Юный техник, 2000 № 06 - Страница 4

Испокон века шаманы, гуру, священники пытаются воздействовать на небеса различными способами — молитвами, барабанным боем, крестным ходом — тщатся исполнить наказ. Судя по всему, получается это у них далеко не всегда. Иначе история бы не сохранила свидетельств попыток воздействия на облака и тучи иными способами, например, пальбой из пушек или созданием искусственных пожаров.

В наше время творят дожди, пользуясь достижениями науки и техники. Вот уже полвека облака засевают с самолетов йодидом серебра или атакуют ракетами, несущими боеголовки с сухим льдом. Способы эти эффективны: как правило, на каждую атаку тучи отзываются дождем. Лишь одно портит настроение ученым: выбрасывать дефицитное серебро почти что на ветер — ох как недешево. Поэтому со столь большим интересом отнеслись «делатели погоды» к новому методу, недавно успешно испытанному в Мексике и Южной Африке. А суть его заключается в том, что облака теперь… солят!

Да, с самолетов распыляют крохотные кристаллики хлорида натрия и калия. Они служат центрами конденсации дождевых капель, жадно впитывая влагу. Быстро образуются крупные капли воды. В этой быстроте — залог успеха. Ведь, как правило, кучевые облака — а только их и стоит заставлять проливаться дождем — рассеиваются за какие-то полчаса. Не успеешь за это время превратить их в дождь, значит, все старания пойдут прахом.

Автор идеи, южноафриканский физик Грэм Мэзер, набрел на нее совершенно случайно. Лет десять тому назад Мэзер приметил необычное облако, широко раскинувшееся на небосводе и, очевидно, обещавшее дождь. Исследуя центры конденсации в этом облаке, он обратил внимание на наличие здесь гигроскопических (или, говоря бытовым языком, «всасывающих воду») солей, и Вскоре Мэзер выяснил их происхождение. Облако, оказалось, пролетело над трубами бумажной фабрики. После этого Мэзер вместе с сотрудниками южноафриканской фирмы «Cloudquest» имитировал фабричные выбросы и понял, что тут есть над чем поработать. Так начались многолетние исследования которые привели наконец ученых к выводу: тучи, впитавшие соли, на 30 процентов чаще проливаются дождем.

Успех, достигнутый в Африке, побудил и американских ученых, работавших в северных, засушливых, районах Мексики, тоже посыпать облака солью. Их эксперименты пока еще не окончены, однако, судя по первым результатам, успехи будут даже лучше, чем в ЮАР. Действуя таким образом, замечает американский специалист Дэниел Брид, можно из одного и того же облака «выжать» дождей вдвое больше.

Дело в том, что гигроскопические соли воздействуют на нижние, теплые, слои облаков. Традиционно же используемые «дождевые вещества» — йодид серебра и сухой лед — наоборот, впитываются верхними слоями облаков, где температура зачастую ниже точки замерзания, а незамерзшей, жидкой воды очень мало.

Публикацию по иностранным источникам подготовил А. ВОЛКОВ

Итак, речь идет о гипотетической форме материи, масса которой противоположна по знаку обычной. Что это означает? Ответить на этот вопрос не так-то просто. Бесспорно, она должна обладать свойством гравитационного отталкивания. Но этой характеристики, оказывается недостаточно. В современной физике вообще-то говоря, различают целых четыре вида массы:

• гравитационная активная — та, что притягивает (если она положительна, конечно);

• гравитационная пассивная — та, что притягивается;

• инертная, которая приобретает определенное ускорение под действием приложенной силы;

• эйнштейновская масса покоя, определяющая полную энергию тела.

В рамках общепринятых теорий все они равны по величине.

Но различать их необходимо, и это становится понятным как раз при попытке определить отрицательную массу. Дело в том, что она будет полностью противоположна обычной лишь в том случае, если все четыре ее вида станут отрицательными.

На основе такого подхода в первой же статье на эту тему, опубликованной еще в 1957 году, английский физик X. Бонди определил путем строгих доказательств основные свойства минус-массы. В них есть немало физических и математических тонкостей, понятных только подготовленному специалисту-физику. Поэтому давайте не останавливаться на них, а перейдем сразу к результатам, тем более что они-то вполне наглядны.

Во-первых, минус-материя должна гравитационно отталкивать любые другие тела — не только с отрицательной, но и с положительной массой (тогда как обычное вещество, наоборот, всегда притягивает материю обоих видов). Далее, под действием любой силы, вплоть до силы инерции, она должна двигаться в направлении, противоположном вектору этой силы. Наконец, ее полная эйнштейновская энергия также обязана быть отрицательной.

Поэтому, кстати, стоит подчеркнуть, что наша удивительная материя — не антивещество, масса которого считается все же положительной. Например, по современным представлениям, Антиземля из антиматерии вращалась бы вокруг Солнца по точно такой же орбите, как и наша родная планета.

Все это, пожалуй, почти очевидно. Но вот дальше начинается нечто невероятное.

Возьмем ту же гравитацию. Если два обычных тела притягиваются и сближаются, а две антимассы отталкиваются и разбегаются, то что случится при гравитационном взаимодействии масс разного знака?

Пусть это будет простейший случай: тело (допустим, шар) из вещества с отрицательной массой -М находится позади объекта (назовем его ракетой) с равной по величине положительной массой +М. Ясно, что гравитационное поле шара отталкивает ракету, в то время как сама она притягивает шар.

Но отсюда следует (это опять-таки строго доказывается), что вся система будет двигаться по прямой, соединяющей центры двух масс, с постоянным ускорением. пропорциональным силе гравитационного взаимодействия между ними!

Конечно, на первый взгляд эта картина спонтанного, беспричинного движения доказывает только одно: антимасса со свойствами, которые мы ей с самого начала приписали, просто не может существовать.

Ведь мы получили, казалось бы, целый букет нарушений самых незыблемых законов. Ну разве не попирается здесь совершенно открыто, например, закон сохранения импульса? Оба тела ни с того ни с сего устремляются в одном направлении, а в противоположном при этом ничто не движется. Но вспомним, что одна-то из масс отрицательна! А ведь это означает, что и импульс ее, независимо от скорости, имеет знак «минус»: (—M)V, и тогда суммарный импульс системы двух тел по-прежнему остается нулевым!

То же самое и с полной кинетической энергией системы.

Пока тела покоятся, она равна нулю. Но с какой бы скоростью они ни двигались, ничто не меняется: отрицательная масса шара в полном соответствии с формулой (—M)V²/2 накапливает отрицательную кинетическую энергию, которая точно компенсирует прирост положительной энергии ракеты.

Если все это кажется абсурдным, то, может быть, «вышибем клин клином» — попробуем подтвердить один абсурд другим? Каждый школьник знает, что центр равных точечных масс (положительных, конечно) находится посередине между ними. Так вот — как вам понравится следующий вывод? Центр равных точечных масс разных знаков лежит хотя и на прямой, проходящей через них, но не внутри, а вне соединяющего их отрезка.