Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки

Проанализировав, как 46 испытуемых жителей Небраски моргали и реагировали на страшные картинки, американские ученые пришли к весьма интересному обобщению, заставляющему серьезно задуматься: «Наше исследование дает одно из возможных объяснений недостаточной гибкости взглядов у людей с твердыми политическими убеждениями и, как следствие, вызванных этим повсеместных политических конфликтов».

Хоть Уильям Гилберт и додумался до генетической природы политических воззрений раньше других, его научные знания оставляли желать лучшего. В пассаже, следующем за рассуждениями о маленьких либералах и консерваторах, говорится: «А когда к ним в дом явятся члены парламента и начнут разбираться, есть ли у них мозг и мозжечок в придачу, им придется отбросить мозг в сторонку и голосовать, как им скажет их руководство». Вообще-то мозжечок не имеет ничего общего с интеллектуальными способностями и отвечает за координацию движений и контроль над телом. Однако из песни слова не выкинешь.

Атомы и молекулы

Самое маленькое в мире трио

Ксилофон, гитара и барабан — каждый инструмент по размеру не больше клетки-эритроцита — стали результатом исследований в бурно развивающейся отрасли науки — нанотехнологии. Эта технология, предсказанная почти тридцать лет назад американским инженером-провидцем Эриком Дрекслером, а еще раньше — физиком-теоретиком, лауреатом Нобелевской премии (и по совместительству барабанщиком) Ричардом Фейнманом, стремительно развивается, и вот уже благодаря ей ученые могут, управляя атомами и молекулами, создавать геометрические фигуры, конструкции и даже маленькие устройства — настолько крошечные, что их не разглядеть не только невооруженным глазом, но даже порой и в оптический микроскоп.

Возможности нанотехнологии безграничны. Все, что имеет для человека хоть какое-то значение, состоит из молекул — от генов до микрочипов, от медикаментов до вредных примесей в воде и в воздухе. До возникновения нанотехнологии попытки видоизменить или «отремонтировать» атомы и молекулы всегда осуществлялись не напрямую, поскольку мы не могли видеть объекты воздействия, а тем более манипулировать ими. Между тем структура этих молекул порой была известна досконально, и ученые видели, какие изменения могут потребоваться, чтобы создать более эффективное лекарство, вывести более урожайную сельскохозяйственную культуру или изготовить более миниатюрную микросхему, но, образно говоря, их пальцы были слишком велики и неуклюжи, чтобы воплотить эти изменения в жизнь.

Сейчас техника шагнула вперед настолько, что ученые получили возможность воздействовать на молекулы напрямую и создавать новые структуры, обладающие инновационными биологическими функциями.

Ища способы взаимодействия с этими микроскопическими объектами, ученые нацелили свое внимание на очень точно сфокусированные световые волны, позволяющие нагревать объекты и таким образом воздействовать на их структуру. В случае с «музыкальными инструментами» ученые сконструировали каркасы, содержавшие цепочки атомов кремния разной длины, вследствие чего они вибрировали на разных частотах, как гитарные струны. Эти кремниевые струны были зафиксированы с обоих концов, и, когда луч света нагревал их, создавалось напряжение, заставлявшее струны вибрировать на частоте, зависевшей от длины. Конечная цель этого исследования заключалась в том, чтобы отыскать менее энергоемкие способы управления электронными схемами и найти альтернативу нынешним проводам, чтобы они в наномасштабах перещеголяли струны наногитары. Подобными устройствами можно будет заменить преобразователи из кварцевых кристаллов, которые сейчас используются в сотовых телефонах. Наноустройства смогут выполнять ту же работу с гораздо меньшими затратами энергии.

У крошечных музыкальных инструментов, если все-таки заняться игрой на них, есть лишь один небольшой недостаток. Они не только столь малы, что их не увидишь без микроскопа (пятнадцать тысяч их уложатся в ряд длиной менее сантиметра), но эти инструменты еще и издают звуки такой высокой частоты, которая недоступна человеческому уху. Их диапазон на 17 000 октав выше, чем у нормальной гитары.

Нечестно по отношению к Бёйс-Баллоту?

Бедный старый голландский метеоролог Христофор Хенрик Дидерик Бёйс-Баллот (1817–1890) упустил свою порцию славы, и та досталась Кристиану Иоганну Доплеру, — а все благодаря эффекту, с которым в наши дни сталкивался каждый, кому довелось на большой скорости проехать мимо «скорой помощи» или полицейской машины, в которой включена сирена.