Теория "черных дыр" - Александр Устинов, Игорь Ткачев - Наука в фокусе - 2015-09-25
Н. Асадова
―
16 часов и 8 минут в Москве. У микрофона Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». Привет, Егор.
Е. Быковский
―
Привет, Наргиз. Здравствуйте, дорогие друзья.
Н. Асадова
―
Передача «Наука в фокусе». У нас к вам тоже несколько хороших новостей.
Е. Быковский
―
Не лыком шито.
Н. Асадова
―
Не лыком, не лыком. Наша передача вошла в шорт-лист всероссийского конкурса инновационной журналистики. Так что в номинации «Лучшая передача по популяризации науки», видимо, нам обломится какой-то приз. И, знаете, в честь такого радостного для нас события мы решили сегодня разыграть одну очень хорошую книжку.В издательстве «Манн, Иванов и Фербер» вышла книжка «Интерстеллар». Кто из вас смотрел фильм, который в прошлом году вышел, тот наверняка помнит, что там был такой учёный с мировым именем – Кип Торн.
Е. Быковский
―
Там его не было.
Н. Асадова
―
Он был главным консультантом этой кинокартины.
Е. Быковский
―
Я имею в виду – в фильме его всё-таки не было.
Н. Асадова
―
В фильме не было. Но все люди, которые интересовались этим фильмом, они знают, кто такой Кип Торн. Он как раз написал книжку для всех тех, у кого остались вопросы по поводу фильма «Интерстеллар». И вообще эта книга рекомендована всем, кому интересна физика, космос, естественные науки и то, как устроена наша Вселенная.
Е. Быковский
―
Кстати, да. Я лично рекомендую. Успел я прочитать. Мне очень понравилось. Хороший научпоп.
Н. Асадова
―
И кто смотрит «Сетевизор», я сейчас покажу эту книжку. Смотрите внимательно. Она очень красивая такая, современный дизайн у неё, очень тяжёлая, толстая, много информации. И мы выбрали из этой книги одну главу, которую мы сегодня обсудим. Эта глава называется «Червоточины». То есть в русской версии, наверное, мы больше слышим «кротовые норы».
Е. Быковский
―
«Кротовины» есть разные. Есть разные термины для этой штуки. На самом деле, может быть, мы слегка обсудим чёрные дыры, потому что две эти темы хорошо связаны. По крайней мере, они связались в этом фильме, потому что всегда, когда мы начинаем какие-то темы, я спрашиваю своих знаковых: у всех раньше чёткое представление, что такое чёрная дыра, и многие слышали о том, что такое кротовая нора. После фильма это всё свалилось в одну кучу, совершенно перемешалось, и люди перестали понимать. Для того чтобы это понять, надо либо прочитать книгу, либо сейчас послушать нас. Мы решили поговорить.
Н. Асадова
―
Да. Мы сейчас поговорим с главным научным сотрудником Института ядерных исследований РАН, членом-корреспондентом РАН Игорьем Ткачёвым. Но до этого, знаешь, я всё-таки вопрос задам для нашей викторины. Итак, вопрос такой: кто был первым физиком, который нашёл решение уравнения Эйнштейна, описывающее червоточину? Присылайте свои ответы на телефон для СМС +79859704545. Два первых человека, которые правильно ответят, получат книжку «Интерстеллар», которую я только что показывала. Итак, ещё раз вопрос: «Кто был первым физиком, который нашёл решение уравнения Эйнштейна, описывающее червоточину?». +79859704545. Время пошло. А мы переходим к нашему гостю. Игорь Иванович, здравствуйте.
И. Ткачёв
―
Здравствуйте.
Е. Быковский
―
Здравствуйте. Я, Наргиз и вы тоже прочитали эту книгу. И, как Наргиз сказала, хотели бы поговорить про червоточины. Потому что это вопрос очень сложен для понимания, и мы про него знаем гораздо меньше, чем про чёрные дыры, про которые писалось и говорилось гораздо больше. В принципе общая теория относительности допускает их существование. А Торн допустил их ещё в большей степени. Давайте, если не трудно, расскажите нам, какие могут быть червоточины и какая роль собственно Кипа Торна, автора сценария этого фильма, какую роль он сыграл в объяснении классической червоточины Эйнштейна-Розена?
И. Ткачёв
―
Я не очень понимаю, наши слушатели знают, что вообще такое червоточина?
Н. Асадова
―
Наши слушатели понимают всё.
Е. Быковский
―
Давайте начнём сначала. Конечно, понимают, если нас слушают более-менее, но хотели бы понимать лучше.
И. Ткачёв
―
Червоточины были известны довольно давно в науке. Это одно из самых первых решений, которое было найдено как решение уравнения Эйнштейна. Потом независимо его открыл Эйнштейн вместе с Розеном. Поэтому это называется мост Эйнштейна-Розена.Кип Торн довольно много посвятил. Он вообще эксперт в теории относительности, мировое светило. Лучше всех в наше время в этом разбирается, я так понимаю. Он эту теорию развивал дальше. Он пытался понять, как устроены червоточины, например. Самая простая возникает в метрике Шварцшильда. Кип Торн изучал, как будет выглядеть червоточина, если чёрная дыра вращается.
Е. Быковский
―
Самая простая червоточина – это та, которая существует ничтожную долю секунды, через которую не сможет успеть что-то пройти.
И. Ткачёв
―
Нет, это неправильное представление. Червоточина существует всегда. Что такое червоточина в метрике Шварцшильда? В теории относительности зависит, кто смотрит на это, какой наблюдатель. И метрике Шварцшильда червоточина – это такой мост, туннель, который соединяет два параллельных мира.
Е. Быковский
―
Не две области пространства?
И. Ткачёв
―
При определённом выборе времени эта червоточина действительно коллапсирует, исчезает. Но если нарисовать соответствующую диаграмму Пенроуза для пространства-времени, там просто есть четыре области. Одна область – это один наш пространственный мир, потом параллельный ему мир за горизонтом чёрной дыры, и есть две области внутри горизонта чёрной дыры. И червоточина существует везде. Это такая горловина. Наблюдателю, действительно, перейти из одной области в другую невозможно. Если попытаться проникнуть в параллельный мир, то наблюдатель с неизбежностью попадёт в сингулярность. Это было бы правильное утверждение.
Н. Асадова
―
А что будет с ним в сингулярности, с наблюдателем?
И. Ткачёв
―
А что с ним будет в сингулярности, никто не знает. Это один из нерешённых вопросов физики, как устроена сингулярность. Я немножко неправильно говорю. Конечно, он погибнет, его разорвёт. Сначала его разорвёт, потом разорвёт атомы, из которых он состоит, потом элементарные частицы, из которых состоят атомы. Но что потом происходит, никто не знает. Для этого нужно построить квантовую гравитацию, понять, как всё это устроено.
Н. Асадова
―
Я из этой книжки, из книжки «Интерстеллар», которую мы сейчас разыгрываем, почерпнула, что название «Червоточина» придумал Джон Уилер, американский учёный. И он использовал макет яблока как пример
Е. Быковский
―
Не макет, а аналогию.
Н. Асадова
―
Да, аналогию с яблоком. Условно говоря, чтобы муравью попасть из точки А в точку B, нужно проползти по всей окружности яблока или, если там есть проеденная червяком дыра, та самая червоточина, он может быстрее по этому туннелю попасть в нужную ему точку. И вопрос: а что в этом туннеле, как мы сейчас это можем представить? То есть Кип Торн своеобразным образом представил. Мы увидели это в фильме. То есть он участвовал в моделировании этой червоточины. А что вы думаете на этот счёт? Как это может выглядеть изнутри? Это что вообще?
И. Ткачёв
―
Смотрите, наблюдатель, который пересечёт горизонт событий и окажется внутри чёрной дыры – он ничего не заметит. Для него будет всё точно так же. Давайте всё-таки я поясню, как это устроено. По-моему, я это уже начал говорить, нет? Давайте вместо трёхмерного мира представим двумерную плоскость, бесконечный лист бумаги. Это наш мир, допустим. Потом возьмём второй лист бумаги, это параллельный мир. Теперь возьмём третий кусочек бумаги, свернём его в цилиндр, в первых двух листах прорежем дырки, и в эти дырки вклеим цилиндр. Так? У нас будет такая топологическая поверхность. Представляете, да?Давайте я так скажу. Вот, у нас воронка, через которую бензин наливают. Я возьму две таких воронки и склею их горловинами. А широкую часть продлю в плоскость. Но всё везде одно и то же, правда? Если я маленький-маленький человечек, который живёт на этой поверхности, буду ли я очень далеко, там, всё это сделается плоским, как лист бумаги, или я наползу эту горловину, если она очень большая, допустим, как метровая труба, то ничего не почувствует. Геометрия пространства в фиксированный момент времени так и выглядит. Но окружности, которые рисуются вокруг оси симметрии этой воронки, нам надо заменить на сферы. А в остальном это всё правильно.
Н. Асадова
―
Хорошо. Скажите, вы говорите, что эти червоточины схлопываются. То есть они не постоянны. А можно ли представить себе какое-то условие, при котором они будут постоянны, не будут схлопываться?
И. Ткачёв
―
Это, как я уже говорил, зависит от наблюдателя. В теории относительности всё относительно. Более правильное утверждение было бы такое: наблюдатель, который пытается проникнуть из одной области пространства в другую, или из одного мира в другой через червоточину – он попадёт в сингулярность. То есть такие червоточины не проходимы. Вопрос такой: есть ли проходимые червоточины?
Н. Асадова
―
Да, есть ли они?
Е. Быковский
―
С одной стороны чёрная дыра, с другой – белая?
И. Ткачёв
―
То, что мы сейчас обсуждали до этого – это хорошо известное уравнение Эйнштейна в пустоте. То есть это объект – просто следствие теории. Хоть и гипотетической, поскольку они не наблюдались. Но это просто следствие теории. Такие червоточины должны быть, непроходимые. А для того чтобы существовали проходимые червоточины, нужно предположить, что в природе существует какой-то новый, другой вид материи, экзотический, со специальными свойствами, которая расположена внутри этой червоточины, которая делает её проходимой. В каком-то смысле, с точки зрения какого-то из наблюдателей, он не даёт червоточине схлопнуться.
Е. Быковский
―
А на выходе из такой червоточины что будет? Если на входе чёрная дыра, то на выходе должна быть белая в таком случае? Которая только излучает.
И. Ткачёв
―
Нет. Сама червоточина – это та геометрия, которую я только что нарисовал. Две склеенные воронки, склеенные своими узкими концами. И это просто два параллельных мира, соединённых пуповиной. Более правильное название было бы не червоточина, а пуповина, которая соединяет мать и ребёнка. Это более правильное было бы сравнение.
Е. Быковский
―
С другой стороны, если всё-таки вход…
И. Ткачёв
―
Белая дыра – это немножко другая.
Н. Асадова
―
Можно я задам ещё такой вопрос: а могут ли червоточины возникать естественным путём? Потому что Кип Торн говорит о том, что это мало возможно, насколько я понимаю.
И. Ткачёв
―
Смотря какие червоточины.
Н. Асадова
―
А какие могут возникнуть естественным путём?
И. Ткачёв
―
Червоточины, которые возникают внутри чёрной дыры – они обязаны быть, они всегда есть.
Н. Асадова
―
Но мы это не можем проверить?
И. Ткачёв
―
Смотрите, если чёрная дыра образовалась при коллапсе звезды, то тогда эта геометрия выглядит так. Это только половина червоточины. Она обрезана на этом узком горлышке воронки. А там этот обрезанный край упирается в поверхность коллапсирующей звезды. Если мы пойдём дальше, мы придём в центр звезды, и всё. Мы не придём в другую параллельную вселенную. Но если посмотреть на самое полное решение уравнения Эйнштейна, то там присутствуют оба этих параллельных мира. И если чёрная дыра родилась не в результате коллапса звезды, а родилась вместе со Вселенной, в самые первые её моменты, то тогда внутри такой чёрной дыры будет червоточина, и она будет соединять два мира. То есть на самом деле в рамках современной космологической концепции вселенная не одна, есть множество миров. Всё кипит, как пена, потом они так расширяются, как воздушные шарики надуваются, очень быстро. И из одного такого шарика возникает другой шарик, соединённый такими червоточинами.
Е. Быковский
―
Мультиверс.
И. Ткачёв
―
Более правильно это было бы назвать пуповиной. И какие-то пуповины могут остаться внутри чёрных дыр, если они больших масс, какие-то испарились. Это с одной стороны.С другой стороны, ничто не противоречит, и на самом деле это, опять же, следствие теории в рамках современной науки, родить такую бесконечную вселенную с наблюдателями в лаборатории на ускорителе. Это я бы назвал и научная фантастика, или это уже происходило во вселенной. Либо это другие цивилизации делали, либо это случайно при столкновениях частиц и высоких энергиях могло происходить. Это вполне в рамках современных законов физики, такое рождение бесконечного мира с наблюдателями. Но прохождение, как пишет Торн в книге или как в фильме, хотя Кип Торн настаивает, что это научная фантастика. Я бы назвал это научная фантазия. Есть научная фантастика, есть фэнтези. То, что делает Торн – это посередине. Это не научная фантастика, это научная фантазия. Потому что у нас есть какая-то область знаний. Мы знаем, как мир устроен, но мы не знаем всего, например, мы не знаем, как квантовать гравитацию. И как устроен за пределами нашей области познания, мы не знаем. Может быть, так, может быть, эдак. И есть разные варианты. Но в принципе ничто не исключает, что такая необходимая тёмная материя, вернее, экзотическая материя для поддержки проходимости чёрной дыры, существует в природе. И тогда вот эти сценарии могли бы реализовываться. Но никто не сказал, что она существует. Её может быть и не быть. И тогда это просто сказка.
Е. Быковский
―
Тут даже дело не только в этой материи, а в том, что все мои знакомые были ужасно удивлены вообще приключениями внутри чёрной дыры, потому что, во-первых, нам со школы ещё вдолбили, что пересечь горизонт событий невозможно, что не вполне правда, потому что в сверхмассивных чёрных дырах всё-таки объём растёт быстрее массы. А, во-вторых, как из неё вернуться?В последние годы столько всего стало известно, и стало понятно как-то, проблема чёрных дыр много сложнее, чем считалось ранее. Квантовая механика, теория относительности и теория струн в отношении горизонта событий вообще друг с другом не согласны. И по Хокингу информация может покидать чёрную дыру. Так может её что-то покидать, или не может? Всем совершенно не ясно. Что вы по этому поводу думает?
И. Ткачёв
―
Смотрите, пересечь горизонт событий можно снаружи во внутрь чёрной дыры, без проблем. Правда? И вы даже не заметите, если чёрная дыра большой массы.Выйти наружу невозможно. На самом деле есть радиация Хокинга, и чёрная дыра испаряется. Это не противоречит этому утверждению. Там происходит вот что. Вблизи горизонта чёрной дыры, снаружи, рождаются пары, например, электрон-позитрон. Одна частица летит внутрь, другая – наружу. Мы видим то, которая родилась у горизонта снаружи. Но если кто-то залетит внутрь чёрной дыры, в рамках современных представлений он оттуда не выберется. В фильме «Интерстеллар» этот главный герой тоже не выбрался. Это раз. А то, что всё там происходило, и он там посылал какие-то сигналы.
Е. Быковский
―
Вот-вот. Информация покидала.
И. Ткачёв
―
Я бы сказал – это научная фантазия, а не научная фантастика. Потому что здесь есть предположение о том, что наш мир не трёхмерный, а пятимерный. И эта многомерность нашего мира – это тоже следствие одного из подходов к квантованию гравитации – теории струн. Есть очень красивая теория струн.
Н. Асадова
―
Про неё говорили даже в нашей передаче пару раз.
И. Ткачёв
―
И вот в этой теории струн пространственных измерений больше, чем три. Грубо говоря, у нас времени нет вдаваться в детали.
Н. Асадова
―
К сожалению, да. Мы подошли к концу.
И. Ткачёв
―
Мы не знаем. Может быть, измерений больше, а, может быть, и нет. Поэтому это фантазия. Но если действительно мир так устроен, что пространственных измерений, так, как предположил Торн, тогда этот герой выбрался через пятое измерение. Он попал через пятое измерение из одного места в другое, но не через горизонт событий.
Е. Быковский
―
Понятно.
Н. Асадова
―
Спасибо. С нами был Игорь Ткачёв, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, член-корреспондент РАН, и мы обсуждали книгу «Интерстеллар», в частности, одну из глав - «Червоточины». У нас пришли правильные ответы на вопрос, который мы задавали. Вопрос звучал так: кто был первым физиком, который нашёл решение уравнения Эйнштейна, описывающее червоточину? И это был учёный из Вены Людвиг Флам. И первыми на этот вопрос ответили Игорь, чей телефон заканчивается на 5181, и Роман с телефоном, заканчивающимся на 0088. Я вас поздравляю. Книжка «Интерстеллар» (автор – Кип Торн) уедет к вам, мы вам перезвоним после этой передачи и выясним, как вам её отослать. Сейчас мы прервёмся на новости и рекламу. Никуда не уходите.НОВОСТИ
Н. Асадова
―
16 часов 35 минут в Москве. У микрофона по-прежнему Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». И сейчас Егор представит вам следующую нашу тему.
Е. Быковский
―
Тема такая. Точнее, она начинается с новости, как обычно у нас. Бюро по патентам и товарным знакам США выдало американскому авиастроительному концерну «Боинг» патент на систему, которая позволяет конвертировать шум в электроэнергию. Её можно использовать в аэропортах, где взлетающие и садящиеся самолёты издают сильный шум. Вдоль взлётно-посадочных полос будут установлены специальные акустические сборники, которые будут улавливать звуковые колебания от двигателей самолётов. Всё это похоже на трубку от старого телефона. Там тоже внутри стоит мембрана, она колеблется вверх-вниз, соответственно, дальше давление воздуха передаётся на турбину, ну, вы поняли. И получается электроэнергия. Но вообще надо сказать, что меня эта новость поразила в самое сердце, потому что я когда-то интересовался этой темой и понял, что даже шумы больших дорожных трасс в энергию превратить очень нелегко. Даже 100 децибел – это очень громко, от проносящегося мимо грузовика. Представьте, он мимо вас проехал. Даёт всего лишь 0,01 Вт на квадратный метр. А, скажем, солнечный свет даст в десятки тысяч раз больше энергии на ту же площадь. Поэтому что там будет у «Боинга»? Может, они изобрели что-то потрясающее. Подробностей не сообщается. Мы по этому поводу решили поговорить с экспертом.
Н. Асадова
―
Да, наш сегодняшний эксперт – Александр Устинов, кандидат технических наук, заместитель директора Центра энергетических систем Сколковского института науки и технологий. Александр, здравствуйте. Вы нас слышите?
А. Устинов
―
Добрый день, да, слышу вас.
Е. Быковский
―
Здравствуйте.
Н. Асадова
―
Новость вы прослушали. Наверняка вы тоже её заметили. Егор хотел задать первый вопрос.
Е. Быковский
―
Я хотел задать вопрос, который я уже задал. Может быть, вы знаете или догадываетесь о каких-то деталях, которые сделают такую систему эффективной, потому что мне она показалась… я не понимаю, как она будет работать.
А. Устинов
―
Вы правы в этих сомнениях. Я тоже ознакомился с заметкой в интернет по поводу данной системы. И, в общем-то, я считаю, эффективность – это основной вопрос, который возникает при ознакомлении. И есть ещё некоторые моменты, которые мне показались весьма спорными. Дело в том, что если вы обратили внимание, предлагается расставить вдоль взлётной полосы приёмники шума на равном расстоянии. Но шум, как известно – это колебания в воздухе, это волновой эффект. И для волновых эффектов известен такой эффект, как эффект Доплера. Когда мы стоим, если мимо нас проносится, допустим, скорая помощь. Когда она к нам приближается, мы слышим одну частоту. Когда она удаляется, мы слышим совершенно другой звук. Соответственно, когда самолёт будет мимо этих датчиков перемещаться по взлётной полосе, там будет очень большая неоднородность. Там будут какие-то сборники работать более интенсивно, какие-то менее интенсивно. И если посмотреть на схему, которая представлена в заметке, предполагается, что все эти сборники шума будут находиться на одной линии. То есть колебания, которые там будут возникать, они будут носить тоже какой-то хаотический характер, волновой характер. Соответственно, воздух, который будет поступать в турбину, он будет идти не с постоянным расходом, то есть не классическая станция, где стоит некая камера сгорания, сжигается топливо, и пар или газ, если это парогазовая установка, он попадает в турбину, там идёт какой-то постоянный расход. И турбина выходит на некий режим, и потом там, где максимальный КПД, она начинает работать.Соответственно, здесь при такой предложенной схеме, очевидно, будут некие колебания, и турбина будет то разгоняться, то замедляться. А, потом, вообще сама по себе турбина – это достаточно шумный агрегат. Соответственно, тут надо сравнивать… надо на самом деле, прежде чем эту систему предлагать, мне кажется, надо было бы её подсчитать и посмотреть, насколько это будет эффективно. Может быть, турбина будет шуметь гораздо сильнее, чем сам самолёт. Потому что самолёт всё-таки на каком-то расстоянии находится от этих…
Е. Быковский
―
Дело, может быть, даже не в том, что она будет шуметь, хотя будет, конечно, а в том, что эта система такая многокомпонентная, и там по идее должно быть на всех участках довольно много… При небольшом сборе энергии. В общем, неясно. Хотя хотелось бы, конечно. Точно так же как хочется солнечный свет превращать полностью в энергию. Так и шум, которого у нас хватает в городах, и не только в городах, хотелось бы тоже эффективно во что-то преобразовывать.
Н. Асадова
―
«Боинг» не первый и не единственный, кто заинтересовался и проводил опыты, как шум превращать в энергию. Какие ещё есть интересные проекты, на ваш взгляд, Александр? Расскажите нам, пожалуйста. По превращению шума, вот этих волн, колебаний в энергию.
А. Устинов
―
Вы знаете, я бы здесь, скорее, упомянул пьезоэлектрические различные приборы, которые за счёт оказываемого на них давления вырабатывают электроэнергию. Их целый класс пьезоэлементов, которые могут вырабатывать электрический ток благодаря внешнему давлению. Соответственно, это внешнее давление может оказываться как шумом, например, так и, если мы вернёмся к аэропорту и вообще, допустим, к автомобильным трассам, можно некий слой под асфальт закладывать такого вещества, и он просто будет вырабатывать электроэнергию за счёт движения. Мне кажется, такая система была бы гораздо более эффективна, чем сбор этого шума. Тем более, что здесь шум ненаправленный. Ещё, получается, распространяется во все стороны. А при движении по полосе мы чётко бы знали, в каком месте у нас максимальное давление, и именно там бы могли расположить эти пьезоэлементы.
Н. Асадова
―
А в России есть подобные проекты какие-то интересные?
А. Устинов
―
Существуют отдельные разработки. Я бы сказал, что в силу сложности, в силу низкой эффективности данных систем, это, наверное, даже не российская, а общемировая проблема, они ещё очень далеки все от рынки, подобные системы. То есть они интересны с точки зрения общеобразовательной, что действительно сам принцип, поскольку в данном случае ещё был выдан патент. То есть там принципы не противоречат основным законам физики. Поэтому всё в порядке. Но подобные системы очень далеки. Они находятся на уровне таких интересных разработок.
Н. Асадова
―
А тот факт, что «Боинг» получил патент на использование какой-то такой установки, придуманной ими, что это означает для остальных компаний, которые тоже работают в этой области?
А. Устинов
―
Что остальные не смогут слушать шум никогда.
Н. Асадова
―
Что это значит, и насколько обычно патент даётся?
А. Устинов
―
Вы знаете, с патентами тут ситуация достаточно сложная. Нужно вообще, конечно, поподробнее было бы ознакомиться. А патент составляет максимально порядка 20 лет. Там ежегодно определённую сумму нужно вносить за поддержание. И это зависит от тех стран, на который патент распространяется. То есть только ли это американский, или, допустим, Европа или какие-то другие мировые…Патентуется очень много всевозможных систем, в том числе и те, которые никогда не увидят белого света. Здесь мотивация получения патента немножко, наверное, другая. То есть в любой крупной корпорации существует отдел разработок, одним из показателей эффективности которого является количество поданных патентов. Поэтому все разработки, которые хоть как-то можно запатентовать, обозначить, что компания работает в данном направлении, они, безусловно, патентуются. А для других компаний, возвращаясь к вашему вопросу, это обозначает, что компания «Боинг» работает в данном направлении, и, возможно, другие компании тоже начнут выделять какие-то внутренние фонды и вести разработки в данной области.
Е. Быковский
―
Такой небольшой сигнал рынку, в общем, получается.
А. Устинов
―
Да. Это, безусловно, хорошо. Потому что, кто знает, может быть, не напрямую подобная система будет разработана, которая будет достаточно эффективна, и с точки зрения экономики – какие-то сопутствующие технологии возникнут. Я думаю, что здесь интересно даже, наверное, не столько использование этого шума, сколько его подавление, потому что никому не нравится, как самолёт шумит над ухом. Тем более, в Европе всё-таки аэропорты ещё ближе к городам расположены, чем у нас. Поэтому, возможно, возникнут какие-то системы. То есть, зная то, как вообще происходит распространение шума, генерация шума, за счёт каких эффектов можно достичь снижения шума, подобные системы могли бы быть использованы именно для обеспечения акустического комфорта жителей.2 Кстати. это перспективно. Всё равно шум давит какими-то звукопоглотительными поверхностями. Почему бы его заодно и не преобразовать куда-нибудь?
Н. Асадова
―
К нам подключаются наши слушатели. И Серж из Москвы, судя по комментариям, недалекий от инженерных дел человек, предлагает своё инженерное решение. Он говорит, что если сделать сотовую структуру и жёстко изолировать, а на выход дать общий сигнал. То есть таким образом лучше собирать эти волны, видимо, звуковые. Что вы скажете, Александр, по поводу такого инженерного предложения?
А. Устинов
―
Вы знаете, здесь не совсем понятны детали. Можно каким-то образом, наверное, по e-mail связаться с вашим слушателем, то можно было бы, наверное, сказать что-то более подробное. Но так я, честно говоря, не могу дать какой-то комментарий по этому поводу.
Н. Асадова
―
Так что, Серж, если вы хотите как-то более подробно рассказать о своём инженерном предложении, то, пожалуйста, присылайте свой e-mail, мы передадим Александру. Егор.
Е. Быковский
―
Что касается твоего вопроса, я на секундочку вернусь насчёт того, что обозначает взятие патента на систему, позволяющую конвертировать шум в электроэнергию. Она не означает, что больше никто не может конвертировать шум. Все могут. Просто там патент, видимо, на какую-то совершенно определённую технологию, и, судя по её описанию, она прямо не самая лучшая на свете, и, наверное, придумают что-нибудь получше.
Н. Асадова
―
Интересно, почему «Боинг» сейчас поспешил это сделать, получить патент на эту свою неэффективную, как мы предполагаем, установку.
Е. Быковский
―
Так модно же сейчас всякие альтернативные способы получения. Как-то солнечной энергией все занимаются, а этим пока никто. Вот они и сделали такую заявочку. В принципе молодцы.
А. Устинов
―
Вы знаете, перед энергетикой сейчас стоят на самом деле достаточно серьёзные проблемы во всём мире. И они как раз связаны с развитием так называемой распределённой генерации, когда электроэнергия получается не только на каких-то крупных станциях, которые находятся в узлах энергетической системы, но возникают сейчас благодаря развитию различных технологий, в том числе и на возобновляемых источниках, как солнце, ветер, биомасса, приливно-отливные технологии. Возникает вопрос об интеграции в сеть большого числа таких генераторов, потому что в сравнении с… они, конечно, гораздо менее мощные. И если их просто интегрировать в сеть напрямую, они будут очень сильно влиять на качество поставляемой электроэнергии. Тот… который у нас в розетке, он подвергнется искривлению, если мы начнём… большого числа маленьких генераторов.
Н. Асадова
―
Александр, у нас, к сожалению, время подошло к концу. Сегодня мы ничего не успеваем. С нами в студии был Александр Устинов, кандидат технических наук, заместитель директора Центра энергетических систем Сколковского института науки и технологий. Спасибо вам огромное. Сейчас пару минут рекламу послушаем.РЕКЛАМА
Н. Асадова
―
Продолжаем передачу «Наука в фокусе». В студии Наргиз Асадова и Егор Быковский. И сейчас будет наша любимая рубрика «Вопрос-ответ».+79859704545. Это телефон для СМС, куда вы можете присылать свои вопросы. О том, как устроено мироздание, в общем, всё, что мы любим. От Олега из Липецкой области пришёл вопрос к предыдущей нашей теме про колебания волн и про шум: «Правда ли, что подземные ядерные испытания защищают от землетрясений?». И Егор поспешил ответить.
Е. Быковский
―
Я поспешил ответить, что это неправда, потому что мощности несравнимы на несколько порядков. Но вообще на самом деле надо посмотреть и посоветоваться. Может быть, действительно, так и есть. Я бы очень удивился. Мы в следующий раз попробуем ответить ещё раз на этот вопрос.
Н. Асадова
―
Вы продолжайте присылать свои вопросы. А пока мы будем отвечать на вопросы, присланные в прошлой передаче. Максим из Москвы спрашивал нас: «Как получилось так, что планеты Солнечной системы вращаются в одной плоскости?».
Е. Быковский
―
Максим, это простой вопрос. Ответ на него вы могли бы сами найти в интернете. В отличие от многих других вопросов, который нам задают. И, тем не менее, мы, конечно, ответим. Общая плоскость эклиптики объясняется тем, что строительный материал для Солнца, для планет образовался из большого газо-пылевого облака. Оно было когда-то одно, вращалось вокруг своей оси. И постепенно из него выделилась сначала звезда, а потом из оставшихся частей сформировались планеты. И, кстати, именно этим объясняется, почему у планет плоскости вращения вокруг Солнца и плоскости вращения вокруг своей оси совпадают. То есть они в одном векторе смотрят. Правда, не на 100%.И Уран, кстати, вращается в другую сторону. Это называется ретроградное вращение. Почему так происходит, неизвестно. Две главные теории – это столкновение с гигантским метеоритом, или какие-то неизвестные процессы в ядрах этих двух планет. Есть ещё одна шуточная версия от меня лично: эти планеты были когда-то захвачены Солнцем, такие скитальцы. Шутка это потому, что они бы тогда точно не попали в плоскость эклиптики. Вот так вот мы ответим на этот вопрос.
Н. Асадова
―
Ещё один вопрос, тоже с прошлой передачи: «Почему человечество до сих пор не победило кариес?».
Е. Быковский
―
Кариес – это такая инфекция. И в принципе ей можно заражать друг друга. Но на самом деле люди заражают ей сами себя. И чем дальше, тем больше. Потому что, по данным эпидемиологов, даже в средние века распространённость кариеса в Европе была в 3 раза меньше современной. Зубы были гораздо здоровее у людей тогда. А причина состоит в том, что мы едим. Потому что…
Н. Асадова
―
Быстрые углеводы виноваты в этом?
Е. Быковский
―
Быстрые углеводы, да. Вообще кариесогенная бактерия, стрептококкус мутанс, перекочевала в ротовую полость из желудочной биоты лет 10-15 тысяч назад. До этого вообще никакого кариеса не было. А в этот момент наши предки перешли на земледелие и скотоводство, забросив охоту, и начали потреблять меньше белков и больше углеводов, всякого там зерна, хлебца и прочего, злаков и овощей. А стрептококки зубного налёта питаются как раз углеводами, которые мы едим. Побочным продуктом их ферментации являются как раз агрессивные кислоты. И кислоты – они, чем проще углевод, тем быстрее из него образуется кислота, тем быстрее разрушается эмаль, потом ещё там под эмалью образуются всякие кариозные каверны. В общем, ужас-ужас. А мы едим очень много углеводов, друзья. Если ещё 100 лет назад сахар был редким лакомством, в «Том Сойере» запирали сахарницу на замок, то сейчас мы каждый день едим сладкое по нескольку раз.Поэтому есть только три способа борьбы с кариесом. Они все не очень исполняемые. Есть как можно меньше простых сахаров или заменить их какими-то многоатомными спиртами, всякими ксилитом, маннитом. Или изобрести вакцину против кариеса. Но это пока не случилось. В общем, пока всё грустно.
Н. Асадова
―
Ну что ж, на этой грустной ноте мы вынуждены закончить нашу передачу. Не ешьте сладкого, или ешьте его очень мало. С вами были Наргиз Асадова и Егор Быковский. Мы прощаемся с вами, видимо, до следующей пятницы. Всего доброго.
Е. Быковский
―
Хороших выходных.