Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2014 № 05

Один из телескопов Галилея.

В конце концов, упрямым ученым заинтересовался сам папа римский. Галилея вызвали в Рим. Старый больной человек (ему в то время было уже около 70 лет) просит отсрочки, чтобы поправить свое здоровье. Но папа неумолим, и ученого доставляют к нему на носилках. Начинается расследование инквизиции, которое длится три месяца. Все это время Галилея подвергают «строгому испытанию». Пытали ли при этом престарелого ученого или только грозили пытками, до сих пор не ясно. Но инквизиция добилась своего: 22 июня 1633 года состоялось отречение Галилея от прежней точки зрения. Таким образом Галилей спасся от костра или иной мучительной казни. И кто может попенять ему за это? Ведь тем самым он спас не только себя, но и свое учение…

А о том, что ученый фактически оставался верен самому себе, говорит такой факт. Будучи под надзором инквизиции, больной и немощный, он, тем не менее, нашел в себе силы закончить еще одну книгу — «Беседы о двух новых науках», из которой очевидно: Галилей продолжал думать по-прежнему.

Говорят, даже в самый момент отречения он все же упрямо прошептал: «А все-таки она вертится!» — имея в виду, что Земля все-таки обращается вокруг Солнца, и никакие отречения не в силах изменить этого факта. Так это было на самом деле или нет, точно не известно. Тем не менее, Галилея осудили и посадили под домашний арест, категорически запретив ему куда-либо отлучаться. Так, он сидел дома до самого конца жизни, в течение 9 лет. Ему также было запрещено публиковаться, не велено было обсуждать с кем бы то ни было гелиоцентрическую систему.

Несколько столетий спустя, в 1992 году, папа Иоанн Павел II признал, что его предшественники были неправы, преследуя Галилея за его идеи.

Ученые изучают молнию уже сотни лет.

И хотя все прекрасно знают, что молнии — это разряды статического электричества, накапливающиеся в грозовых облаках, эти загадочные вспышки хранят еще много секретов. Поговорим о некоторых из них, ставших известными в последнее время.

Главным громоотводом Москвы, без сомнения, является Останкинская телебашня. Если в среднем по Москве и Московской области на площадь в 1 кв. км попадает одна молния за год, то в Останкинскую башню ежегодно попадает 40–50 молний.

Инженерам, обслуживающим башню, это обстоятельство, понятно, приносит дополнительные проблемы. Во-первых, необходимо обеспечить безопасность людей, работающих на телебашне. Во-вторых, несмотря на установленную молниезащиту, удары молний продолжают время от времени выводить из строя радио- и метеорологическую аппаратуру. Ее приходится ремонтировать, а то и менять.

Поэтому в течение многих лет в районе Останкино специалистами Энергетического института им. Г. М. Кржижановского проводятся наблюдения за грозовыми разрядами. Они собрали целую коллекцию фотографий молниевых разрядов. На некоторых видно, что иногда в башню попадает одновременно несколько молний, окутывая ее на мгновения ослепительной паутиной.

Однако даже для самих исследователей неожиданностью оказался тот факт, что далеко не всегда молния попадает в верхушку башни, где установлены молниеотводы. На одном снимке видно, что молния попала в основание смотровой площадки. А в другом кадре молния бьет в середину башни.

Статистика показала, что 5–7 процентов всех ударов молнии поражают боковую поверхность башни гораздо ниже ее вершины. Но самым удивительным оказалось то, что вблизи Останкинской башни нисходящие молнии бьют в землю так же часто, как и до ее строительства.

Эти результаты заставили специалистов пересмотреть старую теорию молниевого разряда, искать новые методы грозовой защиты. Стало ясно, что даже вершины высотных сооружений не являются надежным громоотводом. Требуется более совершенная теория молниезащиты. А пока даже дорожку, ведущую к Останкинской башне, прикрыли заземленной металлической крышей. Так сказать, на всякий случай.

Еще одна неожиданность, поразившая специалистов, связана с современными ветряками, пишет Journal of Geophysical Research. Оказалось, что они поражаются молниями аномально часто.

Почему? Жоан Монтанья из Политехнического университета Каталонии в Барселоне (Испания) и его сотрудники решили поискать ответ на этот вопрос при помощи группы радиоприемников-грозоотметчиков, размещенных на равных расстояниях друг от друга сразу в нескольких испанских ветропарках.

Это позволило составить карту радиопомех, вызываемых атмосферным электричеством, и выяснить, что между ветряками возникают периодические разряды, которые достигают пика, когда одна из лопастей турбины ветрогенератора проходит через верхнюю точку своего пути.

Было выявлено и сравнительно редкое событие: разряд от земли к облаку и обратно во время одной из гроз. Обычно подобные разряды реализуются так. Сначала образуется ионизированный канал, так называемый лидер молнии. Он движется вверх, пока не достигает области отрицательного заряда в облаке; после достижения этой точки вниз идет обратный разряд (основной). Однако наблюдения показали противоположную картину: отрицательный заряд от ветротурбины поднялся вверх примерно на 5 км, прямо в облако, где встретился с областью положительного заряда. В теории такая ситуация очень опасна для наземного объекта, однако в облаках в тот день шла своя «борьба» областей с положительным и отрицательным зарядом, отчего обратный разряд (главный) ударил с отклонением в 20–25 км от ветряка.

Однажды удалось заметить, как лидеры поднимаются вверх от 3 турбин сразу, хотя получателем обратного разряда стала только одна из них. Это означает, что турбины не были изолированы друг от друга электрически в надлежащей степени.

Что навлекает на ветряки такие неприятности? А вы вспомните простой опыт: если потереть стеклянную или эбонитовую палочку тряпкой, то на ней образуется электрический заряд. Лопасти ветряков — диэлектрики. Значит, они также не могут свободно рассеивать скопившийся на них заряд, а ведь благодаря своим размерам лопасти испытывают довольно приличное трение о воздух, капли дождя или снега. Обычно предмет с электрическим зарядом окружен слоем ионизированного воздуха, своего рода короной. Она выступает как буфер, гасящий последствия накопления заряда. Однако движение концов лопастей ветряков часто столь стремительно, что они значительно опережают ионизированный воздух вокруг себя и попадают в менее ионизированные области, где разряд с их поверхности (вверх, к облакам) более вероятен.

Что можно рекомендовать для защиты ветряков? Специалисты советуют останавливать или хотя бы притормаживать лопасти турбин во время наиболее сильных гроз, снижая риск их повреждения молниями. Одновременно они задумались и над созданием других, более совершенных методов молниезащиты.