Читаем Журнал "Компьютерра" №750 полностью

Журнал "Компьютерра" №750

Журнал «Компьютерра» , Компьютерра , Компьютерра Журнал

Терагерцовые электромагнитные волны лежат между инфракрасным и микроволновым радиодиапазоном и легко проникают во многие объекты, не прозрачные для видимого света. Однако большая длина волны из-за наличия дифракционного предела не позволяет обычным терагерцовым устройствам конкурировать по разрешению с оптическими. Обойти это ограничение можно, если использовать так называемые нераспространяющиеся быстро затухающие волны ближнего поля, сканируя интересующий объект. Этот подход давно используют в оптике и микроволновых устройствах, но его пока не удавалось реализовать в молодой терагерцовой технике.

В новый чип интегрирована апертура, плоский зонд ближнего поля и приемник, благодаря чему отпадает необходимость в терагерцовой оптике и волноводах. Апертура и зонд помещены на поверхность кристалла и изолированы пленкой диоксида кремния. В качестве приемника работает двумерный электронный газ, возникающий на границе гетероперехода между арсенидом галлия и арсенидом галлия-алюминия, который расположен всего в шестидесяти нанометрах под поверхностью чипа. Поглощение электромагнитных волн приводит к нагреву электронов газа и меняет электрическое сопротивление гетероперехода. Терагерцовое излучение проникает сквозь апертуру и возбуждает волны ближнего поля в зонде, которые сразу поглощаются электронным газом. Это обеспечивает высокую чувствительность устройства.

Диаметр апертуры не превышает восьми микрон, что и задает прекрасное пространственное разрешение. Чип изготовлен так, что реагирует только на ближнее электромагнитное поле, и надежно защищен от внешнего электромагнитного шума.

К сожалению, устройство приходится охлаждать до температуры на 10–20 градусов выше абсолютного нуля, что сильно сужает область возможных приложений. И сейчас ученые бьются над повышением рабочей температуры и дальнейшим улучшением пространственного разрешения. ГА

Носом к полюсу

Неожиданное открытие сделала группа чешских и немецких ученых с помощью сервиса Google Earth. Оказывается, коровы, благородные олени и косули предпочитают держаться параллельно магнитному полю Земли и, вероятно, располагают каким-то внутренним "компасом".

Биологам хорошо известно, что термиты, пчелы и ряд других насекомых, птицы и даже некоторые млекопитающие способны ориентироваться по магнитному полю Земли. Но то, что такими способностями обладает и крупный рогатый скот, стало большой неожиданностью. Но самое удивительное, что за много веков жизни бок о бок на эту особенность животных не обратили внимания ни пастухи, ни фермеры, ни охотники.

Ученые проанализировали спутниковые фотографии более восьми тысяч коров на трех сотнях пастбищ во всех уголках мира. Также учитывались фотографии почти трех тысяч оленей и косуль более чем в двух сотнях мест во время пастьбы и на отдыхе, особенно в зимнее время, когда свежая лежка четко отпечатывается на снегу. Кроме анализа спутниковых фотографий велись и круглосуточные полевые наблюдения. Пастбища отбирались так, чтобы близость воды, опушки леса и пр. не влияла на выбор ориентации животных. Внимательно учитывалось положение cолнца и направление ветра, которые, как выяснилось, почти не влияют на предпочтения животных.

Во всех случаях наблюдалась явная корреляция между направлением на магнитные полюса и ориентацией животных, которые всегда предпочитали смотреть на юг или на север.

Причем коровы выбирали именно магнитные полюса, а не географические, что было специально проверено в областях с сильным магнитным склонением.

Сообщения новостных сайтов об этой работе вызвали бурную реакцию публики. Большинство читателей отнеслось к выводам исследователей со скепсисом и принялось хаять работу, высказывая собственные гипотезы о причинах необычного поведения животных. Авторы расстроились из-за того, что никто даже не удосужился ознакомиться с их методикой, аргументами и оригинальной статьей, и в комментариях на сайте журнала Nature ответили на критику и подробно обосновали свои выводы.

У специалистов статья не вызвала особых нареканий.

Разумеется, выводы будет полезно проверить, посмотрев, как поведут себя коровы там, где магнитное поле Земли маскируется сильным локальным полем, например от линий электропередач. Еще биологам предстоит выяснить, каким образом коровы чувствуют магнитное поле, хотя у других животных уже найдены ответственные за это структуры.

Пока трудно сказать, как это открытие можно использовать в сельском хозяйстве. Вряд ли с помощью магнитного поля будет удобно управлять стадом. Хотя если строить фермы так, чтобы коровы в них стояли по меридиану, или создать в уже построенных магнитное поле, согласованное с ориентацией буренок в стойлах, быть может, и удастся повысить надои. ГА