Полет к звезда Проксима-Центавра занимает около 2-5 лет
Развитие транспорта не стоит на месте. Никого уже не удивляют мощные электрокары и скоростные поезда. А ведь пару десятилетий назад это казалось фантастикой.
Если раньше моряки ориентировались по звездам, то сегодня человек может совершить к ним полет. И это далеко не предел для научного прогресса.
Когда в обиход войдут летающие поезда? Можно ли обогнать скорость света? И как животные-путешественники ориентируются в пространстве без каких-либо навигаторов? Все самое интересное рассказали в программе "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Поезда на магнитной подушке могут разогнаться почти до скорости самолета
Дмитрий Абин – физик, который изучает сверхпроводящие энергетические системы. А еще он работает над усовершенствованием системы летающих железнодорожных составов.
Макет поезда на магнитной подушке. Вместо рельсов – магниты. Вместо локомотива выступает специальная каретка, обмотанная сверхпроводимым элементом.
Если охладить его жидким азотом, то материал обретает такой же заряд, как и магниты, на которых он лежит. А поскольку одинаковые заряды отталкиваются – каретка начинает левитировать.
Именно по такому принципу работает магнитная железная дорога. Только магниты там не постоянные, а электрические. Когда подается ток, поезд поднимается над рельсами на 10-15 сантиметров.
"Поезда на магнитной подушке существуют с 1980-х годов. Первые поезда на магнитной подушке летали за счет взаимодействия электромагнитов. Сложность постройки таких дорог – в большой цене постоянных магнитов", – рассказал инженер-исследователь научно-исследовательской лаборатории "Сверхпроводящие энергетические системы" НИЯУ МИФИ Дмитрий Абин.
В копеечку влетит и техническое обслуживание такого поезда. Оно будет дороже и сложнее, если сравнивать с обычной железной дорогой. Так что такие поезда выгодно пускать только на относительно небольшие расстояния между крупными экономическими центрами.
Почему во время поездки на поезде мы слышим стук колес
Ну, а маршруты на дальние расстояния, наверное, никогда не потеряют свою железнодорожную романтику. Вы, кстати, никогда не задумывались над тем, откуда вообще берется этот стук колес?
Все дело в стыках между рельсами. Там всегда оставляют небольшие зазоры. Когда же поезд наезжает наэту сцепку, то из-за неровности и создается этот убаюкивающий стук колес.
"Рельсы зимой сужаются, летом – расширяются. Поэтому такие швы 18-20 миллиметров – компенсационный зазор. Это у более старых рельс, которые подходят для нескоростных железнодорожных составов. А если же будем говорить про высокоскоростные составы, там уже такие стыки делать нельзя. Там 200 и более километров в час – до 350. Поэтому там немножко другая технология. Там компенсация идет за счет самого рельса, его более точной конструкции", – пояснил доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии РЭУ им. Г. В. Плеханова Дмитрий Зиборов.
Кто из ученых первым измерил скорость света
Если верить теории относительности Альберта Эйнштейна, то максимально возможная скорость во Вселенной – это световая. Это примерно 300 тысяч километров в секунду. Но вот вопрос: каким же образом ученый умудрился измерить это значение?
Как ни странно, измерить скорость света догадались еще в XVII веке. Ученый Олаф Ремер однажды смотрел в телескоп на небо и изучал спутники Юпитера. Он обнаружил, что время от времени яркость свечения этих небесных тел менялась. Ремер догадался, что всему причиной было изменение расстояния между спутниками и Землей.
Тогда он стал рассчитывать, глядя в свой телескоп, какая же может быть скорость этого света. И высчитал примерно 220 километров в секунду. Ошибся, конечно, но пришел к главному выводу – догадался, что свет это нечто, что проносится через пространство и достигает точек через определенный промежуток времени.
Сегодня, кстати, уже есть приборы, которые в состоянии измерить даже такой неуловимый показатель как скорость света.
"Было множество различных открытий, которые усовершенствовали технологию. Это различные стекла, зубчатые механизмы, открытие лазерных технологий. Скорость света – 300 000 километров в секунду. Самый простой способ измерения – это измерение прохождения светом определенного расстояния. Это делается с помощью лазеров, спидометр здесь не нужен", – уточнила старший преподаватель кафедры микро- и наноэлектроники НИЯУ "МИФИ" Юлия Шалтаева.
Когда космические путешествия станут реальностью
Кажется, что человечеству необходимо только достичь скорости света – и дальний космос будет покорен. Но пока что у нас нет даже теоретического представления, каким образом космический корабль можно так разогнать. Во-вторых, даже если у нас это в конце концов получится, в путешествиях по вселенной есть ряд сложностей.
Ближайшая к нам звезда – Проксима-Центавра. Она находится от нас на расстоянии чуть больше четырех световых лет. В космосе время течет медленнее, чем на Земле.
Если же лететь дальше, то и сроки будут увеличиваться. Эти сложности говорят о том, что если покорение дальнего космоса когда-нибудь и произойдет, то скорее всего для пилигримов это будут билеты в один конец.
Почему нулевой меридиан оказался в Гринвиче
Но покорение космоса – эта задача будущего. Пока что для путешествий нам приходится ориентироваться только на расстояния и координаты родной планеты.
Из школьного курса географии мы помним, что есть широта и долгота. И если с первой все понятно – она отсчитывается на север и юг от центрального воображаемого круга Земли – экватора, то с долготой все сложнее. Почему нулевой меридиан именно на Гринвиче?
"Ну, то, что нулевой меридиан оказался в Гринвиче, это скорее историческая случайность. Был вариант использовать Берингов пролив в качестве нулевой точки отсчета. Канарские острова – как западную самую точку европейского континента. Гринвич просто оказался такой компромиссной точкой", – рассказал Задеба.
Во многом компромиссу послужила политика. Это сегодня Великобритания представляет собой небольшой туманный остров. А еще недавно она была огромной империей. Настоящей царицей морей.
В конце XIX века состоялась международная географическая конференция, на которой больше двух десятков государств просто согласилось с тем, что начинать международную точку отсчета от Лондона будет удобно для всех.
Птицы всегда знают, куда лететь благодаря природному навигатору
В древности моряки ориентировались только по Солнцу, звездам и Луне. И вообще без большой необходимости старались не отплывать далеко от берега. Практиковали так называемое "каботажное судоходство". Это потом появились компасы, астролябии и хронометры. Без них в открытом море человек был как слепой щенок.
А вот перелетные птицы через большую воду путешествовать почему-то не боятся и всегда точно знают, в какую им надо сторону. Некоторые орнитологи предполагают, что пернатые просто хорошо запоминают дорогу. Ну, а кто-то не без оснований допускает, что у них есть шестое чувство – ощущение магнитного поля земли.
"У птиц есть такое внутреннее состояние – хоминг. Нахождение пути, где они кормятся, где место гнездования. У них это запрограммировано. Они знают, куда лететь. Практически всем птицам характерно. Они безошибочно находят дорогу домой по своим каким-то ориентирам", – объяснила профессор кафедры зоологии РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева Любовь Маловичко.
Увы, на этот счет есть только предположения, и никто из ученых с уверенностью не ответит на вопрос, как это устроено у птиц.
