Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Лазерные летательные аппараты. Психология полезной и вредной дружбы


Темы передачи: летательные аппараты, приводимые в движение лазерными лучами, психология полезной и вредной дружбы, а также короткие научные новости.

Лилия Шукаева: На первый взгляд бумажный самолетик, подталкиваемый лазерным лучиком - просто забавная игрушка, хотя и основанная на самых современных физических принципах. Но с точки зрения исследователей из Токийского технологического института такой самолетик - это предшественник многих летательных аппаратов нового типа, в частности, крошечных телеуправляемых моделей, приводимых в движение лазерными лучами с земли и способных неограниченно долго держаться в воздухе, наблюдая за извержениями вулканов или другими геофизическими и метеорологическими феноменами. А в более далекой перспективе, считают исследователи, лазерные лучи, посылаемые со спутников и с высотных аэростатов, возможно, будут приводить в движение самолеты, летающие с гиперзвуковыми скоростями на больших высотах, где атмосферный воздух настолько разрежен, что в нем не смогут работать воздушно-реактивные двигатели.

А пока в распоряжении японских исследователей имеется только бумажный лазерный самолетик. Этот самолетик, описанный в научном журнале прикладной физики "APPLIED PHYSICS LETTERS "представляет собой миниатюрную бумажную модель с размахом крыльев 5 см, весящую меньше 0,3 г. На хвосте самолетика укреплена блестящая алюминиевая пластинка для отражения лазерного луча.

Отражающиеся световые фотоны оказывают на модель небольшое давление, подобно струе воды из садового шланга, бьющей по резиновому мячу. Но давление света слишком мало, оно недостаточно даже, чтобы самостоятельно поднять в воздух этот бумажный самолетик. Поэтому исследователи капнули на алюминиевую пластинку водой. Так что в дополнение к оказываемому им световому давлению, лазерный луч нагревает алюминиевую пластинку, частично превращая алюминий в струйку раскаленного газа, и этот газ отбрасывает назад водяную каплю наподобие выхлопа ракетного двигателя.

"Измерить скорость водяной струйки довольно сложно, так как она весьма высока, - говорит руководитель работы и автор статьи в журнале прикладной физики профессор механики в Токийском институте Такаши Йейб, - эта скорость составляет примерно 100 м в секунду". Но так или иначе, суммарное действие светового давления и реакции водяной струйки сталкивает бумажную модель с лабораторного стола, и она плавно планирует на пол.

Лазерно-энергетический подход имеет то преимущество, что источник энергии - лазер - находится вне летательного аппарата и тем самым позволяет существенно сократить его вес.

Аналогичный подход можно использовать, например, для удешевления запуска небольших спутников. Такая идея была впервые высказана доктором Артуром Кантровицем, ныне профессором инженерной механики в Дартмутском университете. В эксперименте, проведенном на ракетном полигоне Уайт Сэндс в штате Нью-Мексико в октябре 2000-го года, тонко сфокусированный луч углекислотного лазера смог подбросить модель космического аппарата размером с теннисный мяч на высоту 70 м. Полет модели продолжался 13 секунд.

Доктор Лэйк Мирабо, профессор-механик Ренсселерского политехникума в городе Трой, в штате Нью-Йорк, принимавший участие в упомянутом эксперименте, собирается в ближайшем будущем добиться более впечатляющих результатов. По его расчетам, лазерный луч в 10-100 раз более мощный сможет разогнать небольшой летательный аппарат до шестикратной скорости звука и заставить его долететь до границы земной атмосферы. "Такая технология, - говорит он,- обещает радикально облегчить и удешевить нам доступ к космическому пространству". Доктор Мирабо является также руководителем "Lightcraft Technologies" - вермонтской компании, которую он основал для разработки ракет, энергетически подпитываемых лазерными лучами и радиоволнами микроволнового диапазона.

В одной из его разработок параболическое зеркало, смонтированное на корме небольшого космического аппарата, фокусировало лазерные импульсы на покрытии из полимерного материала и испаряло этот материал, генерируя реактивную тягу. При отклонении аппарата ветром от прямолинейного лазерного луча автоматически менялось и направление реактивной тяги, возвращая аппарат в расчетное положение.

Возможно, считает профессор Мирабо, удастся создать более эффективные двигательные устройства, больше похожие на теперешние воздушно-реактивные двигатели, но использующие лазерную энергию вместо жидкого топлива для нагревания проносящегося через них воздушного потока, создающего тягу. Такие устройства целесообразно использовать в пределах земной атмосферы. На больших высотах реактивную тягу можно создавать, используя в качестве реактивной массы, отбрасываемой назад, водяной пар, как в бумажной японской модели, или же водород.

"Потенциальное преимущество таких двигательных установок, - говорит Джон Коул, руководящий отделом проектирования двигателей новых типов при Центре космических полетов имени Маршалла, - заключается в том, что стоимость вывода грузов на космическую орбиту можно снизить до стоимости необходимой энергии, то есть, до нескольких долларов за килограмм. Запуск же грузов с помощью теперешних химических ракет обходится примерно в 10 тысяч долларов за килограмм. Так что даже с учетом всех возможных энергетических потерь новая технология способна удешевить космические запуски в 100, а то и в 1000 раз".

"Но, к сожалению, - добавляет Коул, - эти проекты еще далеки от практического осуществления. - У нас пока еще нет лазеров достаточной мощности, да и лазерные импульсы должны быть намного короче, чтобы эффективно передавать энергию летательным аппаратам".

Пожалуй, ближе к реальности возможность использования лазерных лучей для подталкивания искусственных спутников, уже находящихся на космических орбитах. Такая технология изучается сейчас исследователями. Профессор физики из Алабамского университета в Хантсвилле Эндрю Пахомов, организующий сейчас научную конференцию по лучевым двигательным системам, которая должна состояться в ноябре, сказал, что подталкивание лазерными лучами позволит коммуникационным и исследовательским спутникам обходиться без позиционирующих движков и обеспечит более точную их ориентацию в пространстве. "Практически это можно делать уже сейчас", - добавил профессор Пахомов. Лазеры можно также использовать для ориентации и подталкивания крошечных микроспутников, слишком мелких для обычных ракетных движков.

В научной статье, о которой мы говорили в начале нашей передачи, японские ученые описали также второй бумажный самолетик с алюминиевой пластинкой, покрытой пластиком и обеспечивающей тягу, достаточную, чтобы поднять модель в воздух. Но вода представляет собой более перспективную реактивную массу. Одной капли воды, использованной тогда в эксперименте, хватило только на первоначальный толчок, но профессор Йейб предполагает, что большие по размеру летательные аппараты смогут непрерывно захватывать воду из воздуха, так что запасаться ею на земле не будет необходимости.

В последующих экспериментах исследователи предполагают использовать лазерные лучи для маневрирования воздушными шарами, наполненными гелием.

Одним из перспективных применений для летательных аппаратов, подпитываемых лазерными лучами, могут стать длительные наблюдения за поведением углекислого газа в атмосфере и за той ролью, которую этот газ играет в потеплении глобального климата. Лазерный луч будет подталкивать летательный аппарат, а по степени его поглощения воздухом перед отражением назад, на землю, можно будет судить об изменениях в атмосферной концентрации углекислого газа.

Александр Сиротин: Такой широко распространенный и всем нам хорошо знакомый психологический феномен как дружба, до сих пор редко становился предметом научных исследований. Однако сейчас он заинтересовал многих американских психологов. Обзор их исследований в этой области недавно был опубликован газетой "Нью-Йорк Таймс".

Если у вас много друзей, это, вроде бы со всех точек зрения, хорошо. В научных исследованиях последних лет показано, что люди, окруженные давними надежными друзьями, реже испытывают стресс, быстрее выздоравливают после инфарктов и живут дольше, чем люди одинокие, не имеющие друзей.

Однако приходится признать, что далеко не всегда и не всякие друзья оказывают столь положительный эффект на физиологическое и психическое состояние человека. Увы, иногда люди, называющие себя вашими друзьями, лгут, обижают и предают. Некоторые друзья излишне заботливы или требуют к себе слишком много внимания. Третьи утомляют своими советами. Все это случается настолько часто, что психологам и социологам пришлось заняться новой проблемой - изучением отрицательного влияния плохих друзей на здоровье.

"Дружба часто причиняет боль", - говорит Хэрриет Лернер, психолог и автор книги "Танец связи". - Близкие и прочные дружеские связи нередко сопровождаются целым "букетом" таких негативных чувств, как ревность, зависть, злость... Иногда приходится выбирать, что лучше для здоровья и самочувствия - продолжение дружбы или разрыв с тем или иным человеком.

В книге "Когда дружба ранит" социолог из Коннектикутского университета в Стамфорде Жанна Йагер прямо советует отказываться от дружбы, которая становится в тягость. "Существует миф, будто настоящая дружба - до гроба. Иногда, чтобы продлить жизнь, лучше обойтись без "вечной" дружбы", - пишет она.

Coциологи и психологи только в последнее время начали изучать негативные стороны дружбы, да и вообще стали более критически анализировать эту область человеческого общения. До сих пор в центре внимания психологов были в основном брачные и семейные отношения, отношения между супругами, детьми и родителями. Психологи считали такие отношения более важными. И в самом деле, осложнения отношений между друзьями и знакомыми гораздо реже приводят к депрессии, чем ухудшение отношений между супругами. На судьбе и ребенка, и взрослого человека ссора с другом или подругой вряд ли отразится так же глубоко, как ссора между мужем и женой. Тем не менее, роль прочной дружбы в сохранении душевного равновесия современного человека довольно существенна. Профессор-психолог из Виннипегского университета в Канаде Беверли Фер, например, отмечает, что такие социологические сдвиги последних десятилетий, вроде постоянного повышения числа разводов, достигающего во многих странах 50% от числа заключаемых браков, приводят к повышению роли дружбы в эмоциональном и физическом здоровье.

"Теперь, когда брачные отношения уже не могут считаться такими стабильными, как это было раньше, и когда близкие члены семьи зачастую живут далеко друг от друга, внимание людей все больше концентрируется на дружбе как основе человеческой близости и фундаменте образования общественных групп", - утверждает профессор Фер, автор книги "Процессы дружбы".

До последнего времени исследователи дружеских связей концентрировали свое внимание главным образом на их значении для сохранения психического и физического здоровья индивидуумов."Но теперь мы начали рассматривать дружбу в более широком социально-общественном плане,- говорит Сюзанна Роуз, профессор-психолог из Флоридского международного университета в Майами .- Как у института брака, так и у дружеских отношений имеется немало негативных аспектов".

Исследования в этой области только начинаются. Психологи пока не могут количественно определить отрицательные последствия плохой дружбы, утверждает профессор Фер. Все, чем пока располагают исследователи, это статистические данные многочисленных опросов и интервью, указывающих на серьезность проблемы. Однако последние исследования в этой области определенно показывают, например, что предательство со стороны друга или подруги может привести к более тяжелому душевному состоянию, чем ранее предполагали эксперты.

Как же друг может быть плохим? По словам профессора Роуз, друг может толкнуть человека на преступление, втянуть в какое-нибудь грязное дело. "Когда вы думаете о людях, которые сдружились, работая в корпорации Enron, - говорит Сюзанна Роуз, - вы можете увидеть, как дружба способствует и антиобщественному поведению".

Предательство - это поступок, превращающий дружбу в болезненный, несущий страдания процесс. "Когда между друзьями происходит разрыв, - говорит профессор психологии из университета Южной Каролины Кейт Дэвис, - то чаще всего причина заключается в том, что один из друзей делится с посторонними конфиденциальной информацией, которую другой хотел бы сохранить в тайне".

Другая форма предательства, которую называет профессор Йягер, это неожиданное, без каких-либо объяснений, охлаждение отношений со стороны одного из друзей. "Это даже хуже, чем полный разрыв", - говорит Жанна Йягер.

Сильный удар по психическому и даже физическому здоровью человека наносит тот, кто затевает любовную интригу с романтическим партнером своего друга. Одну из подопечных профессора Хэрриет Лернер, пережившую такой удар, было довольно трудно вывести из депрессии.

Еще один вариант психологически вредного якобы "дружеского" поведения - это оскорбления, наносимые исподволь, под видом шутки. Так, одна из 180 респонденток, участвовавших в недавнем исследовании, проведенном профессором Йягер, рассказала, что когда ей было 11 лет, ее лучшая подруга давала ей унизительные клички. Сейчас этой женщине 32 года, но травма, нанесенная такой детской дружбой настолько глубока, что эта женщина до сих пор не в состоянии близко сходиться с другими людьми.

Иногда эмоциональные оскорбления бывают не столь явными, как словесные, но они тоже болезненно ранят. "Некоторые люди постоянно устраивают друг другу тяжкие испытания", -говорит профессор Йягер и приводит такой пример: "Женщина созывает гостей, но не приглашает друга или подругу, при этом делая так, чтобы те узнали об этом".

"Друзья, которые умышленно создают конфликтные ситуации, предают и оскорбляют - это экстремальные примеры явлений плохой дружбы, но далеко не исчерпывающие", - считает профессор Йягер и называет 21 разновидность таких неприятностей. Проблемы, перечисляет она, создают друг другу и тот, кто хронически лжет, и тот, кто излишне зависим, тот, кто не умеет выслушивать и тот, кто слишком вмешивается в жизнь других, тот, кто не может обойтись без соперничества и тот, кто предпочитает одиночество времени, проводимому с друзьями.

Среди "плохих" друзей она также называет тех, кто часто нарушает пусть даже мелкие обещание. "К таким друзьям, - говорит Жанна Йягер, - относятся очень многие категории людей: и те, которые предлагают посидеть за чашечкой кофе, но каждый раз в последнюю минуту отменяют встречу, и те, которые уверяют, что готовы помочь в любой момент, но когда такая помощь действительно нужна, исчезают".

Порой дружба из хорошей превращается в плохую, когда одному из друзей эта дружба по той или иной причине становится в тягость. "Так бывает и у любовников, и у супругов, - говорит профессор Роуз. - Скажем, уже через полтора-два года один из друзей открывает для себя, что другой его раздражает. Что у другого, допустим, расистские взгляды, с которыми первый не может примириться. В не слишком интенсивной дружбе для выяснения таких черт характера может понадобиться много времени."

Можно ли простить нанесенную обиду и забыть о ней? Это зависит от глубины полученной раны, говорит профессор Хэрриет Лернер. Иногда мудрость и опыт человека проявляются в умении принимать друзей такими, какие они есть, со всеми их недостатками.

"Проявлять терпимость в дружбе легче, чем в любви, - считает профессор Лернер. - Ведь у человека чаще всего не один, а много друзей, и поэтому нет нужды в полном эмоциональном спектре преданности. Но если дружба ухудшается до такой степени, что люди начинают ненавидеть друг друга или ощущают, что их отношения становятся источником стресса, разумнее всего от такой дружбы вообще отказаться, - советует профессор Йягер, - нужно перестать делиться с таким человеком тайнами своей личной жизни, занять себя так, чтобы для встреч не оставалось времени. Для возникновения дружбы нужны усилия двух сторон, но для разрыва достаточно одной", - говорит Жанна Йягер.

Дружба - это отношения добровольные и нерегулируемые, поэтому разорвать их гораздо проще, чем брачные узы. Но по той же причине эти отношения весьма хрупки. В идеале, потеря плохого друга должна освободить время для друга хорошего и дать почувствовать цену хорошей дружбе, - считает Хэрриет Лернер и продолжает. - Необходимо уделять достаточное внимание развитию дружбы и подбору верных друзей, пока вы здоровы и пока ваша жизнь, и ваша работа в порядке. И когда разразится кризис, и вы потеряете любимого человека, либо останетесь без работы или серьезно заболеете, и вам покажется, что из-под ног уходит земля и на вас рушится небо, тогда вы откроете для себя, насколько важной, насколько спасительной для вашей жизни может оказаться хорошая дружба".

Евгений Муслин: И в заключение нашей передачи короткие научные новости.

Если мухи безнаказанно питаются разными отбросами, гнильем и навозом, значит, они обладают могучей иммунной системой, легко преодолевающей любые инфекции. А раз это так, из мух можно получить исключительно эффективные антибиотики. И, в отличие от существующих, к новым антибиотикам патогенные микроорганизмы не смогут быстро приобрести резистентность, то есть, выработать против них надежное противоядие.

Основываясь на подобной теории, австралийские ученые из Макварийского университета под руководством профессора Энди Битти приступили к работе над антибиотиком, который теоретически должен обладать революционными терапевтическими возможностями. Частично такие надежды связаны с тем, что основу мушиного антибиотика составят совершенно новые молекулы, говорит профессор Битти, в то время как все известные антибиотики имеют определенное химическое сродство, и эволюция резистентности к одному из них быстро переходит в резистентность ко всем.

Хотя до практического применения новых антибиотиков пройдет несколько лет из-за традиционно длительной проверки, которой обычно подвергаются новые фармацевтические препараты, предварительные испытания показали, что такие антибиотики, уже получаемые из мух с помощью химических растворителей, обладают высокой протимикробной активностью. В частности, они эффективны против кишечной палочки коли и против смертоносного стафилококка, инфицирующего пациентов больниц во все мире.

Помимо мух, источником новых антибиотиков, противораковых агентов, разжижителей крови и других терапевтических субстанций могут стать многие насекомые, которых насчитывается более 4 миллионов видов.

Новая технология солнечных элементов, то есть, устройств, преобразующих солнечные лучи в электроэнергию, может стать ключевым моментом для организации жизнеспособных лунных колоний и для проектирования более дешевых и легких искусственных спутников.

Эту технологию разработали американские физики Алекс Френдлих и Чарльз Хортон из Техасского центра по изучению сверхпроводимости при Хьюстонском университете. Ученые создали метод изготовления гигантских солнечных батарей на Луне с использованием риголита - материала из лунной почвы.

По плану ученых, на поверхность Луны будет доставлена автономная автоматическая танкетка, расплавляющая риголит и превращающая его верхний слой в гладкое стекло, на которое танкетка будет затем наносить тонкую пленку фотоэлемента. Набор таких элементов, охватывая значительную площадь, станет гигантской лунной электростанцией, производящей достаточно энергии для энергоснабжения лунных баз и производств. Мало того, в дальнейшем даровая лунная электроэнергия может даже передаваться на Землю. Хьюстонский физик Дэвид Крисвелл уже в течение 20 лет занимается разработкой этой идеи.

Френдлих и Хортон сейчас работают над повышением эффективности солнечных элементов. До сих пор эффективность лучших таких элементов составляла 28%, но добавка разработанного учеными микрослоя повышает ее до 35% и делает элементы более устойчивыми по отношению к солнечной и космической радиации.

XS
SM
MD
LG