ЛитМир - Электронная Библиотека
Содержание  
A
A
Юный техник, 2007 № 08 - _22.jpg

Создатели «буль-буль» компьютера Ману Пракаш и Нейл Гершенфельд.

Юный техник, 2007 № 08 - _23.jpg

Логические схемы пузырькового компьютера.

Юный техник, 2007 № 08 - _24.jpg

Макет логической ячейки пузырькового компьютера.

Причем все это — вовсе не забава университетских чудаков, которым больше делать нечего. Оказывается, микроструйные химические лаборатории применяются в тех случаях, когда исследователям приходится работать с микроскопическими количествами очень дорогих или опасных веществ.

Ахиллесова пята подобных устройств — помпы и электромагнитные заслонки, управляемые обычным компьютером: они не очень надежны. Но теперь, возможно, ситуация изменится, полагают исследователи. По крайней мере, часть логических операций в «химическом чипе» пузырькового компьютера можно будет выполнить с помощью мигрирующих по каналам пузырьков, что сократит количество помп и заслонок, а то и позволит вовсе отказаться от них.

К сказанному остается добавить, что подобные аналоговые компьютеры, с помощью которых проводились эксперименты на ранних стадиях развития вычислительной техники, были довольно популярны в некоторых областях исследований лет тридцать тому назад.

Будем надеяться, что и «буль-буль» компьютеры, первые чипы с пузырьковой логикой для которых появятся на рынке через пару лет, тоже найдут свое применение. Например, при моделировании процессов аэрогидродинамики. Правда, скорость работы наших компьютеров не очень велика.

Юный техник, 2007 № 08 - _25.jpg

Рассмотреть подробности строения «буль-буль» компьютера можно только под микроскопом.

Юный техник, 2007 № 08 - _26.jpg

Прототип чипа пузырькового компьютера.

Н. ЯКОВЛЕВ

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Укрощение урагана

Юный техник, 2007 № 08 - _27.jpg

Снова лето, и опять метеосводки напоминают донесения с поля боя. На юге — заморозки, на севере — тропическая жара, и повсюду — нашествие ураганов, смерчей и торнадо. Что происходит? Научится ли человек справляться со стихией?

Стоит ли взрывать ураган?

Торнадо — так называют в Америке смерч — это атмосферный вихрь, возникающий в грозовой туче и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли, в виде темного облачного рукава, или хобота, диаметром в десятки и сотни метров. Скорость движения воздуха в таком вихре может превышать 1000 км/час! Как показывают расчеты, мощность даже небольшого торнадо диаметром 50 м и высотой 1 км составляет порядка 100 млн. кВт. А это, между прочим, мощность всех электростанций бывшего СССР.

Перемещаясь вместе с облаком, торнадо может причинить огромные разрушения, снося порою целые городские кварталы.

Еще мощнее ураганы. Последствия их воздействия некоторые исследователи сравнивают с атомной бомбардировкой. Быть может, поэтому академик О.Н. Крохин, работавший в 1956–1959 годах в ядерном центре на Урале, предлагает воздействовать на торнадо, ураганы и прочие подобные явления силой атомного взрыва.

Торнадо возникают как результат восходящего потока воздуха, нагретого у поверхности воды, рассуждает академик. Если допустить, что энергия собирается из цилиндрического объема диаметром 100 км и высотой 10 км, а начальная скорость ветра 15 м/сек (54 км/час), то энергия составит в тротиловом эквиваленте около 1 мегатонны.

Однако при этом сам ученый специально оговаривается, что для применения такого способа нужны особые международные договоренности — ведь испытания, а тем более применение ядерного оружия в трех средах — в воде, воздухе и на земле — запрещены. Кроме того, и это, пожалуй, главное, — пока никто не может сказать, насколько будет эффективен такой взрыв — ведь его нужно производить точно в эпицентре урагана в строго определенное время. А для этого, по меньшей мере, нужно заранее знать, где и когда ураган возникнет.

Ахиллесова пята в «глазу бури»

Сейчас исследователи знают лишь, что для возникновения вихря необходимо, во-первых, чтобы океанская вода была разогрета, по крайней мере, до +26 °C. Во-вторых, необходимо безветрие. И тогда образуется тепловой насос, работающий за счет перепада температур между поверхностью океана и верхними слоями атмосферы.

Вращение Земли закручивает смерч в спираль, внутри которой образуется «глаз» — область относительного спокойствия. Внутри такого «глаза» более холодный воздух опускается на поверхность океана, где втягивает в себя тепло и влагу, подпитывая сам себя. И как показывают наблюдения и расчеты, в течение одного дня стихия может накопить, а затем высвободить столько энергии, будто в ней заключено 400 ядерных бомб в 20 мегатонн каждая!

Конечно, бороться с таким явлением очень непросто. Однако и у урагана есть своя ахиллесова пята. Дело в том, что свою гигантскую энергию он накапливает постепенно, забирая ее, как сказано, с поверхности океана. Стало быть, ослабить силу урагана вполне можно, если во время его зарождения понизить температуру воды. Охладить океан нелегко, но можно теоретически, если, например, добавить в теплую воду холодной. Где ее взять?

В одном из экспериментов облака, сопровождающие ураган, заставили пролиться дождем, высыпав на них несколько десятков тонн сухого льда. К сожалению, эксперимент не удался. Ураган изменил направление, но не утих. В результате один человек погиб, а около 2000 семей остались без крова.

Но есть сейчас и более сильные средства, нежели обычный сухой лед. В частности, облака можно обрабатывать так называемым дирулином — реагентом, обладающим эффективностью в десятки раз большей, чем углекислота. Жаль только, что вряд ли какая страна в мире найдет 300–400 грузовых самолетов, чтобы загрузить их этим недешевым или другим химикатом, чтобы всем вместе атаковать «глаз бури». Но в любом случае даже при неудаче вреда от них будет заведомо меньше, чем от ядерных взрывов.

Юный техник, 2007 № 08 - _28.jpg

Инфракрасное изображение со спутника позволяет видеть изменения погоды днем и ночью.

Юный техник, 2007 № 08 - _29.jpg

Аппаратная спутникового центра в Суитленде, штат Мэриленд, откуда следят за передвижениями ураганов и торнадо.

Айсберг против урагана?..

Аналогичная мысль — уменьшить силу удара воздушной стихии, охладив воду, — возникла и у Моше Аламаро, руководителя лаборатории по изучению взаимодействия океана и атмосферы Массачусетского технологического института.

«Давайте на большую баржу поставим соплами вверх два десятка отработавших свой ресурс в небе турбореактивных двигателей, — предлагает он. — Направим баржу в то место океана, где, по предсказаниям метеорологов, вскоре должен пройти набирающий силу ураган. Включенные двигатели создадут своими выхлопами сильнейший восходящий поток, который заберет часть тепла с водной поверхности».

5
{"b":"206807","o":1}