Юный техник, 2010 № 10 - Журнал «Юный техник»

Проект возглавил доктор физико-математических наук Николай Винокуров. Процесс создания нового лазера был довольно долгим. В середине 90-х годов XX века наши ученые сделали похожую, но менее мощную установку по заказу Южной Кореи. А на вырученные деньги решили построить мощный лазер на свободных электронах для себя.

«Многие коллеги не понимали тогда нашей затеи, — вспоминает академик Г.Н. Кулипанов. — Вместо того чтобы потратить полученные деньги на зарплату, мы расходовали их на создание дорогого оборудования. Но как показало время, наше решение оказалось верным.

Создав уникальный лазер, мы обеспечили интересной работой нашу молодежь. А кроме того, руководитель этого проекта Николай Винокуров был удостоен самой престижной награды нашей страны — Государственной премии Российской Федерации».

По словам самого лауреата, длина волны излучения может быть практически любой — от ангстрема до сантиметра — и плавно перестраиваться. Кроме того, теперь можно создавать лазеры с мощностью до нескольких мегаватт, использовать их для спектроскопии, лазерного разделения изотопов, передачи энергии на искусственные спутники Земли…

Первая очередь лазера на свободных электронах запущена в Сибирском центре фотохимических исследований в 2003 году. С помощью этого прибора уже ведутся эксперименты по абляции материалов, т. е. обработке их поверхности лучом с образованием плазмы. Кроме того, идут исследования органических и неорганических материалов и объектов. В частности, электронный луч за несколько фемтосекунд может сделать снимок белка.

В дальнейшем, убеждены ученые, микроскопия с помощью лазеров на свободных электронах позволит приблизиться к разрешению в 1 ангстрем (0,1 нм), что даст возможность получать изображения атомов и молекулярных структур.

Теперь наша лаборатория стала самым настоящим центром коллективного пользования; с нами сотрудничают 10 научных учреждений, причем не только из Сибирского отделения РАН, — сказал в заключение академик Г.Н. Кулипанов. — Наши потребители — не только физики, но и химики, биологи»…

Публикацию подготовил В. ЧЕРНОВ

ЛАЗЕР ДЛИНОЙ В… 300 КМ

Именно такое уникальное сооружение — самый длинный в мире оптоволоконный лазер длиной 300 км — создали сотрудники Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из университета Астон (Великобритания). Зачем он понадобился?

Ученые установили, что 300 км — это предельное расстояние, на которое оптоволокно позволяет распространяться с минимальными потерями излучению с длиной волны 1,5 микрона, пояснил замдиректора по научной работе института, заведующий лабораторией волоконной оптики Сергей Бабин. «При увеличении длины более 300 км свет практически не доходит до конечного зеркала из-за рассеяния на неоднородностях», — сказал он.

Применять сверхдлинные оптоволоконные лазеры ученые намерены для передачи информации на значительные расстояния без оптических усилителей, для повышения чувствительности и дальнодействия сенсорных систем.

Исследованиями в области волоконной оптики в Институте автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН занимаются с 2002 года. На счету института уже есть масштабные научные результаты. Например, здесь впервые в мире было достигнуто эффективное удвоение частоты волоконных лазеров с генерацией в сине-зеленом и желто-красном диапазонах, что очень важно для применения в биомедицине. Кроме того, созданы стабилизированные одночастотные лазеры для метрологии и сенсорные системы для энергетики.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЧИТАТЬ КНИГУ, НЕ РАСКРЫВАЯ. Именно такой «фокус» позволяет проделать новая технология сканирования, над которой работают британские физики. Они создали первый образец сканера, который с высокой точностью отделяет один слой вещества от другого. Он способен, к примеру, отличить чистый лист от другого — исписанного чернилами или шариковой пастой.

А поскольку сканер еще и использует электромагнитные волны терагерцового диапазона, для которого многие предметы как бы прозрачны, то, по идее, новый сканер дает возможность постранично «считывать» текст и рисунки из закрытых книг и папок.

ЖЕНЩИНЫ-ПОДВОДНИЦЫ. Министерство обороны США разрешило женщинам служить в подводном флоте. Теперь это решение должен утвердить конгресс. В случае положительного заключения, в конструкцию подлодок придется внести ряд изменений — в частности, разделить женские и мужские жилые помещения и туалетные комнаты.

При этом предполагается, что команды подводных лодок будут смешанными, полностью женские команды формировать не предполагается.

Подобное решение продиктовано несколькими соображениями. Во-первых, в США, как и во многих других странах, все меньше мужчин полагает, что служба в армии будет для них хорошей школой жизни. Во-вторых, женщины в ряде случаев уже зарекомендовали себя лучшими операторами, связистками, компьютерщиками, чем мужчины. И наконец, в-третьих, комплектование смешанных экипажей в подводном флоте даст необходимый опыт для формирования экипажей будущих длительных космических экспедиций к иным планетам. Ведь они тоже, по всей вероятности, будут смешанными.

ЧЕМ ПЛОХ ЗАВИСТНИК? Кандидат психологических наук, ведущий научный сотрудник Социологического института РАН Куанышбек Муздыбаев (г. Санкт-Петербург) опросил 1400 человек, относящихся к различным социальным группам. Всем был задан один и тот же вопрос: завидуют ли они успехам бывших одноклассников или лотерейному выигрышу соседа?

Оказалось, существует три возрастных пика завистливости. В 18–24 года молодые завидуют тем, кто уже добился успеха. Два других всплеска этого чувства приходятся на 30–34 года, расцвет карьеры, и 55–59 лет — ее окончание, когда люди сравнивают свои успехи с достижениями сверстников.

Завистливость от пола человека практически не зависит. Зато во многом зависит от характера человека и от того, как сложилась его личная жизнь и карьера. Злостные завистники — чаще всего неудачники, которые сами не смогли добиться ни постов, ни званий. В силу этого они плохо относятся к окружающим, считая их агрессивными, циничными, эгоистичными, мстительными. Именно завистники часто становятся клеветниками и сплетниками. С их точки зрения, вполне приемлемы неуплата налогов, безбилетный проезд на транспорте, дача и получение взяток…

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

По следам Гулливера

Ученые в мире занимаются подчас самыми невероятными, казалось бы, вещами. Например, исследуют, почему щекотка вызывает смех или какова скорость воздушного потока при чихании. А вот физика Вернера Альбринга из Дрездена заинтересовал феномен, описанный в романе Дж. Свифта о приключениях Гулливера. В самом деле могут ли существовать на нашей планете лилипуты и гулливеры?

Для простоты примем средний рост человека за 1,75 метра, рассуждает ученый. Лилипута — в 10 раз меньше, то есть в 17,5 сантиметра, а великана в 10 раз больше — 17,5 метра. При этом будем полагать, что величина земного тяготения для всех примерно одинакова. Но все равно при изменениях линейных размеров объем и вес тела возрастают в кубе, а увеличение мышечной силы лишь в квадрате.

Отсюда получается, что вес великана возрос бы по сравнению с человеческими 75 кг в 100 раз, а сильнее он стал бы лишь в 10 раз. Наш богатырь не смог бы даже встать с постели. Таким образом, подобные великаны могли бы существовать лишь при совершенно других пропорциях тела. Это были бы существа с очень большим поперечным сечением костей скелета и мышц, опиравшиеся на тумбообразные слоновые ноги. В общем, существа, похожие не на человека, а скорее на ящера.

В то же время лилипут имел бы непропорционально длинные, очень тонкие «комариные» ножки, да и сам бы смахивал на насекомое. В то время как великан с великом трудом передвигал бы свое тело, лилипут мог стать вполне реальным эльфом. Приспособив небольшие крылья, он, используя лишь силу своих мышц, часами парил бы в воздухе.

А вот людям построить «махолет», приводимый в движение силой человеческих мускулов и способный летать часами, вряд ли удастся. Даже чемпионы могут летать на таких аппаратах не более 5–7 минут.

Так что, получается, ни мальчики с пальчик, ни Дюймовочки, ни могучие великаны на нашей планете существовать не могут. «Размеры тела предопределяют в большой степени характер и методы приспособления организмов к основным силам природы, — пишет Альбринг. — По этой причине лилипуты и великаны не могут быть подобны людям, а тем более друг другу»…

ЗАКОНЫ ФИЗИКИ ВЕРНЫ ДЛЯ ВСЕХ!