Номер 03, 2012

Материал, который не любит ни масла, ни воды

Одновременно гидрофобный и олеофобный, то есть способный отталкивать и воду, и масло, таков новый материал, созданный американскими исследователями. Такой материал давно ждали промышленники, мечтавшие о покрытии, которое не требует особого ухода. Он нужен для транспортировки органических растворителей или для микромашин с микрофлюидными сетями, а также для самоочищающихся стекол. До сих пор существовали только супрегидрофобные поверхности, созданные в 90-х годах после изучения под электронным микроскопом листьев лотоса. Это растение есть символ чистоты в индийской культуре, поскольку никакая грязь его не пачкает. Оно имеет на поверхности листьев микрошероховатости, настолько прижатые друг к другу, что в их основании, неком подобии волосков, образуются крохотные пузырьки воздуха, служащие прокладкой между листом и каплями воды. Этот комплекс является наложением твердого вещества (лист), воздуха и воды (капля) и обладает многофазовой структурой, которая не позволяет листу намокать в присутствии воды.

Для создания материала, отталкивающего одновременно воду и масла, ученые вновь обратились к природе. На этот раз они изучили росянку, плотоядное растение с листьями в виде урны, по поверхности которой насекомые соскальзывают вниз, где и перевариваются. Эти листья постоянно покрыты смазывающей пленкой, которое естественным путем отталкивает масло, имеющееся на кончиках мушиных лапок. Изобретенное вещество является твердым пористым материалом, насыщенным смазкой. Вес малейшей капли жидкости приводит к выделению противомасляной смазки. Этим, с одной стороны, отталкивается масло, а, с другой стороны, образуется барьер между поверхностью и каплей воды.

Антициклон на Юпитере

Вверху – Большое Красное Пятно Юпитера (искусственные цвета), сфотографированное зондом «Вояджер 1». Этот антициклон сохраняет стабильность 300 лет, и был сфотографирован в 2007 году космическим телескопом «Хаббл». Внизу – луна Ганимед.

Конец Большому Темному Пятну

Это изображение Нептуна, сделанное зондом «Вояджер 2», показывает обширный экваториальный антициклон длиной 13 000 км и шириной 6600 км. Это явление рождает в верхних слоях атмосферы белые облака из кристаллов метана. Пятно исчезло в 1994 году.

Гигантский кратер (ваза)

Мужчина был могильщиком и хорошо знал природу почв. Однажды в зимний день 1953 года его отточенное чувство наблюдателя помогло заметить странное движение земли у подножия крепости Лассуа неподалеку от Шатийон-сюр-Сен (Франция). Под снегом он увидел обвалившуюся камеру захоронения, откуда слегка выступала ручка гигантского кратера.

Спустившись вниз, мужчина оказался нос к носу с Горгоной – античным персонажем с прической из змей, который «околдовывает» и убивает. Расположенная у подножия речной долины Сены, эта могила с холмом VI века до н. э. окажется самой прекрасной из всех найденных. Вода залила похоронную насыпь, где на четырехколесной колеснице покоилась принцесса лет тридцати. На шее у нее было громадное золотое ожерелье, чьи выступающие концы украшены резными пегасами, крохотными крылатыми конями. Украшения из янтарных жемчужин и твердых пород украшали грудь. Также были найдены бронзовые застежки и браслеты на щиколотках.

Ваза, занимающая большую часть погребения, имеет в высоту 1,67 м. Это самая большая греческая ваза, найденная на Западе. Если эти сосуды предназначались для смешивания воды и вина, то эта могла вместить 1100 литров!

Эта могила считается самой богатой среди могил той эпохи и содержит знаки средиземноморского престижа. Наличие этой громадной вазы показывает, что ремесленники Великой Греции (Южная Италия) создали ее специально для «варварской» клиентуры Севера. Наличие сервизов для питья в могиле коммуны Викс, а также в некоторых других захоронениях востока Франции, доказывает, что к концу VI века до н. э. власть принадлежала женщинам. От Германии до Бургундии аристократы были захоронены в окружении мужских символов власти.

Бронзовая ваза Викса, датируемая VI веком до н. э. (слева и деталь внизу), является самой крупной из обнаруженных: 1,67 м высотой с диаметром 1,27 м. Она была найдена в могиле кельтской принцессы в Виксе. Ваза была наполнена бронзовыми предметами и золотыми украшениями (внизу).

Мы окружены параллельными мирами?

Бесконечное пространство, шесть новых измерений, постоянно создающиеся пузыри вселенных, причем некоторые идентичны нашей... Все крупные физические теории, рассматривают «мультивселенные».

Мы не одиноки во Вселенной! Конечно, в этом нет сомнений после открытия с 1995 года более 500 экзопланет, вращающихся вокруг далеких звезд, отличных от Солнца. И среди них однажды астрофизики найдут те, чьи соответствующие свойства могут приютить жизнь. Но мы, похоже, менее одиноки, чем представляем себе.

Вселенная состоит из пузырей многочисленных вселенных и параллельных миров. Некоторые из них являются полными копиями нашего мира. Другие, напротив, настолько отличны, что физические законы там иные: массы отталкиваются, а не притягиваются, стрелки компаса стоят на месте из-за отсутствия магнитного поля, а без света там царит вечная ночь... Вообразить можно всё или почти всё. В том числе – и столкновение пузырей, их взаимопроникновение и взрыв в течение космической истории. Бред для астрофизиков?

Ученые не пытаются любой ценой изобрести множественные миры и вселенные. Но разрабатываемые теории для решения чисто земных проблем приводят к столь головокружительным результатам. Все крупные физические теории действительно подталкивают к таким выводам. Каждая по-своему. Пузырьки шампанского, пена пива, дырки в сыре, матрешки... слов хватает, чтобы образно представить эти мульти-вселенные. Сколько их можно придумать? В одном из трудов их пять, вложенных друг в друга. В другом – целых девять.

Первая идея, самая старая, будоражила научную фантастику с помощью параллельных миров. Речь идет об интерпретации квантовой механики, теории, описывающей мир бесконечно малого, в котором частицы являются волнами. Где невозможно узнать одновременно положение и скорость объекта. Она указывает также, что эти два объекта могут одновременно находиться в двух противоположных состояниях. Такое обилие информации привело американского физика Хьюго Эверетта к изображению реальности в виде наложения друг на друга ответвления всех возможных вещей. Так, если два события имеют вероятность сбыться, то они сбываются... но в разных вселенных. Следствие: в одном из этих ответвлений вы читаете эти строки, а в другом нет, и так далее до бесконечности... Пока очень трудно сделать заключение о правдоподобности этой гипотезы, как она ни удивительна, но она не мешает физикам работать в повседневности с квантовой механикой, не задавая особых вопросов.

Вторая множественная вселенная вышла из другой крупной физической теории, общей теории относительности. Кроме прочих предсказаний, она указывает, что пространство может быть бесконечным. Гипотеза, которую, похоже, подкрепляют последние астрофизические замеры, хотя есть и исключения. А если дело обстоит именно так, то пределов не существует! И можно легко вообразить столько же вселенных, сколько образуется пузырьков в бокале шампанского. Можно даже подсчитать, что вероятность абсолютной идентичности этих пузырьков не равна нулю! Голова кружится при мысли, что у этих копий одинаковое прошлое, но разное будущее, поскольку пузырьки, расширяясь, включают иные элементы соседнего пространства. Ученые даже подсчитали расстояние между индивидуумом и его полным клоном. Оно равно 1, за которой следует 1029 нулей... Как малы шансы на встречу! Если верить стандартным космогоническим теориям, стоит все же поверить в подобное следствие.

Еще одна модель в космогонии предлагает рецепт для бесконечного производства и воспроизводства всех этих миров... Ибо, как шампанское, они могут никогда не прекращать производства пузырьков, пузырьков и пузырьков. Это – теория инфляции. Ее предложил в 1980 году Ален Гут, чтобы вывести астрофизиков из тупика. Американский ученый считает замечательным то, что крупные структуры Вселенной однородны, несмотря на разделяющие их огромные расстояния. Словно Вселенная похожа на суфле, которое быстро растеклось на большие расстояния. Это быстрое и интенсивное расширение в первые мгновения Вселенной и есть инфляция. За 10-32 секунды пространство удивительно раздулось, и множитель равен порядка 1050!

Если физикам пока неведома глубокая природа этого механизма, они констатируют его или, по крайней мере, делают постулатом, пока нет категоричных доказательств. Но указания, извлеченные из сигналов самых отдаленных уголков Вселенной, подводят к такой возможности. Если теория справедлива, следствием будет, что пузырьки шампанского образуются постоянно и во все большем количестве. Демонстрация: инфляция есть нечто вроде магмы, которая в некоторых местах горяча и интенсивно «раздувает» пространство, а в других точках она холодна. Именно там может возникнуть материя. Эти флуктуации вверх и вниз случайны. При снижении образуется материя, при подъеме образуется пространство. И в этом пространстве вновь начинаются флуктуации «магмы». В конце концов, беспрестанно появляются места, где рождаются миры. Бесконечный процесс.

А что включить в эти пузырьки? До общей теории относительности и квантовой механики, считалось, что все эти миры живут по тем же физическим законам: гравитация, электромагнетизм, ядерные силы... Но так было до появления последней модной теории, теории струн. Она добавила к нашему пространству еще шесть измерений, добавив их к четырем нам известным (ширина, высота, глубина и время). Только математика и компьютер позволят нам смоделировать этот новый девятимерный мир. Тайна невидимости этих измерений в том, что они, вероятно, очень малы, и их размеры равны примерно 10-33 сантиметра... Они должны быть скрючены в нашем привычном пространстве, как петли трикотажного изделия, которые видны только, если в них уткнуться носом. Но микроскоп, который позволил бы их увидеть... еще не создан!

Еще один сюрприз: последние технические разработки теории струн заставляют думать, что способ «плетения» этих измерений влияет на природу физических законов, ощущаемых в нашем масштабе. Из этой «подводной» структуры возникают на самом деле частицы и их взаимодействия. Значит, наш мир вовсе не случаен. Все можно подсчитать и предусмотреть: массу частиц, скорость света, фундаментальные константы... Но пока физикам не удается провести все необходимые расчеты. Хуже того, они убеждаются, что существует бесконечность, или почти бесконечность способов описания этих шести измерений. Они даже изобрели слово «пейзаж», для описания бесконечности миров – 10500 по самым привычным оценкам, которые рождены ими. Это освобождает место для радикально иных физических законов, чем те, что существуют у нас – отсутствие ядерных сил, света, повышенная гравитация...

Еще одна теория, альтернативная теории струн, не остается в стороне. «Петлевая гравитация» обещает другое: уже не несколько вселенных в одном пространстве, а несколько вселенных во времени. Иными словами, наша история похожа на цикл, начинающийся Большим Взрывом и кончающаяся обвалом, который аннулирует почти все прошлое, а потом возрождается с новым Большим Взрывом, и так далее! Но, как и в теории струн, остается отыскать доказательства, что путь правильный для описания нашей нынешней Вселенной, а потом приступать к повторам и их аватарам.

Мы создаем новую мифологию. Ее отличие от предыдущих, что теперь не «миф», рассказ становится первым, а «логос», разум. Эта теория и создает многочисленные миры. Почему бы не придумать пузырьки в пузырьках, параллельные миры в других пузырьках, и все это с циклами во времени, встречами, союзами, распадами...

Сейчас на Земле эти размышления позволяют идти по пути древнего вопроса о существовании. Как случилось, что мы оказались в идеальном мире? Конечно, можно считать, что его создал Творец. Или согласиться с удобной для нас точкой зрения, что все есть дело случая. Но последние теории позволяют считать, что выбрасывалось множество костей. И, по образу и подобию жизни в оазисе, мы находимся там, где собраны необходимые условия. Все остальные – в других местах.

Звучные объявления, стремящиеся доказать существование многочисленных миров, предусмотренных новыми теориями, возникают одно за другим. Но обещания ни одна теория не держит. Так, в конце 2010 года интернациональная группа, работающая в Лондонском университете, обнаружила анормальные сигналы на первой фотографии Вселенной, сделанной спутником Vmap. Ничего убедительного.

Еще одно громкое заявление, сделанное в 2008 году, также кануло в лету. Группа Александра Кашлинского, работающая в центре Годдара в НАСА, утверждала, что идентифицировала таинственное явление в небе: скопление галактик перемещалось с громадной скоростью – 600-800 км/с, а гравитационный эффект не предусматривал более сотни километров в секунду... Была выдвинута гипотеза, что эти галактики притягиваются некими внешними массами за пределами нашей Вселенной. Значит, существует вне нашего пузыря вселенных другой пузырь вселенных. Увы, последние замеры показали, что скорости соответствуют стандартным теориям.

Множество объявлений, а главное – отсутствие подтверждений, настраивают на скептический лад. Напряженный период. Перед поимкой сильных сигналов надо протестировать убедительность этих теорий, последовавших за общей теорией относительности и гравитации. Речь идет о теории струн, петлевой гравитации или инфляции, которые предусматривают подобные потрясения. Очень важно также искать дополнительные измерения в ускорителях частиц. Очень долгая работа до того, как появится надежда на возможное возрождение многочисленных вселенных.

К началу ^