2750 лет до н.э.

Когда воды Нила по божьей милости начали выступать их берегов, его святейшество, властелин Верхнего и Нижнего Египта, фараон Мэр-ам-Джессер — Пусть живет он вечно! - повелел:

- Ступайте и позовите самого верного и умного из моих слуг — верховного жреца, великого строителя, лекаря и мудреца — Имотепа. Я намерен поручить ему важное дело.

И вот к могущественному фараону явился еще молодой, невысокого роста, худощавый муж с орлиным взором и, как положено священнику, обритой головой. Его смуглая кожа свидетельствовала о том, что он не происходил из богатого рода: его дед был земледельцем и обрабатывал поле в Пи-Васт. Отвесив положенные поклоны, Имотеп ждал распоряжений фараона.

- Твой родитель Ка-нефер построил гробницу для моего отца, великого фараона Хасехемвы — пускай память о нем хранится века! - а ты соорудишь гробницу для меня!

Имотеп с изумлением взглянул на властителя Египта: фараон еще был в расцвете сил, его глаза были полны жизни. Но осознавая, что сооружение гробницы продлится долгие годы, первосвященник ответил:

- Здравствуй нам вовеки, всемогущий, но пусть исполнится твоя воля. Нил начинает заливать поля, поэтому твои подданные могут немедленно приступить к сооружению гробницы. Только скажи, какое место ты выбираешь для своего вечного упокоения?

- Я желаю, чтобы меня похоронили на западном берегу Нила, ведь известно, что души умерших отплывают солнечной лодкой вместе с богом солнца Ра на запад.

Фараон указал место на высоком берегу Нила, где велел построить гробницу.

Согласно божеским наказам вход в склеп должен быть обращен на север, поэтому Имотеп поручил священникам определить северное направление, дав им необходимые указания. Правда в этом им могло помочь солнце, божественный Ра, его утренние восходы и заходы, но из-за слишком больших размеров дневного светила нельзя было точно установить нужное направление. Поэтому Имотеп, а его мудрость не имела себе равной, велел на месте будущей гробницы построить высокую стену в форме замкнутого круга. Один из священников, сидящий в центре круга, отмечал на верху стены место, в котором заметил всходящую выбранную звезду, а потом второе место, где она скрылась за стеной. Из обозначенных мест египтяне проводили вертикальные линии, а точки соприкосновения их с землей соединяли с центром круга. Полученный таким образом тупой угол они делили пополам, а прямая, делящая угол на две равные части, указывала направление на север. Мудрый Имотеп заставил несколько раз провести такие наблюдения, и только после того, как было найдено северное направление возможно более точно, египтяне приступили к сооружению гробницы.

На строительство согнали множество рабов, их разделили на бригады, которые выравнивали обширную территорию, ибо вокруг гробницы намечалось построить храму и дома священников; другие бригады долбили в скальном грунте углубление в форме квадрата, сторона которого равнялась 14-ти локтям (локоть — старинная мера длины, равная примерно 0.5 м). На глубине 50 локтей на дне ямы были высечены коридоры, подземные помещения для различных предметов, одежды и драгоценностей, какие понадобятся фараону в праздник умерших, и, наконец, была выдолблена последняя подземная комната, предназначенная для саркофага. Осмотрев ее, фараон Джессер заявил:

- Имотеп, сын Ка-нефера, твой отец выложил могильную комнату моего отца — пусть его имя сохранится века! - гранитом, а не брикетами, слепленными из речного ила. Я хочу, чтобы моя комната тоже была выложена гранитом.

И вот по Нилу начали переправлять из Суенета (ныне Асуан) гранитные глыбы. Из них на месте высекали плиты для пола, стен и свода. Свод опирался на каменные колонны в виде пальмовых стволов, люди привыкли к тому, что тогда потолок всегда поддерживался стволами деревьев. Соседние помещения и коридоры выложили голубыми плитками. После этого рабы занялись отделкой лестницы, ведущей из подземелья на поверхность земли, и, наконец, подготовили огромную гранитную глыбу толщиной в 4 локтя, которая после похоронов фараона была бы спущена вниз, прикрыв вход в подземную гробницу, чтобы никто никогда не нарушил вечный покой умершего.

Когда была готова подземная часть гробницы и Имотеп уже решил, как будет выглядеть в общих чертах ее надземная часть, на берег Нила приехал его святейшество фараон Джессер — пусть он всегда будет под опекой Ра!

Великий зодчий сообщил фараону, что гробница из иловых брикетов, высушенных на солнце, будет не прямоугольной, как было принято до сих пор, а квадратной. Фараон погрузился в раздумье и, спустя некоторое время, произнес:

- Имотеп, гробница была бы намного красивее, если бы она была каменной.

Слова фараона привели Имотепа в изумление: вве6дь в Древнем Египте не строили каменных зданий. А так как мысли великого строителя зачастую опережали настоящее, и он всегда стремился к новому, у него разгорелись глаза — Имотеп тут же решил построить каменную гробницу.

Многочисленные бригады рабов начали немедленно добывать на месте известняковые горные породы и формировать из них огромные глыбы, а часть рабов направили в Тур, чтобы оттуда привезти красивый, золотистый известняк.

Издали гробница напоминала громадный ящик с квадратным основанием в 120 локтей, высота чуть наклонных боков достигала 16 локтей. Она сооружалась из местных пород, а бока и верх выкладывались плитами из золотистого известняка.

В самом разгаре работ Имотеп попросил фараона принять его. Зодчий предложил властелину поместить на сооружаемой гробнице вторую, меньшую гробницу такой же высоты. Фараон охотно согласился с предложением Имотепа, так как тоже любил все новое, чего еще не было до сих пор.

Построенную часть гробницы разобрали и увеличили ее основание. И снова не успели закончить постройку новой гробницы, как Имотеп предложил поместить на второй части гробницы третью часть с еще меньшим основанием, но с такими же боками. Удивленный фараон и на этот раз не возразил, он был уверен, что ни один из его предшественников не имел подобной гробницы.

Ежегодно, много лет подряд, во время разлива Нила, примерно в течение трех месяцев в году, при сооружении гробницы использовался труд многих тысяч рабов. Одни из них добывали известняк из недр земли и высекали из него огромные глыбы, другие привозили каменные глыбы из Тура, некоторые шлифовали красивые гладкие облицовочные плиты.

Нелегко было добывать и обрабатывать камень. Рабы выдалбливали в горной породе отверстия, вбивали в них деревянные колья и поливали водой. Дерево набухало и в горной породе появлялись трещины, способствуя образованию каменных обломков. Полуобработанные глыбы нужно было привести на место сооружения гробницы. Из Тура громады известняка переправляли по Нилу, а так как речной транспорт был легче сухопутного, от берега Нила к стройке египтяне прорыли специальный канал. Отсюда к подножью гробницы рабы тянули огромные глыбы на канатах из пальмовых волокон. Чтобы камни скользили по земле, они поливали их водой или смазывали жидкой грязью. Иногда каменные глыбы перевозили на санях, поливая грунт водой, изредка для тяги пользовались упряжью из нескольких волов. Привезенные глыбы подвергались на месте обработке. Придав камням требуемую форму, рабы шлифовали их поверхность твердыми каменными ядрами, а позднее медными орудиями. Обработанные глыбы блестели на солнце как воды Нила. Но такие громады нужно было поднять вверх на несколько локтей.

Мудрый Имотеп и на это нашел простой способ. Он велел сделать вдоль боков гробницы крутые земляные насыпи, по которым втягивались на нужную высоту готовые глыбы. Чем выше росло сооружение, тем выше насыпались возвышения, нижняя часть гробницы была полностью засыпана землей. Работа подвигалась медленно, но точно согласно планам. Назначенные в каждой бригаде надсмотрщик с длинными палками следили за тем, чтобы никто не бездельничал и чтобы все точно выполняли порученные им работы. Нужно отметить, что облицовочные плиты так плотно прилегали одна к другой, что между ними не входило даже острие ножа. Причем каждая из них подходила лишь к определенной второй плите, поэтому их нельзя было перепутать.

Прошло много лет. Уже все успели забыть, что каменное сооружение должно было состоять из трех отдельных частей, расположенных одна на другой. Строители заканчивали шестую, последнюю часть гробницы. Пришлось на много увеличить основание сооружаемой гробницы, теперь оно представляло собой прямоугольник размерами 267 на 255 локтей.

Порой строительство посещал фараон Мер-ам-Джессер — пусть он живет вечно! Сидя в высоком кресле, старец поблекшими глазами посматривал на строителей, следил за неутомимым Имотепом, которому уже помогал взрослый сын Раотеп. Фараон не мог оценить гробницы, так как она почти до самого верха была засыпана землей. Уже подходило к концу покрытие облицовочными известняковыми плитами, искрящимися на солнце, узкого верха шестой части гробницы. Немного спустя, рабы начали отбрасывать землю верхней, уже ненужной насыпи, а после этого приступили к облицовке следующей, ниже расположенной части гробницы. Строители спускались все ниже и ниже, а насыпанную раньше землю относили в корзинах набок. Колоссальное сооружение постепенно показывалось во всей своей красоте.

И вот настал день, когда была наполнена последняя корзина и волы оттянули набок оставшиеся глыбы. В этот знаменательный день прибыл фараон из столицы Мен-нофер. Изумленный властелин узрел огромную гору, точных и строгих очертаний, состоящую из нескольких суживающихся к верху ярусов. Могучий фараон был восхищен величественной гробницей, сверкающей солнечной желтизной на фоне голубого неба пустыни. Он прикрыл глаза, на них выступили слезы, может быть, от блеска солнца. Наконец фараон Джессер произнес:

- Имотеп, еще никто из моих предков не имел такой замечательной гробницы. Я уверен, что ни в одно стране нет подобного гигантского сооружения.

И фараон был прав. Спустя несколько лет, мудрый владыка был похоронен в построенной гробнице, которую потомки назвали Ступенчатой пирамидой. Позднее сооружались еще более величественные пирамиды, но вряд ли бы они увидели божий свет Ра, если бы не опыт, накопленный великим зодчим Имотепом — пусть его имя хранится во все времена!

Ганна Кораб

Алмаз? Бриллиант?

К моему стыду, я очень не любила семейных праздничных обедов.

Но сегодняшнее воскресенье сулило много интересного: к нам должен был приехать дядя — геолог, участник многочисленных экспедиций.

По этому поводу бабушка настряпала разных вкусных блюд, надела нарядную блузку с кружевным жабо, а к нему приколола брошку, какую мы раньше не видели у бабушки.

- Бабушка, покажи, пожалуйста, эту брошку. Как она красиво переливается всеми цветами радуги.

- Жанна, у меня еще много дел, лучше помоги накрыть на стол. Эту брошку с бриллиантом я надела в честь дяди, ведь ты знаешь, что он занимается поисками алмазов.

- Но...

Раздался звонок, пришел дядя, и я не успела спросить бабушку о том, что меня очень интересовало. Откровенно говоря, я страшно люблю задавать вопросы, только взрослые почему-то не всегда охотно отвечают на них. На этот раз я решила спросить дядю и надеялась, что он, наверное, мне ответит.

Мы с младшим братом были немного разочарованы, увидев дядю: у него не было бороды. А нам просто трудно было представить путешественника без широкой, густой бороды.

Как только мы сели за стол, я обратилась к нашему гостю:

- Бабушка сказала нам, что ты принимаешь участие в поиске алмазов. Мы бы очень хотели узнать, как ведутся такие разведочные работы. И чем отличается бриллиант от алмаза?

Дядя улыбнулся.

- Мне на это весьма трудно ответить в нескольких словах, поэтому давайте договоримся, что мы сначала спокойно пообедаем, а потом будем беседовать.

Дядя сдержал слово и после чая принялся рассказывать.

- Во-первых, что такое алмаз? Как ни странно, но по химическому составу этот минерал представляет собой чистый кристаллический углерод. Не правда ли, что алмаз совсем не похож на каменный уголь или графит? В природе этот драгоценный камень встречается чаще всего в виде красивых восьмигранных кристаллов. Он отличается исключительной твердостью и изумительным по красоте блеском. Большей частью алмаз бесцветен, реже окрашен в синие, желтые, зеленые, а иногда красные, розовые, фиолетовые, серые и почти черные цвета. Наиболее ценится прозрачный алмаз.

- Как хорошо, что в брошке бабушки именно такой алмаз, - облегченно вздохнул я.

- А знаете что, - дяде пришла в голову отличная мысль, - давайте, попросим бабушку снять брошку и внимательно вблизи рассмотрим бриллиант. Посмотрите, он немного напоминает крошечную многогранную усеченную пирамиду. Раньше алмазы применялись лишь для ювелирных изделий. Крупные кристаллы разрезали, причем тоже алмазами, на меньшие многогранники и шлифовали их алмазным порошком. После шлифования алмазы начинали еще ярче блестеть, сияя переливчатым светом. И вот такой искусственно ограненный алмаз называется бриллиантом. Жанна, ты, кажется спрашивала об этом?

- Да, дядя, но мы хотим еще кое-что узнать об алмазах.

- Я охотно расскажу вам о них. Ребята, вы должны знать, что сейчас большая часть добываемых алмазов находит применение в промышленности. Благодаря своей твердости алмазы легко режут самые твердые материалы. Для разрезания каменных глыб применяют металлические пилы с абразивным кругом, покрытым мелкими алмазами. Особенно широко алмазы используются для бурения горных пород, даже существует термин «алмазное бурение». А вот алмазный порошок употребляют для шлифовки и полировки твердых материалов. Алмазы служат также для изготовления волок, необходимых при производстве тонкой проволоки из твердых металлов. Прочность алмаза гарантирует постоянство диаметра золотой, серебряной, платиновой, а также реостатной хромоникелевой, латунной или медной проволоки, изготовляемой диаметром от 0.007 до 0.2 мм.

- Ведь такую проволоку не увидишь невооруженным глазом, - воскликнул мой брат Войтек.

- Теперь мы знаем, как выглядят алмазы и где они применяются. А трудно ли их найти? - спросила я. - Каких размеров бывают алмазы? Удалось ли дяде найти какой-нибудь огромный кристалл?

- Жанна, наберись терпения, я обещал вам рассказать все самое важное и интересное об алмазах. Кристаллы бывают разных размеров: от крохотных до огромных — длиной в несколько сантиметров. Величайший в мире алмаз «Куллинан» был размером с кулак. Мерой веса алмазов, как и других драгоценных камней, является карат, равный 0.2 г. Давным-давно алмазы добывались в Индии и на острове Борнео, позднее месторождения алмазов были открыты в Бразилии, а в XIX веке — в Южной Африке. Представьте себе, что первый африканский алмаз нашли дети и играли им. Совершенно случайно искатель алмазов заметил у них это «блестящее стеклышко», оказавшееся крупным алмазом весом около 22 каратов.

В 1954-1956 гг. я участвовал в интенсивных геологических изысканиях, проводимых в Сибири, в результате которых в Якутии между Енисеем и Леной были открыты богатые алмазные залежи. Конечно, очень трудно найти такое месторождение, хотя ныне геологи знают, что чаще всего алмазы встречаются в магматической горной породе, называемой кимберлитом. Известно также, что кристаллы алмазов образуются в недрах земли при высокой температуре и повышенном давлении. Казалось бы, нет ничего проще: стоит только найти кимберлит и в наших руках огромное богатство. Однако на практике дело обстоит немного по-другому: наши поиски алмазов в Сибири можно было, пожалуй, сравнить с поисками иголки в стоге сена. Осознавая это, на основе накопленных теоретических сведений мы разработали подробный план изысканий. Сначала на карте мы отмечали исследуемую местность, затем направлялись вдоль каждого ручейка и потока, регулярно через километр мы останавливались, сверяли местоположение по карте, делали записки о данном районе в топографическом дневнике и брали образец со дна потока.

- Какое скучное занятие! - невольно вырвалось у меня. - А сразу ли были найдены алмазы?

- Где там! Во взятых образцах мы искали пиропы — минералы кроваво-красного цвета, обычно встречающиеся вместе с алмазами. Если в каком-либо образце было много пиропов, это означало, что где-то вблизи находится горная порода с алмазами.

- Дядя, мне непонятно, почему вы искали алмазы в реках, если они встречаются в горных породах?

- Войтек, ты задал очень принципиальный вопрос. Дело в том, что нелегко найти определенную горную породу, которая встречается лишь на небольшой территории. Но если данная порода находится где-то рядом, то обычно в верхнем слое она размывается текучими водами, а минералы, содержащиеся в ней, неизбежно попадают в речные отложения. Вполне понятно, что чем ближе расположена горная порода, тем больше минералов в отложениях. Установление точного месторождения кимберлитов фактически равнозначно с открытием алмазных месторождений. Разработкой их занимаются горняки, в их распоряжении находится специальное оборудование. На алмазных приисках имеется лаборатория, своего рода сокровищница, где алмазы очищают и сортируют, прежде чем отправляют к месту назначения.

Испокон веков алмазы считались символом богатства и власти. Каждый монарх стремился любой ценой, иногда ценой человеческой жизни, стать обладателем самых красивых и крупных алмазов. В настоящее время наиболее ценные экспонаты находятся в государственных сокровищницах и музеях. Знаете ли вы, ребята, что крупным образцам дают собственные имена, а некоторые из них имеют интересную богатую историю?

- Дядя, умоляем тебя рассказать нам еще и об этом.

- Ничего не поделаешь с вами, хоть я изрядно устал, а все-таки расскажу о наиболее известных алмазах. Самый большой из них «Куллинан» был найден в 1905 году в Южной Африке, он весил 600 г. Правительство Трансвааля подарило его королю Великобритании Эдварду VII. После огранки из него получилось 9 больших и 96 меньших бриллиантов. Вторым по величине является алмаз «Эксцельсиор» (995.2 карата). Из индийских алмазов наиболее известен «Koh-i-noor», что в переводе означает «Море света», он украшает современную корону английских королей. Самым красивым индийским алмазом считается «Deyai-i-noor», т.е. «Гора света», который позднее получил название «Орлов» от фамилии очередного владельца — графа Орлова. Граф подарил алмаз Екатерине II, и с тех пор драгоценный камень украшал жезл русских царей. История алмаза «Шах» выгравирована на его гранях, где видны даты, связанные с его очередными обладателями — 1000, 1051 и 1242 гг. С 1829 года «Шах» хранится в Оружейной палате — музее Московского Кремля. В этом музее после открытия якутских алмазных месторождений появилось много новых ценных экспонатов: алмаз «Мария» (105.88 карата), названный в честь нашедшей его Марии Коненковой, алмазы «Мир», «Восток 2», «Валентина Терешкова» и другие. Я еще очень долго мог бы рассказывать вам, ребята, об этих драгоценных камнях, но на сегодня, пожалуй, хватит.

Вечером, уже лежа в кровати, я мечтала о том, чтобы мне приснился один из уникальных камней. Только который?

Зофья Фибих

Беседа со старым рефлектором

Трескучий мороз. Прихожу домой, а тут неожиданность — в квартире холодно. Трогаю батарею — как лед. «Опять авария, - думаю. - Включу-ка я рефлектор». Дома нет никого из старших, но мама разрешила мне включать его самому. Нужно только отодвинуть электроприбор от занавески и проверить, не лежат ли рядом какие-нибудь бумаги или другие предметы, которые могли бы загореться. Наш рефлектор очень старый. Спираль, намотанная на короткий толстый стержень из огнеупорной глины (шамота), установлена посередине вогнутого металлического зеркала. Зеркало закреплено на подставке. Мама называет рефлектор солнышком, потому что от него идут приятные теплые лучи.

Ну вот. Включил я наше солнышко и сразу же забеспокоился. Спираль раскалилась, а из обогревателя стали доноситься какие-то странные шорохи и треск. А как он разогрелся!

- Бедный старикан! - сказал я сочувственно. - Видно ты уже совсем выбился из сил, а судя по скрипу, тебя замучил ревматизм...

- Ну, знаешь ли, - перебил меня обиженный голос, - я, конечно, не юноша, но все же... - голос явно доносился из рефлектора.

- Да, да это я к тебе обращаюсь, твое домашнее солнышко. Ничего со мной не случилось. Я по-прежнему в полной исправности, и нет у меня никакого ревматизма. Просто, пока хорошенько не разогреюсь, я должен немножко поворчать и потрещать. Вынуждают меня к этому законы физики. Столько раз меня включали при тебе, и ты никогда ничего не слышал?

- Как-то не обращал внимания, - оправдывался я.

- А что же тебя так обеспокоило на этот раз?

- Какие-то шорохи, скрип, треск, - начал перечислять я.

- Ну, это лишь последствия. А я имел в виду физические явления. Спрашивал о причинах этих звуков.

Я призадумался: в рефлекторе происходит много различных физических явлений. Со всеми или с каким-то одним из них связаны эти акустические эффекты?

- Составьте мысленно перечень физических явлений, происходящих в рефлекторе, - посоветовал солнышко, как бы угадав мои мысли, - и начни по очереди анализировать их.

- Прежде всего нужно отметить, что ты выделяешь тепло и немножко светишься.

- А почему я выделяю тепло?

- Потому, что через тебя проходит электрический ток.

- Правильно. Значит, первое, основное физическое явление — прохождение электричества. Если бы не электрический ток, не было бы ни обогрева, ни свечения, - объяснило солнышко. - При прохождении электрического тока выделяется определенное количество тепла, в результате чего повышается моя температура и я действую как обогреватель.

- И светишься, - добавил я.

- Да. Свечение моей спирали — результат нагревания, а не самого электрического тока. А теперь попробуем определить, служит ли электрический ток непосредственным источником шумов.

- Пожалуй, нет.

- Постарайся вспомнить, как действует электрический кипятильник в стакане с водой, и прислушайся ко мне еще раз.

Я прислушался. И подумайте только, занятый разговором, я и не заметил, что обогреватель утих и продолжал работать в полной тишине. Так же тихо ведет себя кипятильник, опущенный в воду.

Я поделился своими наблюдениями с рефлектором.

- А какой из этого вывод?

- Если бы сам электрический ток издавал звуки, то шум не умолкал бы все время, пока обогреватель включен в сеть. Но ведь кипятильник работает тихо, и ты тоже перестал шуметь. Значит, дело не в электрическом токе, - с видом победителя закончил я.

- Браво, - подхватило меня солнышко.

- А что дальше?

- Теперь нужно заняться свечением спирали, - предложил я.

- Ладно, но прежде, чем сделать это, давай сразу же исключим свечение как причину шумов, - предложил обогреватель.

- Это само собой разумеется. - Если бы их причиной было свечение, они не умолкали бы до самого конца, ведь спираль светится все время, а звуки слышались в самом начале.

- Прекрасно. А каковы последствия нагревания спирали? - продолжал рефлектор.

Я снова задумался. Каким образом повышение температуры спирали может повлечь за собой акустические эффекты? Ничего путного не приходило на ум.

- Возьми пластмассовый бидон или пластмассовую бутылку, скажем, из-под растительного масла, - отозвалось солнышко. - Закрой сосуд поплотнее и полей на него горячей воды, а потом крутой кипяток.

Я взял бутылку. Под воздействием горячей воды она разбухла, а от кипятка раздулась еще больше.

- Выводы? - спросило солнышко.

- В результате нагревания воздух в бутылке расширяется тем сильнее, чем выше температура, - ответил я.

- Повтори тот же опыт с бутылкой, наполнив ее холодной водой.

На этот раз мне пришлось нагревать бутылку дольше. Она разбухла, но не так, как в первом случае.

- Вода тоже расширяется при нагревании, хотя и гораздо меньше, чем воздух, - объяснил я.

- И все другие вещества тоже, как правило, расширяются при нагревании, правда, в разной степени, причем, расширяются тем больше, чем сильнее их нагревают.

- Почему «как правило»? - спросил я.

- Потому что некоторые немногочисленные вещества ведут себя как раз наоборот. Возьмем, к примеру, резину, она от нагревания сокращается. Но это совсем другая история, она уведет нас в сторону. Я сделан из таких материалов, которые расширяются при нагревании.

- Значит, дело обстоит так: когда я включаю тебя в сеть и через тебя начинает идти ток, сначала разогревается спираль.

- А керамический стержень, на который она намотана? Что происходит с ним?

- Стержень нагревается медленнее, так как ему передается тепло от спирали, - ответил я. - А раскаляющаяся металлическая спираль расширяется быстрее, чем шамот. Тот за ней поначалу просто не успевает. При таком быстром расширении спираль как бы увеличивается в объеме и перемещается в выемках стержня. И вот она-то при этом шелестит, трещит и поскрипывает.

- А что происходит потом? - спросил старый рефлектор.

- После того, как спираль хорошо раскалится и займет новое положение на стержне, а стержень за это время тоже нагреется от спирали, все успокаивается. Больше ничего и не может произойти! Ведь температура всех твоих частей уравнивается, все расширяется и шуметь больше нечему.

- Поздравляю! - воскликнуло солнышко и добавило. - Ну коли ты уже во всем разобрался, ответь на последний вопрос: что будет, когда ты меня выключишь? Я помогу тебе найти ответ. Вспомни, какие результаты дали ответы на расширение воздуха и воды в бутылке. Сейчас сделай так: наполни бутылку первый раз холодным воздухом, а другой — холодной водой. В обоих случаях крепко завинти крышку, нагрей крутым кипятком, а затем остуди холодной водой. Ответить на мой последний вопрос помогут тебе не сами опыты: а выводы, которые ты из них сделаешь.

З. Плохоцкий

Беседы о моторизации. Чудеса чудес

Мы настолько привыкли к внешнему виду автомобилей и мотоциклов, что даже небольшое отклонение от привычной формы, вызывает удивление. Помните, какими странными казались машины с приводом на передние колеса или с дверями, открывающимися спереди, как у модели «Изетта» фирмы BMW. Недавно снова появился необычный автомобиль - «электроваген С5». У него три колеса, а трехколесные машины в наше время — редкость. Кроме того, привод у «электровагена» смешанный, поэтому на машине может ездить только один человек. И уж совсем удивительно, что несмотря на свое название автомобиль приводится в действие мускульной силой самого водителя. На этой модели, как на велосипеде, установлены педали и обыкновенная передача, а в дополнение к ним есть и миниатюрных электромотор. Возможности «электровагена C5» определяются в значительной степени силой и ловкостью водителя.

Непривычно выглядит и кузов мини-автомобиля, более удобный для езды, нежели велосипед. Нужно только привыкнуть к своеобразным условиям вождения. Ведь рулевое колесо находится на уровне бедер водителя. Непривычно, но зато можно удобно сесть и откинуться во время езды.

Конструкция «электровагена C5» довольно проста. Главный несущий элемент — рама в форме буквы «Y», на каждом из трех концов которой колесо. К раме крепится пластмассовый кузов автомашины вместе с плитой-полом. Форма кузова обтекаемая, чтобы свести до минимума сопротивление воздуха. Для этой цели служит и специальное предохранительное переднее стекло.

Миниавтомобиль не стремится к большим скоростям. Пользуясь одним их двух приводов, развивают скорость до 6 км/ч. Так что любителям быстрой езды «электроваген» вряд ли придется по душе, но наверняка понравится тем, кто любит путешествовать приятно и спокойно. Вы прекрасно понимаете, что оценка каждой машины тесно связана с ее назначением. Трехколесный автомобиль — не гоночная машина, и развиваемая им скорость вполне удовлетворительна.

Вряд ли можно сравнить с обычным легковым автомобилем и модель «фреели», выставленную на последней выставке в Туринском салоне. Конструкторы поставили задачу создать туристский автомобиль, способный не только передвигаться в разных условиях, но и служить различным целям: быть средством передвижения, местом отдыха и спальней. Как этого добиться? Нужно с предельной точностью продумать внешние контуры и внутреннее устройство машины. Обратите внимание, что капот, закрывающий двигатель, совершенно плоский — так же, как и все наружные поверхности кузова автомашины. Это сделано для того, чтобы во время стоянки на них можно было сидеть и лежать. Спальными местами становятся откинутые сиденья. Спят и на «верхней полке», вытянув ноги на радиатор. Багаж размещается под спальными местами. Чтобы не спать под открытым небом, на укрепленные спереди и сзади металлические кольца — бугели — натягивается брезент. Поворотные оси бугелей размещены по бокам кузова так, чтобы ими было удобно пользоваться в любой момент. Когда брезент снимают, передний бугель опускается налево, а задний — направо. Достаточно закрепить их на кузове — иначе они будут стучать во время езды — и можно отправляться в путь.

«Фреели», как говорилось выше, передвигается по любой местности. Двигатель на нем установлен поперек (это и позволяет использовать все внутреннее помещение машины) и передает усилие на все четыре колеса. Иначе говоря, мы имеем дело с колесной формулой 4 х 4, характерной для всех вездеходов. Выходит «фреели» - это самоходная палатка, в которой можно доехать туда, куда душа пожелает. Удобно, не правда ли?

Ежи Борковский

Веселая математика

В наш век — век бурного развития науки и техники — мы буквально на каждом шагу встречаемся с математикой. Без нее немыслимо развитие таких наук, как астрономия, статика, физика, издавна тесно связанных с математикой.

В настоящее время различные математические законы и теории широко используются и в ряде новых, успешно развивающихся наук — электронике, космонавтике, атомной физике, эргономики. Мало того, сейчас даже медицина, биология и гуманитарные науки пользуются математическими методами исследования. Ныне уже созданы и работают электронно-вычислительные машины, которые на основании обширных цифровых данных, описывающих симптомы заболеваний безошибочно ставят диагноз и предлагают метод лечения пациентов. Специалисты пробуют использовать машины в качестве переводчиков. Подобных примеров можно привести очень много. Причем не только конструкторы электронно-счетных машин должны хорошо разбираться в математике. Чтобы обслуживать такие компьютеры, также нужно знание математики.

Как видите, ребята, в наш электронный век никому и нигде не обойтись без математики. А ведь некоторые из вас не очень любят эту науку, считают ее трудной, скучной.

Но те, кто так думает — ошибается. Математика — трудная, но очень интересная наука.
Чтобы убедить вас в этом, мы решили печатать в нашем новом уголке «Веселая математика» разные математические загадки, любопытные, увлекательные истории и происшествия.

Неудачная сделка

Финикийский купец Рай Энаб Ильх Ан Абек (давайте будем называть его ниже просто Рай) был в отличном настроении. Еще бы! Задолго до того, как от обелиска, стоящего посредине базара, начала падать самая короткая тень, Рай хорошо продал все товары, которые утром привез на своем ослике. Рай уже собирался домой, когда к нему подошел еще один покупатель и спросил, сколько стоит осел.
Купец задумался немного, но решил, что теперь можно обойтись без вьючного животного, коротко ответил:

- Если дашь 10 дукатов, осел будет твой!

Незнакомец совсем не торговался и тут же протянул монету в 50 дукатов.

- У меня нет сдачи, - засуетился Рай, - подожди немного, дорогой покупатель, я сейчас вернусь.

Рай побежал к соседнему лотку с фруктами. Сонный торговец лениво отгонял мух оливковой веткой. Разменяв крупную монету на 5 мелких по 10 дукатов, Рай вернулся к своему покупателю, сдал 40 дукатов сдачи и вложил в его руку конец веревки, привязанной к шее осла.

Счастливый купец направился к выходу, но вдруг до него долетел пронзительный крик торговца фруктами:

- Ловите жулика! Он заплатил фальшивой монетой! Ловите мошенника!

Рай тут же понял, в чем дело. Он быстро побежал к тому месту, где только что расстался с незнакомым покупателем. Вместе с торговцем фруктами Рай бросился догонять обманщика, но его и след простыл. Незнакомец с осликом исчез неизвестно куда. Рай был вынужден возвратить торговцу 50 дукатов.

Спустя некоторое время все успокоилось, лишь в конце базара три старых финикийских купца спорили о том, сколько потерял Рай в этой сделке.

- Рай ничего не потерял, - промолвил один из них. - Он причитает, что пропал осел, а ведь Рай — настоящий осел, если он не мог отличить фальшивой монеты.

- Ты сам осел, - возразил второй купец, - поскольку не умеешь подсчитать потери, какие он понес. Ведь Рай лишился не только осла, каковой стоил 10 дукатов, но и 40 дукатов, какие он сдал обманщику, а кроме того, он потерял еще 50 дукатов, которые был вынужден возвратить торговцу фруктами. Таким образом в сумме он потерял ровно 100 дукатов.

- Вы оба — дурни, - заключил третий купец. - Ведь Рай сдал сдачу не их своего кармана, а из денег торговца фруктами. Стало быть, он потерял в этой сделке осла и 50 дукатов, какие он отдал торговцу, разменявшему фальшивую монету.

Старики принялись громко ругаться, каждый из них старался доказать свою правоту.

Ребята, может быть, и вы попробуете подсчитать потери финикийского купца?

Веселая математика. Равенство треугольников

На некотором расстоянии друг от друга стояли два дома. Один был выше. На крышах домов сидело по воробью. На земле лежало зернышко очень аппетитное на вид. Воробьи увидели зернышко и слетели каждый со своей крыши на землю. При этом они пролетели одинаковое расстояние... Звучит как начало сказки для маленьких детей, но вопросы к вам будут серьезные.

Итак.

• Какова высота домов?
• Каково между ними расстояние?
• Как далеко от одного дома до другого лежало зерно?
• Какое расстояние пролетели воробьи?

Можно ли ответить на эти вопросы, если вам известно, что все величины в загадке выражены целыми однозначными числами?

- Это просто невозможно! - ответите вы. - Без каких-либо числовых данных загадку не решить!

А все-таки...

Рисунок показывает, что два прямоугольных треугольника (их боковые стороны — это высота домов, расстояние от домов до зерна и расстояние, которое пролетели воробьи) — равны. Это самое важное, так как отсюда следует вывод, что расстояние между домами равняется сумме их высоты. А расстояние может быть только 7, 8 или 9 метров. Почему? Если больше 9, то 10, а это две цифры. Если меньше 7, то трудно представить себе дом, высота которого вместе с крышей равняется 1 или 2 метрам. Ну, а если высота домиков 3, 4, 5 или 6 метров, то самая меньшая сумма — это 7 (3 + 4 = 7).

Итак, высота домов может быть 3 м и 4 м, 3 м и 5 м, 3 м и 6 м или 4 м и 5 м. Среди этих комбинаций условиям задачи отвечает только первая: 3 м и 4 м. Только в этом случае можно нарисовать прямоугольный треугольник, длина боковых сторон которого выражена целыми и однозначными числами. Гипотенузы в обоих треугольниках равны 5 (согласно теореме Пифагора). Таким образом, получается: 5² = 4² + 3², то есть 25 = 16 + 9. Проверьте и убедитесь, что три другие предположения не отвечают условиям нашей задачи.

Например, 3² + 5² = x², 9 + 25 = 34, x = √34 ≈ 5.83 (результат — дробное число).

Таким образом, решение задачи следующее. Высота одного дома 3 м, другого — 4 м; расстояние между ними 7 м; зерно лежало на расстоянии в 4 м от низкого дома и в 3 м — от высокого. Выходит, каждый воробей пролетел 5 м.

Кто-нибудь мог бы упрекнуть нас, что наше предположение о равных треугольниках было неточным, так как основано на чисто зрительной оценке размеров на рисунке. Однако оно оказалось правильным. Ведь если боковые стороны обоих треугольников соответственно равны, то и треугольники равны.

Вот и оказалось, что можно получить конкретный ответ, когда в условиях задачи не дано ни одного числа.

Скажу вам больше, можно даже подсчитать с точностью до одного сантиметра, на каком расстоянии друг от друга сидели на крышах воробьи. Попробуйте эту задачу решить сами. Мы только заметим, что угол между пунктирами на рисунке, обозначающими полет воробьев, - прямой.

В.В.

Расстояние между сидящими на крышах воробьями равняется примерно 7.07 м. Согласно теореме Пифагора x² = 5² + 5², x² = 50, x ≈ 7.07 м.

Воздушные гиганты

Люди издавна мечтали о том, чтобы подняться в воздух. Завидуя птицам, свободно парящим в воздухе, они пытались подражать им и строили сложные птицеподобные летательные махины или просто «птичьи крылья». Сначала появились планеры — безмоторные летательные аппараты, на которые позднее конструкторы начали устанавливать моторы. Прошло много лет поисков, упорного труда и кропотливых испытаний до того, как в 1903 году взвился в воздух первый, по-настоящему удачный самолет братьев Райт. С этого времени начинается поистине «золотой век» авиации. Во многих странах разрабатываются интересные конструкции самолетов, организуются международные состязания, показы, выставки. Уже в 1908 году в Париже состоялась первая Всемирная выставка авиации.

Однако в то время строились только небольшие легкомоторные, обычно одно- или двухместные самолеты.

Лишь в 1913 году в России был сконструирован первый в мире тяжелый двухмоторный пассажирский самолет «Гранд». Он был рассчитан на 5-7 пассажиров и развивал скорость до 80 км/час. Сегодня такие показатели кажутся нам смешными, а тогда они были большим достижением русского авиаконструктора Игоря Сикорского.

Вскоре русские инженеры спроектировали первый в мире четырехмоторный самолет «Русский витязь», а в 1914 году четырехмоторный бомбардировщик «Илья Муромец». Эти самолеты до 1919 года были самыми большими по грузоподъемности.

После окончания I мировой войны, давшей толчок к развитию военной авиации, начинается быстрое развитие гражданской транспортной авиации. Немалую роль в этом сыграли достижения отважных летчиков, таких как капитан Джон Алькок и лейтенант Артур Уиттен-Браун, которые в июне 1919 года совершили беспосадочный шестнадцатичасовой перелет через Атлантический океан: Сент-Джонс (остров Ньюфаундленд, Канада) — Клифден (Ирландия). Тогда такой перелет был рекордным, а теперь эту трассу реактивный комфортабельный лайнер преодолевает за неполные 6 часов.

Стало очевидно, что самолеты можно использовать для быстрых массовых перевозок пассажиров на большие расстояния.

В различных странах мира начинают создаваться все более быстроходные и большегрузные пассажирские самолеты.

Крупнейшие авиастроительные фирмы конкурируют между собой, соперничают в установлении различных рекордов. Кроме славы и рекордов, также экономический фактор диктует направления развития гражданской авиации. Ведь чем больше вместительность машины, тем более рентабельна ее эксплуатация, а значит, и дешевле билеты.

С 1927 года на трассе Лондон-Париж курсировали английские 20-местные самолеты «Аргос», оборудованные удобной кабиной с буфетом.

В 1930 году эту трассу начали обслуживать более комфортабельные английские машины XII-42, рассчитанные на перевозку 38 пассажиров. В 1931 году в Советском Союзе начал летать 40-местный самолет «Правда», а также был построен пассажирский самолет АНТ-20 «Максим Горький» - детище известного авиаконструктора А.Н. Туполева. На борту АТН-20 удобно размещались 60 пассажиров и 9 членов экипажа.

После II мировой войны продолжается сооружение многоместных пассажирских лайнеров, в первые послевоенные годы широко используются для этой цели конструкции бомбардировщиков, подвергаемые необходимым переделкам.

В 1956 году в Советском Союзе был построен первый в мире реактивный пассажирский 100-местный самолет ТУ-104. С этого времени начинается эра воздушных гигантов, оснащенных реактивными двигателями.

Правда, еще в 1965 году в Международном салоне авиации и космонавтики в Париже впервые с большим успехом демонстрировался четырехмоторный турбовинтовой транспортный колосс АН-22, на борту которого можно было бы установить кресла для 700 пассажиров.

В 60-70-е годы на большинстве авиационных линий курсируют реактивные пассажирские лайнеры, появляются настоящие воздушные гиганты. В США: «Боинг-707», «Дуглас», ДС-8, ДС-10, 400-местная громадина «Боинг-747»; в Советском Союзе: ИЛ-62, ТУ-154. В этом году в Международном салоне авиации в Париже были представлены два сверхзвуковых пассажирских лайнера, существующих в мире: советский ТУ-144, развивающий скорость до 2500 км/час, и прототип франко-британского «Конкорда». Такая громадина как «Боинг-747» был на тот момент самым крупным в мире самолетом, это уже не «воздушный автобус», а целый поезд, его стоимость превышает 20 миллионов долларов.

И несмотря на это, конструкторы хотят создавать еще более вместительные самолеты. По всей вероятности, в будущем самолеты, курсирующие на средних и коротких маршрутах, будут перевозить около 1000 пассажиров, а на длинных трассах будут летать 150-200 местные сверх- и гиперзвуковые (со скоростью свыше 4000 км/час) лайнеры.

Януш Бабейчук и Бронислав Достатни

Все началось с... ложечки!

Серо-коричневая глина скрывает в себе настоящее сокровище — алюминий. И, хотя на первый взгляд трудно поверить, что из глины можно извлечь серебристый, легки металл, это действительно возможно. Наверное, вы с сомнением качаете головой. Точно также ученые в начале XIX века не могли поверить Эрстеду, который первым получил элемент алюминий в свободном состоянии.

Мировая карьера «металла из глины» началась с... ложечки.

На роскошном приеме, устроенном в 1854 г. императором Наполеоном III, всех привело в удивление, что ложечки в столовых наборах, приготовленных для важных персон, были обычные, как бы луженые, в то время как другие гости получили по обыкновению позолоченные. Император, видя удивление послов, с милейшей улыбкой показал свои приборы — там тоже была «луженая» ложечка. Наполеон попросил послов взять ложечки в руки и убедиться, какие они легкие. И, наконец, объяснил, что они сделаны из металла, известного пока только нескольким ученым и почти такого же дорогого, как золото. Это был алюминий.

Теперь, когда вы знаете историю алюминия, можем приступить к интересным экспериментам. Куски алюминия, необходимые для опытов, приобрести нетрудно, ведь алюминий повсеместно используется в технике, а изделия из него встречаются на каждом шагу. Вот, хотя бы старый чайник, алюминиевые электропровода, различные детали, алюминиевые ложечки и многие другие предметы.
Тщательно очистим алюминиевую пластинку наждачной бумагой, после чего протрем тряпкой, смоченной очищенным бензином. Положим на пластинку капельку ртути и поцарапаем алюминий острым инструментом под поверхностью ртути.

Вскоре мы увидим вырастающие из капли ртути длинные белые нитки, которые за несколько часов приобретают удивительно красивые формы. Как объяснить это явление? Совсем просто. Алюминий покрывается тонкой пленкой окисла, предохраняющего металл от дальнейшей реакции с кислородом. Можно сказать, что алюминий находится, как яблоко в тесте, в «чехле», сделанном из оксида алюминия. Пленка очень плотная. Если на поверхность алюминия положить каплю ртути и поцарапать поверхность пластинки, разрушая слой оксида алюминия, обнаружится чистый алюминий. А мы знаем, что ртуть обладает способностью растворять в себе металлы. Химик скажет: ртуть образует амальгаматы. Амальгамат алюминия - «раствор» алюминия в ртути. Теперь уже кислород может без всякого затруднения реагировать с алюминием, образуя оксид алюминия по уравнению:

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

Вырастающие на капли ртути белые нитки — и есть оксид алюминия.

Говоря об алюминии, нельзя не упомянуть об его амфотерных свойствах. Не бойтесь этой «умной» формулировки. Она означает, что алюминий относится к очень «дружественным» - активным — элементам. Он охотно реагирует как с кислотами, так и с основаниями. Именно эту «дружественность» химики назвали амфотерностью. Лучше всего убедиться в этом самим.

В две пробирки бросим по кусочку алюминия и добавим в одну — разбавленную HCl, а во вторую — разбавленную NaOH. Алюминий растворится в обоих реагентах, и при этом выделится бесцветный газ — водород.

Запишем уравнение реакций наблюдаемых превращений.

Первая пробирка с HCl:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Вторая пробирка с NaOH:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Кшиштоф Кушмерчик

Гроза в пробирке

Некоторые химические соединения подвергаются быстрому и сильному окислению. Используя это свойство мы можем вызвать искусственную, «химическую» грозу с громом и молнией. Только сразу предупреждаем: пусть это будет мини-гроза, в противном случае опыт может оказаться опасным.

В лапке металлического штатива закрепите в вертикальном положении чистую сухую пробирку. Пробирку опустите в химический стакан или банку с водой, причем вода должна прикрывать лишь 2/3 пробирки. После этого вставьте в пробирку тонкую стеклянную палочку, которая должна стоять на дне, не прикасаясь к стенкам пробирки.

Придерживая конец палочки левой рукой, возьмите в правую руку заранее приготовленный небольшой химический стакан с 4 мл концентрированной серной кислоты. Приставив носик стакана к палочке, осторожно, не торопясь, вылейте кислоту в пробирку. Наш опыт не получится, если кислота попадет на стенки пробирки.

Наберите в стеклянную трубку с узким концом или в обыкновенную пипетку 10 мл денатурированного спирта. Вставьте конец трубки или пипетки в пробирку и медленно выпустите отмеренный денатурат. Теперь в пробирке получим два отчетливых слоя жидкостей. Так как удельный вес кислоты немного больше удельного веса спирта, жидкости не смешиваются между собой.

Наконец бросьте в пробирку один (всего лишь один!) кристалл марганцовокислого калия KMnO4. Брошенный кристалл задерживается на границе двух жидкостей... и начинается «гроза». В пробирке разразилась гроза с громом и молнией!

Верхний слой жидкости становится коричневым, а кислота в некоторых местах окрашивается в зеленый цвет. «Гром» и «молния» будут продолжаться около 10 минут. Когда перестанет первая гроза, можно бросить еще один кристалл марганцовокислого калия.

Наблюдаемое явление объясняется очень быстрым соединением спирта с кислородом, выделяемым в результате реакции серной кислоты с марганцовокислым калием. Окисление спирта сопровождается искрами и слабыми тресками. При каждом появлении искры на поверхность спирта выплывает пузырек углекислого газа CO2, выделяемого при реакции.

Ребята, при проведении этого опыта строго выполняйте вышеизложенные указания, а также соблюдайте осторожность, необходимую при пользовании серной кислотой.

Стефан Сенковски

Если не было бы трения

Анджей вернулся из школы в ужасном настроении. Два первых урока прошли совсем спокойно. К счастью, его не вызывали к доске, иначе дело было бы плохо. Ведь накануне он не только не приготовил уроков, но не успел заглянуть в расписание, чтобы проверить, какие книжки и тетради нужно взять с собой в школу.

Все началось с третьего урока — физики. Счастье перестало улыбаться Анджею. Из блаженной задумчивости вырвал его громкий голос учителя:

- Анджей Трениевский, пожалуйста, к доске!

Анджей встал и рассеянно подошел к доске.

- Темой сегодняшнего задания было трение, - сказал учитель.

- Что ты можешь рассказать нам на эту тему?

К сожалению, Анджею ничего не приходило в голову за исключением того, что заданный урок припоминал ему собственную фамилию. Он даже немножко обиделся, что учитель не взял этот факт во внимание и не поставил ему хотя бы 2+.

Вернувшись на место, Анджей слушал, как отвечал Вжесиньский, который хорошо приготовил урок и говорил без передышки:

- Если два соприкасающихся тела перемещаются друг относительно друга, при этом возникает сопротивление, противодействующее их движению. Это сопротивление называется силой трения. Отношение силы трения к силе давления является величиной постоянной.

Анджей расстроился еще больше, когда после уроков вместе со всеми ребятами ему пришлось участвовать в установке лабораторного оборудования, привезенного для физического кабинета, нужно было перетаскивать и устанавливать тяжелые ящики.

- Мир устроен очень плохо, - мрачно размышлял Анджей. - Собственно, кому нужно это проклятое трение. Если бы его не было, человек не мучился бы с ящиками, легонько их подтолкнул, и они бесшелестно переехали бы на нужное место. А все механизмы и двигатели? Не нужно было бы их смазывать, они работали бы легко и почти совсем не изнашивались. Насколько легче было бы работать, да и вообще вся жизнь была бы лучше. А, самое главное, не нужно было бы зубрить все эти законы о коэффициентах трения, силах давления, разных сопротивлениях и других, никому не нужных вещах.

Анджей вернулся домой, а эти мысли не покидали его. Каким совершенным был бы мир, если бы не было трения. Мечты становились все более реальными, и вдруг ему показалось, что произошло что-то сверхестественное. Когда в постели он потянул за край одеяла, чтобы прикрыться потеплее, оно пролетело по нему и бесшумно соскользнуло на пол. Причем одеяло сразу не остановилось, а ехало дальше, как шайба по льду, пока не задержалось у противоположной стены комнаты. Анджей прямо подскочил от радости и, сорвавшись с кровати, свалился на пол, который оказался скользким, как лед. Он пробовал встать, опираясь руками на край дивана, но понапрасну. Было такое впечатление, что диван сильно намылен. Наконец, согнув пальцы в виде крючков, Анджей зацепился ими за ручку кресла и, изо всех сил подтягивая разъезжающиеся ноги и выскальзывающее кресло, с трудом встал. Балансируя всем телом и махая руками, чтобы удержать равновесие, подтягивая спадающие, скользкие, как рыба, штаны пижамы, Анджей кое-как добрался до дверей. Несколько раз он пытался открыть их — ладонь соскальзывала с ручки. Наконец, замок поддался, и дверь открылась настежь.

Резкий порыв ветра толкнул Анджея, и, как пробка по воде, его тело проплыло на середину комнаты. Может быть, я слишком легок, - подумал мальчик, - и, почувствовав голод, протянул руку за лежавшим на столе яблоком. Напрасно — яблоко выскользнуло из его рук. Анджею припомнилось, как однажды он пытался проткнуть вилкой маринованный грибок, который удирал от него по тарелке и в конце концов перескочил на тарелку соседа. Сколько было при этом смеха! Но сейчас Анджею было не до смеха. Он беспомощно оглянулся вокруг и от удивления вытаращил глаза. Все предметы, которые были в комнате, находились в постоянном движении. Он присмотрелся внимательнее. Нет, ему не показалось! Действительно, все книжки по немного немного наклонной полке бесшумно съезжали вниз, как по наклонной плоскости, стулья медленно перемещались к противоположной стене по неслишком ровному полу. У Анджея зачесалось в носу, но все попытки почесать его не дали результата.

- Чары, что ли? - воскликнул он раздраженно.

- Нет, это не чары, - произнес чей-то голос, - исполнилась твоя мечта — нет трения в природе. И так будет теперь всегда. Ты уже не сможешь нормально ходить, ездить на велосипеде, прием пищи станет очень затруднительным, а выполнение множества других функций попросту невозможны, но зато тебе не придется учить скучный раздел физики о проклятом, как ты выразился, и никому не нужном трении.

- Нет, нет! - воскликнул Анджей — пусть будет так, как было, чтобы хоть нос можно было почесать!

Проснулся от собственного крика. Минуту лежал в размышлении. Значит, это...? Как хорошо, что это был сон!

Интересные опыты по физике. Снова о грязи

Как-то я предложил вам провести несколько опытов, которые познакомили вас с основными механическими свойствами грязи. В частности: чем она отличается от обычных жидкостей и известных нам твердых тел и чем на них похожа, а также какова связь грязи — если можно так сказать — с законом Архимеда.

Результаты наших простых опытов показывают, что под действием небольших сил грязь ведет себя как твердое тело, но когда действующие на нее силы превышают определенное значение, она расступается как обычная, но очень вязкая жидкость. Так как критическое значение силы (при которой грязь теряет характер твердого тела, а приобретает характер жидкости) зависит от величины тела, посредством которого эта сила действует на грязь, то для точности мы будем говорить не о силе, а о напряжении (механическом).

Следовательно, повторим, грязь под действием небольших напряжений ведет себя как твердое тело, а когда напряжения превышают определенное критическое (для данного вида грязи) значение, ведет себя как обычная, но очень вязкая жидкость.

Вещества с такими свойствами ученые назвали жидкостями Вингама. От обычных жидкостей они отличаются не столько очень большой вязкостью, сколько именно наличием критического значения напряжения. Отдел механики, изучающий свойства таких необыкновенных веществ, носит название реологии (по-гречески rheos — теку и logos — слово, наука, то есть наука о текучести).

Из факта, что болотная грязь является жидкостью Вингама, вытекает важный вывод: при изучении поведения тел, погруженных в болото, нужно осторожно пользоваться законом Архимеда. В балансе сил, действующих на такое тело, наряду с весом и силой вытеснения следует учитывать еще силы, связанные со значительной вязкостью грязи.

Представьте себе твердое тело (например, брусок), наполовину погруженное в болото. Тело неподвижно, и может показаться, что оно находится в состоянии равновесия, когда вес тела уравновешивается силой вытеснения. Погрузите мысленно брусок немного глубже. Чтобы это сделать, нужно воздействовать на тело определенной конечной силой, то есть создать напряжение, превышающее критическое значение. И если это критическое значение для данного вида грязи превысить, участок болота растечется под нажимом тела как обычная жидкость. А теперь перестаньте нажимать. Напряжение снизится до значения, меньшего, чем критическое, и болото поведет себя как твердая среда, и брусок останется в состоянии более глубокого погружения. Обратите внимание: вес тела не изменился, сила вытеснения возросла, а тело стоит на той глубине, на которую его погрузили. Что мешает ему вернуться вверх — в предыдущее положение? Огромные силы трения, в нашем случае — вязкость.

А если пытаться поднять тело вверх так, чтобы погружение стало меньше первоначального. Опять нужно создать напряжение, превышающее критическое значение. Если же вы поднимете брусок, но перестанете его выталкивать, брусок опять останется неподвижным вопреки тому, что сила вытеснения уменьшилась и тело должно стремиться погрузиться глубже.

Однако чтобы вытащить брусок из грязи, нужно наряду с силой, увеличивающей напряжение выше критического значения, преодолеть еще всасывающее действие. Ведь когда вы приподнимете тело, непосредственно под ним образуется пустота. Обычная жидкость сразу бы ее заполнила. Но не забывайте о том, что грязь под действием достаточно малых сил ведет себя как твердое тело. В данном случае наружное давление вызовет приток грязи под вытаскиваемое из нее тело лишь тогда, когда пустота под телом достаточно велика для того, чтобы разность внешнего давления и давление внутри пустоты дала напряжение, превышающее критическое значение. В противном случае, если пустота слишком мала, от вытаскиваемого тела в грязи остается дыра (как после вынутого из дерева гвоздя). В этой дыре давление меньше, чем снаружи, поэтому тело в пустоту всасывается. (Между прочим отчего появляется характерное хлюпанье, когда вы идете в резиновых сапогах по глубокой грязи?)

Из сказанного следует: чтобы вытащить тело из грязи на определенную высоту, потребуется большая сила, чем погрузить его в грязь на глубину, равную этой высоте. А теперь вы знаете все необходимое, чтобы ответить на вопросы, поставленные вначале.

Попробуйте представить себе, что вы попали в болото. Что сделаете, погрузившись, скажем, по пояс? Разумеется, постараетесь вылезти из болота. Как? Нормально, то есть встанете на одну ногу, поднимая другую вверх. Что же тогда произойдет? Сила, с которой вы действуете, чтобы поднять ногу, по значению равна, но по направлению противоположна силе, с которой вторая нога нажимает на грязь Так что вытаскивая одну ногу, второй в это время вы проваливаетесь Но из-за эффекта всасывания проваливающаяся нога погрузится в болото глубже, чем поднимется вторая. В результате все тело погрузится в болото еще глубже. И при каждой попытке подняться вы будете погружаться все глубже. Причем тем быстрее, чем энергичнее будете вырываться их болота.

Видя, что ваши усилия дают эффект, противоположный намерению., не стоит поддаваться панике. Нужно прекратить непродуманные лишние движения (полностью перестать двигаться живое существо не может, оно должно хотя бы дышать) и думать, как спастись.

Давайте спасаться. Во-первых, надо увеличить поверхность контакта с болотом, по которой распределяется вес тела. Тем самым уменьшится напряжение, создаваемое в болоте весом тела. Для этого как можно более экономно (не забывайте, каждое движение погружает вас в болото!) следует принять горизонтальное положение, широко разложив руки и ноги (чтобы легче дышать).

Во-вторых, обязательно зовите на помощь. Но звать нужно так, чтобы подняв голову, не погрузиться слишком быстро в болото.

В-третьих, высмотрите вблизи место, которое поможет спастись, и попытайтесь ползти к нему по поверхности болота. Но при этом следует лежать горизонтально и избегать слишком резких движений, то есть ползти так, чтобы как можно меньше погружаться в грязь. Если заметите, что ползя проваливаетесь в болото слишком глубоко, ограничьте или вообще прекратите движения и ждите помощи. Продержаться поможет палка или бревно, если найдете их вблизи, дотянетесь или доползете до них.

Но лучше вам всегда помнить золотое правило: обходите всегда болото на безопасном расстоянии.
Надеюсь, все ясно, в заключение же вопрос: утонет ли в грязи тело большей плотности, чем плотность грязи?

Збигнев Плохоцкий

К красной планете

Красной планетой часто называют Марс — нашего соседа по Солнечной системе. Наверное, вы слышали, что в начале будущего века на Марс предполагают отправить космическую экспедицию. Если принять во внимание смелость мероприятия, то времени на подготовку экипажа к этой миссии осталось немного. А ведь планету нужно как можно лучше узнать, и для этого будут организованы исследовательские полеты без экипажа. Они добавят новые сведения к тому, что ученые знают о Марсе, который вторым после Луны будет встречать посланников человечества.

Известно, что диаметр Марса вдвое меньше земного и что Марс легче нашей планеты почти в десять раз. Он обегает Солнце в течение 687 земных дней, значит, продолжительность марсианского года почти в 2 раза дольше земного. Расстояние, разделяющее эти небесные тела, изменяется примерно от 56 млн км до 400 млн км. Каждые 780 дней Земля догоняет и опережает Марс. Тогда обе планеты движутся параллельно друг другу, а расстояние между ними наименьшее. Такое их положение называется противостоянием. Поэтому вылет с Земли к Красной планете лучше всего планировать именно в эти периоды. Во время этих длящихся несколько недель периодов — в космонавтике их именуют стартовыми окнами — расход топлива несущей ракеты будет наименьшим.

До недавнего времени — даже в нашем веке — шли ожесточенные споры, существует ли на Марсе жизнь. Ведь туда доходит достаточное количество тепла, поскольку расстояние Марса от Солнца всего лишь на 50% больше, чем Земли. Однако последние научные данные не оставляют сомнений: Марс — планета остывшая, пустынная, лишенная живительной воды. Непригодна для человека и разряженная атмосфера Марса, 95% которой составляет двуокись углерода. Температура планеты только на экваторе — причем на короткое время в течение дня — бывает положительной. Чем дальше от экватора, тем холоднее.

Один из двух беспилотных кораблей «Викинг», которые несколько лет назад совершили на Марсе успешную посадку, зарегистрировали колебание температуры от -30 ⁰C до -85 ⁰C. А в области полюсов мороз может доходить до -140 ⁰C! Это не слишком-то привлекательно. Однако следы огромных извилистых каньонов и как бы речных русел свидетельствует о том, что в прошлом планета выглядела иначе. Некоторые ученые считают: как время от времени на Марсе бушуют пылевые бури, так периодически — хотя и со значительно меньшей частотой — повторяются на нем эпохи, характеризуемые разным климатом. Атмосфера уплотняется, температура повышается, а на поверхности появляется вода. Она частично поступает из полярных шапок, а частично — из оледеневшего грунта. На Красной планете определенно нет ни «зарослей, ни деревьев, ни жирафов, ни кроликов», - шутил известный американский астроном Карл Саган, описывая результаты путешествия аппаратов «Викинг». Но для того, чтобы без всякого сомнения установить, была ли на Марсе когда-либо растительность и живые организмы, потребуется еще много времени и многих экспедиций аппаратов с автоматической аппаратурой и пилотируемых кораблей.

Когда этот номер «Горизонтов техники для детей» попадет к вам в руки, по пути к Марсу идут два летательных аппарата «Фобос». Откуда такое название? Дело в том, что у Марса есть два небольших естественных спутника — Фобос и Деймос (по-гречески, Страх и Ужас). Именно первый из них должен стать главной целью исследований, какие произведут аппараты, посланные к Красной планете. Это результат работы международного коллектива ученых из Советского Союза и нескольких других стран.
Полет продлится около 200 дней, так что аппараты должны достичь цели в конце марта 1989 г. И тогда с помощью встроенных ракетных двигателей будут выведены на удлиненные орбиты, опоясывающие Красную планету. Расстояние до поверхности Марса на этой фазе полета будет изменяться от 4200 до 79 000 км. В результате запланированных маневров, осуществляемых при помощи радиосигналов, аппараты перейдут на круговую орбиту, близкой к той, по которой вращается вокруг Марса Фобос (удаленный от поверхности Марса на 9378 км). Встреча с марсианским спутником произойдет на скорости не более 3 м/с. В течение 15-20 минут с расстояния менее 50 м будут выполняться исследования небесного тела, которое, по всей вероятности, не изменялось на протяжении нескольких миллиардов лет. Это как бы памятник давно минувшей истории Солнечной системы.

Наверное, наиболее эффективными будут телевизионные изображения Фобоса, передаваемые на Землю. Тогда мы сможем собственными глазами убедиться, какие еще сюрпризы готовит неправильной формы каменистое тело размерами 27 x 21.5 x 19.5 км, изрезанное бороздами шириной от 400 до 600 м и глубиной 30 м. Возможно, это трещины, вызванные столкновением Фобоса с какой-то другой огромной глыбой материи. Такая коллизия объяснила бы также образование гигантского — по сравнению с размерами самого спутника — восьмикилометрового кратера Стикней.

Для ученых телевизионные изображения будут только одним из многих видов информации. Ведь аппараты оснащаются отличной научной аппаратурой. Например, одно из устройств позволит «обстрелять» Фобос пучком лазерных лучей. Это вызовет одномоментное расплавление и испарение материи с поверхности диаметром от 1 до 2 мм. На испарившиеся вещества в виде облачка горячих газов будет нацелен набор датчиков, чтобы определить химический состав поверхностного слоя Фобоса. Подобное задание у приборов для бомбардировки грунта пучками ионов — частиц, имеющих электрический заряд. Ионы будут выбивать молекулы вещества Фобоса, часть которых дойдет до измерительных приборов межпланетного аппарата. Но этим исследования спутника Марса не кончатся. На поверхность Фобоса направятся радиоволны высокой частоты, чтобы узнать (по способу их отражения) о механических и электрических свойствах грунта на глубине до 200 м. Другие приборы исследуют тепловые свойства марсианского спутника.

Аппараты «Фобос» будут исследовать маленькую планету и непосредственно. Для этого от них отделятся небольшие спускаемые аппараты. Французские ученые, участвующие в эксперименте, спроектировали питаемый солнечными батареями аппарат, который сядет на грунт, «вцепится» в него и будет производить измерения 12 месяцев. В частности, он зарегистрирует «землетрясения» на марсианской луне, вызываемые падением метеоритов, а также нагревание и остывание грунта. Миниатюрная телевизионная камера спускаемого аппарата — станет передавать на Землю изображения поверхности Фобоса. Второй спускаемый аппарат будет действовать по-другому. Когда он опустится на поверхность Фобоса, опоры установят его в надлежащем положении, чтобы исследовать характеристики именно места падения: напряженность магнитного поля, состав грунта и гравитационное ускорение. Затем ему потребуется произвести такие же измерения в других точках спутника Марса. Для этого спускаемый аппарат с помощью пружин сделает примерно десять скачков на высоту 20 м: таков способ его перемещения по поверхности Фобоса.

Само собой разумеется, что до экспедиции на Марс космонавтов, будут организованы и другие интересные беспилотные полеты к Красной планете. В них предлагается использовать шары, ультралегкие самолеты и машины-вездеходы с электроприводом. В ходе одной из экспедиций — по всей вероятности, подготовленной совместно СССР и США — с Марса будут взяты образцы грунта. Их анализ сделает лаборатория, входящая в состав орбитальной станции, вращающейся вокруг Земли. Но об этом я расскажу вам в следующий раз.

Я. В.

Лазер

В первой половине XX века Алексей Толстой написал научно-фантастический роман «Гиперболоид инженера Гарина». Герой романа изобретает такой прибор, который может сосредотачивать световые лучи в чрезвычайно узкий пучок света, способный в одно мгновение расплавить сталь.

Что в замысле писателя было фантастического? В то время создание плотного потока световых лучей казалось нереальным. Правда, еще раньше были известны системы линз и вогнутых сферических зеркал, собирающие солнечные лучи в одну точку, называемую фокусом. Благодаря этому в фокусе возникала высокая температура. До сих пор сохранилась легенда о том, как во время осады римлянами Сиракуз в 215 г. до н.э. величайший мыслитель древности Архимед из металлических зеркал сконструировал прибор, с помощью которого направил солнечные лучи на римские корабли и поджег их. (Необходимо подчеркнуть, что высокая температура, возникающая в фокусе, появляется в результате действия не только видимых, но также и не видимых глазом инфракрасных лучей, дающих ощущение тепла.)

Следовательно, использование световых лучей для получения высокой температуры вовсе не было новостью. Совершенно неправдоподобным, фантастическим казалось сосредоточение лучей в узкий «жжущий пучок», способствующий образованию высокой температуры в любом месте.

И вот в начале 60-х годов весь мир облетело сенсационное сообщение о том, что удалось сконструировать прибор для получения чрезвычайно интенсивных и узких пучков света, позволяющих прожигать отверстия в стальных пластинках и твердых драгоценных камнях. Интенсивность светового пучка объясняется его двумя свойствами. Первое из них — высокая направленность светового потока. Что это значит?

Представьте себе, ребята, такой эксперимент: вечером освещают отдаленную на несколько шагов светлую стену здания двумя фонариками с одинаковыми лампочками и батарейками, но не одновременно, а по очереди: сначала одним, а потом вторым фонариком. Фонарики отличаются между собой лишь размером рефлектора — вогнутого зеркала для отражения лучей. От фонариков на стене видны световые пятна, причем пятно от фонарика с меньшим рефлектором — больше по размеру, но менее яркое. Это объясняется тем, что свет фонарика расходится в виде конуса, с основанием в виде пятна на стене. Телесный угол при вершине светового конуса не одинаков. Он зависит от рефлектора, чем больше телесный угол, тем менее яркое световое пятно. Меньший угол способствует более яркому, направленному световому потоку. Располагая большими рефлекторами, можно добиться очень малых углов. В огромных зенитных прожекторах конусность пучка света составляет всего лишь несколько градусов. Конусность светового пучка нового прибора, названного лазером, гораздо больше — порядка одной минуты. Вот почему мы говорим о высокой направленности, а значит и мощности лазерного луча.

Второе необыкновенное свойство лазерного излучения — его плотность или, другими словами, когерентность. И снова, чтобы лучше понять сущность данного свойства, давайте воспользуемся примером. На станции останавливается поезд, приехавшие пассажиры устремляются к выходу в город. Толпа пассажиров, хотя и передвигается в одном направлении, очень беспорядочна, хаотична. Свет, испускаемый обычной электролампой, можно сравнить именно с такой толпой. Тогда свет, излучаемый лазером, следовало бы сравнить с отрядом солдат, которые выйдя из вагона, сначала формируют сомкнутую колонну и только потом размеренным шагом направляются к выходу. Таким образом, чрезвычайная интенсивность лазерного луча достигается вследствие его высокой направленности и когерентности.

Не подлежит сомнению, что световые лучи лазера коренным образом отличаются от остальных видов светового излучения — солнечного или любого другого, созданного человеком искусственного источника света — от лучины до люминесцентной лампы.

И снова возникает вопрос: в чем заключается отличие лазерного излучения? Ответ на него содержит само название чудесного прибора. Лазер, или ласер, - это аббревиатура, сокращение, образованное из первых букв полного английского наименования: light amplification stimulated emission of radiation. В переводе на русский язык это означает «усиление света с помощью стимулированного излучения». И все-таки, пожалуй, сам перевод этого термина еще не выясняет сути интересующего нас вопроса.

Давайте познакомимся с некоторыми важными свойствами атомов. Установлено, что атомы могут поглощать определенное количество энергии (например, световой). Если атомы какого-либо вещества поглотят некоторую порцию энергии, то они переходят в возбужденное состояние. При дальнейшем сообщении возбужденным атомам строго определенных порций энергии (такой процесс называется «подкачкой») происходит обратное: атомы начинают испускать поглощенную ранее энергию. Световой поток состоит из «зернышек энергии», называемых фотонами или квантами, причем величина энергии фотонов, говоря упрощенно, зависит от цвета светового излучения (точнее от длины электромагнитной волны). Атомы некоторых веществ можно «подкачать» световыми лучами или энергией фотонов, позднее они сами будут испускать мощный свет. Таков принцип действия лазера, конечно, с большим упрощением.

Вполне понятно, что не из любого вещества можно изготовить лазер. Первые лазеры были рубиновыми (пожалуй, не стоит напоминать, что рубин — это драгоценный камень красного цвета). «Сердцем» такого лазера был рубиновый стержень с гладко отшлифованными торцами, расположенными в строго параллельных плоскостях. Торцы стержня покрываются серебром, причем левый торец делается непрозрачным, а правый (выходной) — полупрозрачным, чтобы отраженные световые лучи испускались только в одном направлении. Вокруг стержня располагается спиральная газосветная лампа, служащая для «подкачки» атомов рубина. Поглощая свет лампы, атомы рубина возбуждаются, а затем сами испускают красный свет. Лавина фотонов красного света быстро нарастает и, наконец, прорывается через полупрозрачный торец наружу, т.е. создается мощное и строго направленное красное излучение, называемое лазерным лучом. По сравнению с фантастическим светом гиперболоида инженера Гарина лазеры нашли значительно более широкое применение, причем в очень короткое время.

Случалось, что новые открытия и изобретения не сразу находили практическое применение. Например, выдающийся американский изобретатель Томас Эдисон сделал в 1883 году очень важное открытие: он заметил, что электрический ток может проходить через вакуум электролампы даже в том случае, если электрическая цепь разомкнута. Ученый сам не знал, как можно использовать данное открытие. И лишь спустя 20 лет, открытие Эдисона помогло сконструировать первые электронные лампы. А вот и второй пример. В 1911 году голландский физик Гейк Камерлинг-Оннес открыл, что некоторые металлы, опущенные в жидкий гелий, полностью теряют электрическое сопротивление. Такое явление назвали сверхпроводимостью, и хотя оно интересовало многих ученых, почти 50 лет не было использовано. Лишь спустя это время ученые занялись разработкой явления сверхпроводимости и доказали возможность создания поистине необычайных электронных и радиотехнических устройств.

Судьба лазеров совсем другая. Первые лазеры были созданы в 1960 году. В настоящее же время существует много лазеров различных типов, широко используемых в науке, технике и медицине. Кроме рубиновых лазеров известны газовые (неоновые, гелиевые, аргоновые, криптоновые и др.) и полупроводниковые. Одни лазеры испускают излучение с перерывами в виде следующих друг за другом импульсов, другие создают непрерывное излучение. Изготовляются лазеры большой и малой мощности (подобно тому, как лампочки бывают «сильные» и «слабые»).

Одним словом, семья лазеров становится очень многочисленной, а изучением все более совершенных лазеров занимается особая отрасль электроники, им посвящаются специальные журналы.
Ну, а о возможностях применения лазеров можно написать целую книгу, большую и интересную.
Давайте хотя бы вкратце познакомимся с этим. Когерентность лазерного излучения позволяет использовать его для передачи на большие расстояния различной информации, например, для телевизионных и радиопередач. С помощью лазерной связи, конечно, при наличии сложных устройств смогут передавать десятки тысяч телефонных разговоров и сотни радиопрограмм одновременно.

Высокая направленность лазерного излучения позволила применить его для радиолокации Венеры и Марса. В печати появилась масса относительно применения лазеров в биологии и медицине. Я приведу лишь два примера. Пожалуй, каждый из нас неохотно посещает зубоврачебный кабинет, особенно если мы знаем, что врач будет сверлить больной зуб. Представьте себе, что скоро вместо бормашины стоматологи будут пользоваться лазером, а пациенты абсолютно ничего не будут чувствовать. Это ждет нас в ближайшем будущем, а в настоящее время хирурги-глазники приклеивают сетчатую оболочку к глазному дну, если она отклеится, с помощью лазера.

А, может быть, ребята, вы уже читали о лазерной трости для слепых? Два маленьких лазера, расположенных в трости, «освещают» дорогу идущему, в случае обнаружения препятствия они включают специальное вибрационное устройство, предупреждающее об опасности.

Если лазерный луч прожигает отверстия в стальных пластинках, то нельзя ли воспользоваться им для обороны страны, например, в случае наступления вражеских танков? Специалисты военной техники провели ряд испытаний, которые показали, что лазерный луч с расстояния нескольких сотен метров способен пробить в броневых плитах отверстия диаметром 5 см.

Лазеры нашли применение в геодезии при проведении точных измерений и составлении географических карт. Эти замечательные приборы используются не только на земле, но и под водой. С помощью «лазерной лампы» можно вести подводные наблюдения, причем поле наблюдений увеличивается в 8 раз.

Лазерное освещение облегчает работу в телевизионных студиях. Одна японская фирма недавно сконструировала проекционный телевизор, изображение которого лазерные лучи передают на экран размером 3 х 4 м. Ученые предполагают, что лазер позволит построить новые, с огромной скоростью действия электронно-вычислительные машины. Чудесные лучи лазеров уже используются... в театрах вместо декораций.

Вполне понятно, что в будущем лазеры найдут еще более широкое применение. В этой статье мы намеренно не упомянули о лазерной фотографии — новой интересной области применения, названной голографией.

О ней мы расскажем более подробно в одном из следующих номеров.

Стефан Вейнфельд

Лауреат

На заседании Французской академии наук выступает барон де Пресле.

- Господа, воздушный шар — замечательное изобретение наших соотечественников, братьев Жозефа и Этьенна Монгольфье — позволит человеку подняться в воздух и преодолевать многие десятки миль. Какие огромные перспективы открываются перед человечеством! Я уверен, что наши потомки перестану путешествовать по ухабистым дорогам в тесных, неудобных каретах, они будут передвигаться по воздуху в ярких солнечных лучах на летательных аппаратах, овеваемых благовонным ветерком.

Речь барона неожиданно прервал ученый Дювалье:

- Простите, барон, но вы забываете об одном препятствии, из-за которого воздухоплавание, пожалуй, никогда не будет доступно человеку.

- Что вы имеете в виду? - раздраженно спросил барон.

- Все мы хорошо знаем, что первым поднялся в воздух Икар. И что с ним случилось? Жар, господствующий в верхних слоях атмосферы, растопил воск, которым были приклеены крылья из перьев к плечам Икара — несчастный юноша упал в море и утонул. Это море с тех пор называется его именем. Я думаю, господа, что данный пример убедительно свидетельствует о том, насколько высокая температура царит в небе. Такая жара буквально может сжечь людей, поднявшихся в небеса.

- Ничего подобного, - возразил другой член Академии наук. - Смею заметить, уважаемые коллеги, что чем выше мы поднимаемся на колокольню, тем сильнее ощущаем дуновение все более прохладного ветерка. А что будет на тех высотах, на какие, несомненно, поднимется наш воздушный шар? Я согласен с мнением ученого Дювалье, что человеку не суждено летать, но совсем по другой причине: вверху господствует не жара, а холод. Люди замерзли бы в небе!

Со своего места поднялся Пилятр де Розье — один из самых молодых членов Академии.

- Если там, в верхних слоях атмосферы такая высокая температура, как считает достопочтенный господин Дювалье, то немного странно, что птицы, летающие иногда очень высоко, не спадают на землю испеченными...

- Как вы смеете? - возмутился ученый.

- В случае сильного холода птицы должны возвращаться на землю с отмороженными ногами, - закончил Пилятр де Розье.

В зале раздался смех. Молодой оратор продолжал высказывать свои мысли:

- Я считаю, что без проведения соответствующих опытов мы ничего не узнаем и не решим наш спор. Господа, давайте попросим присутствующего на нашем заседании Этьенна Монгольфье построить огромный воздушный шар с гондолой, могущей поместить человека. Я готов сесть в гондолу и подняться в воздух. Побывав вверху, я смогу ответить на интересующий нас вопрос.

- О чем он говорит? Разве это возможно?

- Неужели вы на самом деле добровольно хотите подвергнуть себя такой опасности?

- Это безумство, а не смелость! Мы не можем согласиться. Я запрещаю вам даже думать об этом! - твердо решил председатель.

- Послушайте, господа, что я предлагаю, - заявил ученый Видаль. - Господин Розье прав, считая, что мы должны измерить температуру в верхних слоях атмосферы. Но с другой стороны, как заметил господин председатель, мы не можем разрешить, чтобы наш молодой коллега рисковал жизнью. Пусть в гондоле воздушного шара полетят два уголовных преступника. Если они живыми вернутся на землю, то будут помилованы, а если они погибнут, значит заслужили такую кару.

Такое неожиданное предложение удивило присутствующих, они недоуменно переглядывались между собой.

- Совсем неплохая мысль.

- Нет, господа, мы не можем так поступить, - уверенно заявил барон. - Этот первый полет человека на воздушном шаре, несомненно, войдет в историю. Как же наука может прославлять преступников? Неужели все последующие поколения должны повторять их фамилии?

- Если мы хотим исследовать воздействие атмосферы на живые организмы, то не обязательно нужно высылать людей, - разумно заметил председатель. - Ведь пассажирами воздушного шара с успехом могут быть животные.

- Замечательная мысль!

- Умнее ничего не придумаешь.

***

16 сентября 1783 года на лугах под Версалем собрались многочисленные толпы людей, обступив с трех сторон большой квадратный участок, отгороженный шнурами.

В центре отгороженного участка над помостом высится громадный, украшенный орнаментами шар, изготовленный из шелка и бумаги. Тот, кому удалось протиснуться ближе, видит, что восемь здоровенных парней с трудом удерживают шар за веревки. Стоящие в первых рядах видят также костер, горящий под нижним отверстием купола шара. Сбоку сооружена трибуна для членов Академии наук и других почетных гостей. Почти никто не смотрит на трибуну, внимание всех присутствующих приковано к шару, а вокруг него суетятся двое людей. Одним из них был изобретатель Этьенн Монгольфье, а вторым — Пилятр де Розье, который предложил свою помощь при запуске шара и до сих пор переживал, что ему не разрешили подняться в воздух.

Около шара стоит клетка с уткой и петухом, а слуга господина Розье держит за веревку привязанного барана, который то и дело пытается освободиться от своего опекуна и угодить его рогами.

- Готово! Давайте животных! - крикнул Монгольфье. Помощники поставили клетку с птицами в гондолу, через некоторое время туда удалось поместить и вырывающегося, изрядно испуганного барана.

- Пусть шнуры!

Огромный шар начал легко подниматься в воздух. Публика ахнула словно по команде. Воздушный шар сначала плавно набирал высоту, а затем величаво полетел в восточном направлении.

Зрители, все до одного, бросились за ним. Члены академии поспешно заняли места в приготовленных каретах и быстро поехали к тому месту, где ожидали приземления шара. В первой повозке мчались Этьенн Монгольфье и Пилятр де Розье, но ехать пришлось недалеко: шар опустился на лужайке всего лишь в четырех километрах от места старта. Взволнованный Розье выскочил из кареты и в один миг подбежал к груде смятого, сморщенного материала, во что превратился купол шара. Сбоку лежала треснувшая гондола с клеткой, а баран, высунув голову в образовавшуюся щель, как ни в чем не бывало пощипывал буйную траву.

- Все живы! - радостно воскликнул Розье.

Вскоре прибыли и остальные члены Академии.

Барана выпустили из гондолы, он тут же сильно боднул председателя, как бы доказав, что это необыкновенное путешествие вовсе не подействовало на него. Позднее все занялись птицами. Утка раздраженно крякала и неспокойно поглядывала на окружающих круглым оранжевым глазком, а петух...

- Позвольте! Что случилось с петухом? - очень громко спросил ученый Дювалье. - Ведь перед полетом он был здоров и невредим.

- В самом деле, - признался расстроенный барон де Пресле. - А вот сейчас у него рана на крыле.

- Раненое крыло! Вы слышите, господа? У петуха раненое крыло!

- Значит, вверху не так уж безопасно! - торжественно заключил Дювалье. - Кто знает, что могло бы стать с человеком!

Озадаченные члены академии молчали, размышляя о полетах на воздушном шаре.

Ну, что ж, видимо, человеку не суждено летать, если даже петух плохо перенес такой полет.

Тишину прервал слуга господина Розье:

- Вельможные господа, во всем виноватый баран?

Слуга продвинулся вперед, низко поклонился и робко произнес:

- Вталкивая барана в оную корзину, я видел, как он сразу огрел петуха рогами, бедняга только закудахтал.

- Так вот в чем дело! Стало быть, атмосфера здесь ни при чем!

- Значит, можно безопасно передвигаться по воздуху! - слышны были радостные возгласы членов Академии Наук.

Из толпы вышел придворный медик, господин Фабьен.

- Довожу до вашего сведения, господа, что в случае успешного приземления животных его королевское величество пожелало включить их в почетное число придворного зверинца, а самого большого из них, барана, наградить специальной памятной медалью. Петухом и его раной я займусь сам лично.

Господин Фабьен вынул серебряную медаль на голубой ленточке и наклонился, чтобы надеть ее барану на шею. Строптивый баран так сильно ударил головой медика в живот, что тот упал не землю. Воспользовавшись создавшимся замешательством лауреат галопом поскакал на лужайку и снова принялся щипать траву.

Ганна Кораб

Ма-хи-фи ...и раскаленные угли

В сентябре прошлого года мы с папой и мамой отдыхали в Болгарии, на Черноморском побережье. Вернулся я загорелый дочерна, обветренный и опаленный и в прямом и переносном смысле. Не только южным солнцем, но и жаром от углей. Вот об этом я и хочу вам рассказать.

Мы жили в палатке около Приморска, курортного городка с чудесным пляжем. Здесь несколько раз в неделю выступали необычные бродячие артисты. По-болгарски их называют "сыновья огня". Их искусство заключается в умении ходить босиком по раскаленным углям.

Сначала разжигают огромный костер, в котором несколько часов горят толстенные поленья. Когда костер догорит, угли разравнивают специальными граблями на тонких длинных черенках, чтобы получился большой круг их раскаленных углей толщиной двадцать сантиметров. Круг обрамляет метровым кольцом зола, смешанная с землей. Жар от углей такой сильный, что не дотронешься.

Под звуки бубна и каких-то странных свистулек начинает свой танец один из "сыновей огня". На ногах у него нет никакой обуви, брюки подвернуты до колен. Подчиняясь четкому ритму музыки, он движется вокруг раскаленного "ковра". И вдруг вбегает на него, делает несколько шагов по углям и возвращается назад. Повторяет короткие пробежки по огненной поверхности несколько раз, а затем выходит на середину круга и продолжает свой танец босиком на горящих углях. Музыканты все ускоряют ритм.

И самое удивительное, что при этом до зрителей не доносится запах паленого — кожи на ногах. Танцор, как саламандра — дух огня — все быстрее движется по раскаленным углям!

Танец продолжается около четверти часа.

Первого танцора сменяет второй, третий... Представление заканчивается. Танцоры охотно показывают зрителям ступни своих измазанных пеплом ног: ни следа ожогов!

Вот какое необычное зрелище довелось мне увидеть однажды вечером в Болгарии. В ту ночь от волнения я не смог ни на минуту сомкнуть глаз, а к утру твердо решил постичь тайну "сыновей огня".
Я познакомился с молодым болгарином Димой из семьи "сыновей огня". Вместе с отцом и старшим братом он уже несколько лет участвует в представлениях.

Я забыл обо всем: о плавании, нырянии, прогулках по окрестностям. Все время проводил с Димой и... наконец разобрался в тайне "сыновей огня". Я даже сам испробовал свои способности — гожусь ли я на роль "огнеупорного" человека. После одного из выступлений, когда жар немного ослаб, Дима показал мне, как делать первые шаги по углям. Было ужасно горячо, и все же мне удалось несколько раз пробежать по кругу, не обжигая ног. Оказалось, что в это дивном искусстве нет ничего сверхъестественного, все происходит в соответствии с законами физики...

***

- И что вы об этом думаете? - спросил Филипп.

Ребята, слушавшие рассказ, пожали плечами.

- Чепуха, - решительно заявил Юрек, - все это выдумки! Ни слова правды! Ведь температура раскаленных углей доходит до нескольких сот градусов, а то и больше...

- Это сплошная липа, - отозвался Гжесь.

- Вспомните, в старину, - продолжал Юрек, - с помощью древесного угля из руды выплавляли в специальных горнах железо. На слой раскаленных углей помещали слой руды, на него опять угли и так слой за слоем, вперемежку, заполняли горн. Затем отверстие замазывали глиной, в ней делали несколько дырочек, через которые с помощью мехов нагнетали воздух и накаляли угли до столь высокой температуры, что руда начинала плавиться. И по таким углям может ходить человек?!

- Вот именно, вот именно — раздался вдруг голос Ма-хи-фи. - Вот ты, Юрек, сказал: "угли раскаляли с помощью мехов...". Тут-то и кроется тайна "сыновей огня". Их умение ходить босиком по тлеющим углям — не выдумка, а правда...

- Кто, кто это сказал? - спрашивали мальчики друг друга, оглядываясь вокруг.

- Это я, Ма-хи-фи, - послышался снова тонкий голосок, - я проанализирую рассказ Филиппа с физической точки зрения. Дело в том, что для сгорания какого-либо вещества необходим кислород. Достаточно прекратить доступ кислорода, и вещество перестанет даже тлеть. В древних горнах, о которых говорил Юрек, подача с помощью мехов воздуха, как известно, содержащего около 20% кислорода, усиливала тление древесного угля до такой степени, что железная руда плавилась, без усиленного доступа воздуха она даже и не нагревалась бы. Круг, заполненный раскаленными углями, находится в углублении в почве и защищен со всех сторон живой изгородью. Все это делается для того, чтобы ограничить приток воздуха. Туда не доходит ветер, который мог бы раскалить угли и повысить температуру. И это еще не все...

Предлагаю вам провести небольшой опыт у костра. Дотроньтесь прутиком до раскаленного уголька. Вы увидите, что в точке соприкосновения с прутиком уголек тлеет слабее или вообще перестает тлеть — чернеет. А нужно сказать, что древесный уголь — плохой проводник тепла или, иначе говоря, хороший изолятор. Если бы уголь был не такой хрупкий, его вполне можно было бы использовать как теплоизоляционный материал, например, при строительстве зданий. Догадываетесь ли вы, в какой мере это свойство помогает "сыновьям огня"? Почерневший при соприкосновении со ступней верхний слой углей изолирует кожу от тепла, выделяющегося тлеющей частью.

- Ну, да, - согласился Гжесь, - это многое объясняет...

- При этом очень важно, - продолжал Ма-хи-фи, - чтобы кожа ног была совершенно сухой. В противном случае влажность кожи вызвала бы испарение и усиленную конвекцию, то есть передачу высокой температуры, точнее говоря, тепловой энергии телу. Казалось бы, должно быть наоборот, но тем не менее все происходит именно так...

- Да, - вмешался в разговор Юрек. - Например, зимой промоченные ноги мерзнут быстрее, чем сухие...

- Вот-вот, - отозвался Ма-хи-фи. - Это хороший пример. Ну, пора заканчивать, а то всем надоест слушать мои ученые рассуждения.

***

- Так вам Ма-хи-фи уже все рассказал! - разочарованно заметил Филипп.

- Могу добавить лишь то, что узнал от Димы. Оказывается в костер кладут исключительно поленья лиственных пород, они из-за своей смолистости горят с большим выделением тепла. О важности выбора затишного места говорил уже Ма-хи-фи. Это, может быть, самое главное. И еще одна деталь. Очень многое зависит от умения преодолеть в себе чувство страха, боязни наступить обнаженной ногой на раскаленные угли.

- Какое это может иметь отношение к делу? - удивился Гжесь. - Я понимаю, что нужно постоянно упражняться, вырабатывать привычку с юных лет "общаться" с огнем, закалять кожу ступней...

- Да, - согласился Филипп, - все это совершенно необходимо. О таких тренировках мне рассказывал Дима. Тем не менее преодоление страха тоже очень важно. Что происходит, когда человек испытывает страх? В частности, он сильно потеет. Потеют... ступни ног.

- И правда, - подтвердил Юрек. - Ма-хи-фи упоминал о том, что кожа должна быть сухой.

- Объясни мне еще одно, Филипп, - попросил Лешек. - Почему перед тем, как выбежать на раскаленные угли "сыновья огня" долго кружат около костра?

- Костер окружает полоса мягкой сухой земли, по существу пыли, смешанной с золой. Хождение по сухой нагретой пыли позволяет удалить с кожи остатки влаги, а тонкий слой пепла, который при этом пристает к коже, тоже "работает" как изоляция.

Металлический водород — металл третьего тысячелетия?

Изобретая все более совершенные устройства, человек должен был их из чего-то делать. Это «что-то» в конечном итоге предопределяло условия всего технического мероприятия. Виды и качества материалов оказывали влияние на технический уровень в каждую эпоху. Вы ведь уже знаете, что в глубокой древности выделяют золотой, бронзовый и железный века. Это подразделение, не считая мифологического золотого века — попросту история развития технологии материалов. Поэтому повторим: развитие техники, особенно ныне, обусловлено развитием технологии материалов. Нынешняя технология материалов — область с огромными возможностями. Ныне специалисты могут создавать такие состояния материи, которые еще недавно создавала сама природа в незапамятные геологические эпохи. Яркий пример — производство искусственных алмазов, освоенное в наше время в промышленном масштабе. А ведь оно требует высочайшей температуры и огромных давлений! Но стремления ученых идут еще дальше: создать материалы, которых вообще нет в природе. А такие стремления порождает не только жажда познания, но и потребность во все более совершенных, зачастую очень «изощренных» материалах.

Несомненно, одной из самых интересных целей современной технологии материалов является получение металлического водорода. Его свойства представляются настолько интересными, что многие исследователи решили его получить.

Вы спросите: что может иметь общего водород со свойствами металла? Ведь водород — это газ, а металлы — твердые тела, совершенно непохожие на газ. Это действительно так, но только в привычных условиях: при нормальном давлении и обычной комнатной температуре. При таких условиях водород имеет форму газа. Но достаточно газообразный водород охладить до температуры 20 К, чтобы получить легкую жидкость, литр которой весит всего лишь 70 граммов. Если такую жидкость охладить только на шесть градусов, получается уже вполне приличное твердое тело, впрочем тоже очень легкое — литр замороженного водорода весит 80 граммов. Но это не ожидаемый металлический водород, наоборот: по свойствам он далек от металлов. Скорее можно сказать, что это типичный изолятор. Что же следует сделать, чтобы получить металлическую модификацию водорода?

Для ответа на эти вопросы нужно познакомиться с микроскопическим строением застывшего водорода. Когда один атом водорода находится достаточно близко к другому, они начинают взаимно притягиваться слабыми силами, называемыми силами Ван дер-Ваальса. При соответствующей низкой температуре эти силы вызывают «склеивание» атомов водорода в твердое тело. Но силы Ван дер-Ваальса настолько слабы, что удерживают атом водорода только при очень низкой температуре, когда возможности движения атомов невелики.

А теперь подумаем, что произойдет, если начать повышать температуру. Оказывается, каждый атом получит дополнительную энергию, а вследствие этого начнет сильнее колебаться. Когда колебания станут достаточно сильными, произойдет разрыв слабой кристаллической структуры водорода, и твердый водород расплавится. Как вы видите, твердый водород «не желает» быть металлом, а став им, бывает очень нестабилен. Представляется, что в такой ситуации следовало бы усилить воздействие между атомами. Но величина этих сил зависит только от вида атомов, у атомов же водорода она незначительна. Нет ли других возможностей связать водород в твердое тело? К счастью, дело обстоит не так уж плохо. Вспомним, что представляет собой атом самого простого элемента — водорода. Ведь он состоит только из одного протона и одного электрона. Может быть, вместо того, чтобы «строить» твердое тело из целых атомов, попытаться создать его из составляющих атом элементов, таких, как положительные протоны и отрицательные электроны? Представьте себе, что мы уложили на небольшом расстоянии друг от друга только протоны. Есть ли шансы на то, что такая структура удержится? Разумеется, нет, поскольку протоны (как одноименные заряды) будут отталкиваться друг от друга. Следовательно, к ним необходимо добавить нечто, нейтрализующее отталкивание протонов — нечто, создающее стабильную систему. Это, конечно, электроны. Они, как заряды иного, чем протоны знака, будут их притягивать. В конечном итоге оба воздействия компенсируются, а описанная структура становится стабильной. Иначе говоря, положительные протоны как бы погружаются в море отрицательных свободных электронов, не связанных с протонами. А именно это свойство характерно для металлов. Прошу не забывать, что в нашем случае на один протон приходится один электрон, так что описанный кусок металла, формально говоря, представляет собой кусок водорода.

Но у подобного водорода принципиально иные физические свойства, чем у замороженного путем снижения температуры газа. Наличие свободных электронов определяет его хорошую электропроводность. Вследствие того, что металлические связи удерживают такую систему протонов и электронов в равновесии, единожды металлизированный водород остается им и при нормальной температуре в течение любого времени. Но как на практике получить такую стабильную модификацию водорода? Ведь трудно представить себе, что можно произвольно смешивать электроны и протоны.

Один из предлагаемых методов заключается в сильном сжатии замороженного водорода до такой степени, чтобы электрон в атоме водорода оказался достаточно близко с соседним и «забыл», в каком атоме находится, становясь тем самым свободным электроном. Какое нужно для этого давление — пока еще неизвестно. Но специалисты сходятся во мнении, что создать нужное высокое давление в пределах возможностей современной техники. Само собой разумеется, для получения металлического водорода необходима прямо таки совершенная техника высоких давлений и низких температур.

Однако ставка достаточно соблазнительна для того, чтобы начать исследования по металлическому водороду. Вы обратили внимание на то, что литр замороженного водорода очень мало весит? Даже если принять, что металлический водород будет несколько тяжелее, и тогда это был бы самый легкий известный металл, намного более легкий, чем обычная вода. Он стал бы великолепным материалом для авиационной промышленности, строительных конструкций с огромными пролетами и высотой. Он нужен был бы при строительстве линий электропередач, благодаря свойствам сверхпроводимости (то есть отсутствия электросопротивления), которым этот материал обладает уже при температуре 200 К.

Металлический водород еще не получен. Но так как в области сверхпроводимости наука уже получила позитивные результаты, можно надеяться, что интенсивные исследования по созданию металлического водорода, металла третьего тысячелетия, завершатся успехом. Пока положение весьма парадоксально: мы почти все знаем о том, чего нет!

Адам Витек

Мигающие елочные лампочки

Праздничная елка станет еще более привлекательной, если ее осветить мигающими лампочками. Мы предлагаем вам собрать гирлянду, которой можно «управлять» одним из двух приведенных ниже способов управления: магнитным или электронным.

Первый способ управления, показанный на рисунках A и B, заключается в периодическом включении очередных цепей лампочек от H₁ до H₄. Это делается при помощи четырех контактов от K₁ до K₄, замыкающих цепь под действием магнитного поля. Именно по такому принципу действуют герконовые реле.

Сравнительно просто создать периодическое (циклическое) магнитное поле над теми или иными контактами K, если поместить над ними постоянный магнит — подвесить на шнурке или прикрепить на планке так, чтобы он мог перемещаться, подобно маятнику в стенных часах. Магнит, качающийся по дугообразному пути, включит нужные контакты геркона, а тем самым и цепи лампочек H₁-H₄.

В магазинах бывают миниатюрные герконы, контакты которых выдерживают нагрузку лишь до 0.3 A. Поэтому для елочной гирлянды возьмите лампочки от маленьких карманных фонарей, то есть 1.5 В/О, 3 A; при этом цепь будет более безопасной.

Для работы вам понадобятся:

• двадцать четыре лампочки 1.5 В/О, 3 A;
• четыре миниатюрных герконовых реле;
• трансформатор для звонка 220/8 В;
• магнит со старого громкоговорителя;
• куски электропроводов, доски, круглая деревянная палка, отрезки сапожной нитки, шнурка, проволоки и старая линейка длиной около 30 см.

Сначала произведите пайку четырех цепей лампочек по 6 штук, соединяя каждую цепь последовательно. Затем выньте контакты из четырех купленных реле. Контакт — это маленький стеклянный баллон, в который вставлены два контакта с выведенными наружу концами. Магнитное поле вызывает прикосновение контактов. Контакты K₁-K₄ прикрепите на разных расстояниях (70-80 мм) к линейке 3 с помощью клеящей пленки 5. К обоим концам линейки прибейте мелкими гвоздями два круглых цилиндра 2, сделанные от палки от щетки, а посередине длины линейки 3 высверлите отверстие диаметром 3 мм. Затем линейку прикрепите к куску доски 1 одним винтом 7, отчего линейка слегка прогнется. Герконовые реле укладываются при этом криволинейно относительно пути, по которому будут перемещаться маятник с магнитом M₁. Магнит подвесьте на планке, проволоке, шнурке или сапожной нитке 6 длиной 1-1.5 м, зацепленной так, чтобы магнит мог свободно колебаться на расстоянии 10-20 мм над контактами.

Последняя операция — выполнение остальных соединений проводом 4 по идейной схеме (рис. A) и монтажной (рис. B). Помните, что концы провода 4 можно подсоединять к трансформатору звонка T₁ только тогда, когда он выключен из сети! Голые концы проводов тщательно замотайте изоляционной лентой.

Если сообщить магниту маятниковое движение над контактами и включить трансформатор T₁ в сетевое гнездо ряды лампочек будут по очереди загораться.

Опытные конструкторы могут собрать электронное управление елочными лампочками. Схема такого управляющего устройства (вставленного в систему вместо контактов K₁-K₄) показана на рис. C. Действие устройства заключается в запуске очередных реле (ГК). Контакты этих реле соединяют — как и в первом решении — цепи лампочек (H₁, H₂ и H₃). Но рассматриваемая электронная схема — трехтранзисторная. Она может управлять только тремя цепями лампочек (а вообще, всегда нечетным количеством цепей).

Для монтажа электронной системы управления нужны следующие элементы:

• три транзистора KT-315;
• три резистора 2.7 / 0.2 Вт (R₁-R₃);
• три электрических конденсатора мкФ/12 В (C₁-C₃);
• три герконовых реле ГК₁-ГК₃ (рабочее напряжение 4 В).

Если вы возьмете реле другого типа (другое рабочее напряжение), нужно произвести корректировку напряжения питания.

Схему лучше собрать на печатной плате, спроектированной и сделанной собственными руками.

Три цепи лампочек (H₁-H₃) соедините так же, как перед этим (магнитное управление), то есть вместо контактов K₁-K₃ подсоедините контакты реле (ГК₁-ГК₃), а четвертую цепь лампочек H₄ исключите из системы.

Э.Б. Вежба

Мир в глазах физика

Помните, ребята, в одной из физических статей мы писали о том, что окружающий нас мир состоит из атомов и рассматривали под микроскопом кристалл соли, каплю воды и мыльный пузырь с воздухом? Мы познакомились с тремя состояниями вещества — кристаллическими телами, жидкостями и газами. Они отличаются разными свойствами, так как имеют неодинаковое атомное строение.

Давайте сегодня поговорим о кристаллах. Вы наверное, сразу спросите: а какие другие вещества, кроме поваренной соли, относятся к кристаллическим телам? Запомните — большинство встречающихся в природе и технике веществ имеет кристаллическую структуру.

Например, песчинка — тоже кристалл. Правда, по сравнению с поваренной солью ее форма менее регулярна, но при увеличении в 100 миллионов раз мы тоже увидим упорядоченную сеть атомов кислорода (O) и кремния (Si). Все металлы (за исключением ртути), драгоценные камни (рубин, бриллиант, сапфир и т.д.), а также многие органические соединения (например, сахар) имеют кристаллическое строение.

Рассматривая под микроскопом кристалл поваренной соли (NaCl) и двуокиси кремния (SiO₂), мы сразу замечаем не только то, что они состоят из разных атомов, но и то, что атомы образуют неодинаковые пространственные решетки.

Именно кристаллическая решетка во многом обуславливает свойства различных веществ. Чтобы убедиться в этом, давайте ближе познакомимся с кристаллами углерода — наиболее распространенного в природе химического элемента. Одной из разновидностей чистого углерода является графит, а он вам хорошо известен. Я только напомню, что из графита изготавливают, между прочим, стержни карандашей и непроволочных резисторов.

Графит — очень мягкий, легкораскалываемый минерал, он хорошо поддается механической обработке. Какова кристаллическая решетка графита? При большом увеличении мы видим, что атомы углерода образуют что-то наподобие сотовых ячеек: отдельные плоскости, состоящие из шестиугольников, расположены рядами. Причем атомы одного ряда тесно связаны между собой, а связь между отдельными рядами — более слабая. Вот почему даже при легком нажатии кусочек графита ломается. По шкале Мооса твердость графита равна 1, а у алмаза — второй разновидности углерода — наивысшая твердость 10.

Чем это объясняется? Безусловно, кристаллической решеткой. В алмазе каждый атом углерода тесно связан с четырьмя соседними атомами, лежащими в вершинах правильной треугольной пирамиды (такая пирамида называется тетраэдром).

Ребята, обратите внимание на кристаллические решетки графита и алмаза, указанные ниже. Вы видите, что регулярное расположение атомов периодически повторяется в пространстве. Это значит, что если мы заглянем внутрь какого-нибудь кристалла, то в любом месте (сбоку, сверху или в центре) увидим такую же сеть атомов. Поэтому при описании строения какого-нибудь кристаллического тела можно рассматривать его наименьшую частичку, из которых как из кубиков можно построить целый большой кристалл. Физики охотно пользуются именно таким методом, а наименьшую частицу кристалла обычно называют элементарной ячейкой.

Ребята, вас, наверное, интересует, сколько существует видов кристаллических решеток. Конечно, очень много, но в зависимости от формы элементарной ячейки их объединяют в семь основных групп. Внешний вид элементарных ячеек показан на приведенном рисунке. Вполне понятно, что в природе некоторые ячейки имеют посторонние примеси, т.е. инородные атомы, но от этого основные свойства частицы не меняются.

Чтобы лучше представлять, как выглядят некоторые кристаллы, попробуйте построить из пластилина и спичек какую-нибудь модель кристаллической решетки. Интересно, получится ли у вас пространственная решетка графита или алмаза.

Петр Слодовы

Незаменимые помощники водителя

Уже давно прошли те времена, когда при езде в автомобиле человек был вынужден непрерывно «бороться» с машиной. И надо признаться, довольно часто побеждал громоздкий, весом в несколько тонн автомобиль, которым водитель управлял силой своих мускулов. Представьте сколько нужно было затратить усилий, чтобы повернуть колеса огромного парового омнибуса или остановить его, пользуясь тормозом, действующим на ведущий вал.

Водители и их помощники-кочегары, в прямом смысле слова, в поте лица вращали рукоятки управления. Трудно объяснить, почему конструкторы первых автомобилей долгое время так мало уделяли внимание вопросу облегчения их вождения. Одним из пионеров в этой области был Роберт Гюрней. Непосредственное управление передней осью громоздкого омнибуса Гюрнея, построенного изобретателем в 1823 году, было не под силу не только одному водителю, но и даже двум-трем сильным людям. Поэтому Гюрней сконструировал дополнительную легковую тележку, ось управления которой при помощи дышла была соединена с передней осью омнибуса. Для поворота оси тележки не требовалось больших усилий, а тележка, в свою очередь, управляла осью омнибуса. Затем долгое время, чтобы облегчить поворот колес, всего-навсего увеличивали радиус рулевого колеса, иногда до абсурдных размеров. Для эффективного торможения по-прежнему нужно было нажимать на педаль с силой, равной нескольким десяткам килограммов.

Лишь в 20-х годах XX века появились устройства, предназначенные для облегчения работы водителя. Начали применяться сервомеханизмы — усилители тормозных приводов, сначала гидравлические, а позднее пневматические. Разрабатывались проекты усилителей рулевых приводов.

В настоящее время большинство легковых машин, а также все грузовые автомобили и автобусы оборудованы тормозной системой с сервомеханизмом. Поэтому для полного торможения автомобиля вполне достаточно слегка нажать на педаль тормоза. Созданы автомобили, которые вместо тормозной педали имеют небольшую кнопку. Чем глубже вдвигает водитель кнопку, тем эффективнее действуют тормоза.

Все новые грузовые автомобили и автобусы снабжены также усилителями рулевых приводов. В большом автобусе, вмещающем более 100 пассажиров, рулевое колесо можно поворачивать буквально одним пальцем.

Как пригодился бы такой усилитель Николе Кюньо! Помните, ребята, он вместе со своим помощником не мог повернуть переднее колесо первой в мире самодвижущейся повозки. Неизвестно, какова была бы судьба моторизации, если бы паровая телега Кюньо не врезалась в стену арсенала.

В 60-70-е годы известная автомобильная фирма «Ситроен» создала совсем новый усилитель рулевого управления. При высоких скоростях, когда для поворота колес нужна небольшая сила, усилитель почти не действует. Зато при малых скоростях и остановке автомобиля действие устройства очень эффективно. Остановив автомобиль, усилитель автоматически устанавливает передние колеса по направлению движения по прямой, тем самым он как бы мешает тронуться автомобилю с места в незапланированном направлении. Кроме того, новый усилитель значительно ослабляет действие бокового ветра и помогает в случае изменения дорожного покрытия.

Уже давно предпринимались попытки создания бесступенчатой, автоматической коробки передач. Конструкции постепенно совершенствовались, пока, наконец, ни появилась специальная коробка передач, названная гидрокинетической. Позднее был сконструирован целый ряд бесступенчатых автоматических агрегатов. У автомобиля с такой коробкой только две педали: тормоза и акселератора (попутно ее называют педалью «газа»). При нажатии на педаль акселератора автомобиль трогается с места, а его скорость зависит от того, насколько опущена педаль. Разумеется, торможение автомобиля производится нажатием педали тормоза. Следовательно, у такого автомобиля нет педали сцепления и рычага переключения передач. Благодаря этому намного облегчается и упрощается вождение и управление машиной. Если установка автоматической коробки передач на легковой автомобиль — приятное усовершенствование, то для городского автобуса она прямая необходимость. Ведь за смену водитель городского автобуса более 1000 раз нажимает на педаль сцепления и переключает передачи. Сегодня автоматизация силовой передачи автомобилей — это не комфорт, а насущная потребность современной моторизации.

Автоматические устройства широко применяются и в других автомобильных узлах. Например, в зависимости от состояния дорожного покрытия автоматически регулируется высота узлов подвески от дороги. Уже давно перестала быть новинкой автоматическая регулировка отопления и вентиляции автомобильных салонов. Многие механизмы проходят испытания. К их числу относятся антиблокирующее тормозное устройство, лазерный радиолокатор, предназначенный для сохранения безопасной дистанции между машинами, электронное устройство, поддерживающее заданную скорость и т.п.

Как видите, многие функции водителя передаются машине. А конструкторы уже мечтают об автомобиле, полностью управляемом автоматической системой. Сейчас нам трудно поверить, что настанет время, когда по чудесным автострадам будут бесшумно мчаться автомобили без водителей, а их пассажиры будут заняты приятными делами. Но ведь и Роберт Гюрней вовсе не предполагал, что его замысел использовать дополнительное устройство для облегчения управления экипажем будет когда-то так усовершенствовано и найдет такое широкое применение.

Ян Тары

Несколько слов об устойчивости

За Петербургским институтом инженеров путей сообщения закрепилась заслуженная репутация центра инженерной мысли в России. Те молодые люди, которые мечтали получить и основательные технические знания, и приобщиться к передовым теоретическим идеям, стремились в институт ото всюду. Понятно было волнение от первой удачи шестнадцатилетнего Феликса Ясинского, когда он в 1872 году стал студентом столь авторитетного учебного заведения.

Пока жизнь мало радовала юношу. Сложные отношения в семье из-за постоянного недовольства мачехи, каждодневные косые взгляды по поводу и без повода, однообразие гимназических занятий тяготили его. Да и здоровьем своим он не мог похвастаться: мучил туберкулез.

Решение уехать из Варшавы было твердым. Как и решение учиться на инженера. И вот мечта сбылась. «Надеюсь, все будет хорошо», - мысленно повторял эти слова студент Ясинский.

Все и складывалось хорошо. Товарищи, а потом и преподаватели, быстро выделили среди слушателей курса Ясинского. Его блестящие математические способности просто бросались в глаза. Привлекала в молодом поляке его мягкость, доброта, отзывчивость, желание и умение прийти на помощь.

- Уважаемый коллега, - обращался заведующий лабораторией испытаний материалов Н.Н. Белелюбский к студенту в затруднительном для того случае, - я советую вам поговорить с господином Ясинским. Он обязательно вам все досконально разъяснит.

«Уважаемый коллега» знал, что так и будет. Знал, что его веселый, ироничный товарищ тут же с готовностью отложит свои дела и, совершенно серьезно взглянув на собеседника спросит:

- Ну, о чем поговорим?

О чем говорили? О разном: и о прикладных вопросах математики, и о только-только зарождающейся области знаний — сопротивлении материалов, и о строительной механике, и о теории упругости — мало ли интересных вопросов для будущих инженеров! А потом спорили долго и увлеченно обо всем на свете.
Петербургский институт инженеров путей сообщения Феликс Ясинский окончил блестяще, опубликовав еще в студенческие годы свою первую научную работу, получившую положительный отзыв ведущих преподавателей института.

***

Крепкий, прочный мост, производивший впечатление добротного сооружения, переброшенный через реку Конду на Морекано-Сызранской железной дороге, вдруг обрушился. Этот случай в 1875 году в России как бы открыл печальный список европейских крушений на мостах.

По 42-метровому мосту близ швейцарской деревни Манханштейн шел поезд, когда мост рухнул. Из 12 вагонов 7 упало в реку. 74 человека погибли, около 200 было ранено.

Обрушился железнодорожный мост через Мораву близ Белграда. Произошло крушение моста через реку Пиду около Франкфурта-на-Майне. Рушились другие сооружения. Как говорится, пришла беда — открывай ворота.

Все эти катастрофы детально и широко обсуждала инженерная общественность разных стран.
Феликс Станиславович Ясинский, как знали уже известного инженера в России, первым объяснил причины швейцарской катастрофы. Он нашел их в неправильных расчетах усиления моста. Вслед за этим замечательный инженер написал несколько научных статей, посвященных тщательному анализу расчетов сжатых элементов на устойчивость и опубликовал их в 1892-1893 годах. По признанию специалистов они стали основой для развития сложнейшей области строительной техники — теории устойчивости сжатых пружин.

Научные труды Ясинского получили широкую известность в России и за границей. О них, что называется, тут же заговорили.

- Знакомы ли вы с работами инженера Ясинского? - таким бывал один из первых вопросов, который задавали мостостроителям руководители строительных фирм.

- Включили ли вы в свой курс сопротивления материалов, разбор диаграммы критических напряжений упругости, предложенный инженером Ясинским? - спрашивали друг друга профессора различных технических и инженерных институтов.

- Как же! - следовал ответ мостостроителей. - Разве можно вести практические работы, не применяя методов расчета строительных конструкций на устойчивость, предложенных Ясинским?

- Само собой разумеется, - согласно кивали головой преподаватели. - Иначе можно прослыть некомпетентным в своей области!

Инженер Ясинский мог быть удовлетворен результатами своей деятельности, если бы...

***

Еще в мае 1894 года послал он в Совет Петербургского института путей сообщения — в свой родной институт — диссертацию на соискание ученого звания адъюнкта, которое позволяло занимать должность профессора. Это было очень важно для знаменитого инженера, его влекла педагогическая деятельность. Но шел месяц за месяцем — никакого ответа.

Только в одном из декабрьских номеров газеты «Новое время» появилось объявление о защите диссертации. Сама защита вскоре прошла настолько успешно, что отзывы оппонентов были восторженными, а диссертанта проводили с кафедры аплодисментами.

Увы, этого было недостаточно для преподавательской деятельности: Совет института принял постановление «о необходимости заслушать пробную лекцию Ясинского на предложенную Советом тему».

- Да, спору нет, - раздавались голоса, - научные работы Феликса Станиславовича бесспорны. Но у преподавателя своя специфика. Не каждый с ней справляется...

Через полмесяца лекция была прочитана. Как и следовало ожидать, она не оставляла сомнений ни в знаниях нового адъюнкта, ни в его умении аргументировать выводы, ни в ораторских способностях.

В марте 1895 года Феликс Ясинский был зачислен на кафедру «Строительная механика» того института, выпускником которого он был. Вскоре он стал заведующим этой кафедры.

«Кафедра кафедрой, - думал профессор, - но главное для меня — лекции. Я обязан передать студентам все, что сам знаю».

И он читал лекции по устойчивости деформаций, статике сооружений, теории упругости — наиважнейшим и наисовременнейшим тогда строительным дисциплинам. Лекции имели необыкновенный успех, их посещали не только студенты, но и преподаватели. Аудитории у профессора Ясинского всегда бывали переполнены.

«Лекции таких профессоров, как Ясинский, запоминаются на всю жизнь», - писал в 1949 году, через 50 лет после смерти любимого преподавателя, советский академик П. Передерий.

***

Феликс-Антон-Михаил Ясинский родился 27 сентября 1856 года и был третьим ребенком в семье. Отец служил нотариусом земской канцелярии в Варшаве. Матери своей Феликс лишился в день своего рождения.

Старший его брат, - Роман Ясинский — тоже был одаренным от природы человеком. Он окончил медицинский факультет Варшавского университета, начал врачебную практику и вскоре стал известным хирургом.

Средний брат — Станислав, - как и младший, уехал в Россию, но избрал военную карьеру. Выпускник кавалерийского училища, он закончил служебный путь в чине генерала.

В.К.

Однажды в старинном немецком городе

В июне 1832 года по улицам Фрейберга бродила группа экскурсантов, внимательно глядящих по сторонам. В глаза бросалась их странная полувоенная одежда. Пожалуй, они были иностранцами. И действительно, приезжие разговаривали по-польски. Это были приехавшие после восстания 1831 года в Саксонию: Адам Мицкевич, Эдвард Одынец, Стефан Гарчинский и Игнацы Домейко.

- Фрейберг! Старинный центр горного дела и выплавки цветных металлов! В прошлом году я вовсе не думал, что попаду сюда! - произнес Эдвард, самый младший спутник.

- Но что интересного я могу узнать в Фрейберге? - удивлялся Эдвард. - Зачем только ты притащил нас сюда, Игнацы? Нас, поэтов, мало интересуют здешние рудники и плавильные заводы. Другое дело ты, знаток точных наук. Правда для тебя я готов спуститься на дно любой шахты. Скажи, а что здесь добывают?

- Свинец, олово, серу, серебро, - засмеялся Домейко. - Поторопитесь, если вы действительно хотите увидеть, как извлекают серебро из руды, ведь завод расположен далеко за городом. Мой дядя учился в Горной академии в Фрейберге и часто повторял, что местный завод по амальгамации серебра является самым современным в Европе.

- Амальгамация серебра! Не пугай нас такими научными терминами, - воскликнули спутники Домейко, и все двинулись в путь.

Металлургический завод, включающий целый лабиринт зданий, занимал обширную территорию вдоль канала, по которому привозили руду. В заводской конторе польских эмигрантов принял молодой рыжеволосый инженер. Услышав Чужой выговор пришедших, он спросил, откуда они, а получив ответ, восторженно воскликнул:

- Ах, поляки! Я безмерно рад, что могу хоть в чем-нибудь услужить вам. Вы хотите познакомиться с нашим заводом? Пожалуйста, нет никаких препятствий! А, может быть, кто-нибудь из вас интересуется точными науками?

- Я окончил физико-математический факультет Вильнюсской академии, - ответил Домейко.

Инженер доброжелательно посмотрел на него.

- В таком случае скажите, что вы хотите увидеть? Весь завод, учтите, - он огромный, или только какой-либо отдел?

- Мы слышали, что здесь находятся самые лучшие в Европе амальгаматоры серебра, - произнес Домейко.

- Да, мы охотнее всего посмотрим, как вы делаете здесь серебро, - не сдержался Одынец.

Инженер только улыбнулся, услышав эти наивные слова молодого поэта, и направился к двери, приглашая следовать за собой.

Они вышли во двор, выложенный булыжником, прошли мимо нескольких построек и, наконец, остановились около одного из зданий.

- Вот здесь производится амальгамация серебра. Вы, наверное, знаете, что в самородном виде серебро встречается в природе крайне редко. Гораздо чаще встречается сернистое и хлористое серебро, содержащееся в виде примеси в свинцово-цинковых и медных рудах. Чаще всего извлекают серебро из сернистого свинца. Раньше для получения этого благородного металла руду плавили на костре. Сера сгорала, свинец окислялся, соединяясь с кислородом воздуха, и стекал набок, а на дне чана оставалось небольшое количество серебра. В XVI веке в Мексике изобрели новый метод получения серебра, и с ним вы сейчас познакомитесь.

Поляки, сопровождаемые любезным инженером, вошли в помещение. В нем было очень шумно, так как работало несколько мельниц. Запыленные рабочие вручную загружали в них руду. Мелко измельченную руду на деревянных тачках везли к огромным чанам, куда ее засыпали и наливали воду.

- Вода вымывает различный мусор, ил, камешки, - объяснял инженер. - Время от времени грязную воду спускают, наливают чистую и продолжают промывку руды, постоянно помешивая в чане. Но это лишь подготовительные работы. Процесс амальгамации начинается только после соединения руды с ртутью. Давайте пройдем дальше.

В следующем здании рабочие засыпали предварительно очищенную руду в деревянные корыта, затем добавляли ртуть и тщательно перемешивали массу.

- Ртуть обладает удивительным свойством поглощать серебро, при этом она почти не соединяется с другими компонентами, содержащимися в руде. Ртуть как будто засасывает в себя только серебро. По истечении трех дней, когда процесс поглощения ценного металла полностью закончится, необходимо еще раз промыть полученную тестообразную амальгаму с целью удаления из нее оставшихся загрязнений. В результате мы получаем чистый продукт, готовый для дальнейшей переработки. Он напоминает тесто, не правда ли?

- В самом деле, серебристое тесто! - обрадовался Одынец. Он наклонился и отщипнул кусочек. - Посмотрите, из него можно делать клёцки.

- Эту амальгаму мы помещаем в мешки из пористой кожи и сдавливаем их под прессом.
Инженер подвел экскурсантов к прессу. Глазам молодых людей открылось необыкновенное зрелище: под давлением мешки выделяли «пот» в виде серебристых капель ртути, которые рабочие собирали лопатками.

- Таким образом мы отделяем избыток ртути от амальгамы. И, наконец, мы подходим к амальгамическим печам. Как раз одна печь пустая, - обрадовался инженер.

Кирпичная печь с квадратным основанием высотой в полтора метра заканчивалась высокой дымоходной трубой, возвышающейся над крышей здания. Над топкой, расположенной спереди печи, проходила полутораметровая горизонтальная труба и диаметром около 30 см. Внутри печи она сообщалась с более узкой трубой, выведенной наружу через заднюю стенку печи. Узкая труба, изогнутая книзу, была вставлена в широкую наружную трубу, через которую протекала холодная вода. Нижний конец обеих труб — и узкой, и широкой — был вставлен в суконный завязанный мешок, а он, в свою очередь, находился в деревянном чане, наполненном водой.

Поляк молча рассматривали устройство.

- Очень простая конструкция, - заметил Домейко.

- Простая? Неужели ты понимаешь, что к чему? - удивился Одынец.

Инженер отступил немножко набок и, взглянув на Домейко, будто старший брат, предложил:

- Попробуйте объяснить принцип действия амальгаматора.

- Охотно. В ту широкую трубу, проходящую через нагреваемую полость печи, загружают амальгаму. В печи видна топка и колосниковая решетка, а внизу собирается пепел. Вижу, что для отопления вы пользуетесь каменным углем.

- Это мы и без тебя знаем! - перебил Одынец. - Подобные печи стоят почти в каждом доме. Мы хотим узнать назначение всех труб, ведь их здесь несколько, и внутри и снаружи печи. Зачем тот суконный мешок? А деревянная лохань?

- После загрузки амальгамы в горизонтальную трубу затапливают печь, - невозмутимо продолжал Игнацы Домейко. - Масса или, как ты назвал, серебристое тесто печется. Всем известно, что для образования паров ртути вовсе не нужна слишком высокая температура.

- Известно, но далеко не всем. Не забывай, Игнацы, что перед тобой стоят поэты, а не химики, - дружески заметил Адам Мицкевич.

- Вот именно, - с обидой в голосе подхватил Одынец.

- Друзья, не перебивайте нашего учителя, - промолвил Гарчинский.

- Итак, широкая трубка нагревается. Ртуть из жидкого состояния переходит в парообразное при температуре... кипения.

- +3570, - дополнил с улыбкой инженер.

- В итоге в трубке остается серебро, - закончил Домейко.

- А вторая узкая трубка сзади?

- Она служит для отвода паров ртути. В результате охлаждения водой происходит обратный процесс — конденсация паров ртути, другими словами, переход их в жидкое состояние. Ртуть стекает в мешок, погруженный в чан. Вероятно, ее повторно используют. Прав ли я? - Домейко обратился к инженеру.

- Совершенно верно, - ответил инженер, а на его лице сияла улыбка. Я только добавлю, что серебро, получаемое в амальгаматорах, еще не абсолютно чистое. В зависимости от требуемой степени чистоты полученный продукт подвергают рафинированию в тиглях.

- Значит, серебро растворяется в ртути, - серьезно задумался Одынец. - Позднее лишь следует пропечь амальгаму, ртуть испарится и останется серебро. Вот интересно!

На Мицкевича большое впечатление произвел не производственный процесс, а сам Домейко и его знания в области химии.

- Игнацы, ты же изучал в Вильнюсе физику и математику, а в химии разбираешься, как специалист.

Игнацы Домейко смущенно улыбнулся:

- Ведь я уже говорил вам, что мой дядя изучал в Фрейберге химию и геологию. Он много рассказывал мне интересного, и я очень полюбил эти науки. Я и сам охотно занялся бы ими, только...

- Геологией? Не выдумывай, Игнацы, - резко прервал Одынец. - Скоро мы все вернемся на Родину. Нашей стране будут нужны солдаты, юристы, специалисты по сельскому хозяйству, врачи... Ну, и, конечно, поэты, - скромно добавил. - А геологи? Чем они будут заниматься в Польше? Не думай о геологии, друг!

***

К сожалению, Эдвард Одынец ошибся. Большинство участников восстания 1831 года не вернулось в Польшу, а среди них и Игнацы Домейко. Он окончил Горную академию во Франции и уехал в 1838 году в Чили, где разработал теоретические основы для развития местной горнодобывающей и металлургической промышленности. Замечательный геолог, химик и минералог, основатель высших учебных заведений в Чили, польский ученый пользовался любовью и уважением всего чилийского народа. Изданные научные труды И. Домейко насчитывают более 130 работ! Польшу он посетил лишь перед смертью. Игнацы Домейко похоронен в столице Чили, Сантьяго. Его именем названы горы, два города, а также открытые им разновидности фиалки и улитки.

Ганна Кораб

Опыт, описанный Жюлем Верном

Вы читали, наверное, книгу Жюля Верна «Гектор Сервадак»? А если не читали — прочитайте обязательно.

Книги Жюля Верна хороши не только своей занимательностью, - в них содержится очень много самых разнообразных научных сведений. Читатели затаив дыхание от невероятных событий, стремительно развивающегося сюжета, от необыкновенных приключений отважных героев тут же, попутно знакомятся и с географией, и с биологией, и с астрономией, и с физикой, и с механикой, и со многими другими науками.

Конечно, научные сведения, сообщаемые Жюлем Верном, не выходили за пределы того уровня, которого достигла наука при его жизни, но и сейчас они представляют большой интерес.

В «Гекторе Сервадаке» герои этого романа попали на астероид. Они назвали его — Галлией.

Астероид мчится в космическом пространстве все дальше и дальше, удаляясь от Земли. На нем живет несколько человек, образовавших маленькую колонию.

Приводим один эпизод из жизни колонистов этого астероида:

«Этот же день был примечателен переходом одной из стихий Галлии в новое физическое состояние; на сей раз способствовали этому сами колонисты.

После их окончательного переселения с острова Гурби на Теплую Землю им было необходимо ускорить замерзание Галлийского моря. Путь по льду облегчал сообщение с островом, выиграли был от этого и охотники, получив более обширное поле деятельности. Итак, в тот день капитан Сервадак, граф Тимашев и лейтенант Прокофьев собрали все население на высокой прибрежной скале, которою заканчивался мыс.

Вода в море не застывала, хотя была довольно низкая температура. Это объяснялось ее полной неподвижностью: морскую поверхность не волновало ни малейшее дуновение. Как известно, в этих условиях вода не превращается в лед даже при температуре на несколько градусов ниже нуля, но простого сотрясения достаточно для того, чтобы она мгновенно замерзла.

В назначенный час явилась также и маленькая итальяночка со своим юным другом Пабло.

- Поди сюда, моя голубка, - подозвал ее капитан Сервадак, - и скажи нам, сумеешь ли ты бросить в море кусок льда?

- Конечно, - ответила девочка, - но только мой друг Пабло бросил бы ледышку куда дальше!

- А ты все-таки попробуй!

И Гектор Сервадак вложил кусочек льда в детскую ручонку, сказав:

- Смотри во все глаза, Пабло! Увидишь, какая волшебница наша Нина!

Нина размахнулась, и льдинка полетела в водную гладь...

И тут же раздался оглушительный скрежет и треск, подхваченный где-то далеко, за пределами горизонта: вся вода на поверхности Галлийского моря мгновенно превратилась в лед!»

Здесь фантастичны только масштабы, но суть явления совершенно реальна, научно обоснованная.

Кристаллические вещества плавятся и затвердевают при одной той же температуре, постоянной для данного вещества (при условии, что давление не изменяется).

Лед, например, тает при 00, а вода замерзает при этой же самой температуре.

Для того, чтобы лед растаял, нужно, нагрев его до 00, продолжать добавлять тепло. Это дополнительное тепло идет на разрывание связей между молекулами, образующими кристаллы льда и на увеличение теплового движения молекул. Но температура в процессе таяния будет сохраняться постоянная, равная 00.

Вода в лед превращаются при той же температуре 00 и эта температура не изменяется, пока данное количество воды не замерзнет.

Но вода, как и другие жидкости, принимающие при затвердевании кристаллическую структуру, обладает интересным свойством: ее можно переохлаждать, то есть доводить до температуры 100 ниже нуля. При этом вода не должна подвергаться сотрясениям и в нее ничего не должно попадать.

Мы с вами сейчас проделаем опыт, описанный Жюлем Верном, но разница будет в том, что мы его проделаем не с водой, а с более удобным для опыта веществом, да и масштабы будут более скромные.

Мы проделаем опыт с гипосульфитом — кристаллическим веществом широко применяемым в фотографии. Гипосульфит для опыта должен состоять из крупных кристаллов и быть сухим.

Наполним стеклянный пузырек кристаллами гипосульфита. Затем поставим его в кастрюльку с теплой водой и начнем ее подогревать. Нужно добиться, наклоняя пузырек из стороны в сторону, чтобы весь гипосульфит расплавился, превратившись в прозрачную жидкость. Вода ни в коем случае не должна попадать во внутрь пузырька.

Сделаем из бумаги пробку и пропустим через нее стеклянную трубку от пипетки. Когда вы заткнете пузырек, узкий конец трубки должен входить в расплавленный гипосульфит. А наружный конец трубки накроем ваткой, чтобы в него ничего не попало. Пузырек поставим в укромное место для предохранения от сотрясений.

Через некоторое время (2-3 часа) пузырек остынет до комнатной температуры и на ощупь будет холодным. Осторожно снимем с трубки ватку и бросим в трубку кристаллик гипосульфита. Он должен быть достаточно крупным, чтобы застрять в узком конце трубки.

На ваших глазах от конца трубки стремительно начнется кристаллизация всего содержимого пузырька. Гипосульфит затвердеет.

Но вы помните, что плавление и затвердевание кристаллических веществ происходит при одинаковой температуре. И если вы возьмете в руки пузырек, который несколько секунд назад был совершенно холодным, вы почувствуете, что теперь он горячий.

Тепловая энергия выделилась в результате быстрой перестройки молекул гипосульфита, переходящего из жидкого в твердое состояние.

Придворный математик

- Я должен признаться, Адам, что не ожидал увидеть тебя здесь в монашеском одеянии. - Коханьский печально посмотрел на друга, но не отозвался.

- Ведь в Торуньском коллегиуме иезуитов ты был лучшим математиком, и все считали, что в будущем ты непременно займешься этой отраслью науки.

Молодой монах немного оживился.

- Я мечтаю посвятить математике всю свою жизнь. Только кто мне поможет в этом? Родители умерли, моего опекуна тоже уже нет в живых. Перед смерью он посоветовал мне записаться в монастырь. Два года я был послушником, потом дал монашеский обет и меня приняли в число студентов Вильнюсской академии. Расскажи лучше о себе, Клеменс. Чем занимаешься, как попал в Вильнюс? Я полагаю, что ты, как родовитый шляхтич, служишь в королевских войсках.

- Я прибыл сюда в числе посланцев к вильнюсскому князю-воеводе в связи с угрозой войны...

- О какой войне ты говоришь?

- Адам, неужели ты не слышал, что нам угрожают шведы?

- Шведы? - искренне удивился Коханьский. - Ведь у нас с ними подписан мирный договор. - метив изумление и осуждение в глазах друга, Коханьский начал оправдываться.

- Не сердись на меня, Клеменс, ты занимаешься политикой, а меня больше всего интересует математика.

К тому же сейчас в Академии новый профессор математики.

- Просто трудно поверить, Адам, насколько ты несведущ в важных политических вопросах. Так вот послушай. Шведский король...

А в это время в зале заседаний Вильнюсской академии собрался ученый совет под председательством ректора ксендза Кояловича.

- Правдивы ли полученные сведения?

- Достоверность их не подлежит сомнению, - ответил нахмуренный ректор. - Мне пишут об этом из Познани и Варшавы. Наш король Ян Казимир еще надеется договориться с Карлом Густавом и даже выслал послов в Стокгольм, но шведы, поди, только ради приличия разговаривают с нами, а сами готовятся к войне.

- Шведы, мне думается, направятся на Поморье, мы останемся в стороне, война минет нас, - уверенно заявил профессор теологии.

- Нельзя рассчитывать на это и независимо от того, придут или не придут сюда шведы, мы должны предохранить от разорения имущество монастыря, а главное позаботиться об Академии. Лучших студентов нужно послать за границу, ведь здесь не будет покоя и условий для науки.

- Например, Коханьский — настоящая жемчужина среди моих слушателей!
Ректор доброжелательно посмотрел на профессора математики.

- Вот именно. Если помните, в прошлом году я с похвалой отзывался о Коханьском в «Трехлетнем каталоге» нашей Академии.

- Я предлагаю послать Коханьского для продолжения образования в Вюрцбург, где преподает знаменитый математик ксендз Шотт.

- Если все согласны с предложением, я записываю. Коханьский Адам Адаманди — Вюрцбург. Надобно приготовить ему рекомендательные письма.

***

Ксендз Коханьский нечаянно задел книжкой за карманные часы, лежащие на столе. Часы упали на пол.

- Вот тебе на! Теперь они станут, - с раздражением пробормотал ксендз.

Он поднял часы и машинально приставил их к уху. Часы продолжали тикать, правда, немного по-другому.

Коханьский осторожно приподнял крышку и сразу заметил, что случилось: у балансира часов было два усика, один из них сломался во время падания, второй — вместе с осью по-прежнему совершал регулярные, только более быстрые движения. Ксендз задумался: - «Ведь еще Галилей пользовался маятником для измерения времени, да и я сам изучал его колебания, - перебирал он в уме. - Если астрономы измеряют время числом колебаний маятника, то почему бы не построить такой механизм, в котором при каждом качании маятника стрелка часов будет перемещаться на одно деление циферблата? Как должен выглядеть этакий механизм? Очевидно, понадобиться набор нескольких зубчатых колес.

Коханьский схватил перо, лист бумаги и тут же принялся рисовать эскиз часового механизма с маятником...

Вдруг приоткрылась дверь кельи, и на пороге появился тучный круглолицый монах. Увидев его, Коханьский как бы смутился и поспешно произнес.

- Я совсем позабыл, что приор монастыря назначил мне на эту пору службу в костеле.

Коханьский вышел из кельи, отложив только что начатый рисунок. Уже не первый раз целиком увлеченный математическими вопросами или механическими конструкциями он забывал о своих духовных обязанностях.

***

В кабинете великого князя Этрурии Фердинанда II на небольшом столике подле окна стояли часы.

Подвижный, худощавый князь, одетый по последней моде, внимательно разглядывал часы. Рядом стоит скромный светловолосый, сероглазый ксендз.

- Откровенно говоря, ты меня очень обрадовал своим подарком, - оживленно произносит Фердинанд II. - Поистине нужно изрядное мастерство, чтобы заставить прибор измерять нечто такое непостоянное и неуловимое, как время. Я уже давно интересуюсь часами и могу похвалиться целой коллекцией их, но в ней нет подобных часов.

Ксендз кивнул головой.

- Меня тоже очень интересуют часовые механизмы. Еще будучи в Майнце, я думал о возможности применения маятника в часах. Я пытался смастерить маятниковые часы и описал их конструкцию, а ксендз Шотт поместил мою работу в IV томе своего труда «Чудеса техники».

Фердинанд II весело улыбнулся, поглаживая длинные локоны каштанового парика.

- Я читал твою работу и приобрел ее в свою библиотеку. Трудно переоценить значение первой в мире книги, содержащей все необходимые сведения о часах и подробностях различных конструкций. Жаль, что твое «Часовое дело» не издано отдельно, и лишь включено в «Чудеса техники» Шотта.

- Я был безмерно рад и горд, что ксензд Шотт предложил мне сотрудничество. А заметил ли, милостивый князь, в моей работе описание маятниковых часов, обдуманных мною в 1659 году?
Фердинанд II доброжелательно, ласково посмотрел на ксендза, он был слишком тактичен, чтобы напомнить Коханьскому то, о чем хорошо знали оба: изобретение маятниковых часов приписывается голландскому ученому. Коханьский, как будто угадал мысли великого князя, спокойно заявил:

- К сожалению, я не окончил постройку маятниковых часов. Меня и так часто упрекали, даже осуждали за то, что я вместо духовных обязанностей слишком много времени посвящаю научным работам. Так было в Майнце и Бамберге, глядишь, и здесь, во Флоренци, было бы так же, если бы не опека вашего высочества. А вот Гюйгенс сконструировал и построил маятниковые часы, благодаря чему стал известным в мире. Но таких часов, как эти, еще не видел Гюйгенс, - с улыбкой заметил ксендз.
Коханьский повернул часы, снял заднюю крышку, и тогда князь увидел странный механизм: снизу к основанию был прикреплен полукруглый металлический брусок, над ним наподобие маятника качалась довольно широкая металлическая деталь причудливой формы, а за нею находились зубчатые колеса.

- На чем основано действие этих часов?

- О, это секрет, ваше высочество, - усмехнулся Коханьский. - Он скрыт в оных буквах, выгравированных на крышке: RGT, TCO, MME, RIP, NAE, INS, ATE.

У князя разгорелись глаза, он любил такие загадки.

- Прошу тебя, не объясняй анаграммы, я попробую ее решить сообща с придворными.

***

Келья Вроцлавского монастыря была очень холодная и сырая. Грустный ксендз Коханьский, прикрытый вытертой во многих местах шубой, вспоминал солнечную Флоренцию, Прагу, Оломоуц, где он поочередно был профессором математики в местных коллегиумах. Везде было теплее, и везде высшее духовенство остро критиковало Коханьского за образ жизни, какой он вел. Ксендз иногда целыми ночами наблюдал за кометами на небе, утром опаздывал на заутреню, а во время вечерних богослужений раскладывал на полу кельи листы бумаги и рисовал круги — один за другим.

Круг. Сию удивительную, таинственную фигуру невозможно заменить равновеликим квадратом, как нельзя провести прямую, равную данной окружности. А если все-таки можно? Вот окружность с центром O, проводим диаметр AB, через точку B проводим касательную к данной окружности...

Скрип двери и в келью входит... приор монастыря отец Капистран.

- А ксендз все рисует! - насмешливо замечает вошедший. - Я принес письма.

- Может быть, от Лейбница? - обрадовался ученый.

- Я не знаю от кого эти письма. Прошу немедля прочитать вот это, бесспорно, самое важное письмо.

Коханьский взял письмо и начал его читать.

- «16 июня 1678 года, лагерь под Львовом. Ваше преподобие, отче Капистран!» Письмо не мне адресовано, - смутился ксендз и протянул письмо приору.

- Действительно, оно адресовано мне, но касается ксендза. Пусть ксендз читает дальше, - буркнул приор и спрятал озябшие руки в рукава сутаны: видимо, эта келья, в самом деле, была самая холодная в монастыре.

Коханьский снова принялся читать письмо, на щеках от волнения выступил румянец. Наконец, он поднял удивленные глаза.

- Никак не пойму. Король Ян Собеский назначил меня учителем своего сына?

- Нет ничего непонятного. Король просит прислать ксендза в Варшаву. Нужно паковать вещи и... ваши бумажонки и как можно скорее ехать.

***

- Флорек, положи книжку на место, а то если приедут в Вильнов его или ее королевская милость и захотят прочитать что-либо, я, придворный библиотекарь, не найду на полке нужной книги. Ведь мне не годится сказать, что это Флориан поставил исторические книги между лексиконами.

- Я положил ее сбоку, потому что... хотел оставить для себя...

- Вот оно что! Покажи, что тебя так заинтересовало. «Часовое дело»? Книга, написанная мною, я не ожила этого, - Коханьский добродушно улыбнулся. - Я слышал, что после окончания коллегиума ты будешь изучать право.

- Так решили за меня, - ответил мальчик. - А я мечтаю быть математиком и механиком, как ксендз. Я и другие книги ксендза читал. Из всех наук математика — самая интересная. Решая трудную математическую задачу, я забываю обо всем на свете.

- Но с одной математики не проживешь, дорогой, - филосовски вздохнул ксендз.

- Не так давно ксендз диктовал мне свои письма Лейбницу, он, якобы, в настоящее время — самый большой ученый, а также дал почитать его письма. Немецкий ученый очень высоко ценит ксендза! Он считает, что ксендз гениально решает задачу построения квадрата, равновеликого данному кругу. В каждом письме Лейбниц просит ксендза сотрудничать с ним. Пожалуй, признание и одобрение, выраженные таким ученым, значат больше, чем...

- Перестань философствовать, - сурово прервал ксендз. - Берись за книги. Отец велит тебе изучать право.

Обиженный Флорек замолчал, он принялся укладывать книги на полке, искоса поглядывая на Коханьского. Заметив снова на его лице добродушную мину, мальчик как бы невзначай проронил:

- Если бы я только знал. Я уже по-разному переставлял буквы, но ничего не выходит.

- О каких буквах ты бормочешь?

- В одной из книг ксендз пишет о флорентийских часах и о буквах на крышке, в которых содержится тайна часов. Эти буквы я уже выучил наизусть: RGT, TCO, MME, RIP, NAE, INS, ATE.

- Ага, тебя интересует эта анаграмма, - засмеялся ксендз. - уже тридцать лет прошло с тех пор. Анаграмма содержит три слова, состоящих из 21 буквы. Составляя анаграмму, я вписал в нее каждую третью букву зашифрованного выражения. Дойдя до конца выражения, и снова продолжая выбирать каждую третью букву, конечно, из числа оставшихся букв.

Флорек тут же сообразил, как нужно переставлять буквы.

- Если записана каждая третья буква выражения, то 7 первых букв можно поставить на место.
Мальчик нарисовал 21 квадратик и в каждый третий вписал 7 первых букв:
--R--G--T--T--C--O--M

- Совершенно верно, - одобрил мальчугана Коханьский. Теперь в каждый третий пустой квадратик Флорек стал вписывать очередные буквы анаграммы:
--RM-G-ET--TR-C-IO--M
P-RM-GNET--TRAC-IO-EM

- Я разгадал загадку часов! - радостно воскликнул мальчик. - Per magnetis tractionem! Под действием магнита!

- Правильно. Я уместил в часах магнит в виде полукруглого стального бруска, под его действием качался стальной балансир часов. Просто, не правда ли?

Восхищенный Флорек посмотрел на эскиз часового механизма, тут же нарисованный Коханьским.

- Как ксендз может уговаривать меня изучать право!

***

Адам Коханьский (1631 — 1700), живший в мрачные для польской науки годы, поражал многосторонностью проявляемых интересов.

Способный математик и физик, он занимался также астрономией, химией, архитектурой, стремился создать универсальный, международный язык, мечтал издать научную энциклопедию, доказывал необходимость такой записи устной речи, какую сегодня называют стенографией. Коханьский сконструировал упругий маятник. Ученый много времени посвящал разработке системы применяемых единиц измерения.

Король Ян Собельский присвоил Коханьскому титул придворного математика и назначил его своим библиотекарем, однако, почти совсем не помог в издании ценных научных дел ученого.

Многие труды польского ученого затерялись, те из них, которые сохранились, представляют большой научный интерес, а его решение квадратуры круга до сих пор считается одним из наиболее удачных в мире.

Ганна Кораб

Прыжок во Вселенную

Краткие слова «век», «эра» в восприятии их человеком превращаются в масштабные, грандиозные понятия: что-то огромно пережило человечество за века и эры в своем прошлом; что-то великое ждет человечество в его будущем.

Только в самых торжественных случаях нашей жизни произносим мы эти емкие слова - «век», «эра». И не думаем мы с вами, как час за часом, день за днем прошли вместе с историей первое десятилетие, а за ним и первый год десятилетия второго космической эры Земли.

12 апреля 1961 года люди вошли в новую эру своей истории подвигом Юрия Гагарина — первого человека, взлетевшего в космос. От этого героического дня отсчитывают земляне свои космические годы.

И уже за одиннадцать лет после этого было сделано немало. Человечество в свой младший космический возраст научилось летать в просторах Вселенной: научилось строить космические корабли, снабженные необычайно сложной техникой; научилось работать в условиях, не испытанных ни одним землянином до этого дня — 12 апреля 1961 года, всемирного дня космонавтики.

Космонавтика. Она быстро приучила людей и к ее реальности, и к ее достижениям, ее успехам. И люди перешли от чувства восторженного удивления взлетами космических кораблей, несущих в космос человека, к чувству торжественной гордости силой человеческого разума, умением его рук, высотой его души — человека, работающего в космосе.

Космонавтика сейчас настолько прочно вошла в нашу жизнь, что жизнь уже не может обойтись без нее.

Ученые исследуют состав космических лучей, радиационные пояса Земли, состав верхних слоев атмосферы, метеоритное вещество, обрабатывая информацию, которую принесли им околоземные спутники.

Спутники связи передают в самые дальние концы планеты телефонные разговоры, «пересылают» телеграммы, «показывают» телевизионные передачи.

Метеорологи составляют свои прогнозы погоды, получая необходимые сведения от космических разведчиков — метеорологических спутников.

Казалось бы, самая некосмическая наука — геология, изучающая земные недра. Но и она пользуется услугами космонавтики, фотографирующей из космоса интересные, с точки зрения геологов, участки поверхности планеты.

А медицина? Привычными становятся в каждодневной врачебной практике те датчики, приборы, методы исследований, что совсем недавно считались «чисто космическими».

Если космонавтика взяла такой старт в делах земных, то каков же он в делах «заземных»? Судите сами.

Мы теперь знаем, как выглядит невидимая сторона Луны; земные лаборатории исследуют лунные грунты, принесенные и человеком, и автоматами на Землю; человек прошел по лунной поверхности; автоматический «луноход» почти год изучал на естественный спутник, посылая нашим ученым бесценную информацию.

Прямые эксперименты на поверхности иной планеты стали реальностью. Автоматическим межпланетным станциям мы обязаны современным знаниям о Венере. Именно в 70-е годы XX века «Марс-2» и «Марс-3» передают на Землю уникальные сведения о загадочной красной планете.

Таковы первые шаги в космосе. Таковы первые дела космонавтики. А сколько предстоит сделать ей в будущем!

Много. Настолько много, что, специалисты обсуждают вопрос о возникновении космической отрасли народного хозяйства и его задачах на будущее. Они считают, что характернейшей чертой будущего космонавтики станет развитие космизации производства, развитие того направления, которое наметилось в наши дни и о котором мы с вами говорили. «Венцом» этого направления станет непосредственная работа в космосе. Представьте себе, заводы, целые производственно-технические комплексы будут работать на внеземных автоматических станциях, на Луне.

Мы привыкли верить словам ученых. А они говорят, что уже в конце XX-го столетия в результате данных космических исследований резко расширятся границы наших знаний о природе. А знания о природе — это самый ценный инструмент для «подчинения» природы целям созидания.

Космическое пространство и планеты Солнечной системы превратятся в гигантские лаборатории. Там исследователи смогут проводить необычайные опыты, опасные или невозможные в земных условиях.

Глобальная информационная служба, основанная на использовании космических средств, электронной техники, радиосвязи и т.д., будет управлять воздушно-космической, морской, трансконтинентальной транспортной системой.

А далее... Далее идет то, что совсем недавно было не только не научной программой, а считалось достоянием самой безудержной фантастики. Особое место в космонавтике будущего, - говорят ученые, - принадлежит проблеме внеземных цивилизаций (проблема, которой уже сейчас занимаются коллективы ученых) и проблеме расселения человечества на планетах Солнечной системы.

И тогда сбудутся вещие слова основоположника космонавтики, «калужского мечтателя» К.Э. Циолковского:

«Земля — колыбель человечества, но не вечно нам жить в колыбели».

В. Климова

Разная вода

Если бы вы так, как настоящий журналист, вооруженный микрофоном и магнитофоном через плечо, начали расспрашивать случайных прохожих, что они могут сказать о воде, большинство ответило бы, что вода... мокрая. Моряк добавил бы: соленая или пресная, а соленая не пригодна для питья. Мама с ребенком многозначительно подчеркнула бы, что вода бывает кипяченая и сырая.

И это далеко не все характеристики воды — их необычайно много, и они очень разные.

Мало того, из «разных вод» можно собрать целую коллекцию. Об этом я узнал в гостях у моего друга Лешека: там я увидел именно такую коллекцию.

- Хотя мой младший брат утверждает, что есть только четыре вида воды, - шутил Лешек, приглашая в свою комнату, - холодная, горячая, чистая и грязная, у меня собрана совсем иная вода.

И действительно. На полках стояли бутылочки, заполненные жидкостью. На первый взгляд они не отличались друг от друга.

- Знаешь, - заметил мой приятель, - если бы кто-нибудь попросил меня дать стакан воды, я не мог бы налить ни из одной бутылки.

Первая маленькая полка была сделана из удивительно толстой доски и поддерживалась еще дополнительно металлическими кронштейнами. Хотя там стояла только одна маленькая бутылка, для меня в этом не было ничего удивительного. Я сразу догадался, что в ней была тяжелая вода. Тяжелая потому, что атомы дейтерия, которые заменили в ней атомы водорода, тяжелее. Мое предположение подтвердила надпись на бутылке D₂O (D — химический символ дейтерия).

На другой полке стояла бутылка с водой, которой вам советуют пользоваться при ожогах. Только не пить! Смочите ей обожженное место, и сразу почувствуете, как боль уходит. Это известковая вода. Она еще помогает обнаружить двуокись углерода: в присутствии CO₂ известковая вода мутнеет. Кстати, кроме известковой воды есть еще и известковое молоко, которое используют в строительстве.

Следующую бутылку я быстро поставил назад, на полку, такой сильный запах распространился вокруг, что у меня защипало в носу. На бутылке виднелась надпись NH₄OH. Конечно же, это аммиачная вода, важный лабораторный реактив.

Немного дальше на полке лежал красивый голубой кристалл-купорос.

Тут уж я удивился, причем здесь кристалл, что у него общего с коллекцией «вод»? Оказалось, что это тоже экспонат: кристаллы купороса содержат кристаллическую воду. Частицы воды встроены в кристаллическую решетку и удерживаются в ней как, например, вода удерживается в мокрой губке. Конечно, невооруженным глазом воду не увидеть, но ее можно выделить, подогревая кристалл. На бутылке стояла надпись: «кристаллическая вода» и формула CuSO₄ * H₂O.

Бутылок было гораздо больше, чем я перечислил. Какая «вода» была в остальных? - всех названий я и не назову, запомнил только, что в одну из бутылок мой друг время от времени доливал из сифона.

Догадываетесь, что там была...? А может быть, вы подскажете мне, что еще было в коллекции моего друга Лешека?

Роман Люборадский

Регулируем клапанный зазор

Вспомним, как выглядит система распределения обычного верхнеклапанного двигателя, то есть такого, в котором клапаны находятся в головке блока цилиндров.

Распределительный вал вместе с расположенными на нем кулачками вращается, получая привод от коленчатого вала двигателя. Выступы вращающихся кулачков ритмично поднимают толкатели, а это движение повторяется стерженьками толкателей, и, конечно, клапанными коромыслами и клапанами. На конце клапанного коромысла, соприкасающегося со стержнем толкателя, расположен регулировочный болт, зафиксированный гайкой.

Этот болт служит для регулировки так называемого клапанного зазора. В то время, когда выступ кулачка не поднимает толкатель, между клапаном и остальными частями должен быть определенный, небольшой зазор. Вы, наверное, догадываетесь, зачем нужна регулировка. Причина — расширение металлов под действием нагрева. Как вам известно из физики, при нагреве, например, металлического стержня, предмет увеличивает свою длину, а удлинение растет по мере роста температуры.

Значит, если бы мы установили распределение так, чтобы не было зазора, то клапан после нагрева двигателя не мог бы закрыться до конца, так как все части удлинились бы. Поэтому-то и необходим зазор. Его величина всегда указывается в инструкции по обслуживанию автомобиля. Для обычных автомобилей он составляет от 0, 25 до 0,30 миллиметра.

Величину клапанного зазора мы должны время от времени проверять. Необязательно это делать так часто, как смазку шасси, однако, не следует забывать о такой проверке. Для этой простой операции, которую с успехом вы сможете выполнить сами, будет необходим щуп, состоящий из ряда пластинок разной толщины, сделанных с большой точностью, отвертка и плоский гаечный ключ под гайку регулировочного болта.

Примемся за работу. Снимаем крышку головки цилиндров, получая доступ ко всем клапанам. Осторожно поворачивая коленчатый вал двигателя с помощью рукоятки или путем кратковременных включений стартера, устанавливаем первый клапан в закрытом положении. Зазор проверяем щупом, вставляя его обычно между стержнем клапана и клапанным коромыслом.

Проверка клапанного зазора с помощью щупа

Конечно, проверять его будем тем лепестком щупа, толщина которого соответствует указанному в инструкции зазору. Лепесток должен проходить свободно. Если зазор неправильный, освобождаем гайку, поворачиваем регулировочный болт и вновь затягиваем гайку.

Гайку рекомендуется затягивать, придерживая одновременно регулировочный болт, чтобы предотвратить ее ненужный добавочных зажим. Точно также поступаем со всеми остальными клапанами. Окончив регулировку, надеваем обратно крышку головки. Работа закончена.

В некоторых автомобилях применяются разные клапанные зазоры для всасывающих и выхлопных клапанов. В таком случае следует внимательно осмотреть клапаны, определяя, которые из них всасывающие, а которые - выхлопные. Обычно об этом говорят также и в инструкции по обслуживанию автомобиля.

Как видите, этот несложный механизм, открывающийся перед вашими глазами после снятия крышки головки, совсем не так уж страшен. Немного терпения и точности — и вы прекрасно сможете с этим справиться.

Ян Тари

Резисторы и конденсаторы

Резисторы

Как по конструкции, так и по своим электрическим параметрам резисторы весьма разнообразны. Существуют миниатюрные (и малой мощности), а также больших размеров (и высокой мощности) резисторы.

Радиолюбители чаще всего используют миниатюрные резисторы, именно такие, как правило, применяются в транзисторных схемах. Вам, наверное, известно, ребята, что единицей сопротивления резистора является Ом. Большие сопротивления измеряются килоомами (КОм) и мегаомами (МОм):

• 1 КОм = 1000 Ом
• 1 МОм = 1000 КОм = 1000000 Ом

В нашей практике мы будем пользоваться резисторами сопротивлением от 20 Ом до 2 МОм, т.е 2000000 Ом.

Кроме сопротивления каждый резистор характеризуется определенной номинальной мощностью (в ваттах), на которую он рассчитан. Миниатюрные резисторы бывают мощностью 0.1 Вт, 0.25 Вт и 0.5 Вт.
Если, например, в техническом описании какого-нибудь устройства мы встречаем такое обозначение резистора — 220 Ом / 0.25 Вт, то оно означает, что данный резистор имеет сопротивление 220 Ом и мощность 0.25 Вт. Резистор 220 Ом / 0.5 Вт имеет аналогичное сопротивление, от предыдущего он отличается большими размерами. На каждом резисторе указывается величина его сопротивления и мощности.

Иногда бывают трудности с подбором требуемого резистора. Помните, ребята, что допускается применение резисторов с 20% отклонением от номинальных требуемых величин, т.е. вместо резистора сопротивлением 1000 Ом, необходимого в данной системе, можно поставить любой резистор сопротивлением в пределах от 800 до 1200 Ом. Еще проще дело обстоит с подбором мощности, так как всегда можно использовать резистор, рассчитанный на большую мощность.

Например, в случае отсутствия требуемого резистора 1000 Ом / 0.1 Вт может быть использован резистор 1000 Ом / 0.25 Вт или даже 1000 Ом / 0.5 Вт. Правда они будут больших размеров, а это не всегда желательно.

В некоторых случаях можно воспользоваться последовательным соединением резисторов. Допустим, под рукой нет резистора сопротивлением 2000 Ом, вместо него можно взять два резистора по 1000 Ом каждый и последовательно соединить их. Конечно, такой «складной» резистор стоит тут же заменить, как только вам попадется нужный.

Конденсаторы

Аналогично резисторам существуют также большое разнообразие видов и типов конденсаторов. Чаще всего в транзисторных схемах применяются миниатюрные электролитические (низкого напряжения) конденсаторы. Наиболее важными параметрами конденсаторов являются величина их емкости и рабочее напряжение.

Основной единицей емкости конденсатора является фарада. Однако фарада слишком большая единица, и обычно емкость измеряется в микрофарадах (мкФ) и пикофарадах (пФ). Микрофарада равна одной миллионной доле фарады, а пикофарада (микромикрофарада) составляет одну миллионную микрофарады или 1 * 10-12 фарады. Реже емкость измеряется в нанофарадах (нФ), миллиардных долях фарады, т.е. 1 нФ равна 1000 пФ, а 1000 нФ составляет 1 мкФ.

Ребята, постарайтесь четко усвоить перечисленные единицы, это очень важно. Так, конденсаторы 22000 пкФ, 22 нФ и 0.022 мкФ имеют одну и ту же емкость, только она выражена в разных единицах. За рабочее напряжение конденсатора принимают наибольшее постоянное электрическое напряжение, при котором он может надежно работать не менее 1000 часов. Если конденсатор рассчитан на рабочее напряжение 12 В, то его нельзя включать в систему, в которой напряжение даже кратковременно превышает 10-12 В.

В радиолюбительской практике вовсе не обязательно нужно применять точно такой конденсатор, какой указан в схеме. Почти всегда допускаются отклонения от требуемой номинальной емкости не менее 50%.

Например, если в данном устройстве нужен конденсатор емкостью 10 мкФ, вместо него с успехом можно использовать конденсаторы емкостью от 5 до 20 мкФ. Вполне понятно, что можно смело включать в схему конденсаторы с более высоким рабочим напряжением по сравнению с тем, какое требуется описанием.

И наоборот, нельзя применять конденсатор с низшим рабочим напряжением, так как, по всей вероятности, произойдет его повреждение («пробой»).

Ребята, не забывайте о возможности параллельного соединения конденсаторов, в результате которой общая полученная емкость равна сумме емкостей соединенных конденсаторов.

Конрад Видельски

Рождение города

Во всех странах, в том числе и в Польше, ежегодно строится много новых поселков, расширяются старые города, имеющие иногда богатое многовековое прошлое, а также вырастают новые города, совсем недавно появившиеся на географических картах. Новые жилые районы, новые города... Пожалуй, каждый из вас, ребята, не задумываясь перечислит названия новых районов и микрорайонов родного города.

Наверное, каждый из вас назовет несколько новых городов. Очень часто само название свидетельствует о молодости города (в Польше, например, Нова Гута и Нове Тыхы).

Однако только некоторые свидетели возникновения, а также развития городов и поселков, только немногие из нас, часто наблюдающие за строительством новых жилых домов, планировкой новых улиц и скверов, ориентируются в том, по какому принципу происходит все это, как "рождается" каждый новый поселок и город. Прежде, чем новый населенный пункт с его широкой сетью улиц и площадей, сотнями или тысячами зданий, многочисленными парками и скверами полностью сформируется на определенной территории, он сначала появляется... на бумаге. Для каждого города и поселка прежде всего разрабатывается проект, состоящий из сотен эскизов и чертежей, десятков таблиц, а также многих томов описаний и расчетов.

Составление такого подробного проекта, хорошо разработанного и тщательно продуманного, - дело ответственное и трудоемкое. В разработке проекта должны принимать участие специалисты многих областей науки и техники, находящиеся в тесном сотрудничестве с градостроителями.

Как разрабатывается такой проект?

Приступая к проектированию, градостроители, конечно, должны подробно изучить местность, на которой будет построен город или поселок. Поэтому прежде всего они должны познакомиться с топографическим планом местности, составленным геодезистами и топографами. На таком плане, являющемся верной зарисовкой местности, указан ее рельеф, взаимное расположение проселочных, шоссейных и железных дорог, различных построек и даже отдельных деревьев.

И все-таки даже самый подробный топографический план не в состоянии ответить на все вопросы, интересующие градостроителей. Ну, например, каков грунт на территории будущего города? Насколько он прочен? Сможет ли он выдержать нагрузку многочисленных зданий? Каков состав грунта? Содержит ли он такие строительные материалы, как песок, глину, гравий или камень, которые в данном случае не нужно будет привозить издалека?

Ответ на подобные вопросы могут дать геологи. Они проводят бурение грунта и берут его образцы, подвергая их тщательным исследованиям в геологической лаборатории, в том числе, физико-химическому анализу. Геологи смогут ответить также, нет ли на территории будущего города пещер, оползней, подземных ручьев и других подобных препятствий, способных вызвать опасное оседание зданий, построенных над ними.

Ребята, вы уже знаете, какое важное значение для людей, животных и растений имеет вода, справедливо названная источником жизни на Земле. Вода крайне необходима и для многих производственных процессов. Вот почему от того, есть ли на территории проектируемого города (или где-то близко) вода в достаточном количестве, зависит будет или не будет построен город в данном месте. Здесь на помощь градостроителям спешат гидрогеологи, гидрологи и гидротехники.

Вам, наверное, никогда не пришла бы в голову мысль, что климатологи и метеорологи тоже имеют что-то общее с градостроительством. Оказывается, их советы и указания также помогают при проектировании города или поселка. Ознакомившись с особенностями климата и изменениями погоды в районе намечаемого строительства, градостроители принимают соответствующие решения. Например, зная, что для данной местности характерны сильные ветры, градостроители так планируют зеленые насаждения, чтобы они несколько задерживали ветры. Локализация промышленных предприятий в черте города зависит от направления постоянных ветров. Заводы и фабрики нужно разместить таким образом, чтобы их дым не попадал на жилые районы, парки, пляжи. Градостроители знают, что нельзя строить промышленные объекты там, где часто бывают туманы, так как при загрязнении мглистого воздуха пылью, дымом и копотью образуется очень вредная для здоровья "смесь", так называемый смог.

Учитывая вопросы здравохранения населения, градостроители должны прислушиваться к голосу врачей.

Трудно представить решение вопросов снабжения города водой, а также отвода жидких нечистот и сточных вод без мнения врачей. С санитарной и эпидемиологической точек зрения необходимо оценить пригодность водоемов для снабжения жителей питьевой водой, а также для спортивных целей и отдыха.

Врачи должны дать заключение о степени вредности для здоровья отводимых стоков, загрязняющих водные бассейны.

Жители городов очень охотно отдыхают в парках, садах, на скверах и бульварах, ведь зеленые насаждения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, т.е. очищают воздух. Вот почему в каждом городе и поселке должно быть как можно больше зелени. Озеленением наших городов занимаются специалисты "зеленого строительства" - инженеры-садоводы.

Новые города или жилые районы не всегда ждут несколько лет, пока появятся на их улицах и скверах тенистые зеленые насаждения. Очень часто деревья и кустарники приезжают к месту назначения из далеких лесов, плантаций и питомников, где их выкапывают с корнями вместе с землей и при помощи крана помещают на грузовые автомобили. На месте будущего парка или сквера деревья снова с помощью крана сажают в приготовленные заранее глубокие ямы.

Думаю, что у вас на глазах, ребята, уже "вырастали" в течение нескольких часов большие, насчитывающие несколько десятков лет деревья. Именно таким образом в восстанавливаемой после военных разрушений Варшаве были посажены красивые парки вокруг Дворца культуры и науки, на набережной Вислы, а также ряд аллей вдоль главных улиц и многие "пломбы" в городских садах вместо погибших деревьев.

Новый город не сможет нормально жить, если не будут соответствующим образом разрешены транспортные проблемы. Вопросами городского транспорта занимаются инженеры-транспортники. Они составляют подробный план основных направлений и интенсивности городского движения. Этим планом пользуются градостроители при проектировании городских транспортных артерий, их ширины, перекрестков, размещении автомобильных стоянок, трамвайных депо, гаражей, автобусных и железнодорожных вокзалов, а также аэропорта.

Территория для города или поселка всегда намечается "на вырост". Каждый населенный пункт постепенно разрастается, и в будущем ему не должно быть тесно в ранее назначенных границах. Разрабатывая проект, градостроители не могут думать только о сегодняшнем или завтрашнем дне, они обязаны заглядывать в далекое будущее. Города и поселки будут существовать очень долго, и эта их долговечность вводит в градостроение кроме трех основных размеров пространства еще четвертый размер — время. Жизнь требует, чтобы градостроители предусмотрели, в каких направлениях и в каком темпе будет развиваться город в дальнейшем. Намечая постройку того, в чем нуждаются жители сегодня, необходимо обеспечить возможность удовлетворения их жизненных потребностей в будущем.

Из этого следует, что проектанты должны четко ориентироваться в том, сколько жителей будет насчитывать город, по крайней мере, через 10-20 лет, каков будет состав населения, принимая во внимание возраст, пол и род занятий, каковы будут разносторонние потребности населения. Всеми указанными данными располагают демографы — специалисты науки, занимающиеся изучением состава и движения населения. Демографы тоже приходят на помощь градостроителям.

Нет сомнения, что градостроители выполняют чрезвычайно ответственную работу. Прежде, чем будет принято окончательное решение о назначении и застройке какого-нибудь участка территории, приходится разработать множество различных вариантов, предварительно изучив обширный материал. Каждая, даже, казалось бы, совсем незначительная ошибка чревата последствиями. Рано или поздно такая ошибка вызовет ежедневные неудобства и хлопоты жителей. Поэтому градостроители при составлении проекта мысленно становятся жителями нового, рождающегося на чертежных досках города: они совершают прогулки по его улицам, площадям и паркам, они заглядывают в каждый его закоулок. Будучи в мыслях жителями нового города, проектантам удается "прочувствовать" его потребности, а тем самым избежать ошибок и внести не одну поправку.

И вот закончены работы по составлению проекта нового города или поселка. В ходе многократных дискуссий, продолжающихся несколько месяцев, градостроители обсудили со специалистами разных областей науки и техники все вопросы, связанные с разработкой проекта, уточнили малейшие детали. Все это нашло отражение в многочисленных таблицах генерального градостроительного плана, макетах и томах, содержащих подробное описание.

Инженер-архитектор Витольд Шольгиня

Секреты одного производства

Кони должны были быть готовы на рассвете, а новый сборщик налогов Ярош Станко вместо того, чтобы присмотреть за отчислением налога за право эксплуатации полезных ископаемых и раньше выехать в Краков, не мог расстаться с металлургическим заводом. Молод был, а послали его из Кракова в Олькуш за причитавшимся королевской казне налогом впервые. Вчера он посетил рудники, где добывалась свинцовая руда. Был там до тех пор, пока совсем не измучил хозяев. А сегодня? Сегодня он стоял на крыльце хозяйского дома и с нескрываемым любопытством смотрел на широкую площадку, где горели огни печей и суетилось множество людей.

Ян Туржон — владелец королевского разрешения на добычу и выплавку свинца и серебра — стоял рядом со сборщиком налогов, а Туржон-младший — шестнадцатилетний Ежи — скромно держался в стороне. Однако сборщик налогов не обращал внимания на юношу; он разговаривал только с самим хозяином.

- Здесь есть на что посмотреть. Уже вчера я был восхищен... На конном приводе для удаления воды из рудников работает столько лошадей...

- Я, признаться, не намерен хвастать, но еще нигде во всей Польше, милостивый сударь, вы не встретите конных приводов для осушительных насосов, - со спокойной гордостью произнес Ян Туржон. - Только в моем руднике! В других местах воду удаляют бочками с помощью воротов... 

- Или даже вытягивают ее мешками из воловьих шкур! - весело заметил Ежи.

Он был молод и, вероятно, беспокойного духа, о чем свидетельствовал шрам на лбу, рассекающий густую черную бровь на две части. Но пан Ярош не соизволил обратить на него внимания.

- Да и здесь, где вся работа производится на поверхности, я тоже не могу глаз оторвать, - продолжал гость.

И на самом деле было что рассматривать на широкой площади. Вот через огромные ворота совсем рядом с домом Туржонов один за другим въезжали тяжело нагруженные повозки прямо из рудника. Они сбрасывали свой груз, напоминающий глыбы земли и глины, образуя настоящие холмы вблизи быстрого ручья. Здесь находились деревянные, наклонно установленные корыта, к которым по желобу подводилась вода. Промывальщики совками перебрасывали привезенное сырье в корыта, пускали в них воду и перемешивали мешалкой, похожей на остроконечную мотыгу на длинной палке. Вода стекала по наклонному каналу, увлекая легкую земля, песок и глину. На дне канала поблескивали тяжелые комки. Рабочие долго промывали их, затем перебрасывали на сита и долго просеивали. Горы нагроможденной руды сушились на солнце.

Пан Ярош сошел вниз по ступенькам.

- …Или вот это, например, - начал он с увлечением.

- Здесь выплавляют руду, - объяснил Ежи.

Гость и теперь не обратил внимания на юношу, занятый наблюдением за выплавкой свинца. Здесь стояли выложенные из кирпича и глины печи с гладкой поверхностью и двумя стенами, перпендикулярными земле, а двумя дугообразными. На поверхности пода печи укладывали крупную дубовую щепу. На нее сыпали глину, а потом укладывали мелкие лучины, опилки и, наконец, сверху — руду, которую также прикрывали толстыми колодами. Они выполняли роль крышки, обеспечивающей поддерживание высокой температуры. Потом один из суетившихся по площадке работников поджигал огонь, раздувая его мехами. Свинцовая руда плавилась, стекая на землю в подготовленные углубления или оставаясь на поверхности печей.

- Но это же еще не свинец, и не серебро? - с уверенностью заметил пан Ярош.

- Совершенно верно, милостивый сударь, вижу, что вы замечательно разбираетесь в нашем производстве, - сказал, усмехаясь в ус Торжон-старший.

Они дошли до места, где из камня и глины были построены совсем другие металлургические печи: круглые, высотой до пояса, с углубленным на полступни котлованом чашевидной формы. Рабочий как раз обмазывал его глиной с примесью выщелоченного древесного пепла.

Четверо рабочих, стоявших у готовой уже печи, закладывали в котлован затвердевший после первой плавки свинец, так называемые чушки, а над котлованом укладывали слой мокрых поленьев, с которых только что сняли кору. Лишь после этого сверху клали деревянные огарки, хворост и сухие поленья. Сразу же живо загудел огонь, раздуваемый двумя мехами. Чушки начали плавиться.

У следующего котлована рабочие осторожно приподнимали не тронутые пламенем деревянные балки, чтобы проверить, расплавился ли уже свинец.

- Готово, готово! - скомандовал Туржон, посмотрев из-за спин рабочих на котлован.

Один из рабочих сгреб с поверхности опавшие угли и шлак, а потом двое из них начали с помощью мехов изо всех сил дуть на жидкую поверхность металла.

- Видите, милостивый сударь, свинец, соединяясь с воздухом, образует глёт (техническую окись свинца). Пленку глёта мы сгоняем к спуску... Спускать! - крикнул Туржон, ни на минуту не отводивший глаз от печи.

Первый из плавильщиков выбил отверстие сбоку котлована, и пленка глёта стекла в подставленный глиняный сосуд.

- Закрыть отверстие!

Каменная затычка закрыла спусковое отверстие. Рабочие снова начали дуть на поверхность свинца.

- И так надо повторять несколько раз, пока весь свинец не стечет из котлована. Этот процесс называется обвалкой свинца, и нет другого способа, чтобы добывать из него серебро.

У следующей печи спускали, по-видимому, уже последнюю пленку глёта, потому что неожиданно на дне котлована заблестело что-то так ярко, что показалось, будто кто-то пустил зеркального зайчика.

- Серебро! - вскрикнул пан Ярош.

С последней печи уже были сброшены недогоревшие поленья, и серебро медленно затвердевало. Для очистки его поверхности рабочие вылили на него ведро воды, а затем отбили от котлина серебряную чушку вместе с обмазкой, после чего начали снимать загрязнения проволочными щетками.

- Как мало серебра в свинце! - с грустью заметил сборщик налогов. - А нашему милостивому пану оно так нужно. Ведь из-за границы его не привезешь, потому что ни одна страна не согласится продать руды серебра или свинца...

- Зато в медной руде, которую нам охотно продает Венгрия, есть серебро, - после небольшой паузы сказал Туржон. - Но добыча серебра из меди настолько трудоемка, что она почти не окупается...

- Я слышал, - вспомнил пан Ярош, - как какой-то итальянец рассказывал во дворе нашего милостивого пана — короля Ольбрихта, что в Венеции, городе, лежащем на воде, знают какой-то новый способ получения серебра из меди. Они знают какое-то заклинание, что ли.

Отец и сын переглянулись.

- И мы слышали, - подтвердил Туржон-старший. - Но, правда, не о заклинании, а о способе. Почему это должна быть какая-то нечистая сила? Люди нередко риписывают нечистым силам то, чего не понимают. Я бы охотно поучился у венециан, но уж стар стал, да и времени на путешествия нет. А вот сын еще слишком молод.

- Помилуйте, пан Туржон! Ведь эти итальянцы хранят свой способ в глубоком секрете и никому его не откроют!

- Это нехорошо, - задумчиво заметил владелец металлургических печей. - Что создал или открыл один человек, должно служить всем людям, облегчать им жизнь, развивать науку. Другой человек тоже может что-нибудь добавить нового — и так, продвигаясь вперед, мы многое познаем и многому научимся.

- Господи! - спохватился вдруг пан Ярош. - Ведь на небе уже солнце по пояс, а я все здесь вас на заводе задерживаю. Ну, живо-живо!

Отсчитав налог и погрузив его в кованный сейф, пан Ярош, окруженный слугами, наконец, тронулся по лесной дороге. Отец и сын простились с гостем у самого дома. Как только смолк стук колес, они переглянулись, понимая друг друга без слов.

- Правду говорил тот паломник, что возвращался из Венеции, - заметил после некоторого молчания отец.

- Скрывают, скрывают, но не могут же они скрыть тайны от своих подмастерьев, - будто бы вслух размышляя и не слушая отца, ответил сын.

Отец все понял.

- И не думай об этом! Ты мне здесь нужен. Ты еще слишком молод для таких приключений, да и языка не знаешь.

- Отец, благодетель мой! - с порывистой горячностью обратился Ежи. - Так ведь благодаря вашей заботе я окончил школу у монахов-доминиканцев в Кракове и знаю латынь, как польский язык! А студенты мне говорили, что тот, кто хорошо знает латынь, может научиться итальянскому в три дня, а французскому — за неделю.

- Вижу, что ты напрашиваешься на ремень, - строго осадил его отец. - То, что ты хочешь предпринять — это не шуточное дело.

Он задумался.

- А все-таки у них лучший способ получения серебра из меди, - буркнул отец. - Что же это может быть за способ?

(продолжение следует)

Анна Кораб

Таинственное перемещение предметов

Покажите друзьям кубик, вернее, куб, так как он довольно больших размеров. Пусть зрители пощупают его. В двух метрах от стола поставьте стул, на который положите кубик. На стол положите шляпу, у фокусников чаще всего бывают цилиндры, шапку или поставьте какой-нибудь глубокий сосуд, выложенный внутри мягкой тканью. Затем накройте кубик «чехлом», склеенным из картона, выньте кубик и, держа его в руке, покажите каким образом он перелетит со стула в шляпу, лежащую на столе. После этого снова положите кубик на стул и накройте его чехлом. Произнесите магическое заклинание, выполнив руками несколько таинственных движений. Теперь приподнимите чехол... он действительно пуст, а кубик очутился в шляпе. Как он перелетел со стула на стол?

Объяснение фокуса

Чтобы показать этот фокус, нужны два кубика. Один из них следует вырезать из дерева и оклеить его бумагой с нарисованными очками, второй кубик надо склеить из толстого картона (см. шаблон).
Как видите, у картонного кубика нет дна.

Если грани картонного кубика будут на 1 мм больше, чем у деревянного, то последний свободно уберется в него. Чехол тоже склеен из толстого картона, причем по своим размерам он должен быть чуть больше картонного кубика.

Разумеется, зрителям вы показываете «настоящий», т.е. деревянный, кубик. Картонный кубик спрятан в чехле.

Вы накрываете настоящий кубик чехлом, а затем вынимаете его вместе с картонным. Нужно крепко держать картонный кубик, чтобы из него преждевременно не выскользнул деревянный. Показывая, каким образом кубик очутился в шляпе, нужно оставить в ней настоящий кубик. Теперь на стул вы кладете картонный кубик. Старайтесь держать его так, чтобы никто не заметил, что у него нет дна. Ну, а дальше все очень просто. Вы накрываете кубик чехлом... магическое заклинание, можно прикоснуться к кубику «волшебной» палочкой, если она у вас есть, а позднее приподнимаете чехол с картонным кубиком, который совсем не виден. Зрители заглядывают в шляпу. Там уже давно спокойно лежит настоящий кубик.

Ребята, я хочу дать вам один практический совет. Друзьям давайте в руки только настоящий кубик, чехол с картонным кубиком показывайте издали, ибо кто-нибудь заметит двойные стенки и выдвинет из него спрятанный кубик.

Чародей

У автомобиля появился конкурент

По дорогам мира кроме автомобилей ездит большое количество мотоциклов. Эти быстроходные, подвижные, дешевые двухколесные повозки успешно конкурируют с более комфортабельными автомобилями. Мотоцикл является промежуточным видом транспорта между велосипедом и автомобилем. Современные мотоциклы и даже мотовелосипеды совсем не похожи на первые двухколесные экипажи, появившиеся в начале XIX века. Нетрудно догадаться, насколько они были примитивны и несовершенны.

Двухколесный экипаж был оборудован двигателем спустя 50 лет после первой публичное поездки Карла фон Драйса на построенной им «беговой машине». Сегодня такую поездку мы, пожалуй, назвали бы выступлением циркового эквилибриста: ведь деревянная «беговая машина» не имела управления, поэтому ее пассажиру приходилось непрерывно подпираться ногами и смешно вымахивать руками, чтобы сохранить равновесие.

И хотя Карл фон Драйс считается изобретателем велосипеда, эра двухколесных экипажей по существу начинается с 1855 года — с момента появления экипажа Филиппа Фишера. Его «тележка» пока еще тоже деревянная, но она уже имеет управление и приводится в движение ногами через педальную передачу.

И вот на такой примитивный смешной двухколесный экипаж с деревянными колесами и рамой, вполне понятно, без рессор и подшипников качения (их еще не было тогда) в 1868 году устанавливается паровой двигатель конструкции француза Перро. Первым двухколесным экипажем, оборудованным двигателем, был велосипед француза Мишо. Дальнейшие попытки приводить велосипеды в движение с помощью паровых двигателей чаще всего заканчивались неудачей.

Приближается 1885 год, немецкому инженеру Готлибу Даймлеру удается сконструировать двигатель внутреннего сгорания. Свой первый двигатель он устанавливает как раз на двухколесной повозке. Правда экипаж Даймлера имеет сбоку небольшие колеса, предохраняющие от опрокидывания, но фактически является первым в мире мотоциклом с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания, развивающим скорость 12 км/час.

В конце XIX и начале XX вв. создаются разнообразные конструкции мотоциклов: более и менее удачные, не исключено, что некоторые из них могли бы даже сегодня понравиться нам, и наоборот, были такие, которые даже тогда смешили своей причудливостью. Мощные многоцилиндровые двигатели конкурируют с небольшими прицепными моторами велосипедов, более совершенных к тому времени.

Появляются странные громоздкие трех- и четырехколесные моторные экипажи с обычным велосипедным седлом. Мотоциклы подвергаются неустанной модернизации, поэтому значительно растут их эксплуатационные показатели, постепенно улучшается их экономика и комфортабельность. Современные мотоциклы имеют упругую подвеску колес, мощный тихоходный двигатель, надежную простую систему управления, все необходимые устройства для приятной, как можно более комфортабельной езды.

Растет мощность мотоциклетных двигателей, причем не за счет увеличения рабочего объема. Если в 30-х годах XX века на мотоциклах устанавливались двигатели объемом 1000 см³, (ныне многие автомобили имеют меньший рабочий объем), то в 70-x такую же мощность развивает двигатель объемом 250 см³. С успехом применяются двигатели с еще меньшим рабочим объемом, их мощность вполне достаточна для мотоциклов (даже двигатель объемом 50 см³ позволяет получить мощность более 5 л.с.). Легкие мотоциклы с двигателем объемом 125 см³ обладают мощностью около 9 л.с. и развивают скорость до 100 км/час.

Ребята, в одной небольшой статье невозможно хотя бы коротко описать все интересные конструкции и мотоциклетные новинки, существующие сегодня. А как вы думаете, что будет изменяться в мотоциклах в будущем? Несомненно, будет уменьшаться рабочий объем двигателей, безусловно, мотоциклы станут более комфортабельными и безопасными, обязательно в их конструкции будут использованы все последние достижения автомобильной техники.

И хотя большинство из нас мечтает об автомобиле, можно смело утверждать, что всегда найдутся любители двухколесных экипажей, которые надлежащим образом оценивают преимущества мотоциклов перед другими видами транспорта (небольшие габариты, хорошая маневренность, простота обслуживания и ухода, невысокая стоимость).

Разновидностью мотоциклов являются мотороллеры. Ошибается тот, кто думает, что эти удобные изящные экипажи появились в после военное время. Первые модели мотороллеров были созданы в двадцатые годы. Нужно признать, что по внешнему виду и позиции, занимаемой водителем, они мало отличаются от современных. В настоящее время мотороллеры наряду с мотоциклами очень популярны, особенно среди молодежи.

Ян Тары

Уголок юного конструктора. Электронный регулятор движения для железной дороги

У многих наших читателей есть электрическая железная дорога производства ГДР. Обычно комплекты состоят из локомотива, двух или трех вагонов и нескольких участков пути, из которых можно уложить замкнутый круг. Тех, кого эта модель очень интересует, могут приобрести стрелки, участки дуг и прямых путей, а также железнодорожные сооружения. Иногда набор железной дороги вы хотите сделать сами и сами попытаетесь добавлять пути и составлять поезда. При этом обычно возникает затруднение с приобретением специального питателя-регулятора движения, который в готовый комплект не входит. Иногда такой питатель можно купить в магазине, но, обычно очень редко. Поэтому многим из вас может пригодиться приведенное ниже описание, как самому изготовить электронный регулятор движения. Он пригоден для питания всех типов электрической железной дороги, выпускаемых в ГДР. (Принципиальная схема регулятора показана на рисунке).

Для работы вам потребуется соответствующий трансформатор, выпрямитель, два транзистора и несколько других элементов, которые купить легко. Труднее всего дело обстоит с трансформатором, поэтому скажем о нем несколько слов. Трансформатор в нашем регуляторе должен снижать напряжение энергетической сети до 12 В — до напряжения электродвигателя локомотива. Ток трансформатора выпрямляется в выпрямителе, ведь электродвигатель работает на постоянном токе и, меняя полюса питания, можно изменять направление езды. Для нашей цели трансформатор должен иметь две обмотки 12 В. Это может быть любой трансформатор 220/2 х 12 В средней величины., не миниатюрный.

Можете его сделать сами:

• сердечник сечением приблизительно 5 см²,
• первичная обмотка 2200 витков ø провода 0.2 ÷ 0.25 мм,
• вторичная обмотка 140 + 140 витков, ø провода 1.2 ÷ 1.5 мм.

Для регулирования силы тока берутся два транзистора с обратной проводимостью, так называемая комплементарная пара. Когда движок потенциометра находится в среднем положении, базы обоих транзисторов имеют нулевой потенциал, и не один из них не пропускает ток. Если движок потенциометра передвинуть в одну или другую сторону, один их транзисторов начнет пропускать ток, и локомотив поедет тем быстрее, чем ближе к концу будет движок потенциометра. Перестановка потенциометра в противоположном направлении вызывает изменение направления езды локомотива.

Технические данные регулятора:

• транзистор типа КТ 816 Б — 1 шт.
• транзистор типа КТ 817 Б — 1 шт.
• выпрямительные диоды типа Д 242 (243, 245) — 4 шт.
• регулируемый резистор 2 ÷ 2.5 КОм/1 Вт — 1 шт.
• резистор 100 Ом / 0.25 Вт — 1 шт.
• сетевой выключатель (любого типа) — 1 шт.

Сначала проведите пробный монтаж согласно рисунку.

Проверять следует быстро; в течение нескольких секунд. Иначе дорогие транзисторы могут испортиться (перегореть), ведь они еще без радиаторов!

Всю систему регулятора лучше всего смонтировать в пластмассовой коробке.

Не забудьте старательно соединить все детали, особенно сетевой шнур с выключателем и трансформатором. При небрежности вас ударит электрическим током! Транзисторы той мощности, что применены в регуляторе, приспособлены к креплению, должны быть установлены на радиаторе. В нашем случае это два куска алюминиевого листа толщиной 1.5- 2.5 мм и размерами минимум 50 x 40 мм. Каждый транзистор должен находиться на отдельной изолированной пластинке, ведь между пластинками разность потенциалов составляет более 20 В.

Собрать регулятор вам поможет рисунок ниже и монтажная схема, приведенная выше:

Собрав всю систему и проверив соединения, приступайте к пробной езде.

Р. Козак

Фокус покус абракадабра...

Фокусник раскладывает на столе в одном ряду несколько монет, затем заявляет, что обладает утонченным обонянием. Потом он завязывает себе глаза, поворачивается спиной к столу и просит, чтобы кто-нибудь из зрителей взял в руку одну монету, подержал ее некоторое время и снова положил на стол в любое место в ряду. После того, как зритель положит монету, фокусник наклоняется над столом и делает вид, что по очереди обнюхивает монеты. В действительности он прикасается кончиком носа к каждой монете. «Обнюхав» монеты, фокусник безошибочно узнает, которую из них держал зритель.

В чем секрет фокуса? Вы, наверное, удивитесь, но нет никакого секрета, просто кончик носа является очень чувствительным термометром, позволяющим обнаружить разность температур даже порядка 0.5 0C. Вот почему без труда можно почувствовать, какая монета теплее остальных — ведь в руках зрителя она успела нагреться.

Чародей

***

Описанный выше фокус основан на теплопроводности — физическом свойстве тел передавать тепло. Разные материалы обладают неодинаковой теплопроводностью. Например, металлы, камни, бетон отличаются хорошей теплопроводностью, а дерево, стекло, асбест, полистирол плохие проводники тепла.

Это значит, что материалы первой группы на много быстрее и сильнее нагреваются за счет тепла, получаемого от окружающих тел. Вы сами попробуйте босиком встать на холодный металлический пол или рукой прикоснуться к металлической ручке чайника с кипящей водой. Бесспорно, если бы пол и ручка были деревянными, вы бы менее остро ощутили разность температур.

Строители и конструкторы должны обязательно учитывать теплопроводность применяемых материалов. Без этого трудно, например, подобрать такие теплоизоляционные материалы, чтобы стены зданий не промерзали зимой. И, наоборот, стержень паяльника должен изготовляться из такого материала, чтобы быстро нагреваться.

Кроме того, необходимо уметь подсчитывать теплоемкость материалов и коэффициент теплопроводности.

Учтите ребята, что знание свойств и законов теплопроводности и теплообмена пригодится любому инженеру и технику.

Фокус покус. Инертность

Что я недавно видел в цирке! На арене появилось два силача, один из них положил себе на живот большую тяжелую наковальню, а второй силач из всех сил начал бить в нее огромным молотом. Я от ужаса даже глаза закрыл, боялся, что человека раздавит. Но представьте себе, после десятка ударов молотком силач снял наковальню, а лежащий встал как ни в чем не бывало, и оба начали кланяться, а все кричали «Браво!» и «Ура! Молодцы!».

Когда мы возвращались из цирка, папа сказал, что именно эта огромная наковальня предохраняла артиста от ударов тяжелого молота.

- Наковальня с такой большой массой, - объяснил мне папа, - имеет также большую инертность. О ней ты узнаешь подробнее на уроках физики. Так вот, эта инертность, «состояние покоя», большой массы металла способствовала тому, что удары были как бы облегчены, не передавались телу лежащего силача. Попробуй ударить изо всех сил по большому лежащему на обочине дороги камню — он и не дрогнет, правда? В чем тут дело? Чем больше масса, тем больше инертность!

Дома я покажу тебе физический опыт, можешь назвать его фокусом, объясняемым тем же, что и цирковой номер двух силачей.

А вот опыт-фокус, который продемонстрировал папа Антека. Вы тоже можете проделать этот опыт и показать его своим друзьям.

Привяжите крепкую нитку к гире в 1 кг и повесьте ее на дверной ручке. Сделайте из проволоки крючок, привяжите к нему другой отрезок нитки, и прицепите крючок снизу к гире.

Спросите ребят, что произойдет, если привязать к нижней нитке еще одну килограммовую гирю: какая нитка оборвется — верхняя или нижняя?

- Оборвется верхняя — скажут ребята. - Ведь на ней в сумме будет висеть два килограмма, а на нижней — только один.

- Правильно, - скажете вы и зададите следующий вопрос. - А что произойдет, если вместо того, чтобы повесить дополнительную гирю, мы дернем за нижнюю нитку?

- Тоже оборвется верхняя, - хором ответят ребята, - ведь фактически ничего не изменится...

- Да? Вы уверены? Так смотрите же! - торжествующе скажете вы и сильным движением дернете вниз за нижнюю нитку... И оборвется нижняя нитка, а не верхняя, казалось бы больше нагруженная.

Ты понял в чем дело, читатель? Если сильным решительным движением дернуть за нижнюю нитку, масса гири и ее инертность предохранят верхнюю нитку, движение (ты ведь дернул за нижнюю) не передастся ей. Произошло тоже самое, что и в случае с наковальней, когда ее большая масса предохранила силача от ударов молота.

Царство вечной ночи

Косьцелиская долина — одна из красивейших долин Татр. Высоко, на фоне обрывистой известковой стены — черное, таинственное отверстие. Далее видно второе. Добраться к ним трудно: почти вертикальное восхождение; через несколько метров открывается вход в Мыльную пещеру. Еще глаза полны солнца и дневного света, а через минуту все погружается в непроницаемую темноту. Неопытные туристы делают несколько шагов вперед при свете горящей спички, но быстро возвращаются назад — в мир солнца. Пещера грозна и не любит незваных гостей; но все-таки ее тайны, преодолевая огромные препятствия, а зачастую подвергая свою жизнь опасности, открывают исследователи пещер — спелеологи. Интересен ли этот совершенно другой мир? Я не решаюсь спросить об этом спелеологов, выходящих из пещеры. У них усталые, красные от бессонных ночей глаза, заросшие лица. На голове — каски. Электрические головные лампочки, комбинезоны, альпинистские ботинки, длинные мешки со снаряжением, веревки, полная экипировка альпинистов. Люди грязные, мокрые, усталые. Но, уже выходя из пещеры, они знают, что вернуться в нее.

Как образуются пещеры? Отвечает на этот вопрос специальная наука, которая называется спелеологией. Образование пещер связано с химическим воздействием воды на легко растворяемые горные породы такие, как известняки, гипсы, соли. Вода вымывает имеющиеся в скалах щели, расширяет их и создает целые системы подземных помещений и коридоров, расположенных почти горизонтально или вертикально. Вода, подмывая пещерные коридоры, оказывает не только разрушающее действие. Созидательная работа ее заключается в образовании скальных натеков. Перед глазами спелеологов, вошедших в подземный зал, открывается сказочная картина: с потолка свешиваются длинные сосульки-сталактиты, имеющие разнообразные очертания и цвета. Со дна пещеры вверх вырастают сталагмиты, которые соединяясь со сталактитами, образуют длинную натечную колонну. Вода, стекающая по стенам пещеры, выравнивает ее, создавая так называемые натечные поливы, а на свисающих перегородках наблюдаются выступающие «ребра» или волнообразные «драпировки». Падающие капли воды вызывают появление на плоском дне коридоров мелких углублений, а в них — образование пещерных жемчужин.

Удивительна жизнь пещеры. Температура здесь почти постоянна и близка к среднегодовой температуре района расположения. Влажность воздуха равномерна и сравнительно высока. Сюда не проникают морозы, жара, ветер. Здесь царит вечная ночь. Поэтому растения, имеющиеся в пещерах, - незеленые. Зеленые растения можно встретить только вблизи входов в пещеру — там, куда проникает свет. В пещерах есть и животные. Некоторые из них полностью приспособились к подземной жизни, другие — пребывают здесь временно. Животные, находящиеся под землей постоянно, слепые, но зато имеют отлично развитые органы обоняния и осязания. Их тела — белого цвета. В пещерах встречаются ракообразные, насекомые, а в зимний период — паукообразные, летучие мыши, мыши и даже... медведи.

Если через пещеру не протекает река, то ее дно покрыто пещерными осадками. Это как бы книга, в которой записана вся история пещеры. Исследуя осадки, можно определить возраст пещеры, климатические условия, господствовавшие в продолжение всего периода ее существования, виды ранее живших здесь животных и растений. В осадках сохранились также следы пребывания в пещерах человека.

Изучение пещер — не простое дело. Чтобы нарисовать план пещеры, который необходим для всех дальнейших исследований, нужно проползти по узким щелям, взбираться по почти вертикальным, скользким и мокрым стенам, переправляться через подземные реки, переплывать через ледовые озера, быть постоянно бдительным, уметь отыскивать правильный путь в этом лабиринте коридоров, камер, залов и щелей. И все это нужно делать в абсолютной темноте, рассеиваемой направленным светом головной лампочки.

Одному человеку это не под силу.

Но результаты этого труда оказались необыкновенными. На территории Польши изучено и подробно описана около 1000 пещер. Самую большую протяженность имеет Чарна, пещера в Косьцелиской долине, (длина ее составляет 6 км в то время, как самая длинная в мире пещера Геллох в Швейцарии имеет около 74 км), а самая глубокая Снежная пещера расположена в долине Малой лонки (глубиной 640 м — сравните, ребята, самая глубокая пещера мира Гумффр Берке во Франции достигает 1000 м глубины).

Почти горизонтальное положение имеют коридоры Мыльной пещеры протяженностью свыше 1120 м. Морозная пещера, начало которой находится также в Косьцелиской долине, имеет электрическое освещение и доступна для массового туризма. Вблизи выхода из Морозной пещеры начинается вторая по величине пещера в Польше — Зимна — пещера длиной около 4 км. Доступна для туристов также пещера Дзюра.

На Краковско-Ченстоховской возвышенности, относящейся к юрскому периоду, открыто более 500 пещер. Большинство из них — небольшие по размерам. Главные скопления пещер находятся в окрестностях Кракова и Ойцова, а также Ченстоховы. Среди них наиболее известны Нетопежова пещера, Цемна, Локеткова, Збуйницка, Ольштыньска, Коралева. Каждая из них имеет свою историю и свои легенды.

В Свентокшыских горах есть пещеры на горе Кодзельна в Кельцах, Лаговская пещера под Лаговом. Сейчас подготавливается к допуску туристов пещера Рай около Хенчина.

Она заслуживает особого внимания, так как имеет сталактиты и сталагмиты исключительной красоты.

Пещеры можно встретить не только в известняковых породах. Над рекой Нидой расположены многочисленные, хотя и небольшие гипсовые пещеры.

Интереснейшей разновидностью пещер является Хрустальный грот в соляных копях в Величке. В пределах соленосных слоев под влиянием движений земной коры возникло среди скал натуральное вакуумное пространство. На его стенах в течение многих миллионов лет выкристаллизовались огромные кристаллы соли. Пещера была открыта во время горных работ, проводимых в копях, и представляет собой подземный заповедник. Ведутся специальные работы, чтобы сделать ее доступной для массового туризма. До сих пор посещать ее можно было по специальному разрешению, ведь каждое посещение вызывает повышение влажности воздуха и растворение этих красивейших кристаллов.

На Поморье около Пуцка находится небольшой грот в местности Меховая. Он образовался в песках и также подлежит охране как памятник природы.

Зачем люди посещают пещеры? Туристы — потому, что эти экскурсии производят огромное впечатление, для спелеологов познание пещер — это серьезная научная работа. При этом ведутся геологические, палеонтологические, гидрологические, ботанические, зоологические и химические исследования. Изучение пещер, особенно в тех странах, где их много, имеет также хозяйственное значение. Примером может служить Куба, где польские спелеологи обследовали пещеры с различных точек зрения — наряду с научными наблюдениями оценивалось, нельзя ли их использовать в качестве складов, туннелей сообщения, источников воды для пустынных окрестностей и, наконец, для добывания необычайно ценного натурального удобрения, образованного отходами летучих мышей — гуано. Пребывание людей в пещерах также является объектом научных наблюдений. Проверяются реакции человеческого организма на одиночество или многодневное групповое пребывание под землей в сочетании с организованным физическим усилием.

Таково наше краткое сообщение о пещерах. Посещая пещеры, нельзя забывать о том, что при отсутствии в них электрического освещения необходимо взять с собой электрический фонарик, а кроме того... свечку и сухие спички. Одеться нужно тепло. Не следует ходить ни в одиночку, ни слишком большими группами. Нужно всегда оставлять точную информацию о цели экскурсии и предполагаемой дате возвращения. И вести себя в соответствии с правилами охраны природы.

Польша относится к числу стран, в которых пещеры изучены очень хорошо. Все ли из них? На этот вопрос ответят в будущем ваши польские сверстники.

Электроника? Это не трудно. Конденсаторы

Начинающие электронщики представляют себе, что электрический ток течет по проводу, как вода по трубе. Они не совсем не правы: подобие — хотя и весьма отдаленное — между этими явлениями существует. Но если это так, то можно ли электрический ток задержать, хранить? Так, как, например, воду? Ведь можно стакан наполнить водой, вытекающей из крана, и оставить на потом? Да, можно. В электронике функцию емкостей электричества выполняют конденсаторы.

Конденсаторы применяют в электронных схемах так же часто, как резисторы. И так же как резисторы, конденсаторы очень разные.

Емкости их тоже разные: с очень малых (если оставить сравнение с водой, их можно назвать наперстками) до очень больших (соответствующих бассейнам или озерам). Определенной, хотя и очень условной точкой раздела может быть емкость значением 1 мкФ (одна микрофарада = 1.10-6. Фарада = одна миллионная часть единицы емкости). Все конденсаторы малой емкости имеют разную конструкцию.

По примененному изоляционному материалу их можно подразделить на керамические, танталовые, фольговые, бумажные и другие. Однако конденсаторы емкостью более 1 мкФ — преимущественно электролитические конденсаторы (изготовленные методом электролиза). Они характеризуются большой емкостью и сравнительно небольшими размерами. Основное свойство таких конденсаторов — полярность: у них есть положительный и отрицательный полюса. Положительный присоединяется к точке системы, в которой напряжение выше, а отрицательный — к той, где оно ниже. Все другие конденсаторы (емкостью менее 1 мкФ) обычно можно присоединять к системе произвольным способом.

Емкость конденсатора — это его основной параметр (так же, как резистанс у резисторов). Второе свойство — рабочее напряжение. Превышение его значения (то есть присоединение конденсатора к точкам схемы с большим перепадом напряжения) чаще всего вызывает пробой конденсатора. В типовых электронных схемах любители чаще всего используют очень низкие напряжения питания (в несколько, в крайнем случае — более десяти вольт). Так что опасность пробоя конденсатора появляется не слишком часто. Ведь, например, в системе, питаемой батареей 4.5 В (обычная плоская батарея), не может быть напряжений выше, чем напряжение батареи питания, может быть только ниже. Единственное исключение составляет так называемый преобразователь напряжения — система, специально предназначенная для выработки высокого напряжения, выше, чем напряжение питания. При этом следует помнить, что применение в схеме конденсатора с рабочим напряжением выше, чем это указано на схеме (если в составе деталей) не является ошибкой. Без всяких опасений можно, например, использовать электролитический конденсатор 100 мкФ/25 В вместо 100 мкФ/16 В. Более того, у конденсатора с более высоким рабочим напряжением в системе будут очень хорошие, мягкие условия работы. Избегнув перегрузки, он хорошо работает много лет. Но чаще всего он несколько больше по размерам, что для миниустройств имеет существенное значение.

Помимо того, что по своему исполнению конденсаторы очень разнородны, графический символ (используемый для вычерчивания схем) у них всегда один и тот же.

На практике бывают небольшие различия, особенно если схемы зарубежные. Но если вы увидите на рисунке две черточки рядом, знайте, что этот элемент есть конденсатор. Иногда вблизи его электродов (черточек) можно увидеть знак «+». Нетрудно догадаться: он указывает на положительный электрод электролитического конденсатора.

Что такое емкость сосуда или резервуара с водой, понятно каждому. Труднее представить себе электрическую емкость, то есть емкость конденсатора. Поэтому всем, у кого возникают сомнения, существует ли она, советуем самостоятельно провести следующий опыт. Поможет в этом следующий рисунок.

Схема составлена с помощью типовых условных графических символов (два из которых вы уже знаете). Рядом приведена вся схема так, как она выглядит в действительности. Подобную простую электронную схему без всяких затруднений составит даже начинающий электронщик. Соединять элементы по рисунку лучше всего пайкой. Комплектовка нужных элементов тоже не должна вызывать особых затруднений, поскольку они могут иметь известный разброс параметров, а именно:

• электролитический конденсатор 100-1000 мкФ/6 В (то есть может быть конденсатор с любым значением, содержащимся в пределах 100-1000 микрофарад; чаще всего встречаются значения 100, 220, 470 и 1000 мкФ, рабочее напряжение — 6 вольт и выше);
• резистор 470-1000 (от 470 до 1000 Ом; чаще всего встречаются значения 470, 560, 680, 820 и 1000, любая мощность);
• электролюминисцентный («светящийся») диод — любого типа;
• батарея 4.5 В (плоская, номинальное напряжение 4.5 вольта) или три любых элемента 1.5 В, соединенные последовательно.

Собирая схему, следует обратить внимание на полярность элементов. В случае батарей это просто: длинный вывод — минус, короткий — плюс. На электролитическом конденсаторе четко видно обозначение по крайней мере одного из полюсов (чаще всего отрицательного). Очевидно, что резистор включается любым способом: его выводы всегда одноименны. Диод же светится только тогда, когда к его аноду (так называется один из его электродов) приложено более высокое напряжение, чем к катоду (так называется второй электрод). Когда на диоде обозначений нет, правильное включение находят опытным путем. Если диод, присоединенный через резистор к полюсу батареи не горит, следует поменять местами его выводы.

Чтобы установить, есть ли определенная электрическая емкость электролитического конденсатора, следует дотронуться его положительным выводом до полюса батареи. Таким образом конденсатор заряжается определенным количеством электролитической энергии, которая поступает внутрь его. Если затем приложить тот же вывод к схеме резистор-диод, легко заметить, что он короткое время светиться. Именно энергия, хранимая внутри конденсатора, вызывает вспышку диода. Вспышка длится тем дольше, чем больше емкость конденсатора. Этот опыт можно несколько раз повторить, не причиняя никакого вреда элементам схемы. Кроме того, заинтересовавшиеся опытом могут заменить электролитический конденсатор другим — большей емкости, чтобы самим проверить, действительно ли время свечения диода связано с емкостью конденсатора.

Сделав этот простой, но очень интересный опыт, легко убедиться, что конденсатор — это сборник, в котором хранится определенное количество электроэнергии — тем больше, чем больше его емкость.

К.В.

Электроника? Это не трудно. Резисторы

Не правда ли, электроникой сейчас никого не удивишь. Она в каждом доме. Поэтому неудивительно и то, что с малых лет многие начинают интересоваться электроникой. В таком случае чаще всего вы стараетесь построить какое-либо более или менее сложное устройство, пользуясь описаниями конструкций, публикуемых в частности в нашем журнале. Но первые попытки редко принося хорошие результаты. Этому не следует удивляться, поскольку монтаж простой электронной схемы (даже по самому точному описанию) совсем не прост. Ведь вы монтируете устройство, часто не понимая многое их того, о чем говорится в описании. Более того, бывает, что вы не разбираетесь в деталях, нужных для сборки. Поэтому не можете их скомплектовать, оценить качество, при надобности заменить на подходящие.

А ведь электроника совсем не трудная. Правда. Все электронные устройства, даже самые большие, всегда составлены из простых элементов. Их существует всего несколько видов. Они лишь соединяются между собой по разным схемам. Именно поэтому работают один раз так, а другой раз иначе — в зависимости от намерений конструктора. Но это еще не все: большие электронные устройства составляются их многих маленьких, основных схем. Так, как из деревянных кубиков: часто их одинаковых кирпичиков можно построить даже огромный, великолепный дворец.

Так что, электроника проста? Знаю, что вы мне не верите. И особенно не верят те, кто брал в руки какую-либо книгу по электронике и не преодолел даже одной страницы. Но, вопреки видимости, электроника действительно не трудная, особенно если о ней говорить просто и доступно. Так, чтобы каждый мог понять.

Именно с этой целью я подготовил для вас упрощенный курс электроники. Упрощенный, но позволяющий знать элементы электроники и ее простые, основные схемы. Эти схемы мы представим похожими на типовые кубики, их которых будем составлять более сложные устройства, например, компьютер. Или такие, которые подскажет нам фантазия, поскольку кубики соединять между собой незатруднительно — с помощью разъемов. Плохая (не логическая) схема, разумеется, не будет работать, а составленная правильно "сыграет" тот-час же. При этом не нужно опасаться никаких повреждений, поскольку кубики — как вы убедитесь сами — задуманы так, что даже неправильная их сборка не может им повредить.

Всех заинтересованных в знакомстве с электроникой, приглашаю на наши встречи.

Резисторы

Электрический ток легко проходит через все металлы. Именно поэтому кабели и провода чаще всего делают из меди, которая представляет собой один из лучших проводников тока. В электронных же схемах почти всегда нужны элементы с противоположным свойством. Их задача — затруднять прохождение тока, оказывать ему известное сопротивление. Поэтому такие элементы ранее и называли сопротивлениями. В настоящее время в технике употребляется другое название — резисторы.

Для нужд электроники производят резисторы разных типов. На рисунке показаны самые ходовые из них, те, с какими чаще всего имеют дело на практике. У всех резисторов по два вывода, предназначенных для соединения — чаще всего пайкой — с другими элементами схемы.

Нетрудно заметить, что показанные на рисунке резисторы разные по величине. Это связано с одним их основных их качеств, так называемой мощностью потерь. Ток, проходя через резистор, нагревает его. Подобным образом нагревается специально созданный для этой цели электронагреватель. Чтобы повышенная температура не повредила резистор, у него должны быть соответствующие размеры, обеспечивающие ему лучшее охлаждение. Так что — это следует запомнить — резисторы больших размеров имеют большую номинальную мощность, а малые — меньшую. Под номинальной мощностью подразумевается величина мощности резистора, которую на практике не следует превышать: резистор перегорит. Если же в схеме он нагружен током, значительно меньшим, чем допускаемый, беспокоиться нечего. При этом он остается холодным и сможет служить много, много лет.

Мощность резистора легко определить (по крайней мере грубо по его размерам — прямо на глаз. Но как узнать, каково значение его резистанса? Здесь не поможет даже самый лучший глаз, поскольку резистанс не виден. Разумеется, что его можно измерить соответствующим прибором, но для удобства он указывается. Существуют два способа обозначения:

• значение резистанса и номинальная мощность резистора печатаются на его корпусе (если для этого достаточны размеры элемента). Пример: 1000/2 Вт. Такая надпись обозначает, что значение резистанса 1000 (тысяча Ом = тысяча единиц резистанса), а номинальная мощность — 2 Вт (два ватта — две единицы мощности);
• значение резистанса обозначают с помощью цветного кода. Эту систему применяют прежде всего к резисторам малых размеров. Она очень практична. Три цветные точки кода, нанесенные на корпус резистора, прочнее, они не стираются так быстро, как надписи. А вот что они обозначают.

Первая точка, та, которая находится вблизи одного из выходов. Ее цвет — это первая значащая цифра. Цвет второй точки указывает значение второй значащей цифры, а цвет третьей — число нулей, следующих за этими двумя цифрами.

Значение цветов

Примеры:

• на резистор нанесены три точки: коричневая, черная и оранжевая. Расчет: коричневая — 1, черная — 0, оранжевая — 000. Таким образом, это резистор 10000 (десять тысяч Ом = 10 КОм);
• на резисторе видны три красные точки. Расчет: красная — 2, красная — 2, красная — 00. Это резистор 2200 (2200 Ом = 2.2 КОм = 2.2 тысячи единиц резистанса).

Числа, обозначающие значение резистанса, кажутся странными: 33, 47, 68 и т.п. (с определенным числом нулей), нет привычных круглых значений: 30, 60, 80 и т.п. Отсюда следует, что выпускаются только резисторы с определенными избранными значениями, которые — с учетом точности изготовления ("разброса резистанса") - достаточны. В таблице приведены типовые резистансы элементов, выпускаемых с разной точностью.

Выпускаются также резисторы с большой точностью изготовления (5, 2 и даже 1%), но в любительской практике применять их нет необходимости.

Наряду с описанными типовыми резисторами, существуют и часто применяются переменные, регулируемые резисторы. Их внешний вид показан на рисунке.

Они изготовлены так, что по дорожке соответствующего резистанса можно перемещать ползун. Он вводит в цепь большую или меньшую часть дорожки, содержащуюся между используемым выводом и ползуном. Однако переменные резисторы используются прежде всего в качестве потенциометров, то есть делителей напряжения (с подвижного ползуна можно получить произвольно выбранную часть напряжения, характерного для участка между неподвижными выводами резистора). Типичный пример применения такого резистора — регулятор громкости в радиоприемнике.

На схемах электронного устройств, как правило, стоят условные графические символы, свои для разных элементов. Ведь вычерчивает их в натуральном виде было был слишком сложным. Графические символы резисторов показаны на рисунке.

Стало быть, если вы увидите на схеме прямоугольник (с двумя выводами), знайте, что это и есть известный вам резистор.

В.К.

Электроника? Это не трудно. Трансформаторы

Резисторы и конденсаторы применяются в любой электронной аппаратуре. Поэтому специализированные заводы выпускают их в таком количестве и в таком широком ассортименте, чтобы удовлетворить все потребности, в том числе радиолюбителей, которые покупают нужные им детали в магазинах. Но никто не производит в запас компоненты третьего рода — катушки. Причем не потому, что их нужно значительно меньше. Дело прежде всего в том, что катушки проектируются индивидуально, для конкретного, изготовляемого в данный момент устройства. Например, завод радиоприемников получает нужные ему резисторы и конденсаторы со специализированных заводов, а катушки делает собственными силами.

В подобной ситуации находятся радиолюбители. Резисторы и конденсаторы они покупают в магазинах, а катушки преимущественно изготовляют сами. Преимущественно, поскольку иногда можно использовать в собираемом устройстве готовое изделие (в виде запасной части к конкретному устройству, например, радиоприемнику). Так что в описании конструкции, предназначенном для любителей, приводится способ самостоятельного изготовления катушки (число витков, размеры и вид провода, форма корпуса и т.п.) или торговое название компонента (например, длинноволновая катушка входной цепи радиоприемника типа... и т.п.).

В общем это сложное дело. Не лучше ли было бы определять катушки так же, как резисторы и конденсаторы? Например, указывать значение... Вот именно: значение чего? Характерное свойство катушки — индуктивность (отсюда часто встречающийся термин: индукционная катушка). Единицей индуктивности является генри (Г). Это весьма большая единица, поэтому в практике часто употребляют ее производные:

• миллигенри (1 мГ = 1*10-3 Г = одна тысячная часть генри),
• микрогенри (1 мкГ = 1*10-6 Г = одна миллионная часть генри).

Это теория. Понять ее нетрудно. Значительно более сложно измерение индуктивности катушки. Для начинающего любителя это невыполнимая задача. Не очень-то просто даже установить наличие и продемонстрировать существование индуктивности. По этим причинам любители воспроизводят (по возможности точно) катушки по данным, содержащимся в описании. Но даже профессиональные электронщики очень часто приводят (например, в технической документации) не цифровое значение индуктивности, а чертеж катушки и данные, необходимые для ее точного изготовления. Это менее удобно, но зато точнее и надежнее. Еще и потому, что одно и то же значение индуктивности могут иметь две по-разному сделанные катушки.

На рисунке приведены примеры катушек разного типа.

Левая — это типичная коротковолновая катушка. Такие катушки применяют, например, в радиоприемниках (на диапазоне коротких волн). Глядя на рисунок можно догадаться, что катушки изготовлены из довольно толстой проволоки. У катушки нет никакого корпуса, толстая проволока сама хорошо держится. Для этой цели берут медный провод с высокой электропроводимостью. Посередине показана катушка со значительно большим числом витков, намотанных на корпус из изоляционного материала. Подобные катушки применяются в радиоприемниках на диапазоне средних волн. Правая катушка со множеством витков намотана на корпус из пластмассы. Внутри корпуса находится ферритовый сердечник (изготовленный из очень тонкого порошка железа). Поворачивая его отверткой, можно в известных пределах, (порядка ±20%) изменять индуктивность катушки, что используют при настройке цепей аппаратуры.

По-другому выглядят катушки радиоприемников с ферритовой антенной.

На ферритовый стержень в несколько сантиметров намотаны две катушки: с меньшим (для средних волн) и большим (для длинных волн) числом витков. Подобные катушки, как правило, применяются в портативных радиоприемниках небольших размеров.

Катушки, показанные на рисунках выше, применяются в так называемых резонансных цепях для взаимодействия с подобранными соответствующим образом конденсаторами. Значительно реже катушки представляют собой самостоятельное изделие, их тогда называют дросселями. На рисунке показан дроссель, изготовленный в виде катушки, намотанной на резистор довольно большого значения. Дроссели такого рода встречаются, например, в телевизионном приемнике.

Совершенно иную группу катушек составляют индуктивные элементы, применяемые в диапазоне низких частот. Внутри обмоток всегда есть сердечник, состоящий из тонких листов (профильных изделий, вырезанных из листовой трансформаторной стали). Такие катушки чаще всего выполняют функции дросселей в цепях низкой частоты, прежде всего в схемах, которые питают аппаратуру выпрямленным током, потребляемым от осветительной сети. Как правило, подобные дроссели имеют большие размеры и значительную массу. На рисунке показан графический символ такой катушки.

Черточка над символом обмотки обозначает стальной сердечник. Рядом показан внешний вид типового дросселя низкой частоты.

Катушки всех видов применяются не только «в одиночку». Две взаимодействующие катушки (специалисты говорят: сопряженные) образуют трансформатор.

Электрические сигналы, подаваемые на одну из обмоток (называемую первичной, передаются на вторую — вторичную) по магнитоводу. Для высоких (радио) частот магнитоводом служит воздух или феррит, а для низких частот — сердечник из листовой трансформаторной стали. Причем в любом случае соблюдается принцип «передаточного отношения трансформатора». На практике это означает, что напряжение, появляющееся во вторичной обмотке, определяет число ее витков. Если оно такое же, как в первичной обмотке, напряжение того же значения. Большее число витков дает большее напряжение, а меньшее — более низкое.

Всем, кто одолел сложности катушек, дросселей и трансформаторов полагается награда. Именно им адресован очень интересный опыт, который позволяет наблюдать действие индуктивности.

Для опыта потребуются:

• какая-либо катушка со значительной индуктивностью (например, дроссель со стальным сердечником, трансформатор не миниатюрных размеров),
• стартер для газосветной лампы (все равно какой, годится даже испорченный),
• батарея 4.5 В (плоская).

Стартер нужно разобрать. Для этого отверткой отгибают зацепы алюминиевого корпуса и вынимают его содержимое. Это небольшая неоновая лампочка с небольшим, присоединенным параллельно, конденсатором. Неоновая лампочка (называемая также газосветным индикатором) загорится оранжево-розовым светом, если к ее электродам подведено напряжение не менее 70-100 В. Поэтому неудивительно, что батарея 4.5 В, присоединенная к ее выводам, лампочку не зажжет (a). Не меняет дела и включение последовательно с батареей большой индуктивности (дросселя, обмотки сетевого трансформатора или измерительного трансформатора). Неоновая лампочка тоже не загорится (b). А теперь самая интересная часть опыта: острием отвертки закоротите электроды неоновой лампочки (c) и...? Разумеется, ничего не происходит, поскольку лампочка закорочена. Зато в момент размыкания выводов (d) она вспыхивает. «Зажигание» неоновой лампочки с помощью отвертки можно повторять многократно.

Не правда ли, весьма странное явление? В чем же дело? Лампочка загорается благодаря высокой индуктивности дросселя (трансформатора). Это значит, что в момент, когда через дроссель перестает проходить ток (ведь он течет, когда неоновая лампочка закорочена), с его обмотки «соскакивает» импульс весьма высокого напряжения. Во всяком случае значительно выше напряжения 4.5 В, питающего систему. Откуда берется энергия? Она накапливается в магнитном поле дросселя, возникающем в результате прохождения тока через его обмотку. Когда ток перестает идти, магнитное поле резко исчезает, а накопленная энергия разряжается внутри лампочки.

Следовательно, энергия может храниться не только в конденсаторе. И катушка накапливает известное количество энергии. Но собирает ее не так, как конденсатор — внутри, а снаружи — вокруг своей обмотки. Интересно, правда?

К.В.

Электронный сторож

Электронные устройства широко применяются в системах сигнализации и автоматизации. Мы хотим познакомить вас, ребята, с одним из простейших примеров возможного применения электронного устройства. Модель такого устройства смогут собрать даже неопытные, начинающие, радиолюбители. Наш "электронный сторож" (так мы решили его назвать) будет сигнализировать о появлении званных или незванных гостей в помещении на определенной территории.

Принципиальная схема "сторожа" показана на рисунке 1. Кроме того, на рисунке 2 приводится пробная монтажная схема, на которой все детали такие же, как они выглядят в действительности.

Какова система работы "электронного сторожа"? Когда цепь датчика замкнута, ток не течет через лампочку. Лампочка не горит. В случае размыкания цепи датчика в цепи транзистора появляется ток, и лампочка, находящаяся в той же цепи, загорится.

Датчик может быть различного вида: тонкая проволочка (например, от обмотки перегоревшего трансформатора), незаметно развешенная над или перед дверью, или же длинный медный провод, окружающий охраняемую "сторожем" территорию. Можно тоже установить соответствующий контакт в двери, размыкающийся при её открывании. Впрочем, тип датчика придумайте сами. Провода в цепи датчика практически могут быть любой длины. Лишь в том случае, если применен датчик в виде провода, окружающего большую территорию, нужно учесть, что для провода диаметром примерно в 0,20— 0,25 мм длина не должна превышать 200—300 метров, а если провод еще тоньше, — 100—200 метров.

Какие нам понадобятся детали:

• Т — транзистор типа П15,
• Z — миниатюрная лампочка 2,5 в/0,1 а,
• R — резистор 2—10 ком/0,25 вт,
• С — датчик (как в описании или собственной конструкции),
• В — батарея 4,5 в.

Величину резистора нужно подобрать опытным путем так, чтобы при разомкнутой цепи датчика лампочка светила довольно ярко. Пользоваться рекомендуем только такой лампочкой, на цоколе которой имеются надписи: 2,5 в/0,1 а. Применять иные лампочки не советуем, так как это грозит повреждением (перегревом) транзистора.

В "бодрствующем" состоянии наш электронный сторож потребляет от батареи очень мало тока. Поэтому одной батареи достаточно на долгое время. Батарею можно и не выключать, но при этом следует следить за тем, чтобы цепь датчика была замкнута. Монтаж, размещение деталей и другие возможные варианты не влияют на работу устройства. Всё это сделать вы можете по своему усмотрению, а, кроме того, каждый из вас может внести свои изменения в схему, улучшающие работу необычного сторожа.

Конрад Видельский

Янтарь — золото севера

«Всемогущим был Владыка Моря, Земли и Неба. И была у него красавица — дочь Юрата. Она жила в изумительном янтарном дворце на дне Балтийского моря. В один прекрасный день влюбилась Юрата в бедного рыбака. Могучий Владыка рассердился на свою дочь и в порыве гнева вдребезги разбил подводный дворец.

И с тех пор куски янтаря лежат на дне моря, а волны время от времени выбрасывают их на берег...»

- Ведь это легенда.

- Да, это одна из многочисленных легенд об образовании янтаря.

- А как было на самом деле?

- Правда, пожалуй, еще интереснее. Давным-давно, в эпоху эоцена (так геологи называют эпоху, существовавшую примерно 38-54 миллиона лет назад) на месте Балтийского моря и Скандинавского полуострова высились горы, покрытые густыми влажными лесами. Вверху и на северных склонах росли высокоствольные хвойные деревья и дубы, а ниже, в долинах — лиственные, в том числе характерные для субтропиков пальмы и лавры. Хвойные деревья, вероятно, были больны, так как выделяли большое количество смолы. Ребята, вы, наверное, видели, как реагирует сосна на различные повреждения. Из «раны» такого дерева вытекает смола. Аналогично реагировали и деревья, росшие многие миллионы лет тому назад. Сильные бури, ломающие ветви деревьев, порывистые ветры, молнии, различные вредители — трудно было уберечься от ран. Вытекшая смола попадала на мелкие семена, иголки, пылинки, на насекомых, перья птиц, мхи, лишайники и грибы. Сейчас эти включения в застывшей смоле помогают ученым воссоздать растительный покров и животных мир «янтарного» леса.

Затвердевшую ископаемую смолу хвойных деревьев славяне назвали янтарем. Раньше этот красивый камень называли «золотом Севера», «солнечным камнем», «славянским золотом».

Каждый из вас, ребята, знает, как выглядит янтарь. Наверное, у многих дома имеются ювелирные украшения из этого золотистого камня. Иногда можно встретить матовый янтарь молочного цвета, иной раз он имеет бурый, красноватый и даже черный оттенок. Встречаются также прозрачные разновидности янтаря. Твердость «солнечного камня» 2-2.5, т.е. он легко обрабатывается. Его удельный вес равен 1.05-1.1 г/см3, поэтому он тонет в пресной воде, а в соленой — всплывает на поверхность. Если мы потрем кусочек янтаря рукой или сукном, то он наэлектризуется и начнет притягивать мелко нарезанные кусочки бумаги. Янтарь горит светлым пламенем, выделяя приятный смолистый запах. Он обладает малой теплопроводностью, поэтому употребляется как изолятор. Камень растворяется только в скипидаре и нагретом спирте. Химическая формула янтаря — C10H16O, т.е. он состоит из углерода (79%), водорода (11%) и кислорода (10%), содержит также незначительные примеси серы, золы и янтарной кислоты.

Давайте познакомимся, как производится эксплуатация месторождений янтаря. Прежде всего необходимо отметить, что до сих пор неизвестны первичные месторождения, все открытые залежи относятся ко вторичным месторождениям. Безусловно, это связано с особенностями образования янтаря. Со склонов гор, покрытых янтарным лесом, текли быстрые потоки, несущие кусочки смолы. Многочисленные потоки впадали в реку, устье которой находилось около Гданьска. Вот почему крупнейшие месторождения янтаря встречаются на побережье Балтийского моря: в СССР, Германии, Польше и Дании. В Польше открыты также «внутренние» месторождения в районе Остроленки, Полтуска и Пшесныша, а в СССР — близ Киева.

Янтарь, добытый из земли, совсем не похож на янтарь, так как покрыт оболочкой, называемой «рубашкой», «корой» или «скорлупой». А вот камни, выловленные из морской воды, очень чистые, поэтому их называют «голыми». Со дна моря янтарь добывают несколькими способами. Самый простой из них — собирание. Если вы отдыхали на Рижском взморье, то, может быть, видели, как после шторма люди собирали янтарь на берегу. Почему после шторма? А потому, что в мелководных отложениях Балтийского моря, в так называемой голубой земле, содержатся комочки янтаря. Во время шторма волны вымывают их и выбрасывают на берег. Найденные образцы бывают разных размеров: от маленьких зерен до крупных комов весом в несколько килограммов. Самый большой кусок, найденный в Польше, весил 10 кг. Гораздо лучшие результаты дает черпание — вылавливание янтаря с помощью специальных сеток. Иногда для поисков янтаря используют длинные шесты, которыми «прощупывают» морское дно. Сдвинутые с места кусочки выплывают на поверхность.

Изредка янтарь с дна морского вылавливают водолазы, а в отдельных случаях грунт вынимают землечерпалками.

Разработка янтарных месторождений на суше ведется обычными методами. Крупнейший в мире комбинат по промышленной добыче и переработке янтаря находится в поселке Янтарный (Калининградская область, СССР).

Некогда балтийский янтарь был собственностью прусских князей, позднее право собирания и добычи янтаря получил Тевтонский орден, а в XIV веке он разрешил собирать «солнечный камень» гданьским рыбакам. Еще позднее это право получил монастырь в Оливе. На территории, прилегающей к Гданьску, право пользоваться «золотом Севера» польские короли разрешили городским властям. Король Казимир Ягеллончик отменил в Польше монополию на пользование янтарем, в Пруссии она сохранилась до 1836 года. За кражу или контрабанду янтаря наказывали строго, вплоть до смертной казни.
Изучая летописи и материалы археологических раскопок, можно проследить историю добычи и использования «солнечного камня», а также торговли им. Древние янтарные украшения были широко распространены уже в эпоху неолита, в бронзовом и железных веках. Они были найдены в египетских, вавилонских и микенских гробницах. В X в. до н.э. Был проложен известный «янтарный тракт», ведущий от побережья Адрического моря через современную Венгрию, Моравию, Силезию, вдоль Просны и Вислы. По этому тракту путешествовали многочисленные купцы, скупая у славян «золото Севера» и продавая его на юге.

На своем пути они встречали не одно препятствие, но ведь торговля янтарем давала большие доходы. В те времена этот камень очень ценился. В Римской империи даже самая маленькая фигурка из янтаря стоила дороже, чем молодой здоровый раб. Янтарь заменяли на соль, оружие, изделия из бронзы и золота. В средние века спрос на янтарные изделия несколько снизился, но в XVII веке янтарь снова становится очень модным. Из него делают посуду, шкатулки, пудреницы, подсвечники, табакерки, гребни, броши, бусы, трубки, рамки.

Янтарь применяется для отделки мебели и целых комнат (например, янтарная комната в Екатерининском дворце в Царском Селе), из него укладывают различные мозаики и высекают скульптуры.

Издавна люди приписывали янтарю сверхъестественные, чудодейственные свойства. Они считали, например, что он исцеляет больных и оберегает от опасностей. Янтарь употребляли как ладан при богослужениях во время различных обрядов.

А сегодня? Лишившись своей «чудодейственной» силы, этот красивый камень по-прежнему ценится и широко применяется для ювелирных украшений.

Зофья Фибих