Хочу все знать 1970 - Барский Юрий Петрович - Страница 36

• Предыдущая
• 36/105
• Следующая

Кто знает, может, в недалёком будущем такие «живые» батареи найдут самое широкое применение, например, в дальних космических полётах!

Пока область применения топливных элементов ограничена: ведь они вырабатывают постоянный ток низкого напряжения и невелики по мощности. Но они непрерывно совершенствуются, область их применения растёт. Пока трудно сказать, смогут ли топливные элементы в недалёком будущем заменить обычные электростанции. Ясно одно: время, когда во многих областях техники источником энергии будет топливный элемент, — не за горами.

В 1802 году французский физик Луи Гей-Люссак проводил в Париже научные опыты. Ему понадобилась стеклянная посуда, которую вырабатывали только на немецкой территории. Когда учёный её выписал, французская таможня наложила такую высокую пошлину, что он не мог выкупить посылку. Узнав об этом, немецкий учёный Александр фон Гумбольдт пришёл на помощь французскому. Он распорядился, чтобы отправители запечатывали пустые сосуды и наклеивали на них этикетки: «Образцы немецкого воздуха! Осторожно!» Французские таможенники не могли найти в списках облагаемых пошлиной такого предмета как воздух!

Говорят, что вода мягкая, пока об неё не ударишься. А если очень сильно сжать воду, она становится крепче, чем сталь.

В баллон накачали воду под давлением в 500 атмосфер. На каждый квадратный сантиметр баллона давит сила в полтонны. Если сделать в баллоне маленькое отверстие, сжатая вода вырвется тонкой разящей струёй. Такая струя мгновенно пробьёт стальную пластинку, может вырезать нужной формы деталь в стальном листе.

Используя это свойство воды, делают специальные пушки-гидромониторы, которые «стреляют» струёй воды. Таким способом добывают уголь, режут мрамор и гранит.

Существует легенда, что гроб с прахом пророка Магомета долгое время висел в воздухе в специальной пещере. Его не поддерживали ни подпорки, ни верёвки — он удерживался только никому неведомыми сверхъестественными силами.

А вот другой рассказ. Его поведал древнеримский писатель Плиний, живший в первом столетии нашей эры. Он писал, что александрийский архитектор Хинократ задумал создать храм со сводом из магнитного камня, в котором железная фигура Арсинои (это в её честь воздвигался храм) парила бы в воздухе. Замысел был очень интересным, но, к сожалению, не осуществился — помешала смерть Хинократа.

Совсем недавно несколько молодых авторов представили на конкурс проекты памятников с использованием магнитных сводов. А вообще осуществимы ли эти проекты? Под силу ли сейчас технике заставить неподвижно висеть, не прикасаясь ни к чему, какой-либо предмет?

Кто из вас не проделывал различные фокусы с магнитом? Мы поднимали им гвоздики, бритвы, ножницы и много других металлических предметов, попавшихся нам на глаза. И всё же вряд ли кому удавалось заставить неподвижно висеть железный шарик или гвоздь на некотором расстоянии от магнита. Отчего?

Ответ на этот вопрос прост. Если какой-нибудь железный предмет неподвижно застыл в воздухе под магнитом, то это значит, что его вес в точности равен силе притяжения магнита. Но достаточно малейшего дуновения ветерка, достаточно, чтобы чуть-чуть дрогнул магнит, как равновесие нарушается, и железный предмет либо падает на пол, либо подскакивает и «прилипает» к магниту. Эти наблюдения привели к тому, что в 1842 году английский учёный Ирншоу в весьма солидном журнале «Записки Кембриджского университета» писал, что «магнитное тело, помещённое в поле, образованное постоянным магнитом или несколькими магнитами, не может находиться в состоянии устойчивого равновесия». Это заявление Ирншоу возводилось в ранг правила.

Всё, о чём мы пока говорили, относилось к магнитным телам (железо, никель, кобальт и т. д.), или, как их называют в научной литературе, ферромагнетикам. А как обстоит дело с немагнитными телами? Ну, здесь, кажется, всё обстоит просто, ведь на них магнитные силы не должны действовать. Но так ли это?

Оказалось, что наши представления о немагнитных телах совершенно неверны. Дело в том, что веществ, не взаимодействующих с магнитами, в природе просто не существует. Они все реагируют на их присутствие, но эта реакция настолько незначительна, что её долгое время никто не замечал. Сейчас в любом учебнике можно прочитать, что все вещества, ранее считавшиеся невзаимодействующими с магнитами, делятся на два больших класса: вещества, которые слабо притягиваются ими, — парамагнетики и вещества, которые так же слабо отталкиваются, — диамагнетики.

А теперь, после знакомства с основными терминами, которые нам ещё не раз понадобятся, перейдём к теме нашего рассказа.

Кто из вас не читал о необычных приключениях «сначала хирурга, а потом капитана нескольких кораблей» Лемюэля Гулливера?

Так вот, в одном из своих путешествий он рассказывает о «летающих островах».

Сейчас уже многие из тех вещей, о которых писал в «Путешествиях Гулливера» Джонатан Свифт, оказались не такими уж нелепыми. А некоторые из них были даже воплощены в жизнь. Вполне возможно, что когда-нибудь появятся и «летающие острова», правда, они будут наверняка не такими, какими представлял их себе Свифт. Нет нужды устанавливать магниты на алмазные опоры. Да и таинственная, находящаяся в недрах Земли «субстанция», от которой отталкиваются острова, окажется не такой уж таинственной.

Может быть, Свифт всё же «перегнул палку», ведь такие полёты нарушают правило Ирншоу?

«Нет правил без исключения», — гласит поговорка. А есть ли исключения из правила Ирншоу? Долгое время их не могли отыскать. Лишь в 1939 году немецкий учёный Браунбек доказал, что для диамагнитных тел это правило не подходит. За счёт сил отталкивания он заставил парить над сильным постоянным электромагнитом кусочек графита и кусочек висмута. Чем не «летающие острова»? Правда, они имели очень незначительный вес — всего несколько десятков миллиграммов, но начало было положено. Прошло несколько лет, и советский учёный, член-корреспондент Академии наук СССР В. К. Аркадьев, как сказали бы спортсмены, «побил этот рекорд».

Уже давно наблюдались удивительные вещи, которые происходят с некоторыми металлами и сплавами при температурах, близких к абсолютному нулю, то есть к —273°. У них совсем исчезает сопротивление электрическому току; наступает состояние, которое физики называют сверхпроводимостью. Если мы, например, возбудим ток в серебряном кольце и не будем его больше поддерживать, то уже через несколько десятых долей секунды он уменьшится практически до нуля. Совсем иное дело в сверхпроводниках. Там ток тоже затухает, но, как показали расчёты, до полного его исчезновения потребуется время, в миллиарды миллиардов раз превышающее время существования нашей галактики! И этим не исчерпываются чудесные свойства сверхпроводников: оказалось, что магнитное поле не проникает внутрь их, а только «омывает» снаружи, как вода корабль. Вот это-то свойство и предложил использовать Аркадьев. Раз сверхпроводник не пускает магнитное поле в себя, выталкивает его, то падающий магнит, удерживаемый невидимой подушкой из магнитных силовых линий, должен повиснуть над сверхпроводником. Аркадьев вычислил вес магнита и высоту, на которой он может парить. По расчётам выходило, что спокойно висеть может тело весом в целый грамм. Проделанные учёным опыты блестяще подтвердили это.

Но для таких экспериментов требовались сверхнизкие температуры. А нельзя ли такие же опыты провести при комнатной температуре, ведь тогда этот эффект свободного парения можно было бы применить в технике?

• Предыдущая
• 36/105
• Следующая