Текст
                    ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
SCIENCE virWSB
КАК
ПРИДУМЫВАЮТ
НОВЫЕ БУКВЫ
ПОДПИСКА:
——




f СОБАКИ-
МАНИПУЛЯТОРЫ
ГРУСТНЫЙ ВЗГЛЯД КАК УЛОВКА '
г|г ’ ЯН	у / Янг*
ГЕОМЕТРИЯ
В АСТРОНОМИИ
ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ
В КОСМОСЕ
КВАРТИРАНТЫ
ГЛУБИН
ЖИЗНЬ НА ДНЕ ОКЕАНОВ


ЛЕКТРИЧЕСКИИ
КАТАЛОГ
«ПОЧТА
РОССИИ»
П4536
САМОЛЕТ
А ТАКЖЕ
НА PODPISKA.
POCHTA.RU
В НЕБО - БЕЗ ТОПЛИВА!

ПОДПИСКА НА 1-Е ПОЛУГОДИЕ 2020 ГОДА Ты не пропустишь ни одного номера/
Издание осуществляется в сотрудничестве с редакцией журнала «SCIENCE & VIE. JUNIOR» (Франция). Журнал «ЮНЫЙ ЭРУДИТ» № 01 (209) январь 2020 г. Детский научно-популярный познавательный журнал. Для детей среднего школьного возраста. Периодичность 1 раз в месяц. Издаётся с сентября 2002 года. ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ Эриаит I 01/2020 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 №19-4416. Тираж 10200 экз. Дата печати (производства): 12.2019. Подписано в печать: 06.12.2019. 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@Leobooks.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 в сети С Интернет допу- I скается только \ с письменного раз-1 решения редакции. ’ С) Присоедини"1------- Иллюстрация на обложке: ф solarimpulse.com □4.. □8.. 11.. 12.. 20.. 26.. 30.. 33.. Маленький кусок земли на юге Европы и огромный материк на юге Земли. ЗАГАДОЧНЫЙ КОСМОС Черные дыры. Космические невидимки, искривляющие пространство. удивительные животные Мимимишная мимика. В чем секрет жалобного взгляда со- бак? В двух мышцах, которые появились у них благодаря человеку! ПРОСТО о сложном Откуда берутся мушки в глазах? Полупрозрачные пятнышки, плавающие в поле нашего зрения, имеют свое объяснение. А ЧТО ЕСЛИ... Комары? Да от них одни неприятности! Эти насекомые порядком отравляют нам жизнь. Но без них было бы ещё хуже. ТЕХНИКА ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ В небо на электричестве! Авиамодель, летящая с помощью ионного ветра, и самолет с фотопанелями. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Военная форма: от рыцарей до солдат времен Наполеона. Когда стальные доспехи оказались не нуж- ны, их сменили пышные и пестрые одежды. ВЗГЛЯД НА НЕБО Геометрия астрономии. Зная соотношения сторон и углов в тре- угольнике, можно выяснить расстояние до Луны и Солнца. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ Как живется на дне бездны. Причудливая жизнь в глубоких местах океана. ВОПРОС-ОТВЕТ Можно ли придумать новые буквы и каким образом смартфон реагирует на касания?
календарьянваря ЮНЫЙ ЭРУДИТ СИ / SOSO • ► 150 лет назад, 3 января 1870 ГОДЭ, началось строительство знаменитого Бруклинского моста через пролив Ист-Ривер, соединив- шего две части Нью-Йорка. Мост возводили 13 лет, и на момент окон- чания строительства он стал одним из самых больших подвесных мостов в мире (общая длина - 1825 метров) и первым, в конструкции которого дорожное полотно подвешивалось на стальных прутьях. Любопытно, что сразу после открытия движения по мосту пошел слух о его ненадеж- ности. Чтобы успокоить население, власти Нью-Йорка договорились с гастролирующим цирком и провели по мосту караван из 21 слона. Разуме- ется, мост выдержал: сегодня по этому мосту проезжают 145 000 автомобилей в день, и нагрузка от них куда сильнее, чем от пары десятков слонов. ► В 1898 году Россия арендовала у Китая на 25 лет Порт-Артур - неболь- шой город, расположенный в незамер- зающей бухте Желтого моря. Русские приступили к постройке крепости - военно-морской базы. База очень пригодилась: в 1904 году началась Русско-японская война, и корабли, стоящие в Порт-Артуре, сильно мешали японскому флоту. Потому с самого начала боевых действий японское командование нацелилось на взятие Порт-Артура. В августе 1904 года, отрезав сухопутное сообщение между Россией и Порт-Артуром, японцы при- ступили к осаде гарнизона и несколько раз пытались взять его штурмом. Нако- нец им удалось занять одну из высот. Разместив там наблюдательный пункт, японцы обрушили артиллерийский огонь на стоящие в гавани корабли. Участь русского флота была пред- решена, и 5 января 1905 года командующий Порт-Артуром генерал Стессель заявил о капитуляции. Сдав- шихся русских японцы отпустили, взяв с них слово больше не участвовать в войне, а российский военный три- бунал приговорил Стесселя к казни за сдачу порта. Правда, потом генерала амнистировали. ► 7 января 1610 года Галилео Галилей, рассматривавший небо через сконструированный им телескоп, обнаружил четыре спутника планеты Юпитер. Он решил назвать их «Звез- дами Медичи» - в честь детей герцога Фердинанда Медичи, оказывавшего Галилею всяческую поддержку. Но на роль первооткрывателя спутни- ков претендовал еще и астроном Симон Мариус, утверждавший, что небесные тела возле Юпитера он разглядел раньше Галилея и просто не успел сообщить об этом. Симон Мариус при- думал свои названия для спутников: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто; этими названиями мы и пользуемся по сей день. Спутник Ио испещрен бушую- щими вулканами. Европа, по размерам сопоставимая с нашей Луной, покрыта слоем воды толщиной 10-30 км. Самый большой спутник - Ганимед (его диа- метр больше, чем у Меркурия) - не имеет атмосферы и скован ледяным панцирем. А Каллисто вообще ком перемешанных льда и горных пород. Заметим, что помимо этих четырех крупных спутников, у Юпитера - масса спутников поменьше: на сегодня уче- ные открыли 63 небесных тела, враща- ющихся вокруг этой планеты.
► Несколько месяцев испанский флот осаждал Гибралтар - неболь- шой перешеек, на котором обо- сновался британский гарнизон. Испанцев можно понять - Гибралтар находился у них под боком, и этой землей они владели почти 300 лет. Для помощи осажденным англичане выслали конвой с припасами, его вел адмирал Джордж Родней. Ночью 16 января 1780 года корабли Роднея подошли к эскадре осаж- давших, и адмирал, не дожидаясь рассвета и пользуясь внезапностью, разгромил флот противника. Испанцы еще два года пытались отбить Гибрал- тар но когда поняли, что усилия их тщетны, оставили эту затею. Отныне и до сих пор Гибралтар - заморская территория Великобритании. Вообще же кровопролитные войны велись здесь еще за несколько веков до нашей эры. Чем привлекал завоевателей этот кусок земли, площадь которого в современных границах составляет... 6,5 квадратных километра? Конечно, своим расположением. Кто владел Гибралтаром, тот контролировал узкий пролив между Европой и Африкой, а значит, и выход из Средиземного моря в Атлантику. ► 25 января 1905 года, 115 лет назад, управляющий одним из руд- ников в Трансваале (Южная Африка), совершая обход, заметил что-то блестя- щее на одной из стен карьера. Подойдя ближе, управляющий не поверил своим глазам: в груде камней лежал алмаз невиданных ранее размеров. Когда драгоценный камень положили на весы, оказалось, что он весит 3107 карат, то есть 621,5 грамма! (Впоследствии геологи установили, что находка являлась осколком, зна- чит, изначально этот алмаз был еще больше.) Алмаз назвали «Куллинан», по имени владельца рудника. Через некоторое время правительство Транс- вааля выкупило алмаз, решив подарить эту драгоценность королю Англии Эду- арду VII. Из предосторожности власти объявили, что отправят алмаз в Англию на специальном пароходе, и погрузили на это судно сейф с... подделкой, сам же драгоценный камень был отправлен обычной почтой. В 1908 году алмаз был разбит, и из его осколков ювелиры изготовили 105 бриллиантов - нано- сить огранку на целый камень оказа- лось невыгодным - слишком большая его часть ушла бы в отходы. ► 28 января 1820 года считается официальной датой открытия Антар- ктиды. Лавры первооткрывателей принадлежат российской экспедиции под руководством Фаддея Фаддеевича Лазарева и Михаила Петровича Бел- линсгаузена, которая 200 лет назад подошла вплотную к Антарктическому шельфовому леднику. Первыми сту- пили на материковую часть Антар- ктиды норвежский капитан судна «Антарктик» Ларс Кристенсен и пре- подаватель естественных наук Кар- стен Борхгревинк ровно через 75 лет после открытия материка. В декабре 1911 года экспедиция под руковод- ством Руаля Амундсена достигла точки географического Южного полюса.
L загадочный космос юный эрудит от ./ аого • ЧЁРНЫЙ ДЫРЫ Черные дыры - удивитель ные создания: мало того что они безвозвратно по глощают окружающую ма терию, так ещё и искривля ют пространство и время. Хочешь познакомиться с ними поближе? qzak- срабрис Нико □черных дырах написано уже Ш немало научных статей и книг, однако до последнего времени это были не более чем гипотетические рассуждения. Всё поменялось 10 апреля Л прошлого года, когда астрофизики полу- 4F чили фотографию одной из черных дыр: с той поры даже самые ' упертые скептики перестали ЯИвдКмЬи сомневаться в существовании ( этих загадочных космических * ШД объектов. На снимке зафикси- рована черная дыра из центра галактики М87, расположенная на удалении 55 световых лет от Земли (см. фотографию справа). Назвать эту черную дыру просто гигантской - значит, ничего не сказать, ведь ее масса в 6,5 миллиарда раз превы- шает массу Солнца! И полученный снимок - самый настоящий технический подвиг, завершивший долгий - в течение целого века! - и упорный труд сотен исследователей, поверивших в правоту Альберта Эйнштейна. Согласно его общей теории относительности, опубликованной в 1915 году, пространство (как и время, но пока оставим этот аспект в стороне) можно рассматривать в виде растянутого полотна ткани, которое про- гибается под воздействием массы. Такой взгляд на пространство преображает всю картину мира! Возьмем, к примеру, астероид, пролетающий СЕНСАЦИЯ] ПЕРВОЕ ФОТО „ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ КОСМИЧЕСКИЕ МОНСТРЫ НА САМОМ ДЕЛЕ СУЩЕСТВУЮТ... ▲ Изображение черной дыры М87. Любая ма- терия или свет, пересекающие границу черной области, ис- чезают навсегда. Красная и жел- тая зоны пред- ставляют собой диск перегре- того вещества, поглощаемого звездой. Нали- чие более яркой желтой области объясняется быстрым враще- нием диска.
РАЗРЫВЫ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ Астероид Массивные космические тела деформируют про- странство и время («ткань» Вселенной з понимании Эйнштей- на) подобно тому, как положенный на рас- тянутую ткань груз от- тягивает ее вниз. Земля деформирует «ткань» простран- ства-времени, создавая вокруг себя «полость». Если астероид летит на до- статочном удалении от планеты, он не сбивается с пути (желтая стрелка), но стоит ему оказаться на краю ямы, как его тут же потянет вниз (оранже- вая стрелка), и он упадет на Землю. Черная дыра (а она несравнимо более массивная, чем Земля) значительно сильнее деформирует пространство- время, так что астероид попадает уже в бездонный колодец. Даже у света, с которым ничто не может сравниться по скорости, не хватит силенок, чтобы вырваться из этой ловушки. STEPHANE JUNGERS так близко от Земли, что траектория его полета отклоняется, и он начинает падать на поверхность нашей планеты. Ничего удивительного, скажешь ты, это земная гравитация заставила астероид «свернуть в сторону». Однако если посмотреть на Вселенную глазами Эйнштейна, то ситуация бу- дет иной: астероид всё время движется по прямой, но в пространстве, искривленном массой Земли. БЕЗДОННЫЙ КОЛОДЕЦ В ПРОСТРАНСТВЕ-ВРЕМЕНИ Всё происходит так, как если бы асте- роид попал в невидимую воронку, на дне * 9 которой находится Земля. Если скорость небесного гостя недостаточна, чтобы про- * * 4 скочить мимо, он начинает кружиться iWe'4 \ по «стенкам» воронки и в конце к к концов сваливается на дно, 1 то есть... на нашу планету! I Зачем нужно было придумывать // такие сложности? Дело в том, г что еще в 1666 году английский физик Исаак Ньютон заметил, что все тела притягиваются друг к другу. И 250 лет физики ломали головы - откуда берется сила, притягивающая один объект к дру- гому? Согласись, если Земля и астероид из на- шего примера никак не связаны — между собой, то без теории искривленного пространства невозможно понять, что заста- I вило астероид упасть на Землю. Иными словами, модель искрив- ленного пространства объясняет и природу гравитации. Но Эйнштейн, разгадав тайну (црямввн взаимного притяжения тел, на этом не остановился. Воспользовавшись своими урав- нениями, он решил посмотреть, что же будет, если сосредоточить в одной точке пространства колос- сальную массу. Вывод был таков: это равносильно рытью космического колодца, настолько глубокого, КАК НАЙТИ ЧЕРНУЮ ДЫРУ Г И СДЕЛАТЬ ЕЕ СНИМОК Лучшее доказательство существо- вания чего-либо - фотография, но иногда сделать ее бывает весь- ма трудно. Первая черная дыра Лебедь Х-1, которую удалось обна- ружить, расположена на расстоя- нии 6100 ВШЯНУЯТЯ от Земли, вне досягаемости даже самых мощных телескопов. Следует от- метить, что сфотографировать можно исключительно сверхмас- сивные черные дыры, и то лишь тогда, когда они заняты поглоще- нием звезды или газового облака. В этом случае материя, вращающа- яся и исчезающая в чреве черной дыры, испускает мощное излуче- ние, наблюдаемое нами в виде радиоволн. Именно это последнее сверкание погибающей материи, а вовсе не саму черную дыру, ста- рались отыскать астрономы. И п прошлом году добились свое- го. Сотни исследователей по всей планете включились в эту работу. С помощью сети из девяти теле- скопов они создали один гигант- ский виртуальный телескоп диа- метром 9000 км (теоретически, такой прибор позволяет жителю Нью-Йорка читать газету в руках парижанина!) и, объединив все итоговые данные, получили изображение черной дыры галак- тики М87. Теперь на очереди «фо- топортрет» Стрельца А, черной дыры, спрятавшейся в самом серд- це нашей галактики (см. с. 07). ЧЕРНАЯ ЗВЕЗДА В ЧЕРНОМ КОСМОСЕ- что абсолютно ничто не сможет подняться вверх по его «стенкам» и обрести свободу. И даже свет, не имеющий себе равных по скорости во Вселен- ной - 300 000 км/с, - не сможет вырваться оттуда. Легко представить, в какое волнение пришли астрономы после подобного заяв- —ления! Многие из них возмутились: I это всё - теоретические рассужде- I ния, и если кто-то утверждает, что I черные дыры существуют, то пусть I покажет их всем! Только вот лю- в бопытно узнать, как это удастся, П раз сказано, что из них ничто __________I не в силах вырваться, даже —свет... Тем не менее, нашлись и те, кто верил в правоту Эйнштейна, и сре- ди них - американский физик Джон Арчибальд Уилер который в 1968 году предложил называть таинственные небесные тела «черными дырами». Астрономические наблюдения вселяли оптимизм. Что с того, что объект теоретически невидим, » ТЕРМИНал расстояние, кото- рое свет преодоле- вает за один год, то есть около 9500 миллиардов кило- метров. / «В ТЕРМ И Нал ||П I __________“ВИД электромагнитных волн, аналогичных видимому свету. . Но фотоны рент- геновского излу- чения обладают • гораздо большей энергией, чем фотоны света. /
загадочный космос юный эрудит си / гоаа I РОЖДЕНИЕ МОНСТРА термоядерной реакции ® он же воздействует каким-то образом на окружающие объекты, а значит, его местона- хождение всё-таки можно «нащупать»! В 1971 году внимание исследователей привлекла звезда в со- звездии Лебедя, очень быстро вращавшаяся вокруг скрытого от глаз сверхмассивного объекта и ис- пускавшая мощный поток рентгеновских лучей . ЗВЕЗДНЫЙ ПЫЛЕСОС Естественно, логично было предположить, что таин- ственным объектом является не что иное, как черная дыра. Именно она притягивает к себе материю вращающейся ИХ ТАК и ОНИ ТАКИЕ РАЗНЫЕ— Черные дыры звездной массы - самые распростра- ненные. В одном лишь Млечном Пути, насчитываю- щем 250 миллионов звезд, их около 100 миллионов. Такие черные дыры образуются из обычных звезд, но очень крупных, как минимум в 10 раз более мас- сивных, чем Солнце. Когда такая звезда умирает, то есть у нее выгорает основная часть термоядерного «горючего», она становится заложницей всемогущей силы гравитации. Рано или поздно эта звезда «обру- шивается» внутрь себя, сжимаясь так плотно, что об- разуется черная дыра диаметром всего лишь несколь- ко сотен километров. Материя, уплотненная 0 Звезда представляет собой раскаленный газовый шар внутри которого происходит постоянная борьба между силой гравитации, заставляющей газ опускаться к центру, и энергией 1!Ж!ИВИ!ВИ»ШЯ1ВИ. которая всё время взбалтывает этот газ. Обычно сила притяжения и сила выталкивания уравнове- шивают друг друга. Но когда вещество, уча- ствующее в термоядерной реакции, заканчи- вается, гравитация начинает побеждать (синие стрелки). Сила гравитация тянет материю звезды к ее центру. вокруг нее звезды, вызывая сильные всплески рентгеновского излучения. Всё сошлось как нель- зя лучше! Так, Лебедь Х-1 стал первой официально признанной черной дырой. Хотя и небольшой по размеру, с радиусом всего лишь 44 км, зато весь- ма увесистый - в 15 раз более массивный, чем Солнце. Стой поры большинство астрофизи- ков, наконец, поверило в существование этих невидимок. Затем обнару- в результате подобного сжатия, не имеет ничего общего с той материей, которую мы знаем. И хотя черных дыр такого типа очень много, их весьма трудно заметить, ведь они совсем небольшие. Лишь те, что находятся поблизости от живой звез- ды, могут выдать свое присутствие из-за нехорошей привычки воровать газ у сво- ей соседки. Вот это втягивание газа внутрь черный дыры и сопровождается выделением большого количества энер- гии, которое можно увидеть издалека. @ Звезда обрушивается внутрь. За одну десятую долю секунды железное ядро ги- гантской звезды (а в процессе завершающих термоядерных реакций образуются лишь атомные ядра группы железа) сжимается так, что становится в 100 раз меньше: его радиус сокращается с нескольких тысяч до несколь- ких сотен километров. Иногда внешние слои звезды отскакивают от чересчур плотного ядра, и происходит взрыв, который астроно- мы называют вспышкой сверхновой. @ Как бы там ни было, уже ничто не в силах остановить коллапс звезды, и та сжимается до та- кой степени, что обра- зуется черная дыра диа- метром не более нескольких сотен киломе- тров. Слои газа, отбрасываемые в стороны. Черная дыра ® Сверхплотное железное ядро.
СВЕРХМАССИВНЫЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ЧЕРНЫЕ МИКРОДЫРЫ ТЕРМИНал рзЯщшя -про- цесс, при котором легкие атомные ядра объединяют- ся в более тяже- лые. При этом объединений вы- деляется очень много энергии. . Атом состоит. изИДМ с| НЯ (положительно заряженными частицами) и (электрически нейтральными), вокруг которого вращаются |В!ЯЯ ЯВИМ (отрицатель- но заряженные частицы). ./ С ними лучше не шутить, уж боль- но они тяжелые! Чтобы стать чле- ном клуба сверхмассивных чер- ных дыр нужно весить минимум в миллион раз больше Солнца. Но зато и найти их легче осталь- ных: считается, что в центре каждой галактики имеется одна такая великанша. Та, что находится в нашем Млечном Пути, называется Стрелец А (или сокращен- но — Sgr А). Ее масса в 4,3 миллиона раз больше солнечной, но Стрелец А просто малышка в своем семействе’ Осо- бенно, если сравнить с черной дырой Холмберг 15А, которая в 10 000 раз массивнее Стрель- ца А. На сегодняшний день Холм- берг 15А - рекордсмен по массе, она притаилась в центре галакти- ки, удаленной от нас на расстоя- ние 700 миллионов световых лет. Как же образуются подобные чер- ные дыры? Какую роль играют они в галактиках? Вопросов оста- ется еще очень много. ◄ Рентгенов- ское излучение Стрельца А, пожирающего газовое облако (красный цвет), позволяет за- фиксировать месторасполо- . жение черной , дыры (показано стрелкой). ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ Этих малюток не обязательно высматривать на небе, так как они рождаются и на Земле! Когда элементарные частицы на достаточно большой скорости врезаются друг в друга, в точке их столкновения создается высокая концентрация энергии, вполне достаточная для образования черной дыры. Правда, микро- скопической, меньше самой малой из элемен- тарных частиц. Именно такие столкновения постоянно происходят в Большом адронном коллайдере (сокращенно БАК), ускорителе заряженных частиц, сооруженном под землей в районе франко-швейцарской границы. На вопрос, действительно ли в нем образуются черные микродыры, со всей определенностью ответить сложно, по- скольку жизнь их чрезвы- чайно коротка: по расче- там ученых, она длится 10’26 доли секунды (или, иначе, через 0,00.. .1 се- кунды, с 25 нулями после запятой!). Слишком бы- стро, чтобы ученые смог- ли увидеть, как эти малы- ши проглатывают окружающую материю, или хотя бы просто за- фиксировать частицы, оставшиеся после их рас- пада. ТЕРМИНал I Ускоритель заряЧ женных частиц Д устройство, позволяющее «разбивать» мате- рию для изучения составляющих ее элементов. Уче- ные анализируют энергию, выделя- ющуюся при стол- кновении элементарных частиц стараясь найти в ней следы других частиц. А есть ли черные дыры, слишком лег- кие, чтобы попасть в группу сверхмас- сивных, но тяжелее тех, что относятся к представителям дыр звездной мас- сы? То есть в нескольких тысяч сол- нечных масс? Пока таких обнаружено не было, однако астрофизики подозревают, что они скрываются в шаровых скоплениях, - в областях космоса, где звезды очень близко рас- полагаются друг к другу. И они могут появиться в результате слияния нескольких черных дыр звездной массы, образовавшихся в результате смерти расположенных по соседству крупных звезд. Поиск продолжается... ▲ Среди мил- лионов звезд скопления NGC 3201, весьма веро- ятно, скрыва- . ются черные дыры... GREGOIRE CIRADE
удивительные животные ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОТ / 2080 МИМ мим Перед таким жалоб- ным взглядом разве устоишь? Чтобы продемонстрировать 1 подобное выражение морды, у собаки имеются две мышцы, отсутствующие у их ближайших родственни- ков — волков. 1/1 не надо наивно думать, что это проявление печали, животное просто манипулирует человеком! □м Карин Пейриер ▼ У волка нет мышц, позволя- ющих изобра- зить вид «поби- той собаки». Ш1-К Ну какая прелесть! Взглянет песик на тебя просящим взглядом, широко раскрыв глаза и приподняв бровки, и ты уже растаял. И с дивана не сгонишь, и угощением побалуешь, и посюсюка- ешь-поиграешьс ним... Да что там говорить, жалобный взгляд - неот- разимое оружие собаки. Причем фирменное. Даже их двоюрод- ные братья волки не способны повторить такой взгляд. Группа исследователей из Портсмут- ского университета (Велико- британия) под руководством Джулианы Камински, специалиста по эволюции взаимоотношений между людьми и собаками, провела исследование, в результате которого выяснилось, что у собак, будь то лабрадоры, немецкие овчарки или чихуахуа, по- добное выражение глаз возникает благодаря двум особым мышцам, отсутствующим у волков. Первая из них позволяет заметно приподнять внутренние концы бровей (по обе стороны носа), а вторая, присутствующая у всех рассмотренных пород, за исключением хаски (генетически более близкой к волкам по сравнению с другими), широко рас- крывает глаза, оттягивая внешние края век кушам. Совместная работа обеих мышц и создает столь уми- лительный образ. РЕЗУЛЬТАТ ОДОМАШНИВАНИЯ Жалобный собачий взгляд действительно эффективно влияет на людей: проведенное в 2013 году исследование показало, что чем чаще собаки его используют, тем быстрее их забирают из питомников и при- ютов. Так, согласно статистике, жи- вотным, приподнимавшим брови 2,5 раза в минуту во время визита посетителей, приходилось ждать в среднем 50 дней пока кто-то их не забирал, а вот собаки-хитрецы, демонстрировавшие жалоб- ный вид в три раза чаще, примерно на 28-й день покидали приют в сопровождении новых хозяев. Исследователи проверили и другие собачьи уловки, позволяющие привлечь к себе внимание: виляние хвостом, высовывание языка и т. п., однако про- сящий взгляд остался вне конкуренции. Тот факт, ТЕРМИНал Биологическая эволюция - сово- купность механиз- мов, с помощью которых живот- ные и раститель- ные виды приспосаблива- ются к условиям и изменениям окружающей среды. > ТЕРМИНал Гены - своего рода химические программы, задающие форми- рование и даль- нейшее функци- онирование живого существа. Половина генов достается от отца, а другая - от матери.
овчарка) ▲ ► Припод- нятая бровь и широко рас крытые глаза что мышцы, ответ- ственные за принятие вида «побитой собаки», отсутствуют у вол- ков, не может не вызывать удивления, ведь все нынешние собаки происходят от доисторических серых волков, одомашненных 33 тысячи лет назад (впрочем, насчет этой цифры у ученых нет единого мнения). Как это про- изошло - не важно, то ли сыска- лись непугливые волки, которые сами подружились с людьми, толи люди нашли и прикормили волчат. Главное, что самые смир- ные и послушные животные стали жить с людьми и давать потом- ство. Поскольку характер частично записывается в ге- нах, их детеныши, видеть бел из склеры. Соба большинства пород имеют в своем аре ле этот про- сящий ВЗГЛ5 (вверху - 6; буль, а спра в свою очередь, тоже отличались хорошим нравом. Так постепенно, из поколения в поколение, шел естественный отбор в результате которого рядом с человеком появилось животное, преданное своему хозяину и всегда готовое защитить его. Вольно или невольно наши предки прове- ли генетическую селекцию, превратив злоб- ных диких волков в добродушных собачек. ЧЕМ ЧАЩЕ ВОЗНИКАЕТ подобный ВЗГЛЯД, ТЕМ СКОРЕЕ СОБАКУ заберут 1/13 ПРИЮТА. ПОМОГАЕТ? НАДО СОХРАНИТЬ! Значительно позже у собак сформировались, помимо послушания, и другие нужные человеку качества: охотничий талант, умение стеречь дом и помогать пастуху охранять стадо, а также быстрый бег, размер и шерстный покров на любой вкус... иными словами, появились различные со- бачьи породы. Жалостливый взгляд также является результатом подобной селекции. Но каку собаки могли появиться две до- полнительные мышцы? Всё дело в эволюции. В период внутриутроб- ного развития живого организма нередко случается, что в гены закрадывается ошибка. Например в набор мышц головы. Вот и рож- дается на свет существо с мышцей, которой не было у его пред- шественников. Такое на протяжении веков могло происходить неоднократно, как у собак, так и у волков. Но чтобы «анатомическая аномалия» закрепилась у потомства, еобходимо, чтобы она давала ее об- ладателю какое-то преимущество, по- зволяла лучше приспосабливаться к жизни и иметь более многочисленное потомство, которое затем передаст полезную новинку следующим поколениям. Волку в его есте- ственной среде обитания две новые мимические мышцы совершенно ни к чему, вот и они не получили развития. Зато у со- бак, как и у всех домашних животных, отбор происходил под влиянием человека: именно он выбирал, кому следовало жить и кому как размножаться. И трогательный просящий взгляд сработал на полную катушку! Ряд исследователей считает, что люди давно и настойчиво отбирали именно таких животных, и что умение подластиться це- нилось наравне с послушанием. На первый взгляд, подобное утверждение кажется сомнительным. Древние люди наверняка ценили собак за их рабочие достоинства,
удивительные животные ЮНЫЙ ЭРУДИТ □Л /2020 • ТЕРМИНал Этолог изучает поведение живот- ных в естествен- ной среде обитания, а также их взаимоотноше- ния с другими животными и людьми. ДВЕ МЫШЦЫ, КОТОРЫЕ МНОГОЕ МЕНЯЮТ Сравнивая лицевую мускулатуру собак пяти разных пород - ла- брадора; чихуахуа, бл адхаун да, немецкой овчарки, сибирского хаски, а также дворняжки - и четырех волков, исследователи обнаружили у собак две допол- нительные мышцы, участвующие в создании жалобного взгляда. Первая высоко приподнима- ет внутренний конец брови. Вторая (□) расширяет глаза, подтягивая веко к уху. Во всём остальном мышечное строение волчьих и собачьих морд абсо- лютно одинаково. SANDRINE FELLAY а уж про «милоту» им было задумываться некогда, да и незачем. Почему же тогда жалобный взгляд всё-таки сумел растревожить суровую душу наших далеких предков? По всей видимости, он воз- действует на людскую психику, причем, без ве- дома человека! Во-первых, «жалобный взгляд» увеличивает размер глаз собаки. А как известно, большие глазенки на маленьком личике - типич- ная черта человеческих младенцев. Во-вторых, поднятие уголков бровей характерно для выраже- ния лица в минуты грусти (см. фотографию внизу). Очевидно, мимика собаки вызывает в нас чувства, которые мы испытываем по отношению к ребенку или к человеку, попавшему в беду, а вслед пробуж- ки: запах, позу. Но собаки приспособились к нам: эксперименты показали, что щенки инстинктивно ищут взгляд человека, тогда как прирученным волчатам нет никакого дела до выражения нашего лица. И мы обмениваемся с собаками взглядами точно так же, как между собой. А взгляд «побитой собаки» очень напоминает наши собственные мимические реакции: и приподнятая бровь, и широко раскрытые глаза... Среди всех видов мле- копитающих мы единственные, у кого всегда видна склера (так по-научному называют белки глаз). И когда мы замечаем «такие же» глаза у собаки, когда та приводит в действие две вышеуказанные мимические мышцы, то невольно очеловечиваем даются сострадание и желание помочь. ее взгляд. И нам начинает казаться, что мы понима- ► У человека движение бре вей сигнализи- рует об эмоциях (в данном слу- чае - грусти). И по аналогии те же эмоции приписывают и собаке. ЕЩЕ НЕИЗВЕСТНО, КТО КЕМ КОМАНДУЕТ Есть и еще одно важ- ное обстоятельство: собака пользуется приемом, который на- ходится на вооруже- нии у человека - за- глянуть в глаза своего визави, чтобы извлечь из них информацию о его чувствах и на- мерениях. Животные обычно предпочитают другие подсказ- ем друг друга без всяких слов. Короче говоря, собаки умело манипулируют нами! Они прекрасно понимают, что человек распоря- жается миской с едой! Этологи категорично утверждают, что какая бы бесконечная грусть не читалась на морде, собака в это мгновенье нисколько не грустит. И доказательством тому служит простой факт: в отсутствие людей или в компании сородичей такого взгляда у со- бак никогда не возникает. Только когда рядом человек! Животное научилось пользоваться своей жалобной гримасой, чтобы привлечь к себе внимание, добиться того, чтобы его вы- вели на улицу погулять или дали наполненную едой миску. А иногда и задобрить, если оно видит, что мы на него сердимся. Да, собака ловко манипулирует нашими эмо- циями. И как ни удивительно, но человек сам, одомашнивая собаку, обучил ее пускать в ход этот прием психологического воздей- ствия.
просто о сложном юный эрудит си / гоао • Откуда берутся мушки в глазах? СЛуГГуРЫ РАЗНОЙ фОРПЫ, появляющиеся 8 Л0Л£. НАШЕГО ЗРЕНИЯ, _ НАЗЫВАЮТСЯ ГИОЛЕЗОПСИЕЫ. они гогут ИГЕТЬ ВИЛ ПЯТЕН, ТОЧЕХ ИМ ТруЫОЧЕЛ. фИГуРЫ НЕ ЯВЛЯЮТСЯ ОПТИЧЕСКОЙ ИЛЛЮЗИЕЙ, УТО РЕАЛЬНО СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТЕЛА. ОНИ ГРЕЛСТА&МЮТ СО&ОЧ СОРИНМ... .ПЛАВАЮЩИЕ. В ГЕМО^РАЗНОГ СТЕ^ЛОВИЛНОГ ТЕЛЕ. ГЛАЗА. ГуШМ ЧАЩЕ ВСЕГО ЯВЛЯЮТСЯ В ПЕРИОЛ УСТАЛОСТИ ИМ СТРЕССА. & FABCARO
а что если... юный эрудит си / гого . h )МАРЫ? ДА ОТ НИХ ОДНИ НЕПРИЯТНОСТИ! /ИМИСЬ, ЛОРОГМ вспомни о вд^ноан БИОДОГИНЕШГО РАЗНООБРАЗИЯ! Холодными зимними вечерами так приятно думать о солнечном лете! Пожалуй, единственное, что омрача- ет это прекрасное время, — комары, которые кусают нас в лесу, у реки и даже в городской квартире! сп»* Титуан Корле Представь, что некий волшебник взмахнул своей палочкой, и со всего земного шара мигом исчезли комары. Такое действие определенно вызовет всеобщее ликование под крики «ура!». Навсегда уйдут в прошлое ночи, когда то и дело слышишь, раз существует такое неис- числимое количество комаров, значит, они для чего-то нужны! Всё правильно: они служат про- питанием великому множеству живых существ, как взрослых особей, обитающих как кровососы зудят в темноте, можно с облегче- нием забыть о расчесанных укусах и о вонючих инсектицидных таблетках! А главное - разве в воздухе - так и их личинок в воде (см. схему внизу). Поразмышляй над словами одного амери- канского специалиста, подсчитавшего, что общий не радостно сознавать, что человечество из- бавилось от самого опасного существа в мире. Эти маленькие противные твари рода Anopheles или Aedes являются переносчиками малярии, желтой лихорадки, лихорадки денге, вирусов Зика и Чикунгунья, уносящих ежегодно более 725 000 человеческих жизней! ПРАЗДНИК, ДА И ТОЛЬКО! Впрочем, давай немного подумаем... Не слиш- ком ли рискованно уничтожить одним махом 3500 видов насекомых, особенно если учесть, что некоторые из них обитают на Земле уже добрую сотню миллионов лет? В конце концов, существуют лишь 200 видов комаров - любителей полакомиться человеческой кровью, а среди них всего лишь полдюжины, не больше, виноваты в распространении болезней. Не забудем и том, что кровожадностью отличаются исключительно самки, а самцы довольствуются нектаром цветов. И первый вывод напрашивается сам собой: не- которым растениям, например орхидее американ- ских болот Platanthera obtusata, чье опыление чуть ли не полностью зависит от комаров, явно не по- здоровится. А ведь признайся, что по-комариному тонкий голосок здравого смысла в твоей голове наверняка подсказывает тебе простую истину: вес комаров одной лишь Аляски, на севере КРУГЛОСУТОЧНАЯ ЗАКУСОЧНАЯ Лягушка-бык Птица Лягушка Головастик Летучая мышь Водное насекомое Равнокрылая стрекоза и ее личинки Насекомоядная рыба Разнокрылая стрекоза и ее личинки Взрослый комар Личинка комара
PLUTTARK американского континента, составляет приблизи- тельно 50 000 тонн! Прорва! Легко представить, что произойдет, если все комары вдруг исчезнут! Комары - благо их много и ло- вить их легко! - излюбленная еда множества птиц, земновод- ных (жаб и ля- гушек), летучих мышей и даже насекомых, таких, например, как стрекоза. А водяные ли- чинки комаров служат пищей рыбам и земно- водным. Комар поистине пре- красен! ПРОФИ ПО ОЧИСТКЕ А ведь есть еще и другая сторона вопроса. Личинки комаров по своей прожорливости за- нимают главенствующее место в экосистемах: питаясь гниющими листьями, трупами насекомых UJ ЛИБО ОТ НИ* УВЕГАЮТ, ЛИБО их СЪЕДАЮТ. и другими отходами жизнедеятель- ности, они очищают водоемы, в которых обитают. Кроме того, взрослые насекомые участвуют в важ- ном биологическом цикле: содержащийся в их экс- крементах азот способствует росту растений... Что ж, как говорится, снявши голову, по волосам не плачут! Раз мы захотели мир без комаров, давай до конца осознаем, к чему приведет наше желание. Отправимся в малонаселенную Арктику, где послед- ствия не заставят себя долго ждать. На обширной территории от канадских лесов до сибирской тундры несметные комариные полчища играют определяющую роль в сезонных миграциях. Для перелетных птиц они служит столовой со швед- ским столом - ешь не хочу! Да и стада оленей вынуждены передвигаться, спасаясь от атак крово- сосущих насекомых. Не будет комаров - исчезнет и стимул, заставляющий мигрировать оленьи стада. А ведь олени взрыхляли копытами землю, паслись и служили добычей для крупных хищников (волков, медведей), значит, эколо- гическое равновесие всего района будет нарушено. Впрочем, в осталь- ном мире особой паники вроде бы не наблюдается. И хотя мы уже говорили о важной роли комаров в теплых странах, их исчезновение мало что изменит. Дело в том, что изначальная родина комаров - Юго-Восточная Азия, а оттуда они потом расселились во все пригодные для их жизни уголки Земли. Значит, их новым домом стали вполне устоявшиеся экосистемы, которые прекрасно существовали и до того, как в них появились комары. КТО НА НОВЕНЬКОГО? Прибыв на новую территорию, комарам пришлось делить среду обитания с другими насекомыми, игравшими здесь аналогичную роль. Поэтому, если события пойдут вспять и комары исчезнут, то можно не сомневаться, что вакантное место, оставшееся после ухода комаров, тут же займут другие виды. Какие имен- но? Хороший вопрос! В лучшем случае это будут хирономиды, безобидные комарики, не представ- ляющие угрозы для нашего здоровья. Впрочем, не исключено, что победят culicoides> а попросту мокрецы - ты наверняка знаешь этих мелких мушек, чьи укусы в самые нежные части тела-заушами, возле глаз, так досаждают летними вечерами. У этих насекомых самец также питается цветочным нектаром, в то время как самка охоча до человеческой кровушки. Впрочем, мокрецы не являются переносчиками смертельно опасных болезней, что уже большое облегчение! Однако, с другой сторо- ны, они ведут себя куда агрессивнее комаров. Да и укус намного более болезненный, а если его расчесать и расцара- пать, то велик риск зане- сти в рану какую-нибудь инфекцию. Короче, мир так устроен, что, из- бавившись от комаров, мы нисколько не облег- чим себе жизнь! ин ^ТЕРМИНал Экосистема - природная среда и обитающее в ней сообще- ство взаимосвя- занных видов живых организ- мов (животных, растений, грибов ит.д.).
техника третьего тысячелетия юный эрудит oi / soar Электросамокаты, электр о велосипеды и элек- тромобили — этим уже никого не удивить. А слы- шал ли ты что-нибудь про электрические само- леты? Скорее всего - нет. Более того, на первый взгляд кажется, что сама идея такого транспор- та может прийти в голову только какому-нибудь фантазеру, не знакомому с физикой. SOLARIMPULSiE google com/+solarimpul& е озьмем, к примеру, самый распростра- ненную модель в мире - маленький (взлетная масса не более 1,2 т) четырех- местный самолет «Cessna 172», и попро- буем заставить его работать на электричестве. Для этого нам придется заменить дви- гатель «Сессны» на электро- мотор а вместо бензобака установить аккумуляторные батареи (не цеплять же к самолету провода!). Сколько аккумуляторов потребуется, чтобы на борту самолета оказалось такое же количество энергии, какое давало топливо в баках? Давай посчитаем. От одного килограмма топлива можно получить в 20 раз больше энергии, чем способен запасти аккумулятор такого же веса. Так как баки нашей «Сессны» вмещают 211 литров бензина, то нам придется уместить в этом самолетике более четырех тонн аккумуляторных батарей. Да он не то что не взлетит, он развалится под таким весом! А если взять вместо батарей фотоэлементы? Двигатель «Сессны» развивает мощность 160 л ИДЕЯ ЛЕТАТЬ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕ- СТВА НЕ Т АК АЯ УЖАБСУРДНАЯ. или 117 кВт. Вооружившись справочником, мы вы- ясним, что такую мощность способны обеспечить фотоэлементы, общей площадью не менее... 750 м2. Да это половина хок- кейной площадки! И тем не менее, самолеты на электротяге существуют! Разумеется, это не какие-то переделки стандартных мо- делей, а экспериментальные , разработки, в основном - беспилотники, но уже фак- I том своего существования они доказывают - идея летать с помощью электричества не такая уж абсурдная. Сейчас мы расскажем о двух наи- более интересных конструкциях - настоящем электросамолете и летательном аппарате, в ко- тором используется весьма необычный эффект. OMEGA SOLVAY
Schindler V ; welcomes S/2 in Cnh
техника третьего тысячелетия ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОТ / 2020 • СОЛНЕЧНЬ IE ИМПУЛ ЬСЬI Вокруг света без бензина? Легко! 1999 году швейцарец Бертран Пиккар в паре с английским летчиком Брайаном Джонсом совершил беспосадочный перелет вокруг света на аэростате. Перелет длился 20 дней и 19 часов, за это время аэростат Бертрана пролетел 45,5 тыс. км. Правда, финиш оказался не в том месте, откуда началось путеше- ствие. Но на это никто и не рассчитывал, ведь воздушный шар несут атмосферные потоки, и воздухоплаватель мо- жет регулировать на- правление полета только одним способом: под- нимать или опускать ша^ стараясь попасть в струю воздуха, движущуюся в нужном направлении. ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕЛЕТА «SOLAR IMPULSE 2» 75 км/ч Средняя скорость. 15 л.с. Средняя мощность, рас- ходуемая двигателями. 11 655 кВт/ч Количество энергии, полу- ченной фотоэлементами. 216 км/ч Максимальная зафиксиро- ванная скорость. 8 887 м Максимальная высота полета. 117 ч. 52 мин. Максимальная длитель- ность одного перелета. ДЕРЗКАЯ ИДЕЯ Мы можем предположить, что во время этого рекордного путешествия в голове у Бертрана Пиккара возникла примерно такая мысль: коль скоро воздушный шар движется благодаря солнечной энергии (ведь это Солнце нагревает ат- мосферу, вызывая перемещение воздушных масс), так почему бы не использовать энергию солнеч- ных лучей для вращения пропеллера самолета, установив на него фотоэлементы? Плюсы такого решения очевидны. Мало того, что полет на таком самолете не будет зависеть от капризного ветра и не загрязнит атмосферу вредными выбросами из двигателя, так еще и не потребует ни капли горючего! Весомый аргумент, ведь примерно треть суммы, которую сегодня отдает пассажир за свой авиабилет, уходит на оплату топлива! Надо заметить, что электрические само- леты появлялись и раньше. Например, в 1981 году легкий самолетик «Solar Challenger», больше похожий на пла- нер перелетел пролив Ла-Манш, разделяющий Францию и Англию. Пропеллер этого самолета вращался электродвига- , телями общей мощно- стьюбл.с., питание / Бертран Пиккар (слева) и Андре Боршберг (спра- ва) - участники кругосветного перелета на «Solar Impulse 2». ТЕРМИНал Стратосфера - ' слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. ТЕРМИНал Батискаф - автономный под- водный аппарат, позволяющий исследователям опускаться на большие глу- бины. ▼ Место пилота,
СЕМЕЙНЫЕ ТРАДИЦИИ дг*я которых обеспечивали 16 тысяч фотопанелей, установленных на крыльях и корпусе. вейцарцу Бертрану Пиккару было с кого брать пример. Его дед Огюст Пиккар - всемирно известный исследователь, изобретатель стратостата (на котором Огюст впервые в истории достиг 1ЖЯЯЯПНЯЯ. поднявшись на 16 км над Землей) и ЕЯИЯЯнИ. Отец Бертрана, океанолог Жак Пиккар в 1960 году погрузился на этом батискафе на дно Марианской впадины (см. с. 30) - самого глубокого места в океане. Бертран Пиккар продолжил семейные традиции. Учась в медицинском институте, он заинте- ресовался полетами на мотодельтаплане и стал чемпионом Европы, победив в соревнованиях по дельтапланеризму. Затем Бертран выиграл трансатланти- ческую гонку на воздушных шарах. А в 1997 году он пытается совершить то, что еще не удалось сделать никому, - облететь вокруг Земли на воздушном шаре. Увы, по техническим причинам ни эта, ни следующая попытка успехом не увенчались. Лишь в 1999 году Бертран Пиккар добился своего. ХИТРАЯ СТРАТЕГИЯ Разумеется, Бертран поставил перед собой максимально сложную цель - сконструировать электросамолет и повторить на нем кругосветный вояж. Но для этого предстояло решить несколько проблем. Как лететь ночью или в пасмурную по- году, когда света недостаточно для нормальной работы фотоэлементов? На аккумуляторах? Но чтобы обеспечить ночной полет, их должно быть чересчур много... Выход был найден в стратегии полета и в особенно- сти конструкции самолета. На непропорционально до 12,5 км. И, конечно же, приспособленной длинных кры- для спанья - полет не будет быстрым, и пилоту нужно отдыхать! Три с половиной года назад, в июне 2016-го года, цель была достигнута. Бертран Пиккар и Андре Боршберг, швейцарский пилот, по очереди сме- нявшие друг друга, облетели на электросамолете земной шар, совершив 16 промежуточных по- садок. Подумать только: 42,5 тысячи километров, 34 взлета и посадки, более 558 часов в небе - и на всё это не было истрачено ни капли топлива! НЕ БЫЛО MoeiHenn льях (размах - 63,4 м) и плоской верхней части фюзеляжа установили фотоэлементы, а вот запас аккумуляторов был небольшим. В дневное время самолет набирал максимальную высоту, при этом фотоэлементы не только питали электродвигатели, но и подза- ряжали аккумуляторы. Ночью накопленная аккуму- ляторами энергия расходовалась, а сам самолет снижался, то есть он двигался вперед, словно сани, спускающиеся с гигантской горы. Это красивое решение и помогло свести к минимуму число батарей. ПУТЬ К РЕКОРДУ Первые испытания модели, получившей название «Solar Impulse» - «Солнечный Импульс», произошли в 2010 году и полностью доказали жизнеспособ- ность конструкции - самолет пролетал без посадки 26 часов. Стало ясно, что теперь можно готовиться и к кругосветному перелету. Для этой задачи была построена новая модель - «Solar Impulse 2», немного большего размера, с увеличенной и гер- метичной кабиной, позволяющей летать на высоте ТОПЛИВА! ▼ Селфи над Сахарой. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ «SOLAR IMPULSE 2» Размах крыльев - 72 м (немногим меньше, чем у самого большого пассажирского самолета «Airbus А380») Длина - 22,4 м Вес - 2,3 тонны Количество фотоэлементов - 17 248 Силовая установка - 4 электродвигателя общей мощностью 70 л.с. Взлетная скорость - 36 км/ч Крейсерская скорость - 90 км/ч Вес аккумуляторов - 633 кг
I юный эрудит от / гого техника третьего тысячелетия Почти 60 метров пролетел во время испытаний этот экспериментальный самолет. Ему не нуж- но ни пропеллера, ни двигателя, а лишь, ионный ветер. !=□»> Оливье Февр РАЗГОНЯЯ ионы MACIEJ FROLOW POUR SVJ Идея этого необычного летательного аппарата была подсказана сериалом «Звездный путь». Стивена Барретта, в быту - поклонника знаменитой саги, а по про- фессии - инженера, работающего в Массачусетском технологическом институте, давно пленили по- казанные в фильме воздушные транспортные чел- ноки. Их главная особенность заключается в том, что они будто плывут по воздуху... без малейших усилий, без пропеллера и почти без шума. «Это на- вело меня на мысль, что в далеком будущем само- летам не понадобятся пропеллеры и двигатели, - поясняет Стивен Барретт. - Они будут напоминать шаттлы из «Звездного пути», бесшумно скользящие в небесной лазури». ПОЧТИ ЧТО ЛЕВИТАЦИЯ ! Но разве можно обойтись без незаменимых ныне двигателей, вращающих пропеллеры или выбра- сывающих из сопла горячую реактивную струю? Да, если воспользоваться эффектом Бифельда - Брауна, открытым в 1920-х годах изобретателем Томасом Таунсендом Брауном, когда тот еще учился в школе! Американский вундеркинд свято верил, что ему удалось найти принцип анти гравитации. Между прочим, явление, носящее его имя, до сих пор приносит немало удовольствия любителям науки, развлекающимся постройкой нехитрых конструкций, которые, при подаче тока высокого напряжения, чудесным образом зависают в воз- духе. Постоянно вспоминают о нем и те, кто верит в существовании НЛО. Ну а как иначе объяснить секрет передвижения летающих тарелок? Сторон- ники теорий о космических пришельцах убеждены: коварные правительства знают и об инопланетных гостях, и о транспорте, на котором они прилетели, но скрывают всё это от простых людей. Реальность, конечно, куда прозаичнее, но от этого не менее удивительна. Явление левитации объясняется возникновением настоящего ветра частиц, создаваемого электриче- ским током. Решив применить теорию на практике, Стивен Барретт построил модель самолета с разма- хом крыльев 5 м и весом всего лишь 2,5 кг (включая установленные аккумуляторы), под крыльями которого натянул сеть кабелей высокого напряже- ния (см. схему справа). В результате чего между передними кабелями-излучателями и приемными кабелями, расположенными в 6 см сзади, создается сильное электрическое поле, причем настолько мощное, что оно вырывает электроны из молекул воздуха, находящегося вокруг излучателей. Затем эти молекулы, превратившиеся в положительно заряженные ионы, резко отталкиваются полем в сторону приемных кабелей. Крошечные частицы несутся как болиды «Формулы-1», миллионы раз наталкиваясь на молекулы воздуха, оказавшиеся на их пути, увлекая их за собой и разгоняя всё ТЕРМИНал Левитация - спо- собность парить в пространстве, преодолевая гравитацию. ТЕРМИНал Напряжение по- казывает разность потенциалов меж- ду двумя точками электрического поля и выражает способность элек- тронов передви- гаться по нему.
Ион - электриче- ски заряженная частица, образо- вавшаяся из атома (или молекулы) при потере или, наоборот, присо- единении одного или нескольких электронов. Электрическим полем называется совокупность электрических сил, созданных заряженными частицами в опре- деленной точке Кабель- передатчик I Приемный т кабель г быстрее и быстрее. Всеобщее дви- г I жение частиц образует ветер направ- / ленный в сторону задней части само- I I лета. Сам же самолет, «отстреливая» назад ионы, испытывает воздействие, напоминающее ружейную отдачу, толкающее его вперед. И он летит! Долгое время считалось, что эффект ионного ветра слишком слаб, чтобы заставить двигаться аппарат весом более нескольких граммов. Однако уже первая попытка оказалась успешной. Испытания проходили в спортивном зале - единственном просторном закрытом помещении, которое удалось найти Барретту и его друзьям. И их летательный аппарат выжал максимум, преодолев всё доступное ему пространство - 60 метров. ТЕРМИНал ТЕРМИНал • Приемный кабель / М^екула воздуха • • ‘ Электрические поле Кабель-передатчик ....ЭлАтрический поток । / Ионы VI во время испытаний. И всё же на снимках видно, что построенный инженером Стивеном Барреттом беспилотник действительно летит по спортзалу. Можно разглядеть изогнутые концы крыльев (синего цвета) и понять, что аппарат не парит по воздуху, подобно бумажному самолетику, а целена- правленно движется благодаря производимому им электрическо- му полю (см. схему ниже). Посмотри на ряд фо- тографий - к сожале- нию, не самого высоко- го качества, ведь они сделаны • Под крыльями растянуты парные ряды элек- трокабелей. Каждый ряд состоит из кабеля- передатчика (спереди) и приемного кабеля (сзади). Когда по ним проходит ток, посередине возника- ет электрическое поле (желтый пунктир). • Попавшие в него молекулы воздуха (как пра- вило, азота) теряют электроны и становятся ионами. Электрическое поле придает им уско- рение, направляя их в сторону приемного кабе- ля (оранжевые стрелки). • На своем пути каждый ион сталкивается с миллионами других молекул воздуха, толкая их назад (серые стрелки), - это и есть ионный ветер. Сам же самолет, отбрасывая ионы, летит в противоположную сторону - вперед! ПОДГОНЯЕМЫЙ СОБСТВЕННЫМ ВЕТРОМ ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ p'-iiWHlWU МГТ ELECTRIC AIRACRAFT INITIATIVE НАСТУПАЕТ ПОРА ИОННЫХ БЕСПИЛОТНИКОВ? На старте, чтобы беспилотник взлетел, Барретту приходилось разгонять свой летательный аппарат с помощью этакой рогатки - натянутого эластичного жгута. Но затем именно ионный ветер заставлял маленький самолет пролетать более десятка раз на высоте человеческого роста, со скоростью 17 км/ч. «Пусть вас не смущает простота нашей мо- дели, ведь мы хотели лишь доказать, что ионные са- молеты могут летать, - признается Стивен Барретт. - Мы еще далеки от создания аппарата, способного выполнять различные практические задачи. Он дол- жен быть эффективнее, надежнее, должен летать дольше и под открытым небом». Тем не менее, ин- женер-конструктор уже размышляет над созданием новых ионных беспилотников. Почему бы, напри- мер не создать гибридный экономный летательный аппарат, сочетающий традиционный и ионные двигатели? И кто знает, возможно, маленький самолет, пролетевший 60 метров по спортивному залу, станет родоначальником семьи воздушных челноков будущего, подобных тем, что бороздили небо в «Звездном пути»!
страницы истории ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОТ / SOSO го ez]b- Михаил Калишевский ОТ рыцарей до солдат ВРЕМЕН НАПОЛЕОНА Почему на смену рыцарским доспехам пришел военный мундир? Средние века главной военной силой Европы, разделенной на множество мелких княжеств, стала тяжелово- оруженная рыцарская конница. А рыцари не носили военной формы. Ведь идея едино- образия и ранжира противоречила гордому рыцарскому духу. КОНЕЦ РЫЦАРСКОЙ ВОЛЬНИЦЫ У рыцарей все знаки различия заменял личный герб. Дружинники же и оруженосцы носили на одежде и доспехах либо цвета своего сюзе- рена, либо геральдическую фигуру, входящую в этот герб. Отличались, правда, рыцарские ордена (в данном случае речь идет о сообще- ствах рыцарей, а не о наградах), появившиеся в результате Крестовых походов. Можно вспом- нить белые плащи с красными крестами у рыца- рей-тамплиеров, белые плащи, но с черными крестами - у тевтонских рыцарей, а также красные плащи и белые восьмиконеч- ные кресты госпитальеров. Развитие военного дела в Европе в XIV-XVI веках, совершенствование уже существующего оружия (появление дальнобойного лука, арбалета) и изобрете- ние огнестрельного оружия совпало с началом формиро- вания в Европе национальных государств. Это резко изме- ТЕРМИНал Сюзерен - круп- ный земельный собственник-пра- витель, которому подчинялись вас- салы - более мел- кие феодалы, получившие от сю- зерена право на часть земли. 4 Наконечник стрелы специ- альной формы, пробивающий рыцарский до- спех. нило и вооруженные силы, и характер боевых действий. Истребление французской тяжело- вооруженной конницы английскими лучни- ками в битвах при Креси (в 1346 году), Пуатье (в 1356 году) и Азенкуре (в 1415 году) положило конец господству рыцарской кавалерии на поле боя. Вздорные бароны в тяжеленных доспе- хах, впрочем, легко пробиваемых стрелами и тем более пулями, стали больше не нужны. Теперь требовалась умелая, маневренная пехота, отлично организованная и дисциплинированная. Соответственно, и ее снаря- жение должно было стать легче, проще, более узнава- емым. А стало быть, и более единообразным. Битва при Креси. Использование мощных луков и арбалетов положило конец господству рыцарской кавалерии. г ▲ Пять ланд- скнехтов, гра- вюра Даниэля Хопфера. *
wr воины кэшика носили лепной занимались механизмом охраной власти- теля, но и выпол- организацией и жесточайшей дисциплиной, без- условно, являлась самым совершен- ным военным своего вре- мени. Тем не менее, у монголов тоже не существовало военной формы. За одним исключе- нием: в 1204 году, по указу черные доспехи и ездили на вороных конях. При этом они не только щего цвета должно было внушать трепет. Отдельные попытки ввести элементы униформы про- слеживаются и в средневековой Азии. Армия огромной импе- \ рии, созданной Чингис- ' ханом, с ее велико- няли роль \ органов госбе- зопасности. А «обмундирова- ние» столь злове- Чингисхана,был создан элитный корпус личных телохранителей - кэшик (от тюрского «очередь», «смена»), насчитывавший 12 тысяч человек. Так вот, КРЕСТЫ И ПЕРЬЯ Уже с начала XV века английские солдаты наши- вали на груди и спине красный крест, французы и швейцарцы - белый, а воины Священной Рим- ской империи - крест Святого Андрея или бур- гундский крест. Несколько позже начальники отрядов ландскнехтов (так называли германских наемников) стали стараться одевать своих под- чиненных более или менее одинаково. По цвету, преобладавшему в их костюме, эти отряды полу- чали иногда и свои названия, как, например, зна- менитый «Черный отряд», состоявший из конных СЕКЬЮРИТИ ЧИНГИСХАНА
^ТЕРМИНал Аркебузир - сол- дат, вооруженный аркебузой - ру- жьем, заряд кото- рого поджигался тлеющим фити- лем. > ►► аркебузиров. В 1506 году из швейцарских наемни- ков была создана Папская гвардия. Ее по праву можно считать старейшей армией мира, сохранившейся до наших дней, а ее солдаты до сих пор одеты в желто-сине-красные костюмы, пошитые по эскизам великого итальянского художника и скульптора Микеланджело. В1550 году первая «униформированная» часть появилась в Московии - это стрельцы Ивана Гроз- ного, имевшие самую настоящую военную форму: суконный кафтан (для каждого полка - своего цвета), шапка в цвет кафтана с меховой опушкой. Рядовые стрельцы имели алебарды, начальники - сабли, а также шитое жемчугом изображение коро- ны на отделанной дорогим мехом шапке. Несколько позже Грозный создал отряд опричников, одетых во всё черное. ^ТЕРМИНал Кираса-отфр. «панцирь» - на- тельная защита в виде металличе- ской пластины, вы- гнутой по форме груди и спины. Ко второй половине XVI века приобретает окончательный вид обмундирование и сна- ряжение элитных полков польской кавалерии - «кры- латых гусар», легендарных всадников в блестящих кирасах и шлемах с укреплен- ными за спиной «крыльями» из птичьих перьев. ШАГОМ МАРШ К УНИФОРМЕ! С годами тенденция к единообразию только уси- ливалась, особенно в ходе Тридцатилетней войны 1618-1648 годов. В армиях воюющих государств стали появляться части, носившие одежду одного цвета, но разных покроев. Зачастую переход на такую одежду происходил по инициативе коман- диров, верховные правители не заставляли солдат —1 ▼ Это не исто- рическая реконструкция, а современные швейцарские гвардейцы, служащие а Ва- тикане. своих армий носить какой-то особый костюм. Однако в частях, прославивших свои знамена на поле брани, ношение одежды определенных цветов стало устойчивой боевой традицией. И тем не менее почти всю первую половину XVII века разномастная одежда солдат европейских армий мало чем отличалась от гражданской одежды того периода. Типичный европейский во- енный напоминал знаменитых мушкетеров из романов Александра Дюма, какими мы их привыкли представлять по иллюстрациям и кинофиль- мам: широкополая шляпа с пышными перьями, большой белый воротник, кожаный колет (приталенная куртка без рука- ◄ Мушкетер. Иллюстрация из руководства «О правильном использовании мушкета для молодых и нео- пытных солдат» Якоба де Гейна. 1607 год. ◄ Русский стрелец или мушкетер. Иллюстрация из альбома «Одежды Рус- ского государ- ства». 1869 год.
«Перекличка после грабежа», картина Жана Вибера. Солдаты Тридцатилетней войны выгляде- ли и вели себя как какие-то разбойники. bob), заправленные в высокие ботфорты (сапоги с отворотами) штаны с разнообразным орнаментом, длинные волосы до плеч и остроконечная бородка- эспаньолка... От рыцарского доспеха сохранялась кираса, а шлем постепенно эволюционировал в каску. Однако даже такое минимальное брони- рование постепенно уходило из пехоты, оставаясь преимущественно атрибутом тяжелой кавалерии. ▼ Французская униформа вре- мен Людовика XIV. ПЫШНОСТЬ И ПЕСТРОТА Первенцем в деле полной унификации стала Фран- ция: «король-солнце» Людовик XIV требовал, чтобы на парадах маршировали в одежде одного цвета, одного покроя, с одинаковым числом пуговиц. Впервые такая униформа введена указом 1672 года. В результате солдат должен был носить длинный приталенный сюртук, под ним - короткий камзол, ▼ Рядовой, сер- жант и офицер Преображенско- го полка начала XVIII века. на ногах - узкие короткие штаны кюлоты, чулки и туфли с пряжками. Головной убор - черная тре- уголка. Для каждого рода войск устанавливались определенные цвета. Так, для гвардии основным цветом стал синий при красной подкладке и белых петлицах, для легкой кавалерии - серый с красным, для пехоты - серый. Французская униформа отли- ЯПОНИЯ: С ФЛАГОМ ЗА СПИНОЙ чалась изяществом и роскошью, каких украшений 1 ТЕРМИНал Галун - то же, что позумент, - золо- тая или серебря- । ная лента или тесьма, нашивае- мая на одежду. ,' ТЕРМИНал Плюмаж-укра- шение в виде опушки перьев на шляпе. только не было: галуны, плю- мажи, ленты, разноцветные об- шлага, воротники и отвороты... Высший шик демонстрировали офицеры в пышных париках и обшитых галуном треуголках с разноцветными перьями. Вскоре все европейские армии переоделись на французский манер. Правда, например шве- ды и пруссаки предпочитали более скромные мундиры. На рубеже XVII и XVIII веков, благодаря реформам царя Петра I, военная одежда средневековой Японии одежда воинов была более упорядочена, чем в тог- дашней Европе. Например пластинчатый самурайский доспех плотно переплетался шелковыми и кожаными шнурами различных цве- тов. Эта шнуровка сооб- щала о ранге воина, его доблести и воен- ных заслугах, а также обозначала его принадлеж- ность к роду. Глу бокие шлемы- каски, богато украшенные все- возможными рогами, пиками, и жутковатыми забралами- масками, одновременно и устра- шали врага, и говорили о высо- ком ранге своего носителя. В эпоху междоусобных войн XIV-XVII веков солдаты каждой из сражающихся провинций имели едино- образные доспехи и при- гпляли за спиной флажки определен- ного цвета и с опре- деленной комбина- цией иероглифов, обозначавшие соответствующий княжеский дом.
ЗйыИВк страницы ист°Рии ЮНЫЙ ЭРУДИТ 12/2019 • ►► европейского образца появилась и в России: пехота стала носить зеленые мундиры, кавалерия - синие, а артиллеристы - красные. Правда, кавалерия довольно долго выбивалась i из тесных рамок войскового единообразия. «Специализацию» всадников можно было определить по элементам амуниции, напри- мер тяжелую кавалерию -кирасир - покирасам и гребнистым каскам. Среди легкой конницы вы- делялись гусары в своих роскошных расшитых шну- рами доломанах и ментиках. А с конца XVIII века во многих армиях появляются уланы в польских шапках с квадратной тульей. В целом же в кавале- рии царило невообразимое многоцветье, которое, правда, не спускалось ниже полкового уровня - каждый кавалерийский полк всё-таки имел свой московского гренадерского полка 1790-х годов. ► Шляпа- треуголка с галунами. мундир. Тем не менее такая пестрота иногда приводила к недораз- умениям: когда, скажем, красномундирные британские пехотинцы принимали британских же, но одетых в синее, гусар за французов. НЕ СОЛДАТСКОЕ ДЕЛО XVIII век недаром называют Галантным веком. Под влиянием гражданской моды во- енная форма становится всё пышнее и вычурнее. Парики, правда, укорачиваются и заплетаются в косу, но сохраняют пышные «завитые» букли и остаются непременным атрибутом офицерского наряда. Солдаты тоже носят парики, правда менее У КАЖДОЙ СТРАНЫ СВОЙ ЦВЕТ МУНДИРА Унификация военной одежды началась с шарфов-перевя- зей, которые носили на поясе или через плечо. Их расцветку выбирал сам монарх, и поэтому она соответствовала цветам коро- левского герба. Так, датский король Христиан IV, вступая в Тридцатилет- нюю войну (1625), выбрал свои фамильные цвета - красный и жел- тый. Солдаты империи Габсбургов и испанцы заимели красные шарфы, французы - белые. Кстати, французские мушкетеры примерно тогда же получили свои похожие на пончо голубые плащи с белыми крестами. А вот шведский король Густав II Адольф имевший лучшую армию в Европе, не только ввел единый для всех синий шарф, но и организовал в своих войсках «зеленую», «белую» и «красную» бригады, «голубой», «зеленый» и «черный» полки. В Англии Кром- вель обрядил свою кавалерию в красные камзолы и оранжевые шарфы. В целом в Европе в первые десяти- летия XVIII века оформились основные цвета мундиров линей- ной пехоты, которые стали прочно ассоциироваться с армией конкрет- ной державы: во Франции - синий, в Великобритании - красный, в России - зеленый, в Швеции - темно-синий, в Аварии - белый, в Пруссии - иссиня-черный и чер- ный. Каждый полк имел свой цвет воротников, лацканов и обшлагов. качественные, но не повсеместно, чаще просто заплетая собственные волосы в косы. Впрочем, после побед Фридриха II, когда среди военных стало модно всё прусское, солдат заставляли пудрить голову на прусский манер и прицеплять над ушами букли. Всё это никак не способствова- ло боеспособности войск. Между тем, тактика, при которой наступление велось стройной шеренгой, стала устаревать. Повы- шение точности и скорострельности огнестрельного оружия потребовало иного подхода к ведению атак. Оказалось, что наступать лучше колоннами и в рассыпном строю, подходящем для маневренно- го боя. Это выдвинуло новые требования к военной форме - она должна быть проще и удобнее. Выда- ющийся российский государственный деятель Гри- горий Потемкин говорил: «Завиваться, пудриться, плесть косы - солдатское ли это дело?». Потемкин резко изменил военную форму в России. В пехоте отменили косы и букли, солдат коротко стригли «в кружок», ввели удобную короткую куртку, сво- бодные шаровары вместо узких штанов, короткие мягкие сапоги и каску с поперечным плюмажем. Правда, Павел I все эти нововведения отменил и установил форму прусского образца.
▼ Гвардейский офицерский знак 1808 года. ► Гусар Наполеона. ◄ Гренадер и вольтижёр (легкий пехо- тинец) фран- цузской армии. ► Французский кирасир. ЗВЕЗДНЫЙ час Немалое влияние на обмунди- рование оказала Французская революция. Гражданская мода стала более демократичной, а вслед за ней по- менялась и военная форма: расшитые позументами камзолы сменились на сюртуки, исчезли парики, появились длинные панталоны со штрипками. В на- чале XIX века начался переход на жесткие кивера, защищавшие голову, прототипом которых была ▲ Униформа Павловского гренадерского полка начала XIX века. ▼ Старая гвар- дия - элитное войско Напо- леона. штатская шляпа-цилиндр. В общем, в кровавую череду Наполеоновских войн европей ские армии вошли с более стандартной и удобной экипировкой. Четче структурировалась система во- инских званий и знаков различия, причем офицер- ские знаки различия стали размещать на эполетах. Но вообще-то, Наполеоновские войны стали для пышной военной формы звездным часом. Именно тогда были созданы самые роскошные, самые экстравагантные образцы. Достаточно взглянуть, например на любое изображение маршала Мюрата, который зачастую |\ выглядел как попугай. 1В то время военная II форма достигла пика к II своей популярности в обществе, очаро- ванном ее блеском и изяществом. Почти весь XIX век военные ЙГд/ никак не могли • // поступиться этим f // очарованием. Однако // жестокая реальность / новых войн всё-таки заставила пожертвовать красотой. РУДИМЕНТЫ Д0СПЕХ03 Интересно, как элементы уходивших в прошлое доспехов «перерождались» в новой униформе. Например гор- жет - изначально стальной ворот- ник, защищавший шею и ключицы латника, стал отличительным офи- церским знаком. В русской армии он более века являлся единствен- ным обозначением конкретного чина офицера: каждому рангу соответствовало определенное сочетание посеребренных и позо- лоченных фрагментов горжета. А вот получившие распростране- ние с середины XVIII века эполеты и погоны, скорее всего, ведут свою родословную от металлических оплечий, защищавших от рубящих ударов. Кстати, офицеры ряда пол- ков нынешней британской армии (как правило, кавалерийских в прошлом, а ныне - бронетанко- вых) носят на парадно-выходной форме эполеты из кольчуги. Когда противоударная функция оплечий исчезла, появилась другая, тоже вполне практичная: эполеты и погоны не давали сползти ружейному ремню. Яркий плетеный наплечный шнур - аксельбант, тоже имел когда-то вполне утилитарное пред- назначение. Кто-то прослежи- вает его происхождение от мотка фитильного шнура, который носили на плече арке- бузиры, иные видят в аксельбанте осо- бый шну& с помо- щью которого ору- женосец -— «парковал» у коно- ' Л вязи коня своего — рыцаря. Аксельбант | стал непременным .Я атрибутом адью- \ 1 танта - на конце этого шнура нередко y-jl крепился карандаш.
взгляд на небо ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОТ / 2020 сив- Никита Копа Солнце Геометрия астрономии Астрономы утверждают, что расстояние от Земли до Луны - 384 тысячи километров, Солнце же удалено от нас на Л 50 миллионов километров. Но как они дивительно, но первая попытка опре- деления космических расстояний была сделана еще в Древней Гре- ции ученым Аристархом Самосским, жившим в III веке до нашей эры. Он придумал весьма остроумный способ измерения. Для начала ученый решил определить, во сколько раз Солнце дальше от Земли, чем Луна. К этому времени уже было известно, что Земля, Луна и Солнце имеют шарообразную форму и что Луна светит отраженным от Солнца светом. Аристарх догадался, что если Солнцем освещена ровно половина Луны, угол между направлениями от Луны на Солнце и на Землю является прямым. Если в этот момент измерить с Земли угол между Солнцем и Луной, то можно построить треуголь- ник, в котором будут известны все углы (один - прямой, другой мы измерили, а третий легко высчитать, зная, что сумма углов треугольника всегда равна 180°). А так как от углов треуголь- ника зависит и соотношение его сторон, то, зная расстояние до Луны, можно рассчитать и расстоя- ние до Солнца (см. схему справа). ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ ДО СОЛНЦА ПО ТРЕМ УГЛАМ ▼ Скульптурное изображение Аристарха Самосского. РАССТОЯНИЕ ПО ТЕНИ Но ведь расстояние до Луны тоже неизвестно! Впрочем, его можно вычислить, зная ее радиус и видимый угловой размер. Угловой размер изме- рить несложно, а вот определить радиус Луны оказалось куда сложнее. Для этого Аристарху при-
▲ Вид на Землю и Солнце с борта МКС. Сегодня измерение расстояния до Луны проводится с помощью лазерных приборов, причем, погрешность таких измерений составляет всего лишь несколько сантиметров. шлось дождаться лунного затмения. Ученый знал, что затмение Луны происходит, когда она попадает в тень Земли, и край этой тени виден на лунном диске в начальную и в конечную фазы затмения. Значит, наблюдая за тенью, можно определить, во сколько раз Земля больше Луны. Примерно в это время другой древнегреческий ученый, Эра- тосфен, довольно точно рассчитал размер радиуса нашей планеты, что позволило вычислить раз- мер Луны, а затем и расстояние от Земли до Луны и Солнца. с точностью до САНТИМЕТРОВ! МАЛЕНЬКАЯ НЕТОЧНОСТЬ - БОЛЬШАЯ ОШИБКА То, до чего додумались античные ученые, не может не восхищать, но, увы, у них не было точных астрономических приборов. Поэтому все результаты измерений оказались приблизи- тельными. И тем не менее, расстояние до Луны у Аристарха получилось довольно-таки близким к истине - около 500 тысяч километров. То есть он ошибся меньше, чем на треть, - отличный результат, учитывая, как давно это было!
взгляд на небо Солнце ▲ На этой иллю- страции плане- ты изображены в правильном масштабе, а рас- стояния сильно сжаты. Венера Марс Меркурий Земля Юпитер •удит oi / soso • ПЛАНЕТЫ Сатурн Уран Нептун КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ о о о р Хаумеа Плутон Эрида Макемаке ИЗОБРАЖЕНИЕ: FARRY/WIKIPEDIA Вот как выглядят Земля вместе с Луной, если соблюсти правильный масштаб. ' СОЛНЕЧНАЯ ДИСТАНЦИЯ 1 Среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 149 598 232 км, астрономы называют «астроно- мической единицей» (а.е.), используя его для измерения космических расстояний. Правда, в 2012 году величина а.е. была пересмотрена, теперь это 149 597 870 700 м. Оцени точность! ВСЁ ДАЛЬШЕ И ДАЛЬШЕ... Наша Земля постепенно удаляется от Солнца. Но не стоит беспокоиться: каждые 100 лет дистанция увеличивается всего на 15 м. ХИТРОСТЬ ГЕОДЕЗИСТОВ Некоторые астрономы попробовали использо- вать метод, который применяется в геодезии (см. схему внизу), когда нужно определить расстояние до какой-нибудь труднодоступной точки, расположенной, например в болоте или на другой стороне реки. Суть его в следующем. Сперва на земле откладывается отрезок АВ и измеряется его длина. Потом геодезист, встав на точку А, определяет угол между отрезком АВ и направлением на точку С, расстояние до которой нужно измерить. Затем то же самое проделыва- ется в точке В, то есть выясняется величина углов АВС и ВАС. Теперь можно сделать точный чертеж ►► А вот с расстоянием до Солнца Аристарх про- махнулся очень сильно. Дело в том, что ученый, как говорится, на глазок определял время, когда Солнце освещает Луну ровно наполовину. В результате у него вышло, что угол между направ- лением на Луну и на Солнце составляет 87°. Хотя на самом деле, как мы знаем сейчас, этот угол равен примерно 89,8°. Эта, на первый взгляд незначительная, ошибка привела к тому, что вычисленное Аристархом расстояние отлича- лось от истинного в 20 раз! После Аристарха другие астрономы пробовали повторить наблюдения по его методу. Но никто не мог точно определить момент измерения угла между Солнцем и Луной, поэтому у всех этот угол получался немного разным, а из-за этого рассто- яние до Солнца оказывалось то в 20, то в 400 раз больше, чем до Луны. Стало понятно, что этот метод очень неточный и нужно придумать что-то другое. ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ ДО ОБЪЕКТА ПО СТОРОНЕ И ДВУМ УГЛАМ
расположения точек А, В и С на листке бумаги. Для этого следует нарисовать в масштабе отрезок АВ, провести из его концов линии под соответ- ствующими углами, и место, где эти линии пере- секутся, будет отображать точку С. Имея перед собой такой чертеж, можно, например узнать расстояние на местности от точки А до точки С - для этого нужно умножить длину отрезка АС на масштаб рисунка. А зная кое-какие геометри- ческие соотношения, можно выяснить и другие параметры треугольника АВС. УГОЛ НА ФОНЕ НЕБА Этот же принцип можно применить и для опре- деления расстояния до небесных тел Солнечной системы. Только в этом случае удобнее измерять угол р (см. схему внизу), определяя различия в видимом положении объекта на небосводе при наблюдении с двух разных точек. Причем, У Луны, кото- рую мы видим, нет четкой границы между светом и тенью, поэтому понять, когда освещена ровно половина Луны, очень трудно. чтобы понять величину угла, астрономы используют далекие звезды в качестве фона, ведь их поло- Но в 1619 году немецкий ученый Иоганн Кеплер жение практически не меняется, с какого места Земли на них ни смотри. Так, если из одного пункта какая-то звезда видна у самого края Луны, а из дру- гого эта же звезда в этот же момент видна у про- тивоположного ее края, то по видимому сме- щению мы можем найти расстояние от Земли до Луны гораздо точнее, чем это сделал Ари- старх Самосский. С расстоянием же до Солнца ничего не вышло - из-за того, что расстояние это очень большое (и значит, угол будет очень маленький), главное же, потому что сравнить положение Солнца на небе со звездами, понятное дело, невозможно, ведь днем их не видно. ▲ Джованни Кассини. открыл закономерность, связывающую время обращения планет вокруг Солнца с расстоя- К ниями до него. К примеру, если известно, во сколько раз марсианский год больше земного, можно посчитать, во сколько раз Марс дальше от Солнца, чем Земля. Так как времена обращения планет были ' давно известны, Кеплер смог вычислить относительные расстояния между объе- ктами Солнечной системы. Он, например рассчитал, что Марс в 1,52 раза дальше от Солнца, чем Земля, а также, что среднее расстояние между орбитами Земли и Марса ОТ МАРСА К СОЛНЦУ Вопрос о расстоянии от Земли до Солнца не удавалось решить почти два тысячелетия. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛА ИЗ ДВУХ РАЗНЫХ ТОЧЕК примерно в два раза меньше расстояния от Земли до Солнца. И если бы уда- лось измерить хотя бы одно рас- стояние, все другие можно было бы легко определить. В 1672 году французский астроном итальянского происхождения Джованни Доменико Кассини решил попробовать измерить рас- стояние до Марса тем же способом, которым не полу- чалось измерить расстоя- ние до Солнца, - методом измерения угла из двух разных Астроном хорошо понимал, что точность измерений очень сильно зависит от расстояния между пунктами наблюдений. Поэтому он отпра- вил своего помощника Жана Рише подальше от Европы - во Французскую Гвиану, а сам остался в Париже. В результате этих наблюдений удалось довольно точно измерить расстояние до Марса, а исходя из него - и до Солнца, ошибка составила меньше 3% от истинного значения.
ЕЫаЕЛВк планета Земля юный эрудит ап / гага • КАК ЖИВЕТСЯ НА ДНЕ БЕЗДНЬI 60 лет назад Жак Пиккар и Дон Уолш покорили Марианскую впадину — самую глубокую точку океана. Их достижение положило конец много- летним спорам ученых о том, какова предель- ная глубина, на которой еще можно встретить жизнь... Борис Жуков ФОТО NOAA, М BARI Как известно, органические вещества и кислород - продукты жизнедеятель- ности растений. В океане эти про- дукты вырабатывают разнообразные водоросли. Но для этого водорослям нужен свет, а его по мере погружения на глубину становится все меньше и меньше. И глубже 200 м водоросли расти уже не могут. Чем же питаются и чем дышат животные, живущие ниже этого слоя (который ученые на- зывают фотической зоной)? С дыханием просто. Гидрохимические измерения показали, что даже на самых больших глубинах кислорода в воде содержится почти столько же, сколько на других «этажах», кроме самого верхнего. Это означает, что в Мировом океане существуют вертикальные течения, переносящие обогащенную кислородом воду в глубины. А вот с едой дело там обстоит не очень хорошо. Обитатели морских глубин могут лакомиться либо друг другом, либо тем, что падает сверху: останками, отмершими кусочками водорос- лей и т. п. Но пока тельце опустится на несколько километров, его почти наверняка съедят. « Батискаф «Триест», на котором осу- ществили свое погружение Жак Пиккар и До- нальд Уолш. ▼ Балянусы проводят всю свою жизнь в известковых домиках. рачка или кусочек растерзанной хищником рыбы Тем не менее погружения батискафов и глубоководное траление позволили обнаружить и описать сотни видов глубоко- водных животных: губок, полипов, иглокожих, червей, моллюсков, ракообразных и, конечно, рыб. ГЛУБОКОВОДНЫЕ РОДСТВЕННИКИ Большинство глубоководных животных обнаруживали явное сходство с уже извест- ными морскими существами, но в то же время обладали весьма характерными отличи- ▲ У глубоко- водных крабов очень длинные конечности, они нужны, чтобы ходить по или- стому дну.
ями. Вот, например морской желудь (балянус) - не- большое ракообразное животное, проводящее Л . г свою жизнь в прочной Л известковой башенке- раковине, широкая подошва которой на- ЩИВД мертво прикреплена к камню. В океанской бездне, как оказалось, тоже живут балянусы, но нижняя сторона а ? их раковин образует не плоскую подошву, } а длинный стебелек: здесь не бывает волн, которые могли бы оторвать балянусов ото дна, зато сидячему животному важно хоть немного возвышаться над слоем ила. Похожие стебельки есть у многих глубоководных сидячих животных: губок, асцидий, морских перьев и морских лилий. А глубоководные раки и крабы (особенно крупные) отличаются . невероятно длинными конечностями - это тоже приспособление к хожде- нию по иловому «ковру». Ракообразные здесь не только длинноноги, но и длинноусы: у не- которых креветок длина усов в несколько раз превосходит длину тела. Усы-антенны - это органы осязания, роль которого для обитателей вечной тьмы чрезвы- чайно велика. Многие здешние рыбы тоже обзавелись такими длинными гибкими «щупами» - им для этого служат видоизмененные лучи плавников. ▲ «Удочка» ры- бы-удильщика - это видоизме- ненный первый луч спинного плавника. ► Длинные усы позволяют ориентировать- ся в кромешной темноте. ▼ Черные курильщики - источник жизни на огромных глубинах. Впро- чем, ученые считают, что вся жизнь на Земле зародилась бла- годаря им. ТЕМНОТА И ЗРЕНИЕ А нужно ли во тьме зрение? Среди глубоководных животных немало совершенно слепых. Зато многие другие (особенно рыбы) отличаются огромными глазами, способными поймать даже самый слабый свет. Но от- /К куда он возьмется на такой Д глубине? // Оказывается, многие !*>' z жители глубин светятся сами. Точнее, свет испускают специальные бактерии, оби- тающие на их телах. У рыб-удильщиков светится кончик «удочки» - длинного выроста на морде, приманивающего добычу. Креветки УСЫ-АНТЕННЫ ^обитателей ВЕЧНОЙ тьмы ЧРЕЗВЬ14 АИНО ВАЖНЫ. ▲ Order Nudibranchia - моллюск, обнаруженный на глубине 1498 м.
за ЮНЫЙ ЭРУДИТ О1 / 2020 • к планета Земля ▼ Чуть-чуть рас- сеять глубоко- водную тьму могут бакте- рии, живущие 4 Погонофоры были обнаруже- ны в 1900 году, но до сих пор ведутся споры, кто они - само- стоятельный тип животного царства или кольчатые черви? на поверхности некоторых орга- низмов » ры умеют выбрасывать облачка светящейся слизи - такая световая завеса ослепля- ет хищника, позволяя креветке скрыться. Небольшие глубоковод- ные акулы несут на нижней сторо- не тела очень мощные «фонари» - ученые предполагают, что акулы подсвечивают ими дно во время поисков добычи. Вероятно, многие подвижные существа используют свечение для отыскания полового партнера: в темноте это большая проблема, а стоячая вода глубин не позволяет надеяться на обоняние. Океанская бездна оказалась последним убе- жищем для ряда древних существ. Именно там ученые обнаружили моноплакофор - при- митивных моллюсков, считавшихся вымершими около 400 млн лет назад. Еще удивительнее была находка в глубинах Тихого океана живой археоциаты - представителя древнейшей группы губок. Полмиллиарда лет назад археоциаты ца- рили на морских мелководьях, но вскоре быстро исчезли. Видимо, древние создания оказались вытеснены в океанские глубины более высоко- развитыми животными: ведь эта часть океана по бесплодности мало уступает земным пустыням. Еды сверху падает в самом деле очень мало, и глубоководная жизнь, несмотря на свое разно- образие, весьма разрежена: по оценкам ученых, ^СИСТЕМЫ курильщиков |Я» I почти независимы в от ОСТАЛЬНОЙ . БИОССРЕРЫ. за счет окисления сульфидов. Биомасса бактерий служит основой для целой экосистемы, которую венчают крупные животные: двустворча- тые моллюски, ракообразные и кольчатые черви. Амфипода Hirondellea gigas, обитаю- щая на глубине 10 900 м. К последним сейчас относят также погонофор - странных животных, живущих только на больших глубинах и открытых лишь в XX веке. У них нет ни рта, ни пищеварительного тракта, зато большую часть их вытянутого тела занимает особый орган, в клетках которого живут бактерии, окисляющие сульфиды. Все необходимые реагенты им приносит кровеносная система животного-хозяина, гемо- глобин которого имеет два отдельных «гнезда» - для сероводорода и для кислорода. Многие другие животные, живущие возле «черных курильщиков», тоже поселяют бактерий прямо в своем организме - например на жабрах. Есть здесь и обычные фильтраторы, и хищники. Все вместе они образуют своего рода оазис, где на каждый ква- дратный метр приходится в десятки тысяч раз больше батискафа. биомассы, чем в обычной глубоководной пустыне. на квадратный метр океанского дна приходится в среднем всего 0,1-0,2 грамма живого вещества. КУРИЛЬЩИКИ, ДАЮЩИЕ ЖИЗНЬ Однако во второй половине 1970-х годов во многих районах Мирового океана были открыты так назы- ваемые «черные курильщики» - источники немыс- лимо горячей воды (при давлении в сотни атмос- фер вода остается жидкой даже при 400 градусах), насыщенной минеральными веществами, особенно сульфидами металлов. Вокруг них живут бактерии- хемосинтетики, способные создавать органику ВОПРОСЫ БЕЗ ОТВЕТОВ Зачем светятся некоторые совершенно слепые рыбы? Зачем нужен свет по- липам и морским перьям, не способ- ным сдвинуться с места и не примани- вающим добычу? По одной из гипотез, свечение таких животных - просто побочный результат жизнедеятельно- сти бактерий. Но почему тогда светя- щиеся пятна (колонии бактерий) рас- положены на строго определенных участках и часто снабжены линзами и рефлекторами из клеток животного- хозяина? Ответа на эти вопросы у науки пока нет.
Вопрос-ответ ВЕРБЛЮДУ УДАЕТСЯ ПРОДЕРЖАТЬСЯ БЕЗ ВОДЬ- «ИЯЩ1ШП it у tunnun 9101* a nicnnaiustfniiocs oiuaoin(n<yatnTt:fl№flgi twin®iniliaCcnfnqinqnfl 0uuH.£Xfiiii6u«a]jgoiM nonce t fanithfle ac tomofe rognnnonnfnnrijnonfifl Яна Готический шрифт. Х^можно nuS С СОЗДАТЬ НОВЫЕ БУКВЫ И ЦИФРЫ? Вопрос прислала по электронной Если в этом возникнет нужда - то почему бы и нет? Ты, наверное, знаешь, что в словарях иностранных слов вслед за словом обычно размещают его транс- крипцию - специальные значки, заключенные в квадратные скобки, своего рода «универсальные буквы», позволяющие передать истинное звучание слова. Так вот, знаки транскрипции - это, пожалуй, самый молодой алфавит, его придумали в 1888 году, и за время его существования к нему постоянно добавляются новые знаки-символы (сейчас их 173), ведь транскрипция должна передавать звуки и акценты языков всего мира. Впрочем, и в обычных алфавитах иногда меняется написание букв (сравни средневековый готический шрифт с современными латинскими буквами), появляются новые и исчезают ненужные. Например, в 1783 году княгиня Ворон- цова-Дашкова предложила ввести в русский алфавит букву «ё». Дело в том, что в старославянском языке не было звука «ё», он появился позднее, и тогда для его написания использовали две буквы - «io». Потом, в 1917 году, из русского алфавита исчезла буква «1»... Кстати, сейчас простановка точек над «ё» в большинстве случаев факультативна, поэтому в нашем журнале мы ставим ее только в тех словах, где могут возникнуть разночтения. Что же касается цифр - тут ситуация иная. Наверное, трудно приду- мать более удобное написание чисел, чем то, кото- рым мы пользуемся. Письмо в р\ Москва, 2-1 Или по элек «Юный Эру Вопросы aoj ЦУНБ 119071, ый Эрудит», письма укажи: вый адрес). КАК НЕСКОЛЬКО ДНЕЙ? Вопрос по электронной почте прислал Асеф Новрузов. Верблюды отлично адаптированы для жилья в засуш- ливых местах. Жир, накопленный у них в горбах, расщепляется, высвобождая энергию, и попутно превращается в воду - 1 г жира дает организму более 1 г воды. Кроме того, ноздри верблюда могут улавливать влагу, выделяемую при дыхании, а почки и кишечник хорошо приспособлены для сохранения жидкости в организме. В результате верблюд теряет только 1,3 л потребляемой жидкости в день, тогда как другой скот такого же размера - около 20-40 л. Причем, находясь без воды, верблюд может «поху- деть» на четверть своего веса, в отличие от обычных животных, которые погибают, если из-за обезво- живания их вес уменьшился на 12-14%. Добавим, что верблюды могут почувствовать источник воды, удаленный от них на 40-60 км, а завидя грозовые тучи, они идут в их сторону, в надежде попасть туда, где может пролиться дождь. СМАРТФОН РЕАГИРУЕТ 1А КАСАНИЕ КАКИМ ОБРАЗОМ Вопрос по электронной почте прислал Никита Семенов. Обычно в смартфонах используется так называемый проекционно-емкостной экран. Принцип его работы довольно прост. Под внешним стеклом находится сетка тонких, невидимых глазу электродов, на каж- дый из которых подается напряжение в виде корот- ких импульсов. Наше тело, как и всякий проводник, способно накапливать электрический заряд. И когда мы прикладываем палец к экрану, импульс, про- ходящий по ближайшим к пальцу электродам, сглаживается: в момент подачи напряжения часть энергии «уходит» в наше тело в виде заряда, когда же подача напряжения прекращается, полученный заряд «воз- вращается» на электрод. Контроллер смартфона определяет, на каких именно электродах про- исходит сглаживание сигнального импуль- са, и на основе этого вычисляется место, где палец касается экрана.
КИВЕР, МЕНТИК, ТАШКА..; - ЧТО ЭТО ТАКОЕ? z 4 • 'z.' Z Z: Л .4 ’ Л X* / ‘ J h порой i/i вычурная военная форма времен наполеоновских войн состояла из множества элементов. Разумеется, каждый из них имел свое название. Попробуем разобраться, что есть что...