобразный «панцирь» из кремния, при накопле- нии останков водорослей образуется диа- томит - рыхлая и пористая гор- КРОХОТНЫЕ МЕТАЛЛИСТЫ Как это ни удивительно, мно- гие месторождения желез- ных руд тоже созданы бактериями! Некоторые микроорганизмы окисляют (то есть соеди- няют с кислородом) растворенные в воде катионы железа, чтобы воспользоваться энергией, выделяющейся во время этой сида кремния. Из него же строят свои скелеты одно- клеточные радиолярии и некоторые губки. В местах, где эти обитатели моря составляли большинство, накапливалась кремнистая порода - диатомит. Так как все организмы с кремневыми скелетами довольно маленькие, рассмотреть в диатомите их остатки невооруженным гла- зом почти невозможно, но под микроско- пом они хорошо заметны. Крупнейшие в мире залежи диатомита находятся в России, в Ульянов- ской области. Выходит, когда-то это место было не сушей, а дном моря! образующие бактерии Acidithiobacillus, их длина - менее одной тысячной доли миллиметра.
▼ Железоруд- ный карьер в районе Кур- ской магнитной аномалии. ▼ Когда под- земные воды, насыщенные железом, оказываются на поверхности, железо вступа- ет в реакцию с кислородом воздуха и обра- зуется ржавчи- на, которая вы- падает в осадок. Впоследствии ТЕРМИНал ; Катион (от грече- ского слова - нис- I ходящий, идущий вниз) - положи- 1ельно заряжен- I ный ион. Характеризуется величиной поло- жительного элек- трического заряда. В электрическом поле катионы притягиваются , к отрицательному электроду- | катоду. химической реакции. Правда, энергии выделяется довольно мало, и бактериям приходится трудиться изо всех сил - для создания одного грамма орга- нических соединений им нужно перерабатывать сотни граммов железа. В результате деятельности бактерий образуется осадок бурого цвета, хорошо известный тебе как ржавчина. Со временем слои ржавчины накапливаются на дне, образуя место- рождения красного или бурого железняка. Заметим, что сейчас воды, насыщенные железом, встречаются редко - в основном в небольших озерцах среди болот, где вода плохо перемешива- ется и кислород не поступает к глубинным слоям. А вот миллиарды лет назад, когда свободного кис- лорода в атмосфере еще не было, почти всё железо превращается в так называе- мую болотную РУДУ этот осадок ТЕРМИНал Фотосинтез (от гре- ческих слов - свет и - соединение, складывание, свя- зывание, синтез) - сложный химический про- цесс преобразо- вания энергии света в энергию химических свя- зей органических веществ. , на поверхности Земли находилось в виде кати- онов, растворенных в воде морей и океанов. И когда первые фотосинтезирующие организмы стали выделять кислород, то на протяже- нии очень долгого времени он полностью расходовался железобактериями на окисле- ние катионов железа. Только представь: сотни миллионов МНОГИЕ БАКТЕРИЯМИ. ▼ Некоторые бактерии спо- собны усваивать и накапливать в своем орга- низме фосфор. Фосфатный ка- лет в глубинах морей и океа- нов шел непрекращающийся дождь из ржавчины... Именно тогда и образовались многие из бога- тейших железорудных месторождений по всему миру, в том числе и часть руд крупнейшего в мире железорудного бассейна - Курской магнитной аномалии. Так что, когда сегодня вечером сядешь ужинать, задумайся: возможно, железо, из которого сделана твоя вилка, миллиарды лет назад служило пищей бактериям! рьер в пустыне Негев, Израиль.
28 страницы истории ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /2О1Э • СИНИЕ ЛЮДИ ИЗ ПУСТЫНИ ФОТО; ALFRf О lOlNGHl МИР*" ВНЕШНЕ ЭКСПЕДИ' ir паПЕЛ/ ЗАМАСКИРОВАННАЯ МИССИЯ Еще в марте 1880 года Флаттере с отрядом 93 чело- века (в большинстве своем арабами-бедуинами из племени шаамба), с 280 лошадьми, верблюдами и ослами вышел из Уарглы (город на севере цен- тральной части Алжира, к тому времени в основ- ^| февраля 1881 года экспедиция во главе с французским под- полковником Полем Флаттерсом, пытавшаяся разведать трассу для Транссахар- ской железной дороги, расположилась на отдых в долине Ахаггарского нагорья у Бир-эль-Гарам на юге Алжира. И вот, когда настало время обеда, со стороны гор донеслось дикое улюлюкание, перемежаемое воинственными криками и выстре- лами. К лагерю на верблюдах и лошадях неслось множество всадни- ков, укутанных в сине-голу- бые бурнусы, размахивающих обоюдоострыми мечами и стреляющих на скаку из ста- ринных кремневых ружей. «Синие Люди! Туареги!» - испуганно загомонили арабы- проводники... ном захваченного Францией) и направился через Сахару на юг. Он имел задание французского правительства собрать картографический мате- риал и заодно разузнать, как отнесутся к белокожим при- шельцам местные жители, обитающие вдоль будущей Транссахарской трассы. Внешне экспедиция выгля- дела совершенно мирной: • — - ее участники из числа воен- 1 • 1 ных не носили Ф°РМУ' чтобы убедить туземцев в том, что французы пришли сюда исключительно с научными целями. На самом же деле Франция намеревалась превратить эту тер- риторию в свои колонии. ГИБЕЛЬ «НАУЧНОЙ» ЭКСПЕДИЦИИ В декабре, преодолев множество трудностей, отряд Флаттерса пересек условную границу, ▲ Поль Флаттере САХАРА Воинственные кочевники Сахары, которых никто не мог покорить... □»- Михаил Калишевский
J ПРОТИВ РИМЛЯН И АРАБОВ L Исследователи полагают, что туареги - потомки древнего племени средиземномор- ской расы, обитавшего в Ливии еще с доримских времен. Римляне, видимо, вытеснили это племя южнее в пустыню, где предки туарегов стали играть весьма видную роль в транссахарской торговле, в том числе рабами (как правило, чернокожими). В VIII—XI веках вторгшиеся в Северную Африку арабы вытеснили туарегов еще дальше - на юг и юго-запад Сахары. Арабам было оказано жестокое сопротив- ление, которое возглавила властительница туарегов по имени Кахина, геройски погибшая в бою. Туареги, однако, не подчинились арабам - они просто снялись и ушли, не признавая над собой чужой власти. Впрочем, конфликты с арабами не помешали туарегам перенять арабскую культуру и принять ислам, правда в весьма своеобразной форме. На новых землях туареги по- прежнему вели кочевой образ жизни, занимаясь разведением скота и совершая свирепые набеги на соседей - в основном черноко- жих земледельцев, превращая их в своих рабов или заставляя делиться плодами их труда, которыми туареги потом и прода- вали. Но заинтересованность в торговле не мешала туарегам грабить чужие торговые караваны. Причем зачастую даже не ради добычи, а просто для острастки своих соседей. Ткань одежды туареги окраши- вают с помо- щью красителя индиго. отделявшую земли бедуинов-шаамба от районов, контролируемых загадочными туарегами. Об этом народе европейцы знали немного. Во-первых, было известно, что туареги носят синие одежды и вроде бы красят синей краской лица - отсюда прозвище «Синие Люди». Во-вторых, женщины у туарегов занимали высокое и независимое положение, что совершенно немыслимо ►► ▼ Места прожи- вания туарегов в Африке.
страницы истории ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /2019 в пустыне, иллюстрация из француз- ского журнала 1907 года. ►► для народов, испове- дующих ислам. Наконец, сами туареги снискали славу отважных и свирепых воинов и одновременно - искусных торговцев, в том числе захваченными ими рабами. Впрочем, известный французский путешественник Анри Дюверье, мельком познакомившийся с туаре- гами, изобразил их благородными рыцарями пустыни... Вскоре Флаттерсу довелось с ними повстре- чаться - группа укутанных в синее всадников угрюмо наблюдала за движением его каравана, а затем резко развернулась и исчезла среди барханов. Очень быстро выяснилось, что туареги не испытывают никаких иллюзий насчет «мирного» харак- тера экспедиции. К Флат- терсу прискакал гонец от верховного вождя, который пред- упредил, Меч туарегов. ► Щит воина- туарега. что не пропустит через свои владения вооружен- ных французов. Флаттере это предупреждение проигнорировал и двинулся дальше на юг. Более того, он отправил начальству донесение, в котором говорилось: «Мы добились важного результата - прошли от Уар- глы 1200 километров через страну, по которой прежде никогда не ступала нога европейца. Мы сейчас путеше- ствуем без всяких инцидентов по вла- дениям туарегов...» Но Поль Флаттере явно недооценил опасность. 16 февраля 1881 года, в первые же минуты нападения туарегов на лагерь экспедиции, он был убит. Вслед за ним погибли все участвовавшие в экспедиции французы (около двадцати человек). Назад смогли добраться всего лишь несколько изможденных ара- бов. Гибель Флаттерса вызвала во Франции взрыв ярости - легенда о туарегах, созданная Дюверье, теперь выглядела прекраснодушной побасенкой. -| ПОТОМКИ ЦАРИЦЫ История туарегов насчитыва- ет около двух тысячелетий. Среди туарегов ходит легенда о том, что их прародиной был один из островов в Атлантике. После катастрофы, уничтожившей остров, его уцелевшие жители якобы переселились в Северную Африку. Затем, согласно легенде, прароди- тельница всех туарегских племен, великая царица Сахары Тин-Хинан, вместе со служанкой Такамат пришла из Марокко в ту самую область Ахаггар где обе женщины положили начало роду туарегов. И вот что интересно: в 1925 году в Ахаггаре нашли богатое захороне- ние женщины, датируемое IV-V веками н.э. Туареги верят, что это именно Тин-Хинан. И с ними согласны многие ученые, расшиф- ровавшие найденные там надписи. Сейчас эта гробница - место всеобщего поклонения туарегов. Царица Тин- Хинан в пред- ставлении ху- дожника Хосина Зиани.
КТО В ДОМЕ ХОЗЯИН? ▼ Кинжал туарегов. Туарегская жен- щина в традици онной одежде. ▲ Город Томбук- ту на старинной открытке. Иностранный лептон-француз- ское войсковое соединение, состо- ящее из наемни- ков иностранного происхождения. . ► Мечеть в Том букту. настоящий туарег имеет только одну жену и, как правило, женится только один раз. Женщина же может выходить замуж неоднократно. На женщинах лежит ответствен- ность за сохранение традиций и культурного наследия. Поэтому их с самого раннего детства обучают грамоте - письму тифинаг, которое является особым «жен- ским» письмом. Мужчина же вполне может оставаться неграмотным, а грамотные используют арабский алфавит. Женщины сочиняют стихи к и песни, которые поют под акком- ^^панемент однострунного инструмента амзад. А мать верховною jjk ('.'л.д п: R и I. Ж любого p C U C ‘ 11 >- . Даже сейчас туареги сохраняют свой древний жизненный уклад который выражается, прежде всего, в высо- ком и независимом положении женщин. Именно женщины владеют землями, им же принадлежит как жилье, так и весь скот. Дом туарегов называют по имени хозяйки - его главы. Женщина также обладает исключительным правом на раз- вод. В этом случае _ она решает, как будет поделено имущество. Нередко мужчине waWfJ после расторже- ] ния брака достается вербл юд. МВкл Несмотря ма ю < . - что ислам разрешает v -:п и же- ст ), > 372. AfvUpxe Occidentale MimijuM- da t>jiug«ra\-b«r au aud da I» Villa, » ФРАНЦУЗСКИЙ ФЛАГ НАД САХАРОЙ Французское вторжение на земли туарегов встре- тило отчаянный отпор. И дело тут не только в непо корстве и свободолюбии Синих Людей. Видимо, туареги инстинктивно понимали: установление господства Франции может подорвать их главен- ство над другими аборигенами и нанесет вред работорговле. Правда, французам удалось, исполь- зуя распри между племенами туарегов, пере- манить часть вождей на свою сторону и вовлечь их в борьбу со строптивыми соплеменниками. В 1893 году французы отправились на завоевание таинственного города Томбукту - своего рода духовной столицы туарегов. Но взять его удалось только со второй попытки и только через год. В 1899 году, спровоцировав нэпа дение туарегов на геологиче- скую экспедицию и исполь- зовав это как предлог, французский отряд Л под командованием капитана Пэйна захватил самый большой оазис центра Сахары и рас- положенный там город Ин-Салах. В том же году двигавшаяся из Алжира экспедиция во главе с майором Лами, заставила туарегское племя кель- тадек пропустить французов через свою террито- рию, вышла к Агадесу и заняла город. Затем Лами дошел до озера Чад и соединился там с фран- цузскими войсками, прибывшими из Конго. В1902 году французы, наконец, рассчитались с туарегами Ахаггара за расправу над экспедицией Флаттерса: 7 мая у оазиса Тит семьдесят воору- женных самым современным оружием солдат лейтенанта Коттена вступили в схватку с примерно Правительство под это дело выбило новые ассигнования на колониальные завоева- ния. Было решено наступать на Сахару не только с севера, но и со всех направлений. В 1881 году был оккупирован Тунис. В Сенегале фран- цузы дошли до реки Нигер, а в 1883 году заняли Бамако (ныне - столица Мали). В конце концов, под «опе- кой» Франции оказалась Западная и значительная часть Центральной Африки. Теперь французы начали подходить к организации экспедиций гораздо основательнее. Исследователей всё более открыто замещали военными, в том числе отбор- ными головорезами из Иностранного легиона, воо- руженными пулеметами. И, конечно же, французы желали отомстить за убийство Флаттерса, которому в Париже был установлен памятник. ТЕРМИНал ФОТО: ALAIN ELORZA
32 страниць1_истории ЮНЫЙ ЭРУДИТ 11 /2019 • ►> пятьюстами туарегами. Двухчасовая битва пре- вратилась в настоящую бойню - свыше двух сотен туарегов были убиты, тогда как французы потеряли всего трех человек убитыми и десять ранеными. В результате французам удалось завоевать огромную территорию, однако реально они контролировали лишь небольшую часть этих земель. И до настоящего мира было еще далеко. В 1916-1917 годах французам пришлось жестоко подавлять мощное восстание в районе горного плато Аир на севере современного Нигера. Причем отдельные очаги восстания сохранялись вплоть до 1923 года. Но и после этого туареги продол- жали жить так, будто никакой французской власти над ними нет, кочуя, где пожелают, и оберегая свой жизненный уклад. РАЗДЕЛЕННЫЕ ГРАНИЦАМИ После предоставления независимости странам Северной, Западной и Центральной Африки в 50-60-е годы XX века трехмиллионный народ туарегов оказался разделенным границами новых независимых государств. Синие Люди продол- Туарегов с детства (зачастую и девочек) учили в совершен- стве владеть боевыми искусствами - отсюда их репутация бесстрашных и жестоких воинов. Они гнушались «тихой» кражи - только разбойни чий набег. При этом нередко, как мы уже говорили, главным была даже не добыча, а желание показать воинскую доблесть, похвастаться перед своими соплеменниками. Впрочем, не послед- нюю роль играло и то обстоятельство, что, не имея семейных владений, муж, тем не менее, обязан содержать семью. К тому же туареги традици- ы, фото года. онно презирали физический труд а покоренные ими земледельцы, скотоводы и ремесленники всегда обеспечивали своим трудом воинственных кочевников. жали вести свой традиционный образ жизни, не обращая внимания на границы, однако поте- ряли возможность главенствовать над оседлыми земледельцами, представители которых составили политическую элиту новых государств. Начались конфликты, туареги время от времени поднимали восстания - в Нигере, Алжире и осо- бенно в Мали, где с начала 1990-х годов часть туа- регских племен начала борьбу за создание неза- висимого государства Азавад. В апреле 2012 года такое государство и было провозглашено в Том- букту. Поначалу к восстанию присоединились исламские фанатики, но они хотели заставить туарегов следовать нормам «чистого ислама» и разрушили туарегские святыни в Томбукту. Взбе- шенные туареги атаковали исламистов, начались бои. В Мали прибыли французские войска, кото- рые разгромили и рассеяли исламистов. Лидеры же самопровозглашенного государства Азавад объявили о готовности остаться в составе Мали, но как автономное государство в государстве. ФОТО: JOHRA FERRAH f- ЛИЦО ПОД ЗАПРЕТОМ Несмотря на то что туареги испо- ведуют ислам, их женщины вовсе не обязаны скрывать лица, они лишь иногда используют прозрач- ную и богато украшенную вуаль. А вот когда юноша становится совер- шеннолетним (в 18 лет), отец вместе с мечом вручает ему лицевое покры- вало синего или бело-голубого цвета, без которого он не может появляться на людях всю жизнь. Только во время трапезы позволи- тельно спускать эту материю до под- бородка. В прошлом туарег должен был убить человека, увидевшего его лицо, в противном случае он сам был обязан покончить с собой. Поэтому до сих пор встре- тить туарега, например в тунисской Сахаре, считается плохой приметой.
Вопрос-ответ Бабочки часто совершают дальние перелеты. Но таких, которые мигрируют как птицы, немного. Самая известная перелетная бабочка - даниада- монарх, обитающая главным образом в Америке. Осенью монархи со всей Северной Америки отправ- ляются на юг, пролетая до 3000 км. В районе Мек- сики бабочки зимуют, сидя на ветках деревьев. С приходом же весны отправляются на север. По пути они откладывают яйца и умирают. Появив- шееся из гусениц молодое поколение продолжает путь на север, а с приближением осени эти бабочки, как и их предшественники, летят зимовать в теплые края. Причем прилетают они именно в те места и садятся на те же деревья, что и их родители. Уче- ные так и не могут понять, как им это удается, ведь родившиеся на севере бабочки этих мест в глаза не видали! Письмо в руб 19071, Москва, 2-й |й Эрудит». X ПОЧЕМУ [ ПРИ УДАРЕ ПО МЯЧУ ВНЕШНЕЙ I СТОРОНОЙ СТОПЫ ОН ЛЕТИТ ПО ДУГЕ? Вопрос прислал Ильмур Тут дело не в том, какой частью стопы производится ударь, а в том, что произошло с мячом в результате этого действия. Если ты попал не в центр мяча, а чуть сбоку, мяч полетит вперед, вращаясь. Воз- дух будет оказывать сопротивление полету мяча, но так как мяч вращается, сопротивление будет не везде одинаково: одна сторона крутящегося мяча будет «идти навстречу» набегающему потоку воз- духа, и там сопротивление возрастет, а другой бок, напротив, относительно воздуха будет двигаться медленнее, и там сопротивление упадет. То есть мяч, вращающийся во время полета, все время как бы притормаживается одной стороной. И поэтому тра- ектория его полета идет по дуге. Пыль - это мельчайшие частички, размером менее 0,1 мм. Чаще всего они «откалываются» от более крупных предметов - от горных пород, от трущихся об асфальт покрышек, от волокон ткани и так далее. На Земле пыль переносится потоками воздуха. Пыль из Сахары ветер доносит до берегов Америки, а не- давно ученые заметили, что пыль, поднятая ветром из пустыни Такла-Макан в Китае, обогнула земной шар полтора раза! Так что появлению уличной пыли на подоконнике десятого этажа мы обязаны нашей земной атмосфере. Конечно, пыль есть и на других планетах, но если, напримерь поддеть ногой лунный грунт, пыль разлетится не клубами (клубы возникают только в атмосфере), а струями, как брызги из лужи. Взвесь мелких частиц в воздухе может доставлять много проблем там, где требуется идеальная чистота. Так, при производстве микросхем даже ничтожное количество витающей в воздухе пыли приводит к браку. Поэтому в помещения, где делается электро- ника, люди не допускаются, а двери такого цеха герметично закрыты.
МУДРЕЦ ИЛИ ЖУЛИК? Н абрав в поисковой строке браузера . ‘ «17 верблюдов», ты можешь найти ролик с притчей.такого содержания:-некий ар£б- оставил в наследство Трем своим сыновьям стадо из 17 верблюдов. При этом старшему сыну он завещал половину, среднему - треть, а младшему - 1/9 стада. Сыновья решили поделить наследство, но сделать этого они не смогла ведь 17 не делится ни на 2, ни на 3, ни на 9. К счастью, .мимо, верхом на верблюде, проезжал мудрец, узнав о проблеме, он Добавил своего верблюда к стаду, *и теперь*задача легко разрешилась; старший взял - прловин^от 18,.то есть,.9 верблюдов, средний - треть (6 верблюдов) а младший - девйтую часть (2 верблюда). А так как 9 + 6 + 2 = 17, один верблюд оказался лишним: сев на него,мудре’ц продолжил свойТ1утъ... И хотя ролик заканчивается •• • - восторженными Высказываниями в адрес мудреца, мол, вот он какой умный - и сыновья довольны, и воля отца выполнена, нас не оставляет ощущение, что что-то .здесь не так... Ско^ешь-понять, в чем подвох? ' . • ФОТО: WJK1PEDIA Представим более простую ситуацию: у араба 3 верблюда и один сын, которому он завещал !/2 .• стада. Мудрец добавляет к трем верблюдам своего; после Чего сын забирает себе половину от четырех, то есть двух верблюдов. Понятно, что в этом случае сын получает больше положенного, ведь • по завещанию ему причитаете^ всего 1*5 верблюда, а кому достанутся другие 1,5 верблюда, Отец в своем завещании не указал. И забрав двух верблюдов, сын присваивает себе полверблкЗда от той части, которая не вошла в завещание. В притче о 17 верблюдах всё очень похоже: сложив доли . Сыновей (1/2 + 1/3 + 1/9),-мы получим 17/18, и значит, 1/18 часть стада араб в свое завещание не включил. Вот эту ничейную часть и разделили между собой братья после встречи с мудрецом.. Выходит, мудрец просто жулик, хитро замаскировавший способ, с помощью которого’ была нарушена воля'отца! . . • Кстати, действия мудреца могут запросто посеять вражду между братьями. Если гллддщий брат разбирается в математике, он сообразит, что ему досталось на 0,12 верблюда больше, чем положено по завещанию: 2 - (17 хД/9), в то время как доля старшего увеличила^ на полверблюда: 9*-(17 х 1/2).