Гори та каньйони Марсу

     Марс — це небесне тіло, про яке користується у людей чи не найбільшою увагою. Червона планета, на якій ми вперто продовжуємо шукати життя і від якої більше за все чекаємо сюрпризів. Щось там під тим піском точно має бути.

     Разом із тим цікаві речі на поверхні цієї планети можна побачити і дуже і дуже легко. Більше того, значна кількість марсіанських цікавинок зосереджена у одному регіоні. Зазвичай із усіх цих цікавинок люди згадують найвищу гору Сонячної системи — вулкан Олімп, але на тому зазвичай знання про найцікавішу місцевість на Марсі і обмежуються.

     Якщо подивитися на карту Марса, то провінція Тарсис або Фарсида опиниться майже точно на екваторі. Це велетенське плато площею утричі більше за Європу і піднесене на висоту у 10 кілометрів. Плато утворене підняттям магми і над цією висотою у 10 кілометрів здіймаються кілька справді височезних вулканів. Щоправда якби ми дивилися на ці вулкани урахування їхнього розміру, то вони могли б нам здатися похилими холмами. Справа у тому, що на Марсі, коли магма виривалася із його надер у стародавні часи, то вона намагалася розтектися рівним шаром по поверхні і утворювала так звані щитові вулкани, які за площею на землі могли б зійти за цілі гірські системи.

     Найяскравішим прикладом такої структури є найпівнічніший із гігантських вулканів — патера Альба, який при висоті у 6800 метрів (приблизно як найвища гора Південної Америки Аконкагуа) має площу у 5,7 мільйона квадратних кілометрів — приблизно таку саму, як площа США. При таких параметрах найбільший ухил на схилі цієї “гори” складає усього 0,5°. За звичайних умов ви б просто не зрозуміли б, що знаходитесь на схилі гори. Фактично цей вулкан формує власне нагір'я, лише частково пов'язане із нагір'ям Тарсіс. Крім того, Альба є найстарішим вулканом Фарсиди. Він сформувався від 3,2 до 3,6 мільярдів років тому, у часи, до яких на Землі відносять найстаріші гірські породи, у яких знаходять ознаки життя.

     Що ж стосується найвідомішого вулкану цього регіону, то 21-кілометровий Олімп відділений від решти плато навіть сильніше, ніж Альба і розташований на захід від основного масиву До речі він вже не є найвищою горою Сонячної системи. Тепер це звання перейшло до піку Реясильвія на Церері. Але усе одно його розміри вражають. Уявіть собі гору площею як уся Правобережна Україна і висотою удвічі вищою за ту, на якій літають авіалайнери. Ось це і є вулкан Олімп. Не намагайтеся собі уявити, як він виглядає із поверхні, бо побачити його із поверхні Марсу увесь одразу просто неможливо.

     Крім того, цей вулкан не такий плискатий, як може здатися. Нижній частині його схилів можуть позаздрити і більшість гір на Землі і підіймаються ці схили аж на 7 кілометрів, тобто вище, ніж гора Аконкагуа, яку вже згадували. А на вершині величезної гори розташована кальдера такого розміру, що у ній легко вмістяться Лондон або Париж із передмістями і глибша за Чорне море.

     На фоні Олімпу основні вулкани Тарсису виглядають не такими великими, хоча насправді вони також незвичайного розміру. Вони вишикувалися у одну лінію у напрямку із північного сходу на південний захід. Найпівнічніший із них зветься Аскарійською горою. Вона має висоту у 18 кілометрів і площу, більшу ніж Харківська, Полтавська, Дніпропетровська та Сумська області мають разом узяті. Середній із вулканів зветься горою Павича і має найменший серед великих вулканів розмір — висоту у 14 і поперек у 380 кілометрів. Не зважаючи на це він має кальдеру діаметром у 47 і глибиною у 5 кілометрів, у якій би могла повністю вміститися гора Казбек на Кавказі.

     Що стосується найпівденнішого із вулканів - гори Арсія, то вона цікава не тільки своєю висотою у 19 кілометрів, але і просто величезною кальдерою, в середині якої могла б, цілком уміститися Тернопільська область. Крім того на схилах цієї гори виявлено кілька надзвичайно глибоких колодязів. При діаметрах, що вимірюються десятками метрів деякі із них мають глибину принаймні у 200 метрів. Сказати точніше неможливо, бо орбітальні апарати просто не бачать їхнього дна. Також треба додати, що крім цих велетенських гір на Фарсиді розташована купа дрібніших вулканів, вищих за Говерлу та із площею приблизно як у Харкова.

     Але на цьому цікавинки цього регіону Марсу не закінчуються. Бо на південний схід від трьох вулканів Фарсиди розташоване менше, але вище плато, висота якого сягає 11 кілометрів. Тут немає вулканів, але внаслідок розтягування кори воно вкрилося мережею каньйонів, о мають зловісну назву Лабіринт Ночі. Хоча ці каньйони на знімках виглядають тонкою сіткою, насправді їх глибина може сягати кількох кілометрів.

     При цьому западини Лабіринту Ночі не йдуть ні у яке порівняння і є тією грандіозною системою каньйонів, яка бере свій початок на схід від них. Відома як долина Маринер, насправді вона складається із кількох каньонів, кожен із яких на землі вважався б природнім дивом. Розпочинається усе каньйонами Іо і Титон, що тягнуться із заходу на схід. Далі вони переходять у три паралельні каньйони Офір, Мелес та Кандор. У каньйоні Мелес розташована найнижча точка на поверхні Марсу, бо він має глибину у 11 кілометрів. Усі три каньйони з'єднуються між собою і далі на схід від них відходить широкий і вкритий наносами каньйон Копрат, який далі переходить спочатку у каньйони Еос і Ганг, а потім у рівнину Хриса. Треба відмітити, що ширина цих каньйонів така, що знаходячись на їхньому дні ви мабуть не завжди могли б бачити їхні багатокілометрові стіни. Також характерною особливістю марсіанських каньонів є те, що це одне із небагатьох місць на червоній планеті, над яким регулярно утворюються густі хмари.

     На Марсі є ще багато цікавинок, але ніде вони не сконцентровані так сильно, як поблизу нагір'я Тарсис. І саме це робить цей регіон таким цікавим для досліджень. Такий ось він — Марс. Планета про яку усі говорять, але мало хто про неї дійсно щось знає.

Дисперсні системи

 

У школі усіх навчають, що у природі речовина може бути в одному із чотирьох агрегатних станів: твердому, рідкому, газоподібному та плазменному. Однак досить часто ми стикаємося із ситуаціями, коли агрегатний стан певної речовини ми визначити просто не можемо. Саме так і відбувається із хмарами, зубною пастою, глиною. Описати стан усіх цих речей можно словом “дисперсна система”.

 

Те, що здається нам якимось особливим станом речовини, насправді є їх поєднанням особливим чином. Однак для того, щоб зрозуміти, що ж таке є дисперсна система, треба почати із такої досить незвичної штуки, як термодинамічна фаза. Термодинамічна фаза — це певна кількість речовини, однорідна у хімічному та фізичному плані і відділена від іншої речовини поверхнею поділу фаз. Останнє уточнення здається дещо штучним, однак воно дуже важливе, оскільки саме на поверхні поділу фаз відбувається купа не дуже зрозумілих на перший погляд, але досить важливих для нас явищ.

Так от, дисперсна система — це така система, яка складається із двох чи більше термодинамічних фаз, причому одна фаза міститься всередині іншої. Та, що знаходиться всередині зветься дисперсною фазою, а та, яка її оточує — це дисперсійне середовище. При цьому ці дві фази не змішуються, але і не розділяються повністю. Якщо це відбувається ( наприклад якщо дисперсна фаза випадає у осад) то система руйнується.

 

При цьому треба зазначити, що і дисперсна фаза і дисперсійне середовище можуть знаходитися у будь-якому із трьох агрегатних станів (плазма у вільному стані на Землі зазвичай не зустрічається) і в залежності від цього дисперсійні системи можуть виглядати геть по-різному. Єдине, що не утворює дисперсійну систему — це газ із газом, бо молекули газів увесь час рухаються і легко перемішуються, тому поверхня розділу фаз між ними не утворюється. Ви могли б заперечити, що пара, яку ми бачимо над чашкою гарячої кави — це і є приклад такої системи, однак там у якості дисперсної фази виступає не газоподібний стан усім відомого оксиду водню, а його дрібні крапельки, що встигають конденсуватися у повітрі безпосередньо після того, як вода випаровується.

Системи, у яких дисперсійним середовищем є газ, а дисперсна фаза — рідка чи тверда називаються аерозолями. Зазвичай ми звикли до того, що аерозолі — це щось, що продається у балончиках та випускається у повітря за нашим бажанням. Насправді ж аерозолями є багато інших речей, починаючи від диму і туману і закінчуючи хмарами у небі. Тому аерозолі — це мабуть ті дисперсні системи, які відомі геть усім.

 

Однак дисперсні системи, у яких дисперсійним середовищем виступає рідина не менш важливі для нас. Бо сама наша кров є такою системою і дуже важливим є її підтримання у стані саме дисперсної системи. Взагалі дисперсні системи із рідким середовищем поділяються на три типи в залежності від того, у якому стані у них знаходиться дисперсна фаза. Суспензії, у яких дисперсна фаза є твердою є найрізноманітнішими. Сюди входять і людська кров, і томатна паста і мул у воді.

Що стосується емульсій, то це мабуть найнезвичайніший вид дисперсних систем, оскільки саме тут далеко не всі речовини можуть виступати у якості дисперсної фази. Для більшості речовин спроба отримати дисперсну систему типу “рідина у рідині” закінчується приблизно так само, як спроба отримати дисперсну систему із двох газів. Однак із речовин, які зазвичай вільно змішуються між собою все ж створюють емульсії. Для цього застосовують додаткові речовини, які називаються  емульгаторами. Зазвичай це якісь рідини, молекули яких мають полярну структуру і створюють захисну плівку навколо часток тієї рідини, що має виступати у якості дисперсної фази. Такий прийом зокрема дуже часто використовується у харчовій промисловості, коли треба замінити речовину, яка у певному середовищі утворює дисперсну систему природнім чином дуже схожою на неї, але такою, що зазвичай у даних умовах не диспергує.

 

Окремо слід сказати про випадок коли дисперсну систему із рідиною утворює газ. На перший погляд це виглядає досить екзотично, але насправді із подібними системами ми також зустрічаємося ледь не щодня. Бо найпоширенішим представником газових емульсій є усім нам звичні піни: піна для гоління, піна на пиві, монтажна піна. Утворюються піни тоді, коли газу у рідині більше, ніж його у ній може розчинитися. Чому такий газ просто не виходить із неї, як це зазвичай буває? Причиною є сила поверхневого натягу, яка саме і виникає на границі розподілу фаз. Сила ця може бути настільки великою, що вона врівноважує силу Архімеда і рідина просто не може виштовхнути із себе газ. Звичайно, що це переважно можливе у тих випадках, коли площа поверхні бульбашки достатньо велика у порівнянні із її об'ємом. Тож зазвичай такий фокус виходить тільки із невеликими бульбашками. До речи, умови рівноваги в усіх попередніх дисперсних системах також багато у чому визначаються саме силою поверхневого натягу. Наприклад форму хмар також багато в чому визначає саме вона.

Що ж стосується дисперсних систем із твердим дисперсійним середовищем, то їхньою цікавою особливістю є те, що у них у порівнянні із попередніми видами сила поверхневого натягу тут не грає такої великої ролі. Натомість дисперсна фаза може відносно легко змінюватися без руйнування структури матеріалу. Почати тут краще із ситуації, коли дисперсна фаза газоподібна. Це будь-яке пористе тіло. Прикладами тут можуть бути і пінопласт і губка у ванній кімнаті. Якщо останню намочити, то вона переходить із стану дисперсної системи із газоподібною дисперсною фазою до системи із рідкою фазою. А якщо таку губку просочити якоюсь речовиною, що може тверднути, то кінцевим результатом стане утворення системи типу “тверде тіло-тверде тіло” яку зазвичай називають композитним матеріалом.

 

Таким чином ми весь час у своєму житті зустрічаємося із дисперсними системами та їхніми незвичними властивостями, але зазвичай цього просто не усвідомлюємо. І якщо зрозуміти що собою являють такі системи, то багато того, що ми кожен день використовуємо не розуміючи стане більш зрозумілим, але від того не менш цікавим.

Система небесних координат

     Система координат — це найточніший спосіб визначити взаємне положення двох чи більше точок на площині чи у просторі. У астрономії застосовується кілька систем координат, однак усі вони є сферичними, тобто описують небо як сферу. Є основна площина, яка перетинає цю сферу, утворюючи коло. Є пряма, перпендикулярна цій площині, що утворює два полюси.

     У якості прикладу можна узяти екваторіальну систему координат. У неї основною площиною є та, що проходить через небесний екватор, а північний полюс співпадає із напрямком на Полярну зорю. Перша координата називається  схиленням і являє собою кут між напрямком на небесний екватор та напрямком на об'єкт. Вимірюється у градусах і може бути від -90 до 90. При цьому -90 — напрямок на південний полюс, 0 — на екватор, 90 — на північний полюс. Друга координата називається прямим піднесенням і вона являє собою кут між небесним меридіаном весняного рівнодення та небесним меридіаном, на якому знаходиться зоря. Однак на відміну від схилення, пряме пі піднесення вимірюється у годинах, хвилинах і секундах.

 

     Така система координат може здатися досить дивною, однак для наземних спостережень вона була і ще довго буде залишатися основною. Бо небо над нашою головою змінюється в залежності від часу доби, пори року і положення спостерігача на земній кулі. Однак як би не змінювалося небо, кути між зірками завжди залишаються одними і тими ж самими і застосовуючи систему кутів легко можна робити перерахунки, визначаючи час і місце появи тієї чи іншої зорі у для конкретної точки спостереження досить неважко. Саме ця система дозволяє надійно ідентифікувати об'єкти у небі.

     Проблема полягає у тому, що наш всесвіт не є вогниками на темній сфері, а являє собою величезну тривимірну структуру. І якщо ми спробуємо достатньо точно хоча б невелику частину цієї структури собі уявити користуючись екваторіальною системою координат, то дуже швидко зрозуміємо, наскільки це важко. По перше до двох координат доведеться додати ще третю — відстань до об'єкту. По-друге, розуміння положення зірок це не дуже полегшує. Наприклад розглянемо досить просту задачу. У нас є три зірки із відомими прямими піднесеннями, схиленнями та відстанями до них. Треба визначити відстані між цими трьома зірками. Рішення такої задачі у сферичних координатах настільки складне із застосуванням тригонометричних функцій, що зазвичай її вирішують, просто переходячи до координат декартових, у яких вона вирішується за формулою D=sqrt((x2-x1)^2+(y2-y1)^2+(z2-z1)^2). Тобто усе що треба — це прямокутна система координат XYZ, знайома мабуть усім. Значно простіша у використанні і більш інтуїтивно зрозуміла, ніж сферична, однак абсолютно непридатна для ведення спостережень із Землі. У обсерваторіях нею користуватися абсолютно неможливо.

     Однак користуватися екваторіальною системою координат добре, коли ти сидиш біля її початку і нікуди не рухаєшся. Коли ж ти починаєш пересуватися простором, який цією системою координат описується, о швидко розумієш, яка вона незручна. Спробуйте поїздити Харковом, користуючись у якості координат азимутом на ваше місцезнаходження, узятим від Держпрома та відстанню до нього. Причому враховуйте, що їхати вам треба не до Держпрома, а, наприклад з Холодної Гори на Основу, причому найкоротшим шляхом. А тут воно ще у тривимірному просторі. І “азимутів” аж два штуки одночасно.

 

     Тому можна припустити, що у майбутньому, коли людство навчиться пересуватися між зорями основною буде саме декартова система координат, якою б невдалою для сучасних спостерігачів вона не була.

10 найближчих до нас планетних систем

    

    Як відомо, за межами нашої Сонячної Системи відкрито вже чимало планет. Планети ці обертаються навколо зорь, які розташовані від нас на різній відстані. Різні планети, різні відстані, різні зорі. Які із них є найближчими до нас?

     Тут треба сказати, що хоча останнім часом відкривають усе більше планет, частина їх потім виявляється не планетами, а чимось іншим. Саме тому зоряна система, яка ще донедавна вважалася такою, що містить найближчу до нас планету, що не обертається навколо нашого Сонця сьогодні, у грудні 2015 року такою не є. Система ця є досить яскравою, оскільки віддалена від нас усього на 4,2 світлового року, однак на території України її не видно, оскільки це зірка південного неба. Система ця зветься Альфою Центавра і складається із трьох зорь. Перша та друга із них утворюють пару, що обертаються навколо спільного центру мас на відстані приблизно рівній тій, на яку від Сонця віддалений Уран при досить сильно витягнутій орбіті. Один оберт одна навколо іншої вони здійснюють приблизно за 80 земних років. Більша з них трохи переважає за розмірами та масою наше Сонце, а друга — на 10% легша та на 14% менша за розміром за наше світило. Ось саме біля цієї зірки три роки тому нібито і знайшли планету, принаймні на 13% більшу за масою ніж Земля, що оберталася усього трохи більше, ніж за 3 доби. Однак цієї осені виявилося, що ніякої “гарячої суперземлі” там немає. У жовтні було опубліковано статтю, у якій вказувалося, що коливання зірки, за якими було виявлено цю планету — лише дефекти обробки даних. Щоправда ще у березні 2015 року було припущено, що у цього ж помаранчевого карлика є інша планета, що обертається навколо нього за 2-3 тижні, однак поки що вона лишається теоретичною, тож Альфа Центавра зі списку систем, що мають планети тимчасово випала. До речі, третя зірка у цій системі досить цікава. Це крихітна тьмяна зірка у 9 разів менша за наше Сонце, що обертається навколо головної пари зірок на відстані у 15000 астрономічних одиниць (приблизно у 500 разів далі, ніж Нептун від Сонця). Один оберт ця зоря, що зветься Проксимою Центавра робить за півмільйона років.

     Що ж до власне списку планетних систем, то він виглядає так:

1. Епсилон Еридана.

     Ця не дуже яскрава зірка є приблизно таким самим помаранчевим карликом, що й Альфа Центавра B і має приблизно такі самі розмір та масу. Епсилон Ерідану — досить молода зірка, її вік сягає лише півмільярда років. Ще у 1988 році навколо неї було виявлено потужний уламковий пояс. Пізніше було виявлено, що таких поясів там два: один на відстані біля 3 астрономічних одиниць від зірки, а другий — біля 20 астрономічних одиниць. Також було виявлено, що майже по зовнішньому краю внутрішнього поясу рухається досить витягнутою орбітою велика планета. Передбачається, що ця планета у півтори рази більша за Юпітер і обертається навколо зірки за 2500 земних днів. У грудні 2015 року цій планеті було присвоєно назву Егір на честь скандинавського морського велетня. Сама ж зірка нині має власну назву Ран, на честь дружини Егіра. Розташована зоря у 10,5 світлових роках від нас.

2. Грумбридж 34.

     Цю зірку, а точніше пару зірок не видно неозброєним оком не зважаючи на те, що розташована вона у 11,6 світлових років від Сонця у напрямку сузір'я Андромеди. Це два червоних карлики, що обертаються один навколо одного по майже круговій орбіті на відстані у 147 а.о. один від одного (більш ніж втричі далі, ніж Плутон від Сонця) і здійснюють один оберт приблизно за 2600 років. Хоча це червоні карлики, але більший із них у три рази масивніший за Проксиму Центавра, а менший — у півтори. Ось саме у більшого із них близько року тому і була відкрита планета, вп'ятеро масивніша за Землю, що обертається навколо своєї зірки за 11 із половиною діб. Така собі “супервенера”.

3. Тау Кита.

     Це досить яскрава зірка, що розташована на відстані 12 світлових років від нас у сузір'ї Кита. Вона приблизно на 20% менша та на 1,3 мільярда років старша за Сонце, але не зважаючи на це вважається таким саме жовтим карликом, як і наше світило. Біля неї на сьогоднішній день знайдено аж 5 планет. Три із них - гарячі суперземлі, що отримують від свого світила більше світла, ніж Венера. Їхні маси складають від 2 до 3,6 мас Землі, а періоди обертання — від 14 до 94 діб. Четверта планета знаходиться у зоні, де на поверхні можливе існування води у рідкому стані, однак вона учетверо важча за Землю і в цілому температура на ній вища. П'ята ж планета більш ніж у шість разів масивніша за Землю і не зовсім зрозуміло, чи це суперземля, чи аналог Нептуну. Знаходиться вона значно далі зірки, ніж чотири попередні. Також у системі існує потужний уламковий диск.

4. Зоря Каптейна.

     Цю невелику (майще учетверо менша від Сонця) червону зорю можна побачити у невеликий телескоп у сузір'ї Живописця. Це надзвичайно стара зоря. Її вік сягає 11,5 мільярдів років. Але не зважаючи на свій поважний вік зоря Каптейна досі демонструє потужні спалахи, дуже схожі на сонячні, але значно більші за масштабом. Планет на сьогоднішній день у неї відкрито дві. Перша — із масою у 4,5 рази більшою від земної обертається навколо зірки за 48 діб однак при цьому усе одно знаходиться на зовнішньому краю зони, у якій можливе життя. Друга ж усемеро важча за Землю та обертається ще далі.

5. Глізе 687

     Це досить великий червоний карлик, маса якого сягає 40%, а радіус — половини сонячного. Не зважаючи на це розгледіти його у сузір'ї Дракона можна тільки у телескоп. Відстань до нього 14,8 світлових років. Планета у цій системі усього одна, але дуже цікава. Розміром із Нептун вона рухається круговою орбітою у зоні, де можливе життя.

6. Глізе 674

     Ще один червоний карлик у сузір'ї Жертовника на відстані біля 15 світлових років. Утричі менший за Сонце він має вік у півмільярда років. Планета тут усього одна — невеликий газовий гігант у 12 разів важчий за Землю, що обертається навколо зірки менш ніж за 4 дні.

7. Глізе 876

     Цей червоний карлик у сузір'ї Водолія віддалений віл нас на 15,2 світлового року. Зірка дуже схожа на Глізе 674. Вона також утричі менша за Сонце та має вік не більш ніж півмільярда років. Планет біля неї знайдено аж чотири штуки. Перша являє собою дуже гарячу суперземлю у шість разів важчу за нашу планету. Вона обертається навколо зірки менш ніж за 2 доби. Друга планета — газовий гігант розміром приблизно із Сатурн. Він обертається приблизно у тій зоні, де можливе життя, але його орбіта є досить витягнутою. Третя планета — величезний газовий гігант, удвічі більший за Юпітер. Остання планета — також газовий гігант, але значно менший і зовсім холодний.

8. Глізе 832

     Достатньо великий червоний карлик у сузір'ї Журавля на відстані у 16 світлових років від нас. Радіус та маса зірки сягають майже половини сонячних. У цієї зірки відкрито дві планети. Уп'ятеро більша за Землю планета (скоріш за все земного типу) рухається у зоні де можливе життя, а приблизно у півтора рази менший за Юпітер газовий гігант знаходиться значно далі.

9. 82 Ерідана

     Жовта зірка трохи менша і майже на мільярд років старша за Сонце. Знаходиться майже у 20 світлових роках від нас. Досить важко побачити на небі неозброєним оком. Планет у системі три. Усі вони являють собою розжарені суперземлі.　

10. Глізе 581

     Червоний карлик у сузір'ї Терезів на відстані 20,4 світлового року. Зірка втричі менша за Сонце і досить стара. ЇЇ вік оцінюється у 8-10 мільярдів років. Історія відкриття планет біля цієї зірки найбурхливіша. У різні часи у цієї зірки нараховували до 6 планет. А дехто навіть ловив із однієї із них сигнали неприроднього походження. Щоправда зараз зникли не тільки сигнали, але і самі планети, із яких вони нібито надходили. Залишилося тільки три. Перша із планет усього вдвічі більша за Землю, однак обертається лише за 3 дні і є дуже гарячою. Друга — також досить гарячий невеликий газовий гігант у 15 разів важчий за Землю. Третя планета — уп'ятеро масивніша за Землю і знаходиться у зоні, де можливе існування рідкої води.

 

       Саме так і виглядає десятка найближчих до нас планетних систем зараз. Однак відкриття у цій галузі робляться настільки часто і несподівано, що ніколи неможливо точно сказати, через скільки місяців, чи навіть днів у цьому “рейтингу” стануться зміни.

На яких деревах ростуть айфони або про технології в Україні

 

     Давайте повернемося до питання про те, чому у інших країнах за останні 20 років змогли з'явитися нові галузі промисловості, а у нас все ніяк. Можна розглянути це питання на прикладі айфону. Айфон - це така чарівна коробочка, яку до нас завозять білі люди, щоб ми могли за її допомогою виходити у інтернет,  гратися у іграшки та понтуватися перед іншими. Хто собі купив айфон, нехай і китайську підробку - той молодець, хто ні - той лох.

 

     Але ми зараз не про це. Можливо хтось думає, що ті айфони ростуть на чарівних деревах. Так ось, це не так. Ті айфони роблять люди. Приблизно таким самим чином, як у нас виплавляють з руди метал,  вирощують зерно та виробляють із сировини усіляку хімію. Словом усе те, що потім на ті айфони міняється. Якщо ви вважаєте, що  усе перелічене не люди роблять, а його дивовижним чином народжує українська земля - далі не читайте.

     Так от, світ так влаштований, що ті, хто виробляє продукцію, у вартості якої більшу частину складає вартість рук та мозків, які при виготовленні її використовувалися, мають змогу продавати її набагато дорожче, ніж ті, хто свою продукцію просто зриває з дерева чи викопує з під землі. І зовсім не тому, що руки та мізки треба годувати. Просто у перших айфон є, а у других його немає і ті другі його просто із дерева зірвати не можуть. Тож за айфон чи "громову палку" якусь другі готові віддавати стільки, скільки їм скажуть перші. Причому у цьому випадку другі - це саме ми, а перші - це ті, у кого ми його купуємо. Наскільки рівноцінна ця торгівля? Один айфон коштує приблизно як 1700 кілограмів  української сталі. Іншими словами,  1 умовний грам айфону приблизно у  15000 разів коштовніший за 1 грам продукції українських меткомбінатів.

 

     Мабуть цього достатньо, щоб ви схотіли дізнатися, як вони це роблять. І я вам навіть про це розповім. Для того, щоб виробляти айфони необхідне технологія їх виробництва, технологічне обладнання та навчений персонал. Ну, ще потрібно те, із чого їх виробляти, але тут вже усе залежить від того, що ми можемо виробляти самі, а що доведеться купувати. Основа  айфону - це  електроніка. У світі білих людей круто вважається тоді, коли ти сам, узявши  те, що  викопали з під землі усілякі аборигени, чи скоріше ти сам створив у лабораторії зробив із цього готову мікросхему, яку  вже можна пускати безпосередньо на виробництво айфону. Це окрема технологія, чи навіть комплекс технологій, що пов'язані між собою. І для них також потрібна купа рук і ще більше мозків. Особливо коли у тебе ще немає обладнання для виробництва усіх цих хитрих штук. Це обладнання призначене для  роботи із матеріалами із високою точністю. З наскільки високою? Ну, 120 нанометрів зараз вважається непоганим результатом. Що таке 120 нанометрів? Якщо вважати, що 120 нанометрів - це точка наприкінці цього речення, то  людська волосина мала б тоді  діаметр як у водопровідної труби. І щоб самостійно розробити машини, які б могли працювати із таким розміром необхідно багато  років працювати людям, які розбираються у електротехніці, фізиці твердого тіла та інших нікому не потрібних науках. Причому розробити такі машини мало. Їх треба іще побудувати, для чого знадобиться інше обладнання та люди, які знають, як на ньому працювати. Необхідного обладнання немає? Тоді доведеться опуститися ще на одну сходинку нижче та знову ж таки розробити та побудувати.

     Або купити. Купівля обладнання, за допомогою якого можна такі штуки виробляти - це сам по собі дуже цікавий квест. Те, що ціна такого обладнання має непристойну кількість нулів - лише невелика частина історії. Інша справа - що  виробляють його дуже небагато компаній по всьому світу, причому далеко не всі і не все тут згодні продати в принципі. Бо виробники часто самі те обладнання розробляли-будували і навіть за нереальні гроші  не готові його продати. Крім того, просто купити це обладнання недостатньо. Його  ще десь треба встановити, дотриматися  усього, що продавець понаписував у інструкції по  використанню і навчити їм користуватися людей.

 

     Саме по собі складання пристроїв із частин, що наявні не  така важка справа. Відносно. Бо за наявності креслень та документації усе, що нам треба - це деякі інструменти, та люди, які вміють ними користуватися. Щоправда для того, щоб таких людей отримати, потрібні хоча б клуби електро- та робототехніки у  школах, чи нормальні  ПТУ, а ще краще студенти  технічних спеціальностей, які  отримують реальні знання, а не здають сесії за гроші, які вони заробили десь на будівництві. А якщо креслень та документів немає, а мі самі вигадуємо, як ще із купи деталей побудувати айфон, ось тоді - упс. Треба займатися конструкторськими роботами, застосовувати купу знань, значно більшу, ніж зазвичай має типовий ремонтник  у сервісі техпідтримки. Краще, щоб це був якийсь вчений у галузі прикладних наук, чи інший нероба.

     Але усе одно збирати із  деталей техніку - це найдешевший варіант і багато хто по ньому іде. Інша справа, що далеко не всі виробники дозволяють свої мікросхеми застосовувати як схочеш, а серед  виробників пристроїв дуже мало тих, хто безкоштовно передає усю інформацію бажаючим. Але  усі, хто хочуть чогось більшого, ніж просто робити кінцеву збірку намагаються хоч щось із того, що вони купують. створювати самі, нехай на це і іде купа грошей. Але знову ж таки, для цього потрібні люди, які вміють працювати головою. Цей шлях дійсно можна пройти і багато країн його вже пройшли. Головне, що тут треба - це вкладати. І гроші, і працю. Причому багато. Дуже багато.

 

     Але іншого шляху немає. Айфони дійсно не ростуть на деревах. Їх створюють люди, причому люди, які вміють працювати не тільки руками, але і головою. Причому інколи доводиться працювати без видимого результату купу місяців, чи навіть років. І це ще нічого. Є такі дармоїди, як науковці, які займаються фундаментальними науками. Вони можуть роками сидіти у своїх лабораторіях і витрачати незрозуміло на що не тільки гроші, але і купу дорогого обладнання. Та інколи ці вчені вибігають із своїх лабораторій із витріщеними очима і починають розповідати щось, від чого ті, що сидять із паяльниками, ті, що працюють із кресленнями та ті, хто ті креслення складають, не кажучи вже про решту публіки, тільки потилиці чухають. І тільки вчені прикладних галузей кричать "Стривай, цього ж не може бути, бо тоді буде можливо...""А ти спробуй" - кажуть представники фундаментальних наук і повертаються до своїх лабораторій гаяти час та гроші. "Прикладники" пробують і від результату інженери починають кричати "Вау! Неймовірно! Ми завоюємо весь світ!". "А що тут незрозумілого, обичний мутагєнєз? - потискають плечима робітники і берутся за паяльники. І лише ті, хто досі живе тим, що дає їм рідна земля, чи тим, що вони відібрали у лохів, які її населяють , дивуються, із якого ж чарівного дерева білі люди зірвали цю нову чарівну скриньку, у порівнянні із якою минула - просто шматок заліза.

Як працює наука

    

     Серед багатьох речей у сфері науки, щодо яких широка громадськість знаходиться у полоні міфів присутнє і уявлення про те, що є першочерговим завданням науки і як взагалі наука працює. Це ніяка не таємниця і багато хто про це знає, але я все ж ще раз викладу це.

     Перш за все наука - це спосіб пізнання світу, об'єктивного настільки, наскільки дозволяють нам наші можливості. Саме знання є основним продуктом науки, а усі інші результати, які бувають досягнуті в процесі дослідження є другорядними. Саме тому основними є фундаментальні науки, а не прикладні. Саме тут можна отримати найбільш загальні уявлення про сутність і причини явищ, які ми можемо спостерігати у навколишньому світі. Ось що б ми не спостерігали: комету у небі, бактерії під мікроскопом, революцію на вулиці, або світло від світлодіодної лампи, для усіх цих явищ ми можемо знайти пояснення, яке б дозволяло нам передбачати можливість їх виникнення.

     Метод пояснення усіх цих явищ у науки один: побудова теорії. Теорія — це те, як ми пояснюємо групу явищ, які ми спостерігаємо. Пояснення на цьому етапі може бути будь-яким, аби тільки воно враховувало абсолютно усі відомі факти. Однак науковими теоріями вважаються тільки ті теорії, які відповідають двом умовам: 1) для них не можна вигадувати якихось сутностей, якщо факти можна пояснити без них; 2) теорія має передбачати такі ситуації, коли події мають перебігати тільки певним чином і ніяк інакше. Якщо теорія не містить нічого, без чого можна обійтися і існують такі ситуації, коли вона може виявитися невірною, то така теорія вважається гідною того, щоб нею займатися далі.

     А далі починається найцікавіше. Вчені починають спеціально шукати таких ситуацій, у яких може спостерігатися щось, що буде суперечити теорії. Найкраще — це поставити прямий експеримент. Хоча там, де прямий експеримент неможливий також діє той самий принцип: дивляться у певному місці, намагаючись знайти, або не знайти певні речі в залежності від того, що передбачає теорія. Якщо результати збігаються із передбаченням — це добре і теорію можна вважати підкріпленою доказами, якщо ні — то теж непогано, на теорію можна більше не витрачати часу. Взагалі у нас майже усі наукові знання, усі ці закони та реконструкції подій — це такі теорії, тільки дуже багато разів перевірені. Може здатися, що наука блукає у темряві і раз за разом відкидає теорії, які виявилися невірними. В якійсь мірі це дійсно так: ми не знаємо наперед, яка теорія вірна, а яка — ні. І будь-яка із теорій, що ми вже не раз перевірили, може виявитися невірною у якомусь черговому експерименті.

     Але знаєте що? У нас є купа теорій, які вже століттями ніхто не може визнати невірними, хоча вони безперервно перевіряються. Бо кожна надійно доведена теорія слугує підґрунтям для нових теорій. Теорії спираються одна на одну і кожна з них теоретично може бути спростована. Але уся ця конструкція продовжує не просто стояти, але і приростати новими теоріями.

     Саме тому, що ці теорії такі стійкі, певні галузі наукового знання, у яких їх багато, і називають фундаментальними науками. Що ж до науки прикладної, то вона також складається із теорій, тільки значно більш вузьких, які базуються на досягненнях фундаментальних наук. Так теорія радіолокатора базується на теорії радіохвиль, що можуть відбиватися від перешкод, теорія вакцин базується на теоретичному набутку мікробіології, теорія ущільнення матеріалів вібрацією ґрунтується на фізико-хімічних уявленнях. При цьому власне виробництвом локаторів, вакцин чи будівельних матеріалів вчені не займаються. І створенням таких виробництв також не займаються. Бо це вже не наука, а техніка. Теж не менш важлива сфера людської діяльності, яка саме зосереджена на отриманні кінцевого результату. І зусиль вона часто потребує не менше, ніж наука. Іноді наука та техніка працюють разом. У більшості випадків — ні.

    Зазвичай ми бачимо результат праці саме техніків (у нетехнічних галузях ці люди називаються інакше, але сутність їх від цього не сильно змінюється). Проте цього результату не було б, якби свого часу вчені, які займаються прикладною наукою не перетворили б теорію про якесь явище на практичні поради щодо досягнення за його допомогою певного результату. І такі розробки знову ж таки не були б можливими якщо свого часу вчені не займалися фундаментальними проблемами. І якщо ви спитаєте, яка із трьох складових найважливіша, то відповідь буде: важливі усі три. У найближчій перспективі найважливішою є саме техніка, однак якщо не просто виживати, а намагатися розвинутися, то без прикладної науки нікуди не дітися. Ну а фундаментальна наука необхідна у разі, коли ми плануємо розвиток на багато-багато років уперед. Тож за великим рахунком відмова від науки — це відмова від майбутнього.

Повзе без ніг, але не змія

Існують на світі такі цікаві тварини, як рибозмії. Нещодавно вони стали дуже популярними у інтернеті завдяки ось тій світлині, що розташована вище. Якщо вона асоціюється у вас із чимось не тим, то ось вам інша картинка із рибозмієм.

Це трохи не той рибозмій, що на першій, але треба сказати, що цих тварин взагалі налічується аж 55 видів, що мешкають по усьому екваторіальному поясу, біля берегів річок, переважно у землі. Цікавим є те, що рибозмії ані до риб, ані до змій жодного стосунку не мають. Це представники класу безногих земноводних.

Взагалі далеко не усе, що має хребет, але не має кінцівок є змією. Не зважаючи на те, що набуття кінцівок є одним із головних досягнень хребетних при виході на суходол, різні гілки еволюційного дерева намагаються позбутися лап із дивною постійністю. Розпочалися ці експерименти ще на початку карбону біля 320 мільйонів років тому, коли виник ряд аістоподів, які були цілком дуже подібні до сучасних змій, і як припускають, вели схожий спосіб життя. Проіснували вони до початку пермського періоду і вимерли близько 270 мільйонів років тому.

Треба сказати, що аістоподи були далеко не єдиними земноводними, що намагалися зменшити кінцівки, або взагалі позбутися їх у той час. Численні лінії тонкохребцевих земноводних у той час давали свої форми. Наприклад у карбоні та пермському періоді на території Північної Америки мешкали лізорофії. Тварини цього ряду зберегли рудиментарні кінцівки, однак в цілому їхнє тіло було подібне до зміїного.

Паралельно у пізньому карбоні мешкали інші не пов'язані із цими усіма земноводні — еогірніди. Вели вони переважно водний спосіб життя і загалом зберегли свої кінцівки, однак деякі їхні форми, такі як птероплакс мали тіло, що наближалося за своєю формою до вугра.

У пермському періоді після вимирання аістоподів інша група земноводних дала форми, близькі до змій. Взагалі представники ряду мікрозаврів були подібними до ящірок, або саламандр, але деякі їхні форми, макі як родина рінхонкід дало форми, подібні до змій.

Найцікавішим у всьому цьому розмаїтті є те, що жодна із цих груп не є предковою для сучасних безногих амфібій. Справа у тому, що підклас тонкохребцевих земноводних вимер у крейдяному періоді. А усі сучасні земноводні належать до підкласу безпанцирних земноводних, що з'явився у середині пермського періоду, і перші його представники нічого спільного із змієподібними формами не мали і нагадували таких ось “недожаб”. До речи хтось приберіть із української Вікіпедії із статті про сучасних безногих земноводних згадування, що вони належать до тонкохребцевих.

Що ж до сучасних безногих земноводних, то вони виникли у крейдяному періоді приблизно 100 мільйонів років тому. І вони не є єдиними групами земноводних, що мають зменшені кінцівки, або не мають їх взагалі. Деякі групи хвостатих земноводних також мають схожу будову тіла. Наприклад у підряді Salamandroidea, до якого належать звичайні тритони існує родина амфіумових, представники якого мають дуже маленькі кінцівки.

Також у цьому підряді присутня така істота як європейський протей. Він, як і його американські родичі, має цікаву форму тіла, через що його колись то за рибу приймали, то за маленького дракона.

 

Крім того існує окрема родина сиренових, представники якого мають тільки дві передні кінцівки і видовжене тіло.

Що ж до плазунів, то змії і тут не є єдиними безногими його представниками. Перш за все треба згадати окремий підряд амфісбен, які на відміну від змій не рухаються усім тілом з одного боку у інший, а ніби пересуваються всередині своєї шкіри, нагадуючи при цьому хробаків.

Дали свою версію змієподібних істот і геконоподібні. Це так звані лусконоги, що розповсюджені у Австралії та Новій Зеландії. Вони в цілому дуже подібні до змій, але на відміну від них здатні видавати досить гучні звуки.

Але мабуть найвідомішими безногими ящірками у нас є веретінниці. Частина їхніх видів має кінцівки, частина — ні, однак це не заважає усіх їх об'єднувати у одну родину. Найголовнішою відмінністю веретінниць від змій є те, що у них є повіки і слухові отвори. Наприклад на території України широко розповсюджена веретінниця ламка, або гладун.

Схожі на веретінниць і американські безногі ящірки. Однак на відміну від наших веретінниць у них немає зовнішніх слухових отворів.

Що ж до власне змій, то вони з'явилися на землі чи не останніми серед великих груп безногих тварин наприкінці крейдяного періоду. Цікаво те, що удави, найбільші зі змій та усіх сучасних безногих земноводних та плазунів одночасно є і найпримітивнішими. На відміну від інших змій у них зберіглися не тільки обидві легені, але і рудименти задніх кінцівок. Тож називати усе, у чого немає кінцівок змією неправильно.