Том Джексон - Взламывая технологии

Веб-сайты просматриваются с помощью специальной программы — браузера. Он загружает содержимое веб-сайта, хранящееся на удаленном компьютере. Пользователи переходят с одной страницы на другую с помощью гиперссылок — слов или зон, которые можно активизировать с помощью щелчка мыши. Гиперссылка была изобретена в 1945 г. американским инженером Вэниваром Бушем, но нашла свое применение лишь во Всемирной паутине. К 1990-м гг. были созданы первые системы поиска по содержимому веб-страниц, которые искали на страницах совпадающие термины. Затем в 1998 г. компания Google начала делать это по-другому…

Тим Бернерс-Ли сейчас возглавляет Консорциум Всемирной паутины (W3С), который контролирует стандарты программного обеспечения, используемого в сети

Каждый раз, когда мы включаем мобильный телефон, планшет, ноутбук или цифровой фотоаппарат, мы используем удивительные свойства литий-ионных аккумуляторов. Они поражают своими небольшими размерами и многократностью использования.

Обычную «сухую» батарейку нельзя перезаряжать: она «садится», когда в результате химических реакций в ней заканчивается вещество. Такая использованная батарейка, в отличие от литиевой, становится источником химического загрязнения. Хотя изначально литиевые батареи несколько дороже, это быстро компенсируется их гораздо более длительным сроком службы (правда, и они изнашиваются со временем).

Английский химик М. Стэнли Уиттингем обнаружил явление интеркаляции — способности иона встраиваться в слоистое твердое вещество (например, графит) — и использовал его для создания аккумулятора. Литиевый аккумулятор состоит из двух электродов и электролита — проводящей среды между электродами, по которому могут перемещаться ионы лития. Отрицательным электродом обычно является графит, а положительным — соединение лития (чистый литий не используется, поскольку он чрезвычайно химически активен). Во время работы батареи (когда она разряжается) положительные ионы лития движутся от отрицательного электрода к положительному и оседают на нем. Во время зарядки происходит обратный процесс, и после полной зарядки батарея снова готова к использованию.

Литий-ионный аккумулятор для электромобиля

Добыча соли

Литий чрезвычайно химически активен, поэтому не встречается в природе в чистом виде. Его соединения можно получить из твердых горных пород, минеральных озер и морской воды. Считается, что Боливия обладает самыми большими в мире запасами лития, но ведущими его производителями стали Чили и Аргентина. Соленая вода, содержащая соли лития, добывается из подземного бассейна. При испарении воды на солнце (ниже) солевой раствор становится все более концентрированным. Затем его очищают, чтобы получить подходящие для аккумуляторов соединения.

Первые попытки

В первой перезаряжаемой батарее Уиттингема использовались электроды из литий-алюминия и дисульфида титана. Оба эти материала трудны в работе, поэтому аккумулятор оказался непрактичным. В конце концов химики остановились на литиевой основе для обоих электродов, и в 1991 г. были проданы первые литиевые батареи. Сейчас литиевые аккумуляторы используются очень широко: от небольших карманных устройств до мощных инструментов и электромобилей.

В 1994 г. на околоземную орбиту был выведен последний спутник системы GPS . Хотя изначально им пользовались только военные, всего за несколько лет эта система в корне изменила ориентирование людей в пространстве.

GPS расшифровывается как «глобальная система позиционирования» (определения местоположения). Поначалу она разрабатывалась в США для военной навигации и систем наведения, но позднее ее переделали для гражданского использования. Сегодня она лежит в основе автомобильной системы навигации, помогает нам ориентироваться и определять свое местонахождение. Система 1994 г. использовала комплекс из 24 спутников (сейчас их 32), которые движутся по средней околоземной орбите, их скорость в два раза больше скорости вращения планеты. К почти любой точке Земли, если только на пути нет гор или высотных зданий, в любой момент времени посылают радиосигналы по крайней мере три GPS -спутника.

Навигационные спутники все более заселяют космос. К американской GPS добавились российская система ГЛОНАСС, европейская Galileo, китайская BeiDou и индийская NAVIC

Каждый сигнал содержит время отправки и местоположение спутника. Радиосигналы распространяются со скоростью света, но даже при этой большой скорости существует разница между временем отправления сигнала и временем его получения. Эти крошечные задержки и позволяют определить точное расстояние до каждого спутника. Поэтому когда GPS -устройство (например, в автомобиле) получает сигнал, оно определяет, где и как далеко находятся спутники. Эти данные можно использовать для вычисления точного местоположения устройства на поверхности земного шара в радиусе нескольких метров.

Радиодальнометрия

До создания GPS навигаторам приходилось часто пересчитывать свое местоположение. В 1940-х гг. была разработана система радиодальнометрии LORAN . В ней использовалась сеть радиопередатчиков, которые посылали и принимали радиосигналы через точно отмеренные промежутки времени. Если знать расстояние между передатчиками, то можно рассчитать расстояние до них по времени передачи сигналов.

В 1995 г. появился новый носитель информации — цифровой универсальный диск, или DVD . Это открытие позволило хранить на одном диске целый фильм.

Блеск диска возникает из-за слоя алюминиевой фольги

DVD был последним оптическим диском, а первый появился еще в 1960-х гг. Данные на оптическом диске считываются с помощью лазерного луча, на поверхности же диска есть спираль с ямками. При вращении диска лазерный луч двигается по спиральной дорожке, отражаясь от плоской поверхности и не отражаясь от впадин, поэтому узор из впадин передается соответствующими вспышками лазера. Детектор воспринимает наличие и отсутствие вспышки как единицы и нули компьютерного кода. Поначалу ямки на лазерных и компакт-дисках были довольно большими, на CD их размер достигал 800 нм. На DVD можно записать больше данных, потому что его впадины имеют размер 400 нм и располагаются в два слоя. На дисках Blu-ray , которые вытеснили DVD , впадин всего по 150 нм в поперечнике.