/
Теги: журнал журнал юный эрудит
Год: 2013
Текст
КОМЕТА СКОРО НАД ЗЕМЛЁЙ! топливо ИЗ АНТИМАТЕРИИ КОМАРЫ ВОЗДУШНЫЕ АКРОБАТЫ БАЛЛИСТА АРТИЛЛЕРИЯ ДРЕВНИХ ПОДПИСКА: «ПОЧТА РОССИИ» 99641 «РОСПЕЧАТЬ»81751
Жнрнйл «ТРАНСФОРМЕРЫ» Кибертронский подарок Свидетельство о регистрации ПИ № ФС 77-33072 от 12 сентября 2008 г. . © 2013 Hasbro с каждым номером журнала! 1013 «Реклам; В НОВОМ НОМЕРЕ: «НОВОСТИ С РОБОФЕСТА . 2013. ОБЗОР ЛУЧШИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИГР- «СТРЕЛЯЛОК» ПРОДОЛЖЕНИЕ ЭПИЧЕСКОГО КОМИКСА «Падение кибертрона» подарок ВСЕИЧИТйТЕЛЯМ«/ф? БЛОКНОТ ОПТИМНСА! ' ♦ НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ В ПРОДАЖЕ Си _ С 15 МАРТА 2013 ГОДА
Издание осуществляем? в сотрудничестве с редакцией журнала «SCIENCE & VIE. JUNIOR» (Франция). Журнал «ЮНЫЙ ЭРУДИТ» № 04 (128) апрели 2013 г. Детский научно-популярный познавательный журнал. Для детей старее двенадцати лет. Учредитель ООО «БУКИ». Периодичность 1 раз в месяц. Издается с сентября 2002 года. Главный редактор: Василий РАДДОВ Дизайнер: Александр ЭПШТЕЙН Перевод с французского: Виталий РУМЯНЦЕВ Печать офсетная. Бумага мелованная. Заказ № 072489. Дата печати: март 2013 г. Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и СМИ. Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ 77-16966 от 27 ноября 2003 г. Издатель ООО «БУКИ.. Адрес: РФ, 123154 Москва, 6-р Генерала Карбышева, д. 5. корп. 2 Отпечатано в ЗЛО «Алмаз-Пресс.: РФ. 123022 Москва. Столярный пер. 3/34. Цена свободная. Распространитель ЗАО «Этмоит Россия Ятд.»_ Адрес: РФ. 119021 Москва. Олсуфьевский пер_ д. 8. стр. 6 Распространение в Республике Беларусь: ООО «РЭМ-ИНФО», г. Минск, пер. Козлова. д.7г, тел. (017) 297-92-75. Размещение рекламы ООО «РИС». тел.: (495) 510-58-32: (495) 745-68-99. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. Любое воспроитпедение материалов куриала и печатных изданиях и в сети Интернет допускается только с пись- менного разрешения редакции. Для писем и обращений: РФ, 119021 Москва. Олсуфьевский пер., д. 8, стр, 6. Электронный адрес: mfo(S>eginontTU В геме письма укажите: журнал «Юный эрудит». ERI Иллюстрация на обложке: * Sergii Figurnyi - Fotolia.com • (»nt - Fowlia.com ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ ^JpUJClUT" .и стр. 26. К АЛ^НДАРЬ АПРЕЛЯ Исторические даты. О скхаре и двухсотлетней самоизоляц! елосипедах Японии. стр. стр. ПО.. ГРАНДИОЗНЫЕ ПРОЕКТЫ Звёзды, ждите гостей! Соседние звезды так далеки, что путешествие к ним на современной ракете растянется на века. Но есть способ лететь быстрее. УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЖИВОТНЫЕ Воздушным асам дождь не помеха! Комары легко справляются с падающими на них дождевыми каплями. А помогает им в этом особый прием. ЗАГАДОЧНЫЙ космос Год космических странников. Ты слышал о метеорите, упавшем под Челябинском? В этом году нас ждет еще одна встреча с космическим пришельцем. ВОЕННОЕ ДЕЛО Артиллерия древних. Сачала снарядами древним служили камни, а потом каменные ядра. Чтобы забросить их в стан противника, приходилось конструировать специальные орудия. ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Урок от фасолины. Правда ли, что расте- ние чувствует «верх» и «низ»? Как ему это удается? ЗАГАДКИ ПРИРОДЫ Семейные «традиции». Почему одни виды животных обзаводятся малым числом детенышей, а другие - большим? Почему обезьяны живут дольше кошек? ВОПРОС-ОТВЕТ Какое место во Вселенной самое холодное, и почему растения не растут на соленой почве?
календарь апреля ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОЛ/ЯО13 • Монах-католик показывает ► «Не нужно изобретать велоси- пед!» - говорят человеку, который пытается придумать что-то, что уже давно придумано. К счастью, эту фра- зу никогда не говорили немцу Карлу фон Дрезу - тому, кто этот велоси- пед изобрел! Правда, конструкция Дреза, запатентованная 5 апреля 1818 года, мало походила на зна- комый нам велосипед. Изобретатель даже назвал ее .«машиной для ходь- бы», так как у нее не было педалей. Но начало было положено. В 1840 году шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан догадался поставить на заднее колесо педа- ли. Потом педали перекочевали на переднее колесо, а затем это колесо стало намного больше заднего. Так появились велосипеды «пенни- фартинг», которые можно увидеть на старинных картинах. А в 1884 году появился велосипед, похожий на современный, - с цепной передачей. Словом, хорошо, что изобретатели никого не слушали и продолжали свое дело! Ведь даже в последние годы на велосипеде появляется масса новшеств - от дисковых тормозов до планетарной коробки передач. ► Имя Джозефа Брамы, английского изобретателя, родившегося 265 лет назад, 14 апреля 1748 года, сегодня мало кому известно. И это несправедливо! Джозеф Брама - основатель гидротехники и изо- бретатель гидравлического пресса, устройства, которое удивляет многих. Принцип действия пресса довольно прост: представь два заполненных жидкостью и соединенных между собой цилиндра с поршнями. Пусть площадь одного поршня - 1 смг, а второго - 10 смг. Если мы надавим на первый поршень с силой, скажем, 5 кг, то жидкость передаст усилие на вто- рой поршень. Но так как площадь его в 10 раз больше, то и передаваемое усилие возрастет в 10 раз - до 50 кг. Сегодня гидравлические домкраты используются очень широко, они есть в инструментальном ящике каждого грузовика. А еще Брама сконструиро- вал замок и обещал крупную награду тому, кто сможет его открыть. Спра- виться с этой задачей смогли только по прошествии 67 лет, и слесарь, которому удалось раскрыть секрет, провозился с замком 51 час! ► Вплоть до середины XIX века европейцы почти ничего не знали о жизни Японии. Почему? Первые корабли с европейскими купцами и пиратами начали приставать к японским берегам еще в 1542 году. Гостям были рады, ведь они привоз- или с собой европейские товары. Но вместе с купцами приплывали и миссионеры-католики, старавшие- ся приобщить местное население к Слову Божию. Усилия миссионеров не пропали даром: очень многие японцы вскоре приняли христианство. Однако правителям Японии чужая религия не нравилась, и они стали всячески притеснять новоявленных христиан. Вспыхнуло восстание, которое власти смогли подавить с большим трудом. Последним оплотом восставших стала крепость Хара, ее обороняли около 30000 японцев-христиан, но 15 апреля 1638 года крепость была взята. Японские власти казнили неугодных, и чтобы впредь оградить страну от «чужих веяний», запрети- ли европейцам въезжать в Японию, а японцам - выезжать из нее. Этот режим самоизоляции длился два столетия.
► 22 апреля 1838 года Атлан- тический океан пересек первый пароход, который назывался «Сири- ус». Надо заметить, что еще за 19 лет до этого от американского берега отплыл окутанный клубами пара и дыма пароход «Саванна», а спустя несколько десятков дней «Саванна» так же эффектно причалила к британ- скому берегу. Но на самом деле в от- крытом море этот пароход следовал под парусами - капитан «Саванны» разжигал топку, что говорится, «на публику», так как собирался продать свое судно. «Сириус» же прошел под парами весь путь. Правда, стоило это не дешево: за время плавания пришлось сжечь не только весь запас угля - 450 тонн, но и запасные сна- сти. Получалось, что пароход сильно проигрывал парусному судну, ведь его приходилось грузить топливом под завязку, и для полезного груза просто не оставалось места! И только даль- нейшее совершенствование техники, (а главное - замена гребных колес на более эффективный винт) помогло пароходам одержать верх над парусниками. ► 24 апреля 1853 года родился Альфонс Бертильон. Этот француз начал свою карьеру со скромной должности полицейского писаря. Бертильон заметил, что в полицей- ской картотеке описания преступни- ков очень расплывчаты. Например рост указывался как «высокий», «средний» или «низкий». В результа- те толку от такой картотеки было не много, ведь поймав преступника, по- лицейским очень трудно было понять, есть ли у них досье на этого человека. Бертильон предложил точно из- мерять характерные размеры тела и лица правонарушителя и вносить эти измерения в специальную таблицу. Руководство не поддерживало ново- введения Бертильона. Но отношение изменилось, когда однажды Бер- тильону удалось с помощью своих таблиц довольно быстро выяснить истинную фамилию преступника, называвшего себя вымышленным именем. Новый метод идентификации назвали «бертильонажем», и полиция многих стран пользовалась им, пока не появился более совершенный способ - дактилоскопия. ► 28 апреля 1753 года родил- ся Франц Ахард, немецкий химик. С молодых лет Ахард пытался найти способ получения сахара из све- клы - в те времена сахар добывали из тростника, растущего в Центральной Америке, и в Европе он стоил дорого. Способ был найден, но им никто не заинтересовался, кроме торговцев, доставлявших сахар из-за океана. Они предложили небогатому ученому баснословные деньги, лишь бы он признал свои опыты неудачными. Но Ахард отказался. Всё расставила по местам война с Наполеоном. Фран- цузские военные корабли не давали английским судам, занятым достав- кой сахара из Америки, заплывать в порты Центральной Европы. Цены на сахар тут же подскочили, и работа на маленьком сахарном заводе, постро- енном Ахардом, закипела. А вскоре по всей Европе появились поля свеклы, предназначенной для производства сахара, и заводы, такие же, как у Ахарда. Эти предприятия принесли владельцам огромную прибыль. Ахард же, будучи ученым, а не дельцом, умер в бедности.
грандиозные проекты ЮНЫЙ ЭРУДИТ 04 18013 • ЗВЕЗДЫ ЖДИТЕ ГОСТЕЙ!^ Настоящая революция в области космического кораблестроения! х Топливо из антивещества позволит сократить продолжительность полета от Земли к ближайшим звездам и обратно / до нескольких десятков
лет, в лучшем случае увидят родную Землю уже седовласыми стариками. Тем не менее работу Ричарда Обоуси можно счи- тать гигантским скачком в деле освоения космоса, если срав- нивать ее с тем, .что предлагает современный уровень*разви- тия науки и техники. Вспомним, что нынешний рекордсмен, американский зонд «Пионер-10», запущенный в 1977 году, двигался со скоростью 5000Q км/ч. Чтобы добраться до бли- жайшей звезды - Проксимы Центавра, расположенной от нас в 39000 миллиардов километров (между прочим, астрономы недавно обнаружили рядом с ней планету, схожую по массе с. Землей), ему понадобилось бы )0000 лет! А еще прибавь столько же на обратный путь! Как предполагает Обоуси, его корабль за счет использования антиматерии полетит в 2600 раз быстрее: со скоростью 130 миллионов км/ч. Топли- во из антивещества? Знакомое словосочетание, которое должно ласкать слух любителей фильма «Звездный путь», ведь именно оно использовалось на «Энтерпрайзе», косми- ческом корабле знаменитого капитана Кирка. Сам видишь, идея топлива из антивещества возникла давно. Впрочем, сценаристы 60-х годов поостереглись подробно объяснять механизм действия топливных баков придуманных ими сверхбыстрых ракет, хотя отдельные свойства антиматерии топливо' ^ТИВЕЩЕСТВА V позволит □гнать корабль пзооооооо км/м. , азве не удивительно - отправиться в путеше- ь ствие к звездам? А если к тому же речь идет о 1 последующем возвращении космонавтов на Землю, то это уже, по нынешним меркам, из об- ласти ненаучной фантастики! Но давай не будем торопиться с выводами. Американский инженер-физик Ричард Обоуси • всерьез разрабатывает проект космического корабля, спо- собного не только добраться до ближайших звезд*но и вер- нуться обратно за вполне соразмерный q человеческой жиз- нью период времени: около пятидесяти лет. Спору нет. Многовато, и те, кто в молодые годы решится на такой пере- были известны и в то время. ВЗРЫВНЫЕ ЧАСТИЦЫ Антиматерия представляет собой такую же материю, как и та, что окружает нас, только как бы вывернутую Ааизнанку. Каждая из чаг5иц, образующих атомы (электрон, протон...), имеет своего «двойника» в мире антиматерии. Например наряду с электроном существует антиэлектрон, который на- • зывается позитроном. У обеих частиц и масса одинаковая, и продолжительность жизни ничем не отличается. Зато элек- трический заряд противоположен: у электрона он отрица- . тельный,^ улозитрона - положительный. А у братьев-прото- ►►
грандиозные проекты юный эрудит ав / гол з ►► нов всё наоборот: у самого протона заряд положительный, а у антипротона - отрицательный. Антимир ведет себя крайне скрытно и почти никак не про- является, так что недаром он считается одной из величай- ших тайн физики. Теоретически во Вселенной должно быть равное количество материи и антиматерии, поскольку обе возникли одновременно - в момент Большого взрыва. Од- нако затем антиматерия почти полностью исчезла и выдает свое присутствие только при столкновениях элементарных частиц. Если, скажем, два протона ударяются «лоб в лоб», на месте «ДТП» могут возникнуть электрон и позитрон... Такое явление ученые частенько наблюдают в 'е. Другое, не менее примечательное свойство антиматерии заключается в том, что она ну никак не может сойтись характером с ма- терией: как только античастица встречается с обычной ча- стицей, обе тотчас исчезают, порождая большое количество энергии. Как ты уже наверняка догадался, именно последнее обстоятельство и приглянулось ученым. ТЕРМИНал на. Поэтому хочешь не хочешь, а надо отправлять в далекий космос научно-исследовательские зон- ды. И только после того как они обнаружат плане- ту, максимально похожую на Землю, человечество получит возможность наконец-то покинуть свою колыбель и отправиться завоевывать новые миры. БАК - Большой адронный коллайдер построен- ный возле Женевы (Швейцария). Представляет собой подземный кольцевой туннель длиной 27 км, с помощью которого ученые изучают уско- рение элементарных частиц и, сталкивая их друг с другом, стараются понять тайны материи.
Короче говоря, в качестве движущей силы космического ко- рабля Ричард Обоуси предложил воспользоваться энергией, образующейся при столкновении материи и антиматерии (см. схему на стр. 08). И надо сказать без обиняков, энергия эта колоссальна и не может идти ни в какое сравнение с той, что мы получаем сейчас с помощью таких видов ракетного горючего, как, например смеси на основе гидразина. Один килограмм антиматерии даст энергии в 6 миллиардов раз больше, чем такое же количество гидразина! Нужно лишь соединить обычные протоны с антипротонами, чтобы могу- чая энергия вновь образованных частЪц помчала космиче- ский корабль к звездам! При этом сам принцип движения, основанный на законе действия и противодействия энергий, останется неизменным: точно так же в наши дни газовые струи, вырывающиеся из сопла двигателя, толкают ракету вверх. Единственное отличие - в количестве «толкающей» энергии. А так как ее будет больше, то и скорость можно уве- личить до уровня, вполне достаточного для совершения пу- тешествий до звезд и обратно. ЗАПРАВЛЯЕМСЯ... В ПУСТОТЕ Однако прежде чем мы отправимся в путь, нужно вначале запастись антиматерией. Но где ее достать - вот в чем во- прос, ведь в супермаркете это идеальное топливо не купишь! В буквальном смысле крохи антивещества (и исключительно в научных целях) добывают физики, сталкивая между собой элементарные частицы. «Мировое производство» антимате- рии исчисляется... десятью миллиардными частями грамма в год! А поскольку на получение антиматерии тратится ги- гантское количество энергии, то и себестоимость получается соответствующая, то есть поистине астрономическая - 100 000 миллиардов долларов за грамм! А нам с тобой лишь на год путешествия потребуется 10 кг антиматерии. Даже если мы опустошим казну всех государств в мире, нужную сумму всё равно не собрать. Остается лишь надеяться, что рано или поздно человечество придумает способ получать антиматерию по более доступной цене. Хотя дешевой она вряд ли когда-нибудь станет. И что тогда, спрашивается, де- лать? Где взять достаточное количество топлива, чтобы до- лететь до звезд и вернуться обратно? Впрочем, беспокоиться не надо, Ричард Обоуси позаботился о будущих космонавтах. Ключевая идея его проекта как раз и заключается в том, что заправка будет происходить... в безвоздушном простран- стве, то есть в пустоте! Что и говорить, звучит парадоксально, однако ничего сверхъ- естественного в таком предложении нет. Более того, идея основана на научном явлении - эффекте Швингера, назван- ного так в честь лауреата Нобелевской премии Джулиуса Сеймура Швингера, американского физика, открывшего этот эффект. Швингер установил, что если на небольшом участке пространства сконцентрировать значительное количество энергии (например путем соединения нескольких лазерных лучей), то в этом месте появится новая частица и одновре- менно - соответствующая ей античастица. Допустим, протон и антипротон. Поверить в такое очень трудно, но для физиков в этом нет ничего удивительного, ведь они прекрасно знают, что на самом деле пустота Вселенной совсем не то, что мы ду- маем. Она буквально кишит частицами, хоть и виртуальными. Как капли воды растворяются в общей толще океана, так и эти элементарные частицы движутся, невидимые, в пустоте. Но стоит лишь где-то появиться энергии, как они сразу воз- никают из небытия, как, кстати, те же водяные капли: кинь камень и - сразу целый сноп брызг! Обоуси предлагает оборудовать космический корабль коль- цевой системой небольших лазеров (см. схему на стр. 08). Их лучи, нацеленные на центр круга, создадут сгусток энер- гии, достаточно плотный, чтобы в нем образовались ма- терия и антиматерия. А необходимую мощность (порядка 4,3x1029 Вт/см2) лазерам обеспечат гигантские солнечные батареи. Правда, тут есть одна загвоздка. Расчеты показы- вают, что суммарная площадь батарей должна составить... 2000 кмг, что в 2 с лишним раза больше территории Москвы в пределах МКАДа! Но если эту проблему решить, то корабль сможет набрать полные резервуары материи и антиматерии перед главным стартом, выйдя на околоземную орбиту. РЕЗЕРВУАР ДЛЯ АНТИМАТЕРИИ Итак, проблему обеспечения корабля топливом будем счи- тать решенной. Но как ее хранить? Ведь, если помнишь, она не должна ни в коем случае соприкасаться с обычной мате- рией, иначе... бабах!!! А если бак полный, то и трех воскли- цательных знаков будет явно мало! На первый взгляд, зада- ча кажется неразрешимой, но на самом деле, она довольно проста. Сохранить антивещество в целости и сохранности поможет электромагнитное поле. Как и любая электрически заряженная частица, антипротон, образующийся благодаря эффекту Швингера, следует по намеченным электромагни- тами невидимым рельсам, которые называются силовыми магнитными линиями. Уже сейчас ученым не составит труда создать электромагнитные ловушки, способные держать в ►►
□8 грандиозные проекты | юный эрудит Q4/eoi3 • Лазерный луч Протон Антипротон ТОПЛИВО ИЗ АНТИМАТЕРИИ Ответное движение на выброс частиц Частицы, образовавшиеся при столкновении материи с антиматерией Выброс частиц ►► узде антиматерию. Как и направить ее в сторону резервуара таким образом, чтобы она не касалась стенок! Но вот резервуары наполнены, можно отправляться к звез- дам! На протяжении всего пути следования к «звезде на- значения» необходимо строго держаться намеченного кур- са, ведь путешествие будет проходить в кромешной мгле, и, если свернуть в сторону, солнечные батареи не помогут. Но помехой, несмотря на их размер они не станут, ведь при от- сутствии атмосферы можно не обращать внимания на огром- ный «парус» из солнечных батарей. А уж когда космический корабль достигнет соседней солнечной системы, тогда новое светило поможет зонду вновь заправиться под завязку то- пливом. Ведь после завершения научно-исследовательской программы надо еще доставить полученные результаты на- зад, на Землю. Остается решить последний вопрос: когда планируется за- пуск подобного космического аппарата? Разумеется, не в ближайшее время. Однако откладывать чертежи Ричарда Обоуси в долгий ящик всё-таки не стоит. Реальные шансы осуществить проект могут появиться к концу нынешнего века - по крайней мере уже на подходе лазеры, с помощью которых станет возможным проверить действие эффекта Швингера в условиях космоса. И по большому счету, сроки начала строительства межзвездного корабля с двигателями, работающими на антивеществе, зависят скорее не от ученых, а от политиков, поскольку для реализации проектов подоб- ного масштаба не обойтись без совместных действий не- скольких стран. Впрочем, мечтать так мечтать! Тем более что другого пути у человечества нет. Если мы хотим в один прекрасный день от- правиться к другим звездам и к обнаруженным на их орбитах загадочным планетам (см. дополнительный текст на стр. 06), нам так или иначе придется найти замену старым добрым ре- активным двигателям, которые практически не изменились с той поры, когда с их помощью человек впервые был достав- лен на Луну. В 1969 году путешествие на Луну заняло три дня. Ракета с топливом из антивещества преодолеет путь такой же длины за десяток секунд! / ЛАЗЕРЫ ЗАРЯЖАЮТСЯ □ТгИГАНТСКиЛ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ^
е Фа Проект компании sup media Для умных и внимательных родителей реклама
.имилл БЮЛЖЕ Даже самый опытный летчик-истребитель не в силах соперничать с комаром. Ведь это крохотное насекомое способно виртуозно пробираться сквозь дождевые капли, которые во много раз крупнее и тяжелее, чем оно само! I к редставь: сидишь ты летним вечером на даче, ' I маясь от жары и духоты, а открыть окно бояз- но: мигом налетят комары, которые потом не дадут спать! Но тут, слава богу, начинается гро- за, и ты с облегчением распахиваешь окно настежь, уверен- ный в том, что пока идет ливень, эти проклятые кровопийцы побоятся высунуть на улицу свой острый нос. Но радоваться рано. Уже через несколько минут становится ясно: расчет оказался неверным, комары сумели-таки пробраться сквозь водный занавес. Но каким образом это им удалось? Профес- сор Дэвид Хью из Технологического университета Атланты (США) вместе со своей командой решил разгадать секрет на- секомого, и выводы расследования, честно говоря, ошара- шивают!
В качестве подопытных выступили малярийные комары (ано- фелес), кишмя кишащие в странах с теплым и влажным клима- том, где уж чего-чего, а дождей хватает. Кому, как не им, быть чемпионами по полетам среди дождевых капель! И совершен- но непонятно, как им это удается, ведь размер такого комара - 3 мм в длину, а вес около 2 мг, и любая капля может приши- бить этого комарика! Шутка ли сказать, примерно каждые 25 секунд (как подсчитали специалисты, таков средний промежу- ток между попаданиями дождевых капель в летящее насеко- мое), на комара сваливается махина диаметром от 2 до 8 мм и массою до 100 мг - в 50 раз больше, чем он сам! А если еще учесть скорость падения капли, то получится, что на беднягу то и дело обрушивается вес, в десять тысяч раз превышающий его собственный. Нет, тут явно кроется какая-то тайна... Чтобы разобраться в комариных хитростях, исследователи поместили насекомое в емкость размером 5 см в ширину и 20 см в высоту и принялись нещадно поливать его сверху, имитируя ливень. Высокоскоростная камера (до 4000 кадров в секунду!) регистрировала каждое движение «чемпиона». Зрелище, представшее глазам ученых, было поистине удиви- тельным! Оказалось, что попавший под дождь комар вовсе не пыта- ется во что бы то ни стало увильнуть от падающих капель. Напротив, он мчится вперед, можно сказать, сломя голову! И, разумеется, время от времени принимает на себя удар во- дяной бомбы. Бум! Первое ощущение - всё, комар не жилец! Ничего подобного, уже через считанные мгновения он взмы- вает вверх, небрежно стряхивая с себя каплю. Вскоре новое попадание. И опять он продолжает полет, непобежденный! Может быть, перед нами какое-нибудь исключительное на- секомое? Коль существуют супермены, то почему бы не быть суперкомарам? Да нет, самое что ни на есть обыкновенное! Пять других его собратьев, отправленных в полет, справля- лись с заданием ничуть не хуже. Скорость полета под стру- ями, конечно, снижается, но «геройски погибших» нет! Впе- чатляет! КАПЛЮ НЕ РАЗБИВАТЬ... Заинтригованные Хью и его коллеги решили продолжить эксперимент, чтобы узнать, как насекомое выдерживает по- добные удары. Для этого они усилили «дождь», а заодно увеличили число кадров, ведь капли могут попадать в раз- личные части тельца комара, вот и интересно, как он будет реагировать в том или ином случае? Первый вывод ученых: комар действительно мастер акробатических пируэтов! Получив сильнейший удар по крылу, он резко наклоняется на 50°, но уже через сотую долю секунды продолжает го- ризонтальный полет. Следить за ним - сплошное удоволь- ствие, воздушный балет да и только! Рыскание, тангаж, по- вороты... полное впечатление, что мы имеем дело с асом, выполняющим фигуры высшего пилотажа. Разве что петли Нестерова не хватает! Удары по конечностям и крылышкам составляют три четверти всех попаданий. Остальные (и самые опасные для насекомо- . го!) приходятся на туловище. Туг уж комару действительно приходится несладко. Но после целой серии опытов иссле- дователям опять пришлось снять шляпу перед искусством насекомого. Когда дождевая капля бьет комара в уязвимое место, он просто... падает вместе с ней. Чрезвычайно хитрая тактика с его стороны! Ведь что происходит с каплей, когда она ударяется о неподвижную поверхность? Она распада- ется. Но если капля угодила в летящего комара, насекомое падает вместе с ней, и сама капля остается целой, а комар - сухим! Насекомое какое-то время несется вниз вместе с ка- плей, будто с огромным парашютным ранцем, а затем совер- шает кульбит и сбрасывает ее. Комару это сделать нетрудно, так как его спинка покрыта крошечными водоотталкивающи- ми волосками. Природа всё предусмотрела! ...И УМЕТЬ ПАДАТЬ! Стараясь выскользнуть из-под капли, подопытные комары пролетали расстояние, от 5 до 20 раз превышавшее длину их ►>
удивительные животные юный эрудит о4/аотэ ►► тела, испытывая при этом ускорение до 300 д! Для сравнения скажем, что ускорение летчиков-истребителей не превышает 10 д, что уже очень и очень много. Сам посуди: ты весишь 50 кг, но при движении с ускорением в 10 g твой вес станет равным 500 кг! А малюсенький комар выдерживает в 30 раз большую перегрузку! И это, по мнению ученых, рекорд жи- вотного мира. Секрет такой невероятной мощи заключается в биологических латах, покрывающих комариное тельце, они □ способны устоять перед давлением, равным 10000-кратно- му весу насекомого. Более того, ученые полагают, что это не предел для него. МАСТЕРСТВО ПИЛОТАЖА _____________________________ Попавший под дождь комар не пытается проскользнуть между капля- ми, а летит, никуда не сворачивая, прямо по курсу! Если капля бьет его по крылу, он наклоняется под углом в 50°, как бы сопровождая удар а затем в считанные доли секунды выпрямляется. Караул! Капля попала между крыльями! Единственный шанс спа- стись - упасть вместе с каплей! Комар будто держит ее на своей спи- не. Падение длится недолго: пролетев несколько сантиметров, комар переворачивается и стряхивает каплю. И вновь отправляется в по- лет... до следующей капли. Опасность грозит насекомому лишь в том случае, если комар летит слишком низко над твердой поверхностью, а значит, у него нет в запасе тех нескольких сантиметров, необходимых ему для кратковременного сопровождения летящей капли. Ты думаешь, его расплющит при падении? Вовсе нет! Он уто- нет. Такой ловкий в воздухе, анофелес не способен вылезти из лужицы. А значит, права на ошибку у него нет! Напоследок разъясним еще один момент, который может по- казаться не менее загадочным, чем сам комариный полет. Зачем ученые столь пристально изучали поведение насеко- мого «под дождем»? Неужели из праздного любопытства? Конемно же, нет! Сделанные ими выводы могут пригодиться, например/в робототехнике. И военные, и пожарные всё чаще используют так называемые дроны, дистанционно управляе- мые летающие устройства, которые итак невелики, а скоро станут и совсем крошечными, как раз по размеру насекомых. А следовательно, инженерам нужно добиться того, чтобы они не боялись дождя. Дэвид Хью уже предложил покрывать дроны гидрофобным составом, чтобы капли скатывались с них, не задерживаясь. И кому надо сказать спасибо за такую идею? Конечно же, комару! ТЕРМИНал Латинской буквой g обозначается единица ускорения сво- бодного падения: 1 g соответствует ускорению тела, падающего под действием силы тяготения Земли. Причем, величина g рас- считывается из условия, что падение происходит в безвоздуш- ном пространстве, ведь из-за сопротивления воздуха мы наблю- даем, что ускорение падающей пушинки куда меньше, чем ускорение падающего стального шарика!
•аже О®ИНКА! 2013 1»мж пмв<ии ЛИ М>ФСТ7 -47373 or 17 i«>«Op« 20П г. Рикмма 0» Capl'n ShMky 0 2013Сорро<иШЪ VoHa()Gn<>H & Со. KG. Uconce ttwtHiyh Bitm Oc»x»i fnhMjinment AG. Stuttyail с & марта ДМ3 года [jjap Пр,,к В номере: - читай о том, как Шарки спас ^езьянок из плена - узнай Всё о современных пиратах - пушка из о&ошей по рецепту адпа^ельного кока JUKI "Подарок " игрушка катапульта!
загадочный космос ЮНЫЙ ЭРУДИТ О« I «О1 э • • ГОД КОСМИЧЕСКИХ CTPAHHI/1KO Фабрис Нико . • Февраль нынешнего года хорошо запомнится жителям Челябинска, особенно тем, кто своими глазами наблюдал падение метеорита. Астрономы же ждут декабря, когда впечатляющее зрелище устроит комета. I жж Ж ченые-астрономы готовятся к яркому событию: У I в декабре к нам в гости прилетит комета. И не какая-нибудь замухрышка, а большая, яр- кая, короче - комета столетия, а то и тысячеле- тия. И нам, жителям Северного полушария, так сказать, до- стались места в партере. Смотри в оба, будет потом что рас- сказывать внукам... Звездную красавицу, которой нам предстоит полюбоваться, зовут C/2012 SI ISON. Ее обнаружили два астронома-лю- бителя, Виталий Невский и Артем Новичонок, разглядевшие комету с помощью маленького телескопа, установленного в
ТРАЕКТОРИЯ КОМЕТЫ Меркури Венера Плоскость эклиптики (плоскость, в которой вращаются планеты Солнечной системы) Комета (голубой кружок) пройдет на максимально близком от Марса расстоя- нии (10 миллионов км) 1 октября *1 . 29 ноября она «на бреющем полете» (18 миллиона км) пронесется над Солнцем а , а затем 26 декабря приблизится к Земле на расстояние 64 миллиона км 3 . Область неба в Северном полушарии, где комета будет не видна. Марс 1 октября 2013 г. Земля 26 декабря 2013 г. tBMHAX HV«H) обсерватории Кисловодска. (Обсерватория работает в рам- ках международного проекта ISON, отсюда - и название кометы.) 21 сентября прошлого года Невский и Новичонок заметили в созвездии Рака слабо освещенное пятнышко, ни- как не отмеченное на звездных картах. Астрономы-любители поделились своим открытием с коллегами, и вскоре ученые всего мира поспешили прильнуть к телескопам и подтверди- ли: да, в указанном районе неба действительно появилось новое быстро перемещающееся космическое тело. В Солнеч- ной системе таких небесных путешественников в букваль- ном смысле раз-два и обчелся. Значит, это либо астероид. либо комета. Приглядевшись повнимательнее, астрономы пришли к выводу, что к нам в гости пожаловала именно ко- мета, поскольку ее окружало туманное пятно. В отличие от астероидов, состоящих из металлов и горных пород, кометы состоят изо льда, пыли и скалистых компонентов. По мере того как комета приближается к Солнцу, ее лед растаплива- ется и испаряется, переходя в газообразное состояние. Этим и объясняется сопровождающая ее туманность, которую на- зывают хвостом. Раз есть хвост - значит, перед нами комета. Рассчитав траекторию ее полета, ученые обрадовались: ско- рее всего, нам предстоит увидеть грандиозный спектакль!
*1 Б юный эрудит 04 t ebi з kk загадочный космос Появление кометы (на картине изображен Париж в 1811 году) всегда приводило к панике среди населения. • * ПРЕДВЕСТНИЦЫ БЕД С древних времен кометы считались предвестницами бед. Вне- запное появление на небе сверкающих хвостатых шаров вверга- ло людей в состояние панического страха, ведь никто не имел ни малейшего представления о происхождении загадочных небес- ных скиталиц. Так. Аристотель (IV век до н.э.) считал их газами Земли, поднявшимися в атмосферу и там воспламенившимися. По мнению древнегреческого философа, кометы предупреждают о приближении периода ветров и засухи, а значит, и плохого уро- жая. Римляне считали, что они сопутствуют смерти великих лю- дей, а всё потому, что в 43 году до н. э. летучая звезда появилась над Римом вскоре после убийства Юлия Цезаря. Зловещая репу- тация предвестниц смерти еще долго держалась за кометами. Согласно источникам, которые не поддаются проверке, их свет сопровождал кончину Магомета (632 г.), Пипина Короткого (768 г.), Генриха I (1060 г.), Филиппа II Августа (1223г.), Карла Смелого (1477 г.), Карла V (1558 г.). Научное изучение комет, на- чатое в XVIII веке Эдмундом Галлеем, так и не сумело положить конец всякого рода суевериям. Будем надеяться, что на этот раз мир спокойно и радостно воспримет удивительное небесное яв- ление, в котором нет ничего сверхъестественного! ЛУНА ОТДЫХАЕТ! Первая радостная новость: к 1 октября комета осветит небо Марса, и обладатели мощных биноклей смогут ее лицез- реть. Остальные тоже в накладе не останутся, ведь в августе 2012 года на красной планете появился наш наблюдатель - марсоход «Кьюриосити». Его глазами мы и увидим это уни- кальное зрелище во всех деталях: «хвостатая звезда» на марсианском небе. Единственная гастроль! Спешите видеть! Поздоровавшись с нашей планетой-соседкой, комета про- должит полет в сторону Солнца. И в ночь с 28 на 29 ноября 2013 года приблизится к нему на расстояние всего лишь 18 миллиона километра. Учитывая размеры Солнечной си- Ядро кометы, состоящее из камней и льда, можно увидеть лишь с близкого расстояния. На нашей фотографии - комета Галлея, снятая с расстояния 595 км I европейским зондом I «Джотто»). Л
до Солнца терминал Астрономическая единица - расстояние между Землей и Солнцем, равное примерно 150 млн километров. сгемы, это сущий пустяк! Комету Хейла-Боппа, прозванную «Большой кометой 1997 года», отделяли от нашего светила 136 миллионов километров, C/2012 Si ISON подойдет в сто раз ближе! И с точки зрения небесной режиссуры это боль- шой плюс для нас, землян, поскольку чем ближе комета под- крадывается к Солнцу, тем сильнее она разогревается и тем больше распускает свой хвост, состоящий из пара, пыли и электрически заряженных частиц. Длина хвоста нашей не- бесной странницы может достичь 40-50 миллионов киломе- тров, и в этом случае зрелище должно стать незабываемым. Если, конечно, всё пройдет удач но! Комета - «существо» хрупкое и капризное... Нам остается лишь надеяться, что жар Солнца не разрушит ее ядра и она не исчезнет, так и не представ во всей красе перед нами. Кроме того, объем производимого кометами газа напрямую зависит от их размеров и состава, а эти параметры трудно определить из-за туманного облака, в котором они прячут- ся. Обычно диаметр комет колеблется от 1 до 10 километров, хотя, например, у кометы Хейла-Боппа, поперечник достигал 40 километров! Чем крупнее размер кометы, тем, соответ- ОТКУДА ПРИЛЕТАЮТ КОМЕТЫ? Большинство комет, в частности, та. что явится к нам в гости в этом году, происходят из облака Оорта. Так называется гипотети- ческая (то есть существование ее не доказано) зона, окружаю- щая Солнечную систему и состоящая из миллиардов каменных и ледяных глыб. Размеры облака настолько огромны, что и пред- ставить трудно: его ближняя и дальняя границы располагаются от Солнца на расстоянии соответственно 20 000 и 100 000 астро- номических единиц! Время от времени под действием гравита- ционного притяжения какой-нибудь ближайшей звезды небес- ные булыжники срываются с орбиты и отправляются в сторону нашей планетной системы. По мере приближения к светилу они начинают подтаивать и превращаются в кометы с характерным хвостом, благодаря которому мы и получаем счастливую воз- можность за ними наблюдать. После пролета вокруг Солнца эти кометы с долгим периодом обращения отправляются в далекое путешествие продолжительностью в несколько сотен, а то и ты- сяч лет. Изучение их траекторий и позволило ученым выдвинуть гипотезу о существование облака Оорта, поскольку даже в самые мощные телескопы его не разглядишь, так как оно находится слишком далеко от Солнца, и свет до него не доходит. Гораздо ближе к нам. возле орбиты Плутона, находится пояс Койпера также состоящий из каменных и ледяных тел различных разме- ров. которые могут стать ядром будущей кометы. С той лишь раз- ницей. что в этом случае мы будем иметь дело с кометой корот- кого периода обращения. Самая известная из них, комета Галлея, прилетает к нам каждые семьдесят шесть лет. В последний раз - в 1986 году. ственно, больше льда испарится при ее движении в косии- ческом пространстве. Если прогноз точен, то в декабре, после облета Солнца, комета пройдет совсем рядом с нашей планетой, в каких-то 64 мил- лионах километров. Она будет видна в Северном полушарии в течение целого месяца. Ночами на небе будет загораться шар даже более яркий, чем полная Луна, с длинным белым шлейфом позади. Сколько ночей продлится период макси- мальной яркости кометы сказать трудно, но налюбоваться ею мы точно успеем! А пока в ожидании этих волшебных ночей давай скрестим пальцы, чтобы с небесной путешественницей не произошло каких-нибудь неприятностей.
В прошлом номере «Юного Эрудита» мы писали об истории появления первых крепостей. Наш следующий рассказ о том, какие приспособления использовали нападавшие, чтобы эти крепости захватить.
Справа: баллиста современная реконструкция. С ГОЛОВОЙ БАРАНА Простейший способ преодолеть кре- постную стену - забраться на нее по лестнице. Однако сделать это непросто: осажденные бросают камни, льют го- рячее масло, смолу и кипяток, наконец, стреляют из луков и пытаются опроки- нуть лестницу с помощью рогаток. Стало быть, куда безопасней попытаться либо проломить стену, либо вышибить воро- та. Для этой цели с древнейших времен использовали таран - толстое бревно, которым нападавшие методично били в то место, которое нужно проломить. Но чем толще стена или ворота, тем тяже- лее и крепче должен быть таран. Такой таран руками уже не удержишь, поэтому его подвешивали на ремнях или цепях к специальной раме, чтобы, раскачивая, существенно нарастить мощь удара. Для прочности конец тарана стали око- вывать (металлический набалдашник на конце тарана зачастую был сделан в виде головы барана). Однако такое устройство опять же на руках к стене не поднесешь, и таран ставили сначала на катки, а потом на настоящие колеса. Впрочем, «расчет» тарана тоже сильно уязвим перед всем тем, что выстрели- вает и бросает в него противник. Чтобы защитить штурмующих, над таранами возводились навесы из досок. Вверху: реконструк- ция баллист и одежд воинов. Слева: пробивание стены крепости тараном с бараньей головой. БАЛЛИСТЫ И КАТАПУЛЬТЫ По мере совершенствования техники возникали новые, довольно хитроумные осадные орудия. Например^ работающая по принципу лука баллиста (от грече- ского «баллейн» — метать). Это одно из самых древних орудий. Первыми его начали использовать еще ассирийцы, затем баллисту взяли на вооружение почти все древние армии. Устройство простейших баллист напоминает арба- лет, но чаще использовались баллисты, работающие по торсионному принципу. Этот принцип станет понятен, если рас- тянуть между двух пальцев обычную ►»
военное дело ЮНЫЙ ЭРУДИТ 04/8013 • ►► резинку, вставить в нее карандаш и закрутить. В баллисте роль резинки исполнял пучок воловьих жил или ве- ревок, а вместо карандаша выступали два плеча, похожие на концы лука. Плечи закручивали, натягивая тетиву с помощью ворота и веревки. Когда тетива отпускалась, плечи посылали вперед снаряд - стрелу или камень. Разновидность баллисты - онагр: кам- неметная машина с рычагом в виде ложки. В углубление рычага клали булыжник, а сам рычаг приводился в действие таким же, как у баллисты плечом, расположенным вертикаль- но. Сейчас онагр обычно называют «катапультой», но исторически это не совсем верно. Катапульта - греческое слово, и греки обозначали им любую метательную машину, работающую по торсионному принципу. Среди метательных орудий балли- сты - самые легкие и мобильные. Их устанавливали на кораблях и даже использовали в «конном» варианте, закрепив на лошадиных упряжках. У римлян на каждую центурию (цен- турия - римское подразделение, со- стоящее из сотни воинов) полагалось по одной такой машине, приводимой в действие 11 солдатами. Баллиста причиняла огромный ущерб большим скоплениям людей и при этом облада- ла относительно высокой прицельно- стью. На расстоянии 100-200 метров не составляло труда попасть, напри- мер в ворота. У баллисты был еще и дальнобойный режим - порядка 500 метров (рекорд - 700 метров). А вот катапульту можно считать «тя- желой артиллерией» или «гаубицей» прошлого. Масса ее снаряда составля- ла от 20 до 60 кг, и летел он по навес- ной траектории - точность небольшая, но зато его можно было забросить за стену. Катапульты обычно собирались прямо перед боем - из местной древе- сины. В поход же войско брало только веревки и металлические части. Рим- ляне, правда, предпочитали возить катапульты с собой, однако для пере- возки такого орудия впрягать прихо- дилось уже не лошадей, а быков. ОСАДНЫЕ БАШНИ Совершенно особой разновидностью осадной техники, позволявшей как бы объединить функции штурмовой лест- ницы, тарана и метательных орудий, стала осадная башня (гелеполь). Из дерева сооружалась конструкция вы- сотой не ниже, а, как правило, выше стен осаждаемой крепости. Для за- щиты от зажигательных снарядов ее покрывали мокрыми кожами. Внутри - 3 или 4 этажа. На первом - «дви- гатель» в виде людей, толкающих по- ставленную на катки башню ближе к Зарядка катапульты.
стене. В основании башни или на вто- ром этаже монтировали таран. На верх- них площадках стрелки и метательные орудия, на крыше - перекидные мосты, с которых атакующие «десантируются» на стену. Основное средство борьбы с осадной башней - поджог, иногда полу- Внизу: осадная башня у стены города. На верхнем ее этаже из баллист обстреливают осажденных. На нижнем этаже тараном пробивают чалось завалить ее выстрелом из мощ- ►► стену. ШТУРМ ИЕРУСАЛИМА КРЕСТОНОСЦАМИ Ранним утром 7 июня 1099 года войско крестоносцев (около 18000 пехотинцев и 1500 конных рыцарей) подошло к Иеруса- лиму. Перед ними предстал Город Гроба Господня, откуда нужно было выгнать ненавистных мусульман. Иерусалим защищал 40-тысячный гарнизон (плюс 20-тысячное ополчение из горо- жан). Утром 13 июня крестоносцы начали общий штурм, отважно бросившись на стены, не обращая внимания на летевшие оттуда огромные камни, обстрел из луков и баллист, потоки «греческого огня» и горячего масла. Но одного бесстрашия не хватило, чтобы преодолеть глубокие рвы и взобраться на высокие стены. Глав- ное, не было осадных машин. Оставив множество убитых, хри- стиане отошли. Положение было ужасное: стояла жара, но ис- точники воды в округе были отравлены, еды не хватало, и почти не было дерева для осадной техники. 17 июня в Яффу прибыло шесть генуэзских кораблей с продовольствием и инструментами для изготовления орудий, но воды и дерева по-прежнему недо- ставало. Однако разведчики обнаружили в округе лес и вскоре на верблюдах привезли сосны, дубы и кипарисы. Все крестонос- цы - от простых пилигримов до баронов и графов - взялись за работу. Было изготовлено много таранов, катапульт и баллист, но самое важное - три огромные перекатные башни. В каждой три этажа: 1-й - для рабочих, толкавших башню, 2-й и 3-й - для стрелков и «десанта», которые должны были обстрелять против- ника, а потом по перекидным мостам высадиться на стены. 12 июля, несмотря на яростный обстрел, осаждавшие начали за- сыпать рвы, а 14-го пошли на штурм: сначала обстреляли город из камнеметов, а потом ринулись на стены. Покатились вперед и осадные башни, но их не удалось подвести близко - не успели полностью засыпать рвы. Поэтому после 12-часового боя кресто- носцы вернулись в лагерь. Утром 15 июля рвы, наконец, удалось засыпать и подвести-таки башни. Стрелки с башен смели мусуль- ман со стен. Когда об этом прорыве узнали крестоносцы, заня- тые вышибанием ворот, они усилили свой натиск и вскоре тоже ворвались в Иерусалим. Затем, пробив северную часть стены, в город хлынула и остальная часть рыцарей.
военное дело ЮНЫЙ ЭРУДИТ 04/8013 • ►► ной катапульты. Более примитивный вариант осадной башни - «самбук», то есть своего рода подъемный кран, с помощью системы лебедок поднимаю- щий платформу с солдатами на высоту стены. Понятно, что такая конструкция была очень уязвима. ГЛАВНЫЙ «АРГУМЕНТ» - ТРЕБУШЕТ Несмотря на наличие осадной техни- ки, древние крепости штурмовали ред- ко. Те же метательные орудия прошли «апробацию» прежде всего при сра- жениях в поле, а вовсе не во время осады крепостей. Города старались взять измором, подкупом, хитростью, но штурмовать опасались: слишком за- тратное и ненадежное это предприятие! Вспомним предание о Троянской войне: греки 10 лет сидели под Троей, и только хитрость помогла им проникнуть в этот город. Лишь с появлением регулярных армий штурмовать стены стали чаще. Раннее Средневековье принесло но- вый, не имеющий аналогов вид оружия: в VII веке византийцы придумали «си- фонофор», своего рода насос-разбрыз- гиватель «греческого огня». Сифонофо- ры в основном ставили на корабли, но использовали также и при обороне, и при осаде крепостей. Например, сель- джуки поливали «греческим огнем» крестоносцев при штурме Иерусали- ма в 1099 году. Однако как раз взятие Иерусалима крестоносцами является одной из первых средневековых осад, где именно штурмовая техника сыгра- Слева: требушеты. Реконструкция.
КОРОЛЬ- ЭКСПЕРИМЕНТАТОР Английский король Эдуард I (1272-1307) лично разработал самый мощный требу- шет своего времени - «Боевого волка». «Волк» предназначался для осады шот- ландского замка Стерлинг, но маленький гарнизон решил сдаться. Эдуард так рас- строился, что согласился принять капиту- ляцию лишь после испытания своего де- тища. После пары выстрелов Эдуард счел эксперимент удавшимся и помиловал жителей Стерлинга. ла решающую роль. Да и «обратное» завоевание Иерусалима мусульманами (1187) увенчалось успехом лишь после того, как катапультами пробили огром- ный пролом в стене. В XII веке, во времена феодальной раз- дробленности, в Европе появились та- кие замки, стены которых обычной ка- тапультой можно было долбить годами. И тогда было придумано более мощное оружие - «требушет» (от старофран- цузского «перебрасывать»). Орудие ра- ботало на гравитационном принципе,то есть снаряд запускался противовесом. Мощь тебушета обусловливалась его тонн. Ну, и снаряды были соответству- ющими: их вес мог доходить до 630 кг! Правда, дальность заброса была невелика - всего 300-450 метров. За- ряжать требушет было непросто: ведь поднять пару тонн на нужную высоту очень тяжело! Одно из решений - пара «беличьих колес», внутри которых бе- жали десятки человек. После того как Филипп II Август продемонстрировал мощь требушета при осаде палестин- ской Акры (1192), эта машина стала весомым аргументом в спорах между феодалами по всей Европе, и стены замков стали крошиться, как гнилые дий. Они, конечно, применялись еще некоторое время, но потом были вы- теснены пушками. Правда, случались и «рецидивы». Так, в начале XVIII века при штурме Гибралтара британцы были вынуждены применить катапульты - пушки из-за особенностей рельефа не могли поразить цели. Последнее при- менение катапульт связано с началом Первой мировой войны - до появления минометов только катапультой или уве- личенной «детской» рогаткой можно было забросить бомбу в упрятанный в складках местности окоп врага. арбузы. размерами: длина рычага этой машины
Все просто! ПОТРЕБУЮТСЯ ДЛЯ ОПЫТА: с водой и коробка из-под обуви. ЮНЫЙ ЭРУДИТ 04/3013 УРОК от ФАСОЛИНЫ ПОЧЕМУ КОРНИ РАСТУТ ВНИЗ. А СТВОЛ ВВЕРХ? фасолина, пробка, иголка, немного ваты, стакан Замочи фасолину на сутки, пусть начнет прорастать. Коробку из-под обуви без крышки поставь вертикаль- но. Воткни иголку в пробку и нацепи сверху кусочек ваты, смоченной водой. Пробку приклей к нижней стенке внутри коробки. Рядом поставь стакан с водой. Осторожно наколи фасолину на иглу, только не слишком глубоко, чтобы не повредить, затем укутай фасолину влажной ватой. Закрой коробку крышкой: пусть процесс прорастания семени происходит в темноте, так же, как в естественных условиях. нягия HHhvdDavini Ежедневно смачивай ватку, иначе фасоль засохнет. Через несколько дней появится корешок, направленный вниз, и стебель, устремленный вверх. Теперь вынь акан, поверни коробку на 90* - стебель и корень окажутся расположенны- ми горизонтально. Снова закрой коробку. Потерпи еще часов десять, затем открой коробку. Посмотри, что получилось. Ты обнаружишь, что растение самостоятельно переориентировалось: стебель изогнулся и вновь направился вверх, а корень - вниз! Да, растения изгибаются, и такие их движения называются «тро- пизмом». Но что заставляет растение поворачиваться? В нашем опыте мы изменили один-единственный фактор - положение рас- тения, после чего сила притяжения Земли стала действовать на его стебель и корень по-другому. Если раньше эта сила действо- вала вдоль них, то после поворота коробки притяжение Земли на- правлено перпендикулярно. Выходит, именно сила тяжести и ста- ла причиной изгибания растения. Для такого явления имеется и специальный термин - «гравитропизм». Но каким образом расте- ния чувствуют земное притяжение? Секрет кроется в особых клет- ках растений - статоцитах. Внутри этих клеток есть маленькие плотные ядрышки, которые под действием гравитации опускают- ся вниз. Как только ориентация статоцитов в пространстве меня- ется, ядрышки перемещаются к наиболее низко расположенной мембране. Их давление на стенку мембраны вызывает выделение ауксина - фитогормона, отвечающего за рост клеток. Этот гормон, образующийся на концах побегов и в почках, циркулирует сверху вниз по центральному каналу, а затем, подобно струям в фонтане, поднимается вверх до периферийных зон корня и стебля (см. схе- му). В обычных условиях протекание гормона по всему растению происходит равномерно, что приводит к однообразному росту клеток. Если же положить растение на бок. ядрышки соберутся на нижней мембране статоцитов, что, естественно, резко увеличит в этом месте концентрацию ауксина, а в результате на нижней стороне ствола рост клеток ускорится, а на противо- положной, верхней, замедлится - по- бег изогнется и потянется вверх. И напротив, увеличенная концентра- ция ауксина в нижней части корня за- стопорит рост расположенных здесь клеток, а поскольку в верхней части они продолжат расти нормально, то и сгиб будет направлен вниз. Подоб- ный механизм присущ всем растени- ям, так что если проросшее семечко покатится под порывом ветра по зем- ле, оно всегда найдет нужное направ- ление и для корней, и для побегов. Тут вопрос выживания! КОРЕНЬ Ауксин % Повышенная А. повышенная / концентрация Сила аУксииа тяжести Замедление роста СТЕБЕЛЬ Ускорение роста
ЭГМОНТ .EGMO/\/y. от издательства предложения доставка" • Самовывоз. 9 пунктов в Москве, 8 - в Санкт-Петербурге, Б - в других городах России • Курьером по Москве, Санкт-Петербургу и ещё Л О городам • Почтой в любой регион России архивные выпуски журнала ОТ ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНА WWW.EGMONT.RU 1 ОЧЬ на любые книги нашего издательства. 1УЧШ1/1Е ДЕТСКИЕ КНИГИ В ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНЕ Акции и конкурсы Возможность купить «Юный эрудит» ДЛЯ ВСЕХ читателей журнала «ЮНЫЙ ЭРУДИТ» СУПЕРПРЕДЛОЖЕНИЕ Введи промокод EruditMagazine в специальное поле при оформлении заказа на сайте и получи скидку На правах рекламы
В гнезде белоплечего орлана нам не удастся найти больше одного-двух яиц, а у страуса нанду их в гнездовой яме до восьми десятков. Крыса приносит потомство до восьми раз в год, а слониха не чаше одного раза в три года. Откуда такой разброс в численности потомства?
I мериканские биологи Эдвард Уилсон и Роберт Ма- I картур долгое время изучали динамику численно- I сти популяций животных разных видов. И проана- лизировав огромный массив данных, они пришли к выводу, что животные используют две основные стратегии эволюционного развития вида. Первая, названная ими «г-стра- тегией», - это бурное размножение, максимально частый при- плод и максимально большое количество детенышей, но корот- кая продолжительность жизни отдельной особи. Вторую назвали «^-стратегией» - низкий темп размножения, небольшое число отпрысков, зато долгая жизнь каждого индивидуума. Бак- терии, грызуны, амфибии, головоногие моллюски, как правило - приверженцы r-стратегии. А, к примеру, крупные млекопитаю- щие, наоборот, типичный пример ^-стратегии. /?-стратегия выгодна организмам, живущим в быстро меняю- щейся среде. Много потомков и быстрая смена поколений - больше мутаций. Среди них могут оказаться полезные, которые помогут выживать в новых условиях и смогут закрепиться как новые видовые признаки. Собственно, таков один из основных механизмов эволюции: мутации, то есть изменения в генетиче- ском коде, влекущие за собой изменения в физиологии, анато- мии или психике, возникают спонтанно. Те из них, что оказыва- ются полезными или хотя бы не мешают, передаются потомкам. А те, что вредны, отсеиваются, так как их носители погибают или хуже размножаются. В результате, у быстро меняющегося вида больше шансов выжить и расширить ареал обитания. /(-стратегия хороша тогда, когда условия среды постоянны. Тогда можно позволить себе жить долго, вырастать большим, Морские черепашки, едва вылупившись из яиц, вполне самостоятельны и уже знают, что им нужно спешить к морю. Это «знание» - инстинкт, ведь родители-черепахи, отложив яйца, уходят в море и совершенно не заботятся о своих детях.
загадки природы юный эрудит o<s / 8013 • уделять много времени воспитанию потомства и позволять себе такую роскошь, как большой и хорошо развитый мозг. Роскошь потому, что мозг - самый энергоемкий орган, и его тяжелее всего «прокормить». Например на долю человече- ского мозга приходится всего 2% от общего веса тела, однако именно на работу мозга мы тратим до четверти всей нашей энергии. И только благоденствующая популяция, которой ни- чего особо не угрожает, может развивать мозги, не задумыва- ясь о цене, которую за это приходится платить. i Разумеется, кроме «черного и белого», то есть видов, по ко- торым сразу понятно, какой стратегии они придерживаются, существует и масса переходных вариантов. Более того, один и тот же вид на протяжении своей истории может склонять- ся то к одной стратегии, то к другой, в зависимости от того, насколько изменчива среда его обитания. Причем чем проще устроено животное, тем легче ему изменить свою стратегию размножения. У бактерий с этим проблем не возникает, а вот высокоразвитому существу гораздо сложнее. Слоны не могут вдруг начать плодиться по три раза в год, и не только из-за того, что этому противоречит их анатомическое и физиологи- ческое устройство. Бактериям, большинству членистоногих, моллюскам и прочим «простым» созданиям достаточно лишь произвести потомство - оно появляется на свет уже готовым к самостоятельной жиз- ни, благо ничего особенно сложного ему делать не предстоит. НЕМНОГО МАТЕМАТИКИ В среднем за свою жизнь комнатная муха откладывает 1300 яиц. Будем считать, что из половины яиц появляются самки, дающие жизнь новому поколению. Тогда количество «внуков» этой мухи составит 884 тысячи, «правнуков» - 549 миллионов, «праправну- ков» - 375 миллиардов, и общий вес такого количества мух соста- вит 5625 тонн! Невозможно представить, что было, если бы все мухи выживали, ведь от одной мухи может произойти порядка 15 поколений за лето!
Орел, сжимая в когтях добычу, спешит в гнездо. Надо кормить детей! Слоны - очень заботливые Но чем выше поднимается животное по эволюционной лестни- це, тем, в общем случае, менее самостоятельным оно рождается. Для того чтобы начать жить независимой от родителей жизнью, ему надо пройти некий путь индивидуального развития: выра- сти, научиться добывать пищу, взаимодействовать с себе подоб- ными.. . Большую часть времени взросления такое животное за- висит от родителей, которые должны его как минимум кормить. Но родительский вклад этим не ограничивается. Детеныша нуж- но защищать и обучать. И чем больше требуется внимания каж- дому детенышу, тем меньшим их числом единовременно могут заниматься родители. Уже упоминавшаяся слониха, даже если она каким-то чудом обзаведется десятком слонят одновремен- но, не сможет о них позаботиться. Ей не хватит молока, чтобы выкормить их, она не уследит за тем, куда они ходят (а малышу вполне может показаться, что забрести в центр отдыхающего львиного прайда - хорошая идея!), она не сможет прийти к ним всем на помощь в случае опасности. Таким образом, необходи- мость значительного родительского вклада препятствует пере- ходу отk-стратегии к г-стратегии. м Н? так просто Вроде бы, всё понятно. Примитивные животные придержива- ются одной стратегии, развитые - другой. Но почему же тогда, например лягушка реобатрахус ограничивается всего парой детенышей, а шпорцевая лягушка плодит сразу две сотни? Ведь и та и другая - лягушки, животные одного уровня организации! Дело в том, что в чистом виде теория «г- и ^-стратегий» наблю- •
загадки природы ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОЯ ! ЯО1 3 Хищная рыбка цифотиляпия вынашивает свою икру во рту. Туда же, в случае опасности, прячутся появившиеся из икры мальки. Правда, слегка повзрослев, им приходится бежать от своей матери, которая начинает за ними охотиться. дается только в крайних случаях, на примере самых низко- и самых высокоорганизованных животных. А в «середине» ее результаты «смазываются» множеством исключений, возника- ющих в силу тех или иных уникальных стечений обстоятельств. Да, большинство лягушек весьма плодовито. Но некоторые виды, такие, как реобатрахус, в какой-то момент попали в си- туацию, в которой нормальная для лягушек схема размноже- ния - выметала икру в воду и ушла - оказалась невозможной. Сложились условия, при которых молодь реобатрахусо смогла выживать, только находясь под неусыпным надзором родите- лей. Причем в весьма экзотическом варианте: головастики живут в горловом мешке самца, «приживляясь» спинками к его пронизанной сосудами коже, и получают питательные вещества из крови родителя. Покидают они его только тогда, когда стано- вятся полностью сформированными маленькими лягушатами. Маленькими, но не настолько, чтобы их можно было таскать во рту больше двух-трех. Самец физически не мог бы дышать, пи- таться и передвигаться, если бы пытался вынашивать в глотке больше пары детенышей. Пример с орланом и страусом, о котором мы говорили в самом начале, проще. Крупные хищные птицы образуют более-менее устойчивые пары, по крайней мере, на время выведения потом- ства. Родителям предстоит выкармливать птенцов до тех под пока они полностью не оперятся и не научатся летать. При этом охота, которой живут хищники, дело весьма энергозатратное и не всегда успешное. Хищник подолгу кружит в небе, высматри- вая добычу, пикирует на нее и... частенько остается ни с чем. Мышь успела нырнуть в норку, заяц отпрыгнул в сторону, ко-
ростель забежал под куст, из-под которого его не вытащить... I И так - раз за разом. На охоту уходит масса времени и сил, и I орлам-родителям просто не прокормить птенцов, если их бу- дет слишком много! У страусов нанду ситуация совершенно иная. Во-первых, яйца сносит не одна самка, а целый гарем. Чем больше самок привлек самец, тем больше яиц будет в яме, которую он для них выкопал. Кстати, вылупятся далеко не все, " значительная часть зародышей погибает из-за неравномерного | нагрева яиц. Вылупившиеся птенцы способны питаться само- 1 стоятельно, учиться летать им не нужно. Поэтому вся семья I может спокойно странствовать по пампе (так называют южно- американскую степь), питаясь растительной пищей, которую I не надо ни выслеживать, ни ловить - знай перебирай ногами, еды вокруг предостаточно! Таким образом, птицы делятся на птенцовых, у которых детеныши вылупляются беспомощными, и выводковых, птенцы которых - маленькие копии взрослых, I сразу же готовые следовать за родителями и есть ту же пищу, | что и взрослые. Как правило, выводковые птицы могут себе по- | зволить более многочисленное потомство, нежели птенцовые. ] Итак, какая же стратегия размножения лучше? На наш, людской I взгляд, конечно, к. Ведь она позволяет долго жить каждой особи | и много времени уделять потомству. Нам это понятно и привыч- но. Но на самом деле они равноценны. Обе способствуют вы- [ живанию вида. А именно к этому в эволюционном смысле стре- мятся все живые существа: в первую очередь к благоденствию I вида, и только во-вторую — к личному счастью каждого. МАТЕРИ-ГЕРОИНИ Малагасийская землеройка регулярно рожает по 25 детенышей - это рекорд среди млекопитающих, но в виде исключения чрез- вычайно плодовитыми бывают самые разные животные. Так, в 1993 году домашняя свинья в Австралии родила 36 поросят, при- чем 33 из них выжили. А в 1964 году в Белоруссии корова родила семерых телят. Но все эти рекорды меркнут по сравнению с пло- довитостью самки бычьего цепня (ленточный червь-паразит), производящей 600 миллионов яиц в год. Уже через несколько минут после рождения жеребенок может стоять и ходить, спустя шесть недель он начинает есть траву, но от маминого молока он отказывается, когда ему исполняется полгода.
вопрос-ответ юный эрудит 04 / еоп з ПОЧЕМУ РАСТЕНИЯ НЕ РАСТУТ НА СОЛЕНОЙ ПОЧВЕ? Вопрос прислала Настя БУРЛАКОВА из г. Рубцовска КАКОЕ МЕСТО САМОЕ ХОЛОДНОЕ ВО ВСЕЛЕННОЙ? Этот вопрос тоже прислала Настя БУРЛАКОВА У ученых есть несколько мнений по этому поводу. Рас- тения всасывают воду благодаря осмосу - явлению, при котором молекулы воды проходят сквозь кле- точную мембрану из области с большим содержанием воды в область, где воды меньше. В сильно соленом растворе воды не много, ведь часть объема занята солью. Поэтому при избытке соли вода перестает по- ступать к клеткам, и растение засыхает. Другая теория базируется на том, что соль сама по себе является ядом для живой клетки. Согласно третьей точки зрения, соль губит микроорганизмы, содержащиеся в почве. Эти ми- кроорганизмы перерабатывают органику в вещества, необходимые растению для питания. Следовательно, когда почва «мертва», растение начинает «голодать». И наконец, недавно ученые установили, что, попав в соленую среду, растение становится «самоубийцей» - оно начинает вырабатывать своеобразный «гормон стресса», который тормозит рост корней. Такая стра- тегия нужна растению, чтобы не заселяться в места, неблагоприятные для жизни. Впрочем, есть целый ряд растений, прекрасно себя чувствующих на солончаках. Такие растения называют «галофитами». Письмо в рубрику «Вопрос-ответ» отправь по адресу: 119021 Москва, Олсуфьевский пер., д. 8, стр. 6, журнал «Юный эрудит». Или по электронной почте: info@egmontru (В теме письма укажи: «Юный эрудит». Не забудь написать свое имя и почтовый адрес). Вопросы должны быть интересными и непростыми! Нагретое тело, помещенное в космос вдали от горя- чих звезд, будет излучать свое тепло, и в конце концов остынет, как остывает чашка горячего чая. Но так же, как чай не станет холоднее воздуха в комнате, тем- пература помещенного в космос тела не упадет ниже минус 270,5°С. Всё потому, что остыть еще сильнее не позволяет так называемое «реликтовое излучение», которым пронизан космос. Однако астрономы уста- новили, что температура туманности Бумеранг ниже этой величины, и составляет минус 272°С. Как же так? Парадокс объясняется просто: при сжатии газа про- исходит его нагрев, при расширении - охлаждение. А туманность Бумеранг как раз и есть расширяющийся с огромной скоростью небесный объект. Однако лавры самого холодного места во Вселенной принадлежат не Бумерангу, а... астрофизической лаборатории в Коло- радо, где ученым удалось охладить атомы рубидия до температуры -273,15°С. Достигнутый рекорд оказался на 1/170-миллиардную долю градуса выше абсолютно- го нуля - предела, ниже которого температуры просто не существует. Секрет кроется в конструкции башни. Бетон, из которого, в частности, состоит корпус башни, обладает свойством хорошо держать сжимающую нагрузку. Однако на растя- жение бетон, как говорят инженеры, «работает плохо». То есть если мы возьмем бетонный стержень и начнем его изгибать, он сломается так же, как деревянная пал- ка: первая трещина возникнет в месте, где растяжение максимально. Поэтому перед главным конструктором Останкинской башни Николаем Никитиным стояла за- дача уменьшить возможные растяжения. Для этой цели инженеры расположили внутри башни 149 стальных ка- натов, связывающих верхушку с основанием, и натянули каждый канат с усилием 70 тонн. Тем не менее, зафикси- ровано, что однажды ветер отклонил верхушку башни на б м. Но это - не так страшно, конструкция рассчитана на максимальное отклонение в 12 м.
Коллекционные карточки изобретений в подарок!
Подписка на 2-е полугодие 2013 года Техника будущего, географические открытия и тайны космоса в журнале «Юный Эрудит». © saitahipbeach - Fotol