Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Командный модуль вошел в верхние слои атмосферы; воздух под давлением ударной волны стал переходить в преграждавшую распространение электромагнитных волн плазму. Связь между «Одиссеем» и Центром управления полетами оборвалась; ведущие новостных программ пояснили замершим у телеэкранов зрителям, что теперь уже ничего поделать нельзя, остается только ждать.

Спустя три минуты Центр управления полетами попытался связаться с модулем: «Одиссей», это Хьюстон. Как слышите? Прием». Ответа не последовало.

Три минуты, четыре… Радиосигнала от космонавтов по-прежнему не было.

Над ожидаемым местом приводнения — к юго-востоку от островов Американского Самоа в Тихом океане — кружили поисково-спасательные вертолеты. Все диспетчеры в пункте управления Космического центра имени Линдона Джонсона неотрывно следили за стрелками своих секундомеров. Спустя четыре с половиной минуты кое-кто в пункте управления уже потерял надежду.

В Центре управления полетами следят за идущим к Луне «Аполлоном-13». Весь драматизм ситуации, возникшей при возвращении модуля, лежит целиком и полностью на совести ударной волны

Вдруг раздался треск статического напряжения — по радиосвязи зазвучал голос пилота Джона Суайгерта. И весь мир с облегчением выдохнул.

Однако в фильме Рона Ховарда «Аполлон-13» эта пауза, которая на экране для большего драматического эффекта зачастую продлевается, была сокращена — время прерывания радиосвязи, вызванного ударными волнами, урезали. Не было никакой необходимости тянуть ее для нагнетания напряжения — действительность превзошла самые смелые фантазии Голливуда.

И все же без художественных преувеличений в сценарии не обошлось. «Привет, Хьюстон. Это «Одиссей», — говорит Суайгерт в фильме; оркестр в это время играет бодрую, оптимистичную музыку. — Рад снова вас слышать». Хотя на деле прозвучавшая фраза была куда как скромнее: «Все в порядке, Джо».

* * *

Похоже, я позаботился о дурной славе ударных волн. Однако то разрушительное воздействие, какое они оказывают на среду распространения, можно обернуть во благо. Особенно в том случае, если вы страдаете от камней в почках.

Дистанционная ударно-волновая литотрипсия — медицинский термин, обозначающий использование ударных волн для безоперационного дробления твердых конкрементов в почках. Пациента укладывают на особым образом устроенную кушетку, к которой подведен генератор ударных волн — он фокусирует высокоинтенсивные звуковые волны на почечном камне. В основе эффективности процедуры лежит тот факт, что большая часть энергии ударных волн поглощается телом в тех участках, где плотность сред резко меняется. Когда волны переходят из мягких тканей почки в твердый камень и выходят с его противоположной стороны, они вызывают в структурах камня напряжение. Это самое напряжение его и разрушает. Часовой процедуры, в ходе которой аппарат испускает до восьми тысяч ударных волн, достаточно для того, чтобы раздробить камень средних размеров — от 6 до 12 мм в поперечнике — на мелкие частицы, выводимые с мочой. Красота, да и только!

Чтобы избежать при литотрипсии неблагоприятного воздействия на костные и хрящевые ткани, ударные волны концентрируют на определенном участке. И тут уже используют волны менее агрессивной природы. Врач определяет точное местоположение почечного камня с помощью ультразвукового аппарата или работающего в режиме реального времени рентгеновского сканера — ни в одном из них ударные волны не применяются. Ультразвуковой сканер формирует картинку, испуская безвредные высокочастотные акустические волны и прислушиваясь к эху, которое отражается — очень похоже на принцип действия гидроакустического комплекса подводной лодки. (Представьте, будто почечный камень — подводная мина, которую вот-вот торпедируют ударные волны.) Рентгеновский сканер, называемый рентгеноскопом, испускает высокочастотные электромагнитные волны низкой интенсивности, которые проходят через пациента. Твердые объекты, такие как почечные камни, поглощают рентгеновские лучи в большем объеме, нежели мягкие ткани, поэтому обнаруживаются по акустической тени.

* * *

Если брать планетарные масштабы, то Земля также содержит в себе твердое «тело», окруженное более мягкой «тканью». Выройте ямку глубиной примерно в 5 000 км — это где-то три четверти пути до центра Земли, — и вы на него наткнетесь.