Юный техник, 2004 № 03 - Журнал «Юный техник»

Впрочем, как и вообще в природе, в морских глубинах идет постоянная борьба между хищниками и их жертвами. И на каждое средство защиты жертв находится новое противодействие у хищников. Так произошло и с прозрачностью морских организмов.

Молекулы воды в океане рассеивают солнечный свет, превращая его в поляризованный (то есть световые волны в нем колеблются параллельно). Не вдаваясь в физику этого явления, хорошо известного специалистам, отметим лишь, что люди могут увидеть поляризованный свет с помощью поляроидных очков. А многие морские животные, особенно ракообразные и головоногие, оказывается, видят такой свет «невооруженным глазом». Это свойство и помогает им в охоте за прозрачными жертвами.

Дело в том, что ткани прозрачных существ гасят поляризацию или поворачивают плоскость поляризации света, пронизывающего их организм. Хищники улавливают эти изменения, сигнализирующие им о близости подходящей жертвы, и устремляются за ней в погоню.

Кожный покров у прозрачных существ тоже затрудняет решение «проблемы невидимости», поскольку всегда отражает какую-то часть падающего на него света. Некоторые виды рыб в процессе эволюции стали плоскими, чтобы меньше стала площадь поверхности. Более интригующий способ применяют организмы с бугорчатой поверхностью. Их микроскопические бугорки столь эффективно снижают отражательную способность кожи, что в свое время это привлекло внимание военных.

Изучение этого удивительного явления позволило использовать его некоторые аспекты в технологии изготовления линз для современных оптических приборов. Но самое главное — с учетом данного опыта удалось создать антирадарное покрытие, которое использовано, например, в конструкции знаменитого бомбардировщика-невидимки «стелс»!

Так что, как видите, изучение эффекта невидимости уже принесло первые практические плоды. Но не очень богатые. Как показывает практика, самолетам-«невидимкам» свойственны многие недостатки. Например, их покрытие теряет свои свойства под дождем. То есть с ними произошло примерно то же, что и с героем Уэллса. Вспомните, как несладко ему приходилось. Мало того, что он вынужден был ходить голышом даже в холод. Его то и дело выдавали сопутствующие признаки. Вот снег облепил его фигуру, сделав ее видимой. А когда снегопад закончился, идущего невидимку выдавали четкие следы, найти по которым его не составляло особого труда…

Так что с постановкой технологии производства солдат-невидимок на поток придется пока погодить. Не участвовать же им в военных действиях нагишом?..

Кроме того, те препараты, что применял в своих опытах упомянутый выше немецкий профессор, оказались очень ядовиты. Впрочем, их, в конце концов, можно заменить другими. Выходит, поиски секретов невидимок продолжаются?

Максим ЯБЛОКОВ

ЕЩЕ О ШАПКЕ-НЕВИДИМКЕ

Идея стать невидимым для окружающих проявилась задолго до Уэллса. Вспомните, например, как одной девице пришло на ум примерить шапку Черномора…

Людмила шапкой завертела,На брови, прямо, набекрень,И что ж? О чудо старых дней!И задом наперед надела.Людмила в зеркале пропала…

Шапку-невидимку, которая защитила красавицу Людмилу от злого волшебника Черномора, придумал отнюдь не А.С. Пушкин. Он лишь пересказал стихами старую сказку.

Так что, чем становиться невидимкой самому, не проще ли надеть шапку-невидимку? Оказывается, этот сказочный наряд начинает входить в обиход. По крайней мере, вот вам несколько рецептов, как стать невидимым, придуманных современными изобретателями.

Один из них, принадлежащий сотрудникам кафедры радиотехнических устройств и систем Московского государственного открытого университета И.А. Наумову, В.А. Каплуну и В.П. Литвинову, был подробно описан нами в «ЮТ» № 5 за 1996 г. Для тех, кто не читал той публикации, краткое пояснение.

Объект, который надо спрятать от посторонних глаз, накрывается маскировочной сетью. Но не простой, а состоящей из волоконных световодов. Каждый из таких световодов транслирует световые лучи с тыльной части укрытого объекта на переднюю. Таким образом, сторонний наблюдатель вместо того, чтобы видеть сам объект, видит то, что находится позади него. И с некоторого расстояния может прийти к выводу, что никакого объекта перед ним не существует вообще.

А японские инженеры недавно запатентовали свой вариант спецкостюма для человека-невидимки. В Стране восходящего солнца созданы чрезвычайно тонкие пленочные телеэкраны на основе жидких кристаллов. Из такой пленки, внешне похожей на обычный полиэтилен, скроена плащ-накидка. Телекамера величиной со спичечную головку, расположенная на затылке обладателя такой накидки, проецирует телеизображение на переднюю часть плаща. А телекамера, смотрящая вперед, аналогично транслирует изображение на спину. В итоге наблюдатель смотрит как бы сквозь плащ-накидку и, как говорится, в упор не видит ее обладателя.

Конечно, такой системе еще далеко по своей компактности и надежности, например, до кожи хамелеона или рыбы камбалы. Как выяснили бионики, в кожном покрове этих существ есть особые клетки, насыщенные цветными пигментами. Благодаря им на желтом песчаном дне камбала становится желтой, а в водорослях зеленеет. Даже если положить рыбу на шахматную доску, то через некоторое время она и сама станет в клеточку.

Этот патент природы и хотят применить в своих разработках инженеры. Кое-что сделать им уже удалось. Например, появилась полимерная бумага, в структуре которой есть микробусины, одна половинка которых окрашена в черный цвет, а другая оставлена белой. Каждый цвет соответствует своему электрическому заряду — положительному или отрицательному. Воздействуя на поверхность такой бумаги электромагнитным полем, можно заставить каждую бусину поворачиваться к наблюдателю темным или светлым боком. И на поверхности пластика словно по волшебству вдруг проявляется некий текст. (Подробнее об этом см. в «ЮТ» № 11 за 2003 г.)

Сейчас специалисты работают над созданием многоцветного варианта такой пленки. Из нее можно будет делать маскировочные костюмы и покрытия, которые будут менять свой цвет, как делают это хамелеоны.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Похитители света Вселенной наконец-таки обнаружены

С таким сообщением выступил на заседании Президиума Российской академии наук член-корреспондент РАН, директор Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга при МГУ Анатолий Черепащук. На основании каких фактов ученые пришли к подобному выводу?

Черная дыра, как известно, — это объект Вселенной, масса которого настолько велика, что он притягивает к себе абсолютно все; даже свет не может вырваться из гравитационной ловушки.

Первое представление о черных дырах возникло после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения. О наличии во Вселенной темных звезд, обнаружить которые практически невозможно, поскольку они прочно удерживают находящиеся вблизи них фотоны света, еще в конце XVIII века говорили Дж. Митчел и П.Лаплас.

Не противоречит существование черных дыр и Общей теории относительности. Согласно выводам ее автора А.Эйнштейна, эти объекты образуются при сжатии на последнем этапе жизни ядра звезды, масса которого превышает три массы Солнца.

Впрочем, несмотря на то что даже сам термин «черная дыра», введенный в научный обиход в 1968 году американским физиком Дж. Уилером, замелькал на страницах научно-популярных журналов и даже фантастических романов, многие астрофизики до недавнего времени не были уверены в существовании черных дыр на практике.

«Мало ли что могут придумать теоретики, — говорили они. — А где доказательства существования этих объектов?»

Компьютерное изображение черной дыры, извергающей потоки рентгеновского излучения.

Примерно так выглядит черная дыра в телескоп. Видно лишь окружающие ее частицы вещества.

Надо сказать, они задали весьма трудный вопрос. Как обнаружить то, чего не может быть видно в принципе? Физики-теоретики Я.Зельдович и Е.Салпитер еще в 1964 году показали, что, когда черная дыра начинает поглощать вещество из окружающего пространства, этот процесс сопровождается выделением огромной энергии в рентгеновском диапазоне излучения, которая, хоть и не видна глазом, может быть зафиксирована приборами.

Именно этот факт, а также то обстоятельство, что исчезновение видимых потоков вещества тоже не проходит не замеченным наблюдателями, привело к тому, что сейчас открыто уже более 200 массивных и чрезвычайно компактных объектов, свойства которых заставляют заподозрить в них искомые черные дыры.