ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ


Ведущий С. Н. Зигуненко


По следам сенсаций

ЗАЧЕМ В МЕТРО САМОЛЕТ?

Довелось услышать об одном занятном проекте Говорят, швейцарцы хотят проложить сквозь Альпы сеть тоннелей, по которым начнут курсировать скоростные поезда на магнитной подушке. Известны ли вам какие-нибудь подробности этой затеи?

Н. К. Коромыслов, г. Пермь


Идея эта давняя. Первые проекты «вселенского метро» начали публиковаться еще в 80-е годы XIX века. Но лишь недавно разработки эти из полуфантастических идей начали принимать очертания реального проекта.

Из Петербурга в Москву и сразу обратно…

В одном из изданий «Занимательной физики» Я. Перельман упоминает о попавшей ему на глаза брошюре «Самокатная подземная железная дорога между Санкт-Петербургом и Москвой». А. Родных — автор этого «фантастического романа в трех главах, да и то неоконченных» — предлагал парадоксальную и тем не менее вполне логичную с точки зрения физики идею.

Между двумя столицами прорывается тоннель, пересекающий земную сферу по хорде. Поскольку середина тоннеля ближе к центру Земли, чем вход и выход, вагон силой земного тяготения сначала втягивается в тоннель, непрерывно ускоряясь. Докатившись до середины, вагон достигнет скорости, достаточной для того, чтобы с разбегу домчаться до конечной станции, постепенно замедляясь. После остановки и перегрузки он готов совершить обратный рейс. Причем время, затрачиваемое на один перегон, и сегодня кажется фантастическим — всего 42 минуты 11 секунд!

Дальнейшие исследования выявили любопытную особенность подобных самокатных дорог — время, проведенное в пути, не зависит от его длины. Путешествие из Москвы во Владивосток, в Нью-Йорк или в Мельбурн продолжаются одно и то же время — те же 42 минуты 11 секунд. И на эти рекордные по скорости путешествия не требуется в принципе ни грамма топлива. Ведь для движения используется потенциальная энергия, которой обладает любое тело, лежащее на поверхности Земли и удаленное от ее центра на 6300 км.

Полет в магнитном поле

Впрочем, дотошные инженеры подсчитали: сопротивление воздуха и трение колес сводят на нет все теоретические преимущества гравитационного транспорта. И до тех пор, пока не удастся устранить эти досадные помехи, самокатные дороги будут оставаться не более чем забавными мысленными экспериментами…

Однако космические полеты подсказали идеальный метод снижения аэродинамического сопротивления; тоннель, в котором движется поезд, следует сделать герметичным и откачать из него воздух. Потери же на трение стального колеса на шарикоподшипниках, катящегося по стальному рельсу, хоть и невелики, но тоже могут быть изничтожены при переводе состава на магнитную подвеску.

Говорят, первым такую подвеску предложил в 20-е годы прошлого века советский физик Б. Вейнберг. Правда, он использовал не взаимное отталкивание одноименных полюсов магнита — именно на таком принципе магнитной левитации основаны современные проекты, — а использовал свойство магнита притягивать к себе любую железную конструкцию. Для этого вдоль верхней части медной трубы, из которой выкачан воздух, он предлагал устанавливать через определенные промежутки мощные электромагниты. Они по очереди притягивают себе движущийся вдоль трубы вагон и не дают ему упасть. Причем поскольку недвижный вагон просто притянется к ближайшему электромагниту, его следует предварительно разогнать до такой скорости, чтобы он, двигаясь по инерции, не успевал «прилипнуть» к магниту.

По мысли Вейнберга, разгон следует производить в мощном соленоиде, в который вагон втягивается, как сердечник в катушку, и дальше мчится вдоль трубы по волнистой траектории до тормозного соленоида станции назначения.

Проект тем более любопытен, что электромагниты можно в принципе заменить очень сильными постоянными, сведя к минимуму затраты энергии. Кстати, сам Вейнберг видел основное препятствие для реализации его идеи не в расходе электроэнергии, а в большой стоимости… медной трубы. Но сегодня медь вполне может быть заменена сверхпрочным бетоном, стеклопластиком или иным материалом с нужными электрическими и магнитными свойствами.

Разработка Вейнберга, к сожалению, так и осталась на бумаге. Зато вот бельгиец Башле дошел до того, что соорудил действующую модель и продемонстрировал действенность подобной идеи на практике. Его разработка состояла из длинного ряда металлических колонн с укрепленными сверху соленоидами. На них неподвижно лежал алюминиевый 50-килограммовый вагончик. Стоило включить переменный ток, как вагончик всплывал и повисал над соленоидами. Потом бегущее магнитное поле разгоняло его до 500 км/ч.

Говорят в принципе скорость можно было поднять еще, но тут уж ощутимо мешало сопротивление воздуха. Кроме того, немало энергии затрачивалось на нагрев вагончика токами Фуко, рассеивалось в обмотках катушек. В общем, проект нуждался в двух коренных улучшениях. Во-первых, из транспортного тоннеля следовало выкачать воздух. Во-вторых, применять в обмотках катушек сверхпроводящие материалы, о которых во времена Башле никто еще и слыхом не слыхивал.

Так что и эта перспективная разработка отправилась в архив. Но о ней, как оказалось, не забыли.

На очереди — «Еврометро»

Помните, несколько лет тому назад прошел первый поезд по тоннелю, проложенному под проливом Ла-Манш. Ныне рейсы под землей и под водой из Францию в Англию и обратно стали регулярными. Их не прервал надолго даже пожар, случившийся в одном из составов.

И в скором времени это будет не единственная подземная международная линия. Предполагается, что через 20 лет начнет действовать междугородное (и международное) метро, первая линия которого свяжет аэропорты Женевы и Лиона. Оно будет устроено примерно так. На расстоянии 25 метров друг от друга и на глубине от 60 до 300 метров проложат два тоннеля. По каждому из них поезда будут ходить только в одну сторону.

Остановки метро сделают в центрах крупных городов, у аэропортов и других крупных транспортных центров. Очень важно, чтобы новый транспорт хорошо «стыковался» с другими, более привычными средствами передвижения.

Станции будут состоять из двух уровней — надземного и подземного. Наверху все будет выглядеть привычно, как на обычном вокзале: билетные кассы, зал ожидания, при необходимости помещения контроля и досмотра. Вниз пассажиров отправят лифты. Останется только пройти по тоннелю-шлюзу, и вот вы уже с комфортом и головокружительной скоростью летите к месту назначения.

В некоторых местах тоннели будут соединяться специальными проходами, от которых наверх пойдут шахты. Первоначально эти шахты используют для прокладки тоннелей. Потом через них под землю будет подаваться электричество.

Как избежать беды?

Все это очень хорошо. Однако подземный тоннель, замкнутое пространство с откачанным воздухом — не очень дружелюбная среда для человека. Что будет, например, если по какой-нибудь причине отключится электричество? Ведь тогда электромагниты перестанут действовать, то падение поезда на колею, пусть даже с высоты 2 сантиметра (именно такова высота магнитной подвески), но на скорости 700 км/ч, может привести к трагическим последствиям.

Конструкторы подземного метро уверяют, что ничего такого не произойдет. Они учли опыт своих коллег, строивших трассу под Ла-Маншем. Во-первых, даже при резком отключении электричества притягивающая сила магнитов станет убывать постепенно. Ну а во-вторых, поезд соприкоснется с металлом специальными тормозными пластинками с тефлоновым покрытием, уменьшающим трение.

Что же касается пожара, то огонь в самом тоннеле вряд ли разгорится — здесь мало воздуха, а значит, и кислорода. А без кислорода горение невозможно. Но если пламя займется внутри состава? В этом случае автоматика остановит поезд, и у пассажиров будет возможность покинуть горящие вагоны — под ними в тоннеле останется большое пространство, куда вполне можно вылезти. Пройдя пешком по тоннелю не более 7 км, пассажиры обязательно найдут аварийный выход. А чтобы спасшиеся от огня не задохнулись, специальные насосы начнут закачивать под землю воздух.

Летайте… тоннелями?!

И проект «Еврометро» — не единственный. Японская строительная компания «Фудзита» решила проложить тоннель между Токио и Осакой, крупнейшими промышленными центрами Страны восходящего солнца. По идее, 400-километровый тоннель будет иметь три яруса. Один предполагается использовать для движения поездов на магнитной подушке. А вот по двум другим будут… летать самолеты (на каждом ярусе в одном направлении, чтобы не было столкновений)!

Ширина тоннеля — 50–60 м — вполне достаточна, чтобы в нем поместился настоящий авиалайнер. Да только не врежется ли он в стену тоннеля?.. Чтобы этого не произошло на самом деле, летательный аппарат, названный геопланом, основательно переделывается. По существу, он будет представлять собой экранолет — аппарат, способный двигаться на высоте 1–2 м над подстилающей поверхностью, опираясь на уплотненный быстрым движением слой воздуха. Такая воздушная подушка автоматически корректирует высоту полета: поднявшись чуть выше, аппарат тотчас «проваливается», поскольку слой воздуха становится разреженнее. Ну а опуститься ниже определенного предела ему не позволяет увеличивающееся сопротивление воздушной подушки. Плюс к тому автоматическая система навигации, которая заодно не даст геоплану врезаться и в стенку.

Закладка тоннеля мыслится на глубине 50 м; так что, он будет надежно защищен от сейсмических воздействий. Конечно, на такой глубине, да еще и при столь небольшой длине тоннеля земное тяготение еще нельзя использовать в качестве движущей силы. Поэтому геоплан станет разгоняться турбовинтовым двигателем. До скорости 300 км/ч воздушный лайнер будет скользить по специальной эстакаде, подобно суперэкспрессу на магнитной подушке. А превысив этот рубеж, он оторвется от полотна и продолжит путь в полете.

По оценкам, строительство одного 400-местного геоплана обойдется в 15 миллиардов иен, а на сооружение трассы понадобится почти 30 триллионов! Однако колоссальные расходы никого, похоже, особо не пугают. Ведь быстрота, с которой можно преодолеть расстояние между двумя городами — всего за 50 минут! — привлечет к новому виду транспорта множество пассажиров и затраты быстро окупятся.

Удачное же воплощение проекта, в свою очередь, возможно, подтолкнет к осуществлению и другие, пока еще фантастические замыслы.

Из пушки, но не на Луну

Основой этого проекта в свое время послужил известный роман Жюля Верна. Только современные инженеры, конечно, понимают: силы пороха не хватит, чтобы забросить ядро-капсулу не то что на Луну, но даже на околоземную орбиту.

Тем не менее по словам доктора технических наук Б. А. Осадина в скором будущем таким образом можно будет переправлять сверхсрочные грузы, скажем, из Москвы на Камчатку, в США или в Австралию всего за какой-нибудь час. Для этого нужно будет лишь упаковать посылку в длинный цилиндрический контейнер и отвезти на станцию отправки. Там его помещают в некий снаряд, который вводят в канал электроускорительногого устройства. Полминуты разгона до скорости, близкой к первой космической, несколько десятков минут заатмосферно-го полета, аэродинамическое торможение при спуске — и груз доставлен по назначению…

То есть, говоря иначе, исследователь прелагает конвертировать межконтинентальные баллистические ракеты таким образом, чтобы превратить их в межконтинентальный баллистический транспорт. Правда, если понимать эту идею буквально, ничего хорошего из нее не выйдет: кому нужна доставка, пусть даже сверхскоростная, по цене 1000 долларов за 1 кг? А именно столько стоит ныне доставка грузов ракетами на орбиту.

Значит, чтобы подобная система стал коммерчески выгодной, ее надо усовершенствовать, а для этого… стоит вернуться к работам К. Э. Циолковского. А именно, к его мало известной статье «Снаряды, приобретающие космические скорости на суше и в воде». В ней основоположник космонавтики писал, что при доставке грузов на орбиту ракета может быть заменена наземным электрическим ускорителем. Правда, если величину ускорения ограничить 5-10 g, то такой ускоритель должен быть длиной в несколько сот километров!

В дальнейшем эту идею развил и модернизировал в 1935 году 30-летний А. Г. Исофьян, тогда еще будущий академик АН Армянской ССР. В своей работе под грифом «Совершенно секретно» он подробно рассмотрел все варианты линейных электромеханических систем, обеспечивающих подобный разгон, и показал их техническую осуществимость и перспективность.

А сотрудники Национальной лаборатории Сандиа (штат Нью-Мексико, США) несколько лет назад разработали проект электромагнитной пушки-ускорителя. Такая пушка представляет собой гигантский соленоид, через витки которого последовательно пропускается мощный электрический импульс от батареи аккумуляторов. Возникающая при этом электромагнитная волна подхватывает сердечник-спутник и со скоростью 8 км/с выбрасывает его в космическое пространство.

Проект разрабатывался в рамках программы «звездных войн» и дошел до стадии лабораторных испытаний. Но тут наступила разрядка, и создателям электромагнитного орудия пришлось подумать о конверсии.

Ныне в одном из вариантов модифицированной конструкции предлагается вместо военных спутников выбрасывать в пространство гиперзвуковые экспериментальные летательные аппараты. А чтобы они взлетали под соответствующим углом, разгонный тоннель длиной 2,5 мили предполагается разместить на склоне горы.

Пока эксперты обсуждают возможные плюсы и минусы проекта, его стоимость, сотрудники лаборатории, которым, похоже, не терпится пристроить свое детище и получить за него деньги, предложили еще одну модификацию проекта. Они построили миниатюрную модель магнитного поезда, развивающего скорость 60 км/ч уже после пробега первых 3 м пути.

Причем в отличие от обычных поездов на магнитной подушке для этого вовсе не потребуется новая трасса, оборудованная электромагнитными устройствами. Состав будет нести на себе и двигатель, дающий необходимую энергию для движения (в данном случае это газовая турбина с электрогенератором), и движитель. В роли последнего выступают электромагнитные катушки, отталкивающиеся от алюминиевой полосы, вмонтированной между рельсами. Поезд сначала разгоняется на обычных колесах, а, набрав скорость выше 100 км/ч, как бы повисает в воздухе и продолжает движение уже на магнитной подушке.

Через центр, да в космос

Не забыта, кстати, и идея А. Родных, популяризированная Перельманом. Она, в свою очередь, была модернизирована еще в 30-е годы XX века А. А. Штернфельдом — российским эмигрантом, жившим во Франции.

Известный в свое время ученый убедительно, с математическими выкладками доказал, что тоннель, прорытый сквозь Землю, выгоднее всего использовать не для железнодорожного транспорта, и даже не для полетов геопланов, а для разгона ракет. «Ракета падает в тоннель без начальной скорости, — рассуждал Штернфельд, — и разгоняется за счет сил тяготения. Двигатель ее включается лишь в центре планеты, что придает ракете желаемую дополнительную скорость…»

Согласно выкладкам ученого получалось, что таким образом можно будет экономить до 50 % горючего. Вот только, к сожалению, он не указал, каким образом можно проложить тоннель через центр планеты?

От «субтеррины» к подземной ракете?!

Видимо, на этот вопрос придется отвечать уже инженерам XXI века. Кое-какой задел для этого у них, впрочем, имеется. Скорость продвижения современных проходческих машин, типа тех, что проложили тоннель под Ла-Маншем, колоссальна — 300 м за смену. Причем одновременно с выработкой горной породы ведется и облицовка стен железобетонными панелями.

Однако ныне, похоже, и такая техника уже перестала удовлетворять инженеров. Вновь и вновь они возвращаются к идее подземной лодки — некоего устройства, которое смогло бы пронизывать подземные толщи примерно так же, как субмарина ходит под водой.

Впервые о ней заговорили ровно полвека назад. В 1953 году журнал «Знание — сила» поместил статью, посвященную изобретению инженера А. И. Требелева. «Еще в 1937 году, я, вместе с другими инженерами, — вспоминал изобретатель, — предложил создать самоходный, движущийся под землей аппарат Мы тогда пришли к выводу, что на основе новейших данных советских ученых в теории резания можно построить эффективный аппарат для закрытой разработки грунтов».

Далее Требелев рассказывал, что модель подземной лодки — «субтеррины» — прошла испытания на Горноблагодатском руднике, проделав туннель длиной около 40 м в толще горы Благодать. Экипаж лодки составили три человека. Один из них — водитель — должен бы находиться внутри лодки, управляя ее движением; двое других — механик и слесарь — готовили аппарат к работе.

В 1948 году еще один советский инженер — М. И. Циферов — получил авторское свидетельство на изобретение подземной торпеды — аппарата, способного самостоятельно двигаться в толще земли со скоростью 1 м/с. (Для сравнения: скорость агрегата Требелева — 12 м/ч.)

Циферов предложил способ бурения с помощью скрытого взрыва. Для этого им была сконструирована специальная головка бура, напоминающая гигантское сверло. Его режущими кромками служили две радиальные щели. Далее следовал пороховой отсек, в котором располагался заряд, взрывавшийся от электрического запала. В момент взрыва пороховые газы создавали в камере сгорания давление в 2–3 тысячи атмосфер! С огромной силой они вырывались из узких щелей головки, их реактивные потоки вращали бур. Как только отгорала одна шашка, из специального отсека через затвор, похожий по своему устройству на орудийный замок, подавалась новая.

С помощью подобного бура, как показали расчеты, можно пройти в глубь Земли на 12 км. Почему не больше? Штанга или трос, на которых висит бур, при больших глубинах погружения могут оборваться, не выдержав собственного веса.

М. И. Циферов предложил еще и подземную… ракету. Она была «перевернута вверх тормашками», чтобы выжигать и активно выталкивать грунт из проделываемой скважины. С поры первой заявки прошло уж, считай, полвека. Подземные ракеты ныне совершенствует сын изобретателя. Но в широкую практику они так и не внедрились. Во всем мире проходчики продолжают уповать на традиционное буровое оборудование, обычные проходческие щиты. Именно с их помощью, например, построен туннель под Ла-Маншем.

Под землей как под водой

Ну а что же с подземной лодкой? Ее конструирование вовсе не кануло в лету. Еще лет 20 тому назад американцы продемонстрировали новый буровой снаряд. Носовая часть представляла собой мощный нагреватель, выполненный из термостойкого молибденового сплава и способный создавать температуру примерно 1000 градусов. При таком нагреве любая кристаллическая порода, если не плавится, то размягчается. Под действием собственного веса снаряд погружается в породу, словно нож в масло.

Его хвостовая часть охлаждает и заодно цементирует стенки ствола; оплавленная порода образует прочную стеклообразную массу, предупреждающую прорыв подземных вод или обвал породы без дополнительного крепления.

Сотрудники Института теоретической физики и физики Земли предложили проект «тонущего реактора», с помощью которого они надеются решить проблему захоронения радиоактивных отходов. Суть идеи заключается в следующем. Для начала обычным способом бурится скважина диаметром около метра и глубиной в несколько километров. Дно ее забивается серой, а потом туда опускают двухтонную капсулу с отходами. Радиоактивное излучение разогревает окружающее пространство, сера стимулирует реакцию, и капсула со скоростью 2–3 м в сутки станет проваливаться в недра Земли. А вслед за ней можно запустить следующую… Так за несколько лет, используя 2–3 скважины, заложенные в разных частях света, можно избавить планету от радиоактивных отходов.

«И все-таки подобные проекты не дают основания говорить о создании настоящей подземной лодки», — скажете вы и будете совершенно правы. Сведений о создании действующего аппарата действительно нет. Однако «субтеррину» с ядерным реактором реально создать уже сегодня, полагают доктор технических наук Виктор Федоров и его коллега, кандидат экономических наук Мухамед Кокоев.

«Хотя в мире как будто и установился паритет ядерных боеприпасов, сил и средств их доставки, вовсе не исключено, что появление новой техники способно нарушить этот баланс, — пишут они. — Сегодня главным средством доставки ядерного оружия к цели являются ракеты. Однако возможен и другой вариант перемещения заряда, хотя и с малой скоростью, зато в среде, где его трудно зафиксировать, а значит, и принять контрмеры. Речь идет о подземно-минной войне».

Конечно, нынешние автономные снаряды не способны прорыть тоннель диаметром около метра и длиной до тысячи км. Основное препятствие — энергетика. Какой источник в состоянии обеспечить столь длительное «путешествие»? Разве что ядерный реактор. Его энергии вполне достаточно, но как обеспечить работу мини-АЭС в таких сверхсложных условиях? Где, например, взять воду для охлаждения реактора и вращения турбогенератора? Проблемы кажутся непреодолимыми. И тем не менее выход есть.

Дело в том, что верхняя часть земной коры состоит в основном из осадочных пород с относительно невысокой прочностью. И самое замечательное — в них всегда содержится много кристаллогидрат-ной и адсорбированной воды, которая при нагреве породы до 300–500 °C интенсивно выделяется в виде паров. Их-то и надо заставить работать в турбине.

Но это не все. Карбонаты и сульфаты, содержащиеся в породе, при нагреве до 900 °C и выше разлагаются с выделением не только воды, но и диоксида углерода и сернистых газов, которые также можно направить в турбогенератор. Кроме того, из пород в результате термообработки получаются вяжущие материалы. Уплотняя их, «ядерный крот» создаст подземный канал длиной в сотни километров с укрепленными стенками.

И хотя такое сооружение в принципе уже вполне по силам нынешней технике и не кажется слишком фантастичным, остается одно серьезное препятствие: понадобится слишком много энергии. Скажем, для проходки туннеля диаметром один метр со скоростью 0,05 м/с нужно за секунду нагревать до указанных температур 120–140 кг разрушенной породы, что требует не менее 200–250 МВт тепловой мощности.

В Америку на поезде?

Попробуем представить, как же должен выглядеть такой самоходный аппарат длиной в несколько десятков метров. Он состоит из шарнирно-сочлененных блоков: ядерного реактора тепловой мощностью 4–5 МВт, парогазогенератора и турбогенератора мощностью 600–800 кВт. Кроме того, имеются секции навигации, связи, управления, а также бурильная головка и транспортеры для перемещения разрушенной породы. И конечно, главный элемент — отсоединяемый блок с ядерными зарядами.

Рассмотрим функции некоторых блоков. В парогазогенераторе порода нагревается до 300–500 °C, в результате чего и выделяется вода. Если ее окажется недостаточно для снабжения турбины паром, то парогазогенератор автоматически переходит на второй режим работы — до 900-1000 °C. Пройдя турбину, смесь сбрасывается в пройденный канал, поэтому для силовой установки не нужен специальный холодильник.

Важный вопрос: как поддерживать связь с комплексом и управлять им? Уже давно в подводном флоте используются сверхдлинные радиоволны, хотя морская вода поглощает их намного сильнее, чем обычные грунты (так называемая связь на чрезвычайно низких частотах или ЧНЧ). Аналогичные системы можно применить и для связи с «ядерным кротом».

А чтобы аппарат не сбивался с маршрута, проложенного на основе детальных геологических? карт, на его борту предусмотрена навигационная система. Она же поможет обогнуть твердые породы, встретившиеся на пути.

После доставки заряда к цели «крот» направится домой: либо по ранее проложенному каналу, либо по новому маршруту. Конечно, ядерный блок должен иметь автономные источники питания, устройства блокировки, средства связи и т. д.

Кроме военных целей, подобная техника вполне пригодилась бы и для строительства вполне мирных тоннелей. Ведь с ее помощью впервые появляется реальная возможность без особых хлопот прокладывать трассы этакого «вселенского метра», позволяющего перевозить людей и грузы напрямик, сквозь толщу земли, используя те же гравитационные силы, о которых говорилось выше.

Так что, глядишь, мы еще покатаемся…

Удивительно, но факт!

ШУНГИТОВЫЙ КЛУБОК

История исследований этого редкого минерала в какой-то мере напоминает довольно запутанный детектив, конец которого еще не дописан. Хотелось бы, конечно, чтобы он был счастливым…

Но давайте все по порядку.

Шумиху, как ни странно, подняли американцы. В начале 90-х годов теперь уже прошлого века известный журнал New Scientist опубликовал заметку о том, как в природе были найдены полимерные углеродные молекулы, наиболее известной из которых является бакминстерфуллерен (С60).

Чтобы было понятно, что к чему, несколько слов пояснения. Углерод — один из самых распространенных химических элементов на Земле — как известно, существует в несколько модификациях. Это может быть весьма мягкий графит, из которого делают грифели для карандашей. Это и более твердый уголь. И, наконец, углерод встречается еще и в виде природных алмазов — вещества, кристаллы которого считаются самыми твердыми в природе.

А лет пятнадцать тому назад в лабораториях начали получать и еще одну модификацию углерода — так называемые бакминстерфуллерены (они же — баккиболы или просто фуллерены). Своим названием эти вещества обязаны американскому архитектору Бакминстеру Фуллеру, который еще в 30-е годы XX столетия придумал геодезический купол и построил несколько шарообразных зданий.

Так вот новая модификация углерода как раз и состоит из крошечных сфер, а точнее — молекул, по форме напоминающих покрышку футбольного мяча и имеющих структуру правильного усеченного икосаэдра. Или, говоря иначе, атомы углерода располагаются здесь «на сферической поверхности, в вершинах которой расположены 20 правильных шестиугольников и 12 правильных пятиугольников, так что каждый шестиугольник граничит с тремя шестиугольниками и тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник — только с шестиугольниками». Уф!.. Именно так выглядит классическое описание фуллерена, молекулы которого под электронным микроскопом имеют вид граненых шариков.

Пока одни исследователи отрабатывали технологии получения фуллеренов в своих лабораториях и искали им применение, другие задумались: «А нет ли подобных структур в природе?» И в конце концов их обнаружили. Где именно? Ни за что не догадаетесь… Что называется, у нас под носом.

А именно геохимики из США обнаружили природные молекулы такого типа в образцах шунгита — породы, богатой углеродом, которая образовалась в докембрий-скую эру более 0,5 млрд, лет назад.

Самое обидное для нас то, что первый образец шунгита — блестящий обломок скальной породы темно-черного цвета — был найден в России более 100 лет тому назад. Более того, ныне у нас в Карелии, в районе Онежского озера разведано единственное в своем роде шунгитовое месторождение промышленных размеров. Да и само название «шунгит» происходит от названия города Шуньга, что расположен в 200 км к северо-востоку от Санкт-Петербурга, где есть выход докембрийских пород. Когда-то эти породы подверглись воздействию раскаленной лавы, поэтому углерод, в них содержащийся, имеет самую метаморфизированную структуру из всех известных. По другим предположениям, такой минерал мог образоваться, когда первородный битум «варился» под землей.

Поскольку по внешнему виду шунгит весьма похож на уголь, это месторождение не раз пытались разрабатывать для получения топлива. Последнюю крупную попытку, например, предприняли большевики в 30-е годы под руководством В. В. Куйбышева, когда молодой советской республике позарез нужно было топливо. Да только вот беда: горит шунгит отвратительно.

Так что пришлось от него отступиться.

И прибывали бы шунгитовые залежи в забвении еще бог знает сколько времени, если бы в Аризонском университете возле электронного микроскопа с большим разрешением не сошлись два эмигранта. Бывший вьетнамец Вонг Су использовал микроскоп для получения изображения фуллеренов, и его коллега, бывший россиянин Семен Ципурский, обнаружил сходство этих изображений с изображениями молекул шунгита.

Самое интересное, что образец шунгита он, собираясь в Америку, получил в подарок от своей коллеги, кандидата геолого-минералогических наук Светланы Фирсовой, с которой много лет проработал в Геологическом институте РАН.

«Мой бывший коллега стал работать в Аризонском университете, в лаборатории электронной микроскопии у профессора П. Бусека, — рассказала она. — После открытия В. Кречмером сферических молекул начался «фуллереновый бум». Что натолкнуло Ципурского на мысль посмотреть кусочки шунгита под микроскопом? Провидение, интуиция ученого или наши длительные беседы о загадочной карельской породе — можно лишь догадываться. Однако именно он первым в мире увидел кристаллическую супермолекулу углерода С60 в природном веществе»…

Ципурский по старой дружбе позвонил Фирсовой, попросил еще несколько образцов, а также материалы по шунгитам, о которых в Америке знали чрезвычайно мало. Поначалу как будто речь шла о совместной статье. Но когда речь дошла до публикации, среди ее авторов С. Фирсова своей фамилии не обнаружила. Лишь в конце публикации американские исследователи выражали благодарность своему российскому коллеге.

Сами же аризонские ученые указывали, что при масс-спектрографическом анализе примерно десятка образцов породы, проверенных специалистами Окриджской национальной лаборатории (шт. Тенесси), на спектрограмме были выявлены пики, полностью подтверждающие наличие 60–70 атомов углерода в молекуле.

Теоретики полагают, что такие молекулы могут образовываться в результате коагуляции небольших групп атомов углерода при низком давлении, например, в пламени или плазме, создаваемых при лазерном облучении.

«Гипотеза о космическом происхождении фуллеренов не получила подтверждения при изучении состава метеоритов, — сообщали авторы в заключение. — Происхождение докембрийских фуллеренов, обнаруженных на изломах шунгитных пород, остается пока загадкой»…

Получив столь мощный стимул, зашевелились и наши исследователи. И ныне, похоже, сотрудники Института геологии Карельского научного центра РАН нашли достойное применение этому минералу.

«Сейчас он применяется в основном как заменитель кокса и кальцита (то есть как легирующая добавка) в металлургическом производстве, — рассказал руководитель научно-практического комплекса «Карбон шунгит», кандидат технических наук Юрий Калинин. — Второе его применение в качестве природного фильтра для очистки питьевой воды. Кстати, именно поэтому Онежское озеро — одно из самых чистых в мире. Шунгиты, подстилающие его дно, старательно очищают онежскую воду»…

Вообще шунгит способен очищать воду, даже загрязненную нефтепродуктами, диоксинами, хлорорганическими соединениями и т. д. до такой степени, что она становится сравнима с дистиллированной. В этом смысле шунгит в 30 раз эффективнее активированного угля. Таково заключение специалистов Военно-медицинской академии.

Интересен шунгит еще и вот в каком плане. Говорят, он позволяет эффективно экранировать паразитное электромагнитное излучение бытовых излучателей — СВЧ-печей, компьютеров, мобильников и т. д. Судя по некоторым данным, шунгит может также существенно понизить вредное воздействие геопатогенных зон.

Успешно можно применять шунгит в медицине, полагают исследователи. Его бактерицидные свойства позволяют использовать шунгитовые фильтры для очистки как жидкостей, так и газов, например, воздуха. Однако официального допуска наши медицинские светила этому уникальному минералу пока не дают.

А пока суд да дело, по радио чуть ли не каждый день можно услышать рекламу некой фирмы, которая подрядилась выпускать шунгитовые пояса чудодейственной силы. И тут, похоже, наша официальная наука упускает свой приоритет…


СПРАШИВАЛИ? ОТВЕЧАЕМ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЛЮДИ

Говорят, в присутствии некоторых людей с завидным постоянством выходят из строя электронные устройства и бытовая техника. Не знаете ли вы, почему так происходит?

В. Н. Ладыгина, Московская область


Жаклин Пристман из Манчестера недавно попала на первые страницы британских газет. А все потому, что у нее постоянно возникают проблемы с электроаппаратурой, особенно с пылесосами. Стоит Жаклин приступить к уборке квартиры, как уже через пару секунд пылесос ломается. Хозяйка возвращает его в магазин, получает новый, но история повторяется.

За последние годы Жаклин погубила таким образом около трех десятков пылесосов. Заподозрив неладное, компания-производитель даже прислала в дом Пристман своего представителя, чтобы понять, что же в конце концов происходит. Жаклин включила очередной пылесос в его присутствии. Он проработал не дольше своих предшественников и вскоре испустил дух. Вскрыв корпус, инженер оторопел от увиденного. Как потом он признался журналистам, начинка пылесоса выглядела, таким образом, будто по нему шарахнула молния.

Похожие проблемы возникают у Жаклин и с другой техникой. Так, в присутствии репортеров она один за другим загубила несколько электроутюгов и стиральных машин.

Заинтересовавшиеся странным эффектом журналисты нашли еще несколько людей, которых преследует похожая напасть. Так, на счету англичанки Паулины Шоу 18 перегоревших тостеров, 25 утюгов, 12 телевизоров и радиоприемников, 10 стиральных машин. Ну а число перегоревших электролампочек уж никто и не считал.

Исследователи таких необычных явлений утверждают, что все это не случайность, а особый «дар», от которого, увы, не застрахован никто. Известно, например, что весьма разрушительно воздействовал на электроаппаратуру бывший президент США Линдон Джонсон. Стоило ему войти в помещение, как сразу перегорало несколько лампочек.

Такой же способностью был наделен известный физик Вольфганг Паули. Когда он появлялся на пороге лаборатории, тут же выходил из строя тот или иной прибор. Сотрудники в шутку назвали происходившее «эффектом Паули».

Истоки «эффекта Паули» и ему подобных скорее всего отнюдь не мистические. Специалисты со временем найдут загадке вполне материалистическое объяснение. Как, например, это было с «влюбчивыми» ЭВМ. Известен случай, ставший хрестоматийным. Один из первых компьютеров тут же начинал барахлить, едва в аппаратный зал входила красивая лаборантка. Но все в конце концов объяснилось просто: сбой в работе ЭВМ вызывала не сама девушка, а надетые на ней, весьма модные тогда капроновые чулки. При ходьбе на них накапливались электростатические заряды, которые и воздействовали на чувствительную аппаратуру.

И ныне замечено, что аппаратура чаще всего выходит из строя, когда тот или иной человек вблизи нее эмоционально оказывается «на взводе». Та же английская пресса рассказала о некоей Шарлотте — молодой женщине, которая поссорилась с мужем и переехала к матери. В каком она была при этом настроении, нетрудно представить. Так вот, в течение тех недель, которые она прожила у родительницы, в доме той не осталось ни одного электроустройства, которое не вышло бы из строя.

Причем подобные феномены отмечаются не только за рубежом, но и на нашей родной почве. Вот какой случай, говорят, произошел в 2001 году в цехе одного петербургского оборонного предприятия. Женщины из утренней смены привычно разделись, оставив всю свою одежду в шкафчиках, приняли душ и переоделись в хлопчатобумажную заводскую форму. Пройдя герметичный тамбур, они сели на стулья с заземленными сиденьями и включили освещение рабочих столов. И вдруг раздался тревожный сигнал обычно молчавшего индикатора электростатического поля.

Невольно взоры всех обратились на новенькую в смене. К ней подошел мастер цеха, попросил встать и прикоснуться к контакту контрольного прибора. На теле ее был зафиксирован потенциал в несколько тысяч вольт. Одно прикосновение к электронной плате, и дорогой прибор был бы загублен.

Позже, в беседе с заводским психологом, женщина рассказала следующее. Оказалось, что она уже работала в этом цехе несколько лет назад. Потом вышла замуж за офицера, родила дочку и ушла с хорошо оплачиваемой работы воспитательницей в детский садик, чтобы быть поближе к своему ребенку. Но случилась трагедия — муж погиб в Чечне. Зарплаты воспитательницы на жизнь не хватало, и она решила вернуться на прежнее место.

О своей необычной способности наводить электростатическое поле, появившейся как одно из последствий шока по случаю утраты мужа, женщина узнала лишь в цехе. До этого ничего подобного за собой не замечала.

Поначалу заводские специалисты решили, что, может быть, разряд наведенный, то есть образовавшийся, скажем, при расчесывании волос или при трении во время ходьбы тапочек о линолеум пола. Однако последующие проверки показали, что поле довольно устойчиво и резко повышает свой потенциал, стоит женщине разволноваться. Пришлось ей подыскивать другую работу.

Этот случай довольно редкий, но не единственный, отмечает расследовавший его кандидат физико-математических наук Валентин Псаломщиков. Нечто подобное, оказывается, уже не раз описывалось как в специальной медицинской, так и популярной литературе.

Одно из первых достоверно зафиксированных сообщений подобного рода относится к 1895 году. Речь тогда шла о Денни Моран из штата Миссури. С детства она отличалась нервозностью. Данный феномен начал проявляться у девочки с 14 лет. Из ее пальцев вылетали длинные искры, когда она касалась металлических предметов. А ее любимая кошка при этом в ужасе пряталась.

В 1895 году доктор Эршкрафт пожелал лично проверить слухи о девочке — «лейденской банке». Не вняв предупреждению родителей, недоверчивый доктор взял Денни за руку и, получив сильный удар током, потерял сознание. Очнувшись, эскулап продолжить опасные эксперименты больше не пожелал, но описал удивительный случай в медицинском вестнике.

До этого в научной литературе США был отмечен лишь один аналогичный случай с жительницей штата Онтарио, восемнадцатилетней Каролиной Клер. После тяжелой болезни она вдруг приобрела способность генерировать мощные электрические заряды, сбивая с ног любого, кто к ней прикасался, в том числе и потенциального жениха. Но, к счастью, это неприятное явление вскоре исчезло.

В начале XX века доктор Робин Битч был приглашен для расследований странных поджогов на одной из фабрик в штате Огайо. Однажды было зафиксировано восемь возгораний в течение только одного дня. Виновницей их оказалась женщина, недавно поступившая на работу. Причем она вовсе не была злостной поджигательницей. На ее теле, словно у электрического угря, периодически возникал потенциал свыше 30 000 вольт. При этом в руках женщины начинали тлеть и загораться сухие стружки и бумага.

Аналогичный случай произошел в 80-х годах XX века в малярном цехе одного из ленинградских заводов. Пожары начались, когда цех перешел на новый, более летучий импортный растворитель. Конкретной же виновницей возгораний стала одна из женщин-маляров. Стоило ей взять в руки незаземленный краскораспылитель, как из него, словно из огнемета, начинало струей бить пламя. Причем количество чрезвычайных происшествий резко возрастало после того, как женщина ссорилась с кем-либо из коллег по работе, мастером или домочадцами.

Феноменом заинтересовались ученые и выявили, что потенциал ее тела достигал иной раз 200 000 вольт. Он лишь незначительно и кратковременно снижался после приема душа. Женщине тут же запретили работать по специальности, водить машину и близко подходить к бензозаправке.

Исследование феномена еще далеко не закончено. Но то, что уже известно, позволяет предположить следующее. Скорее всего данное явление имеет ту же природу, что и накапливание электростатических полей скатами, угрями и другими «электрическими» существами. Однако если у тех же скатов природа создала для накопления электричества специальные органы, то где размещаются «лейденские банки» или «конденсаторы» в организмах «электрических людей»?

Интересную гипотезу на этот счет предлагает известный писатель и исследователь непознанного Александр Горбовский. «Некоторые исследователи утверждают, что у нас в голове, каким-то образом сочетаясь, сосуществуют как бы «три мозга», — пишет он. — Палеокортекс — самый древний, доставшийся нам от дальних пращуров наших — рептилий. Ученые называют это мозгом «крокодила». Мезокортекс — мозг млекопитающих, наследие наших дочеловеческих предков — мозг «мамонта» или «волка». И, наконец, неокортекс — то, что и есть собственно мозг homo sapiens, вместилище человеческой воли»…

Если это действительно так, можно предположить, что наш мозг, возможности которого в обычной жизни используются примерно на 10 процентов, время от времени задействует свои скрытые резервы, оставшиеся с былых времен. И они, очевидно, немалые.

Приходило ли вам когда-нибудь в голову, каким это образом наши безволосые предки, не имевшие ни острых клыков, ни грозных когтей смогли выжить в царстве пещерных медведей и саблезубых тигров, оказались жизнеспособнее питекантропов и неандертальцев, намного превосходивших кроманьонцев по мускульной силе?

Кое-кто из исследователей предполагает, что наши предки могли воздействовать на окружавшее их звериное царство, например, силой своего взгляда. Опытные охотники и сегодня утверждают, что даже волки, не говоря уж о других зверях, не переносят прямого человеческого взгляда, чувствуют его на значительном расстоянии.

Но если ныне такой взгляд обладает лишь психологическим воздействием, то раньше он мог воздействовать и физически. Человек-электрогенератор в момент высшего эмоционального напряжения мог выплеснуть в окружающее пространство, а то и прицельно «выстрелить» сгустком электромагнитной энергии, вызывавшим паралич нервной системы противника или даже смерть, вследствие «короткого замыкания» в его мозгу.

Ныне, во всяком случае, испытания подобных электромагнитных пушек, ружей и бомб идут уже полным ходом.

Загрузка...