Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2013 № 04

Падение километрового метеорита вообще происходит не чаще одного раза за миллион лет, но даже в этом случае наша цивилизация уцелеет. Погубить человечество способно космическое тело размером более 10 км. К счастью, такие события, согласно статистике, происходят не чаще, чем с промежутком в 100 млн. лет.

Ну а какова вероятность погибнуть от падения метеорита кого-то из нас? Пока в истории человечества не зарегистрировано ни одного такого случая! В 1999 году американские ученые подсчитали: вероятность гибели человека от падения астероида равняется 1:20 000. Директор Института астрономии РАН Борис Шустов на пресс-конференции сказал, что такая вероятность намного меньше, чем шанс погибнуть в авиакатастрофе и сравнима разве что с вероятностью падения на голову кирпича с крыши.

Риск же попасть в авиакатастрофу в 65 раз меньше, чем стать жертвой дорожно-транспортного происшествия и на два порядка меньше возможности пострадать от падения сосульки с крыши.

Кстати, хотя в Челябинске за медицинской помощью обратились около 1500 человек, лишь одна женщина была госпитализирована с серьезными травмами. Да и то потому, что, испугавшись, она упала с лестницы…

Остальные пострадали в основном от… любопытства — бросились к окнам, чтобы посмотреть, что происходит на улице, и получили порезы осколками разлетевшихся стекол.

Г. МАЛЬЦЕВ

То, что свет оказывает давление на предметы, вы знаете, наверное, из курса физики. Но, как утверждают уфологи, существуют еще и «притягивающие лучи», с помощью которых «летающие тарелки» втягивают внутрь различные предметы, животных и людей. Существуют ли НЛО и пришельцы на самом деле или все это досужие вымыслы, до конца не ясно. Зато вот притяжение света уж точно не является фантастикой.

Сотруднику Фуданского университета (Шанхай) Юн Чену и его коллегам из Гонконга удалось привести доказательства, что лазерный луч и в самом деле способен притягивать предметы.

В данном случае наблюдается эффект, действие которого противоположно хорошо изученному явлению — давлению света. Экспериментально наличие светового давления было доказано нашим соотечественником П.Н. Лебедевым еще в начале XX века. А вот условия для создания эффекта втягивания появились сравнительно недавно. Тут нужен особый лазер, создающий так называемые пучки Бесселя. Пучки эти обладают особой структурой. В сечении такой лазерный луч как бы состоит из концентрических окружностей.

По мнению китайских ученых, пучок Бесселя следует направить на объект под определенным углом. Тогда образуется сила, которая переместит объект к источнику излучения.

Правда, как признается Юн Чен, привести в движение пока удалось объекты размерами в доли миллиметpa. Однако не исключено, что в будущем таким способом станет возможным перемещение и более крупных, массивных предметов.

Китайцы — не единственные исследователи, работающие в данном направлении. Сразу две группы физиков из США и Дании предложили схожие схемы создания притягивающего луча. Статьи ученых появились в журнале Physical Review Letters .

Объектом изучения опять-таки были лучи Бесселя. Они обладают рядом замечательных свойств, в частности, фотоны в них движутся под углом к направлению распространения самого луча. А так как частицы падают на поверхность тела под углом, то сила отталкивания у такого луча меньше, чем у обычного.

Более того, физики утверждают, что, подбирая свойства объекта и параметры луча, можно добиться того, что объект будет сам отражать больше света в направлении от источника, чем к источнику. Вместе с пониженным давлением в луче Бесселя этого достаточно для того, чтобы объект начал двигаться в направлении источника света.

В будущем, как полагают эксперты НАСА, удаленный захват предметов световыми лучами решит проблему взятия образцов с поверхности или из атмосферы небесных тел. Сегодня приходится разрабатывать сложные механизмы для посадки, взятия проб и последующего взлета, которые удорожают космические программы и увеличивают шансы неудачи экспедиции из-за возможности крушения. Если же удастся использовать притягивающий луч, образцы для анализа можно будет брать, оставаясь на орбите.

Первоначально ученые хотели создать притягивающий луч для сбора космического мусора, однако поняли, что мощности современных устройств для этого недостаточно. Пока они переключились на проект по захвату мельчайших частиц: пыли, отдельных молекул и даже ДНК в живых клетках.

Ныне команда физиков из центра Годдарда прорабатывает три подхода к решению проблемы. Первый заключается в реализации «оптического вихря», или, как они говорят, «оптического пинцета». Он предполагает использование двух встречных пучков волн, формирующих кольцевую структуру. Изменяя интенсивность одной волны, по сути, нагревая воздух с одной стороны от захватываемой частицы, можно заставить ее двигаться.

Этот способ годится для исследований в атмосфере.

Второй метод можно использовать в любой среде, поскольку он основан на электромагнитном взаимодействии. В нем используется «луч-соленоид», и пики интенсивности закручиваются по спирали вокруг оси взаимодействия. Тестирование показало, что так можно захватить и притянуть твердые предметы.

Третий метод пока существует только на бумаге и использует пучки Бесселя, о которых говорилось выше.

Физики намерены исследовать все три варианта «лучей захвата» и предложить НАСА оптимальный.

Наиболее перспективным методом притягивания пучком света многие эксперты все же считают луч Бесселя.

Физики Дэвид Раффнер и Дэвид Гриер из Нью-Йоркского университета (США) попытались разобраться, почему пока он столь маломощен. Выяснилось, что настроить соответствующим образом луч Бесселя весьма сложно. Притягиваемый объект у тех же китайских физиков получился микроскопическим потому, что рассеивание света от Бесселева луча происходило не только по направлению к наблюдателю, но и от него.

Однако сложности такой настройки можно обойти, полагают ученые, если использовать сразу два луча Бесселя — вместе с линзой, слегка изгибающей направления распространения лучей таким образом, чтобы они накладывались друг на друга в районе тела-цели. При этом результирующий импульс направлен к наблюдателю, что теоретически позволяет получить более мощный притягивающий луч.