Календарь для вечности

В течение многих лет американец Дэнни Хиллис удивлял электронщиков, конструируя все более быстрые компьютеры. Теперь, на рубеже нового тысячелетия, он вознамерился создать самый медленный в мире процессор, способный обработать за день… один-единственный бит информации.

Именно эта деталь станет «сердцем» уникального часового механизма, который на протяжении десяти тысяч лет будет безошибочно отмерять день за днем (а ведь 10 000 лет — возраст нашей цивилизации!). Удивительны и размеры этих часов — они достигнут высоты восьмиэтажного здания.

Часы-рекордсмены (а точнее — механический календарь) будут установлены, вероятно, на юго-западе США, в штате Аризона, в сухом, пустынном климате. «Чтобы защититься от возможных аварий, нужно снабдить часы прочной механикой.

Их шестеренки будут очень велики, иначе, истираясь по миллиметру, они износятся за отмеренные им тысячелетия», — поясняет Хиллис, демонстрируя прототип часов высотой 2,5 метра.

Обороты маятника задают ритм времени. Хиллис указывает на три шара размером с апельсин, служащие этим самым маятником. Изготовлены шары из прочнейшего вольфрама и способны выдержать, по словам создателя, даже атомную войну.

Маятник подвешен к пружине из особого железоникелевого сплава. Его коэффициент расширения не меняется даже при очень резких перепадах температуры. Благодаря такой нечувствительной спирали маятник каждую минуту педантично совершает колебания с одинаковым размахом 350 градусов — независимо от того, какая погода стоит на дворе: свирепая жара или жуткий холод.

Под маятником помещен спусковой регулятор. Это колесо связано с приводом; именно оно подает импульс маятнику. Кроме того, оно передает колебания маятника механизму, преобразующему ежеминутный ритм в суточный. Или — говоря иными словами — хронометр Дэнни Хиллиса тикает всего лишь раз в сутки.

Так будут выглядеть эти необыкновенные часы-календарь высотой с восьмиэтажное здание.

Маятник часов-календаря.

Части уникального механизма.

Под спусковым регулятором расположены пять латунных дисков — гордость изобретателя.

«Вы видите механический компьютер вроде того, что выдумал триста лет назад Лейбниц, настоящий гений математики, — говорит Хиллис. — Они напичканы тысячами подвижных штифтов, которые с щелканьем то входят внутрь диска, то выскакивают оттуда».

Штифты эти могут занимать лишь одну из двух позиций, что соответствует арифметическим «нулю» и «единице». Следовательно, данный механизм представляет собой сложнейшую двоичную вычислительную систему, то есть механический компьютер.

Индикатор часов-календаря состоит из двух наружных колец — они указывают, в каком году мы живем. Два внутренних кольца отмечают положение Солнца, по ним можно определить время года и суток.

Кроме того, они демонстрируют положение Луны, а также восход и заход обоих светил. Когда эти часы построят и запустят, они и в году двенадцатитысячном от Рождества Христова будут указывать точное время. В том, кроме всего прочего, заслуга уникального корректирующего механизма. Благодаря ему солнечные лучи каждый раз в полуденное время будут фокусироваться на особой металлической пластине.

От полученного тепла она расширится и изогнется, юстируя счетный механизм. По обеим сторонам от агрегата высятся две стойки. В них по резьбовым каналам соскальзывают вниз две гири. Они приводят в движение спусковой регулятор и счетный механизм, преобразуя свое поступательное движение во вращательное.

Впрочем, раз в год хронометр нужно все равно заводить. Почему? Неужели Хиллис не мог обойтись автоматикой, которая «заводится» за счет резких температурных перепадов?

«Мне хочется, чтобы мои часы, пока они будут ходить, все время обслуживались людьми, постоянно напоминая им, что нельзя жить одним сегодняшним днем, нельзя забывать за повседневной суетой о будущем», — поясняет изобретатель.

В настоящее время он ищет спонсоров, которые бы финансировали создание календаря для вечности. Если их удастся найти, лет через 5 — 10 на нашей планете станет одним «чудом света» больше.

По иностранным источникам публикацию подготовил А.ВОЛКОВ

 

Тайны папки G21G

Алхимия как наука просуществовала не менее десяти веков. Превратить свинец в золото так и не удалюсь. Но как назвать, к примеру, превращение алюминия в фосфор? Об этом и подобных современных изобретениях, о которых алхимики могли некогда только мечтать, можно узнать, просмотрев в патентной библиотеке папку G21G — «Термоядерные устройства».

В ряде патентов описываются промышленные способы производства химических элементов. Поясним, речь идет не о выделении их из природных смесей или соединений, а именно о превращении одних элементов в другие, над чем, собственно, и трудились алхимики долгое время. Лишь в XVIII веке Лавуазье, поставив серию изящных опытов, доказал, что металлы являются химически простыми телами, которые не могут превращаться друг в друга.

Труды других ученых доказали невозможность взаимной трансмутации и других элементов, например, водорода в кислород.

Алхимия сошла на нет, превратившись в полезнейшую химию. Но строгий запрет на трансмутацию неожиданно был поставлен под сомнение открытием радиоактивных превращений. В сущности, оказалось, что в природе трансмутация происходит как бы самопроизвольно, например, радий превращается в радон, свинец, гелий… В 1937 году на циклотроне в Беркли был синтезирован из молибдена новый химический элемент — технеций.

Формально алхимики оказались правы. Трансмутация элементов возможна. Роль ее в нашей жизни огромна и не так уж приятна. Например, плутоний, сырье для атомных бомб, можно рассматривать как продукт трансмутации урана под действием нейтронов в ядерном реакторе. В ядерных реакторах получают и другие химические элементы, в том числе золото.

Но не то, из которого чеканят монеты, а его изотоп, очень нужный для медицины. Стоит он в десятки раз дороже обычного золота. Заметим, что если бы и удалось найти способ производства дешевого золота, то оно подорвало бы мировую финансовую систему. Оказалось бы бедствием большим, чем производство фальшивых денег.

Впрочем, никто из ученых, занимающихся проблемой промышленной трансмутации элементов, такой задачи и не ставит. Есть дела поважнее. В мире, как известно, накопилось много радиоактивных элементов. Их распад, сопровождающийся смертоносным излучением, неуправляем и будет продолжаться сотни лет. Поэтому ученые пытаются найти способ превратить радиоактивные элементы в стабильные и тем самым сделать ядерные отходы безопасными. Но пока для этого приходится применять излучение реактора или потоки элементарных частиц — опять-таки средства небезопасные.

И опять с завистью и тоской вспоминаются реторты и колбы алхимиков! Вот бы применить для наших целей столь простую аппаратуру. Хотя их усилия увенчаться успехом как будто бы не могли, все же в истории алхимии есть неясные случаи вполне успешного получения золота. Время от времени у отдельных химиков в обычных лабораторных условиях появлялись какие-то намеки на возникновение новых химических элементов. То же отмечали и биологи. Они сообщали, что растения, а также некоторые микроорганизмы порою синтезируют новые химические элементы.

Однако все данные физики долгое время говорили, что для превращения элементов нужны частицы высоких энергий, а следовательно, соответствующая очень не простая аппаратура, но не колбы и не клетки растений. Ученым, получавшим такие результаты, просто не верили. Возможно, тут имел место чисто психологический барьер.

Сломлен он был после открытия в 1989 году М.Флейшманом и С.Понсом холодного ядерного синтеза. В этом процессе в крайне спокойных условиях лабораторного стола выделяется энергия и происходят превращения элементов, ранее наблюдавшиеся лишь при ядерном взрыве. Это заставило ученых открыть глаза на результаты подобных экспериментов, к которым ранее относились с недоверием. И вот перед нами патент РФ № 2052223. «Способ получения стабильных изотопов за счет ядерной трансмутации типа низкотемпературного ядерного синтеза в микробиологических культурах».

Суть изобретения такова.

Для микроорганизмов довольно распространенного вида создают питательные среды, состав которых описан. Очень часто, но не всегда, их формируют на основе тяжелой воды. В эти питательные среды добавляют радиоактивные изотопы, в результате распада которых образуются изотопы, нужные нам. Микроорганизмы применяются для того, чтобы ускорить их образование. Во время роста микроорганизмов образуются микроскопические неоднородности. В них возникают электрические поля особой конфигурации, способствующей холодному ядерному синтезу (ХЯС).

В описании изобретения все это дается более глубоко и подробно, приводится очень интересная литература.

Как сообщается в описании другого изобретения — № 2140110 — ученые из Красноярска обнаружили, что можно получать кремний из смеси, содержащей только кислород, алюминий и фосфор. Для этого через нее пропускают импульс тока плотностью десять тысяч ампер на квадратный миллиметр.

В изобретении N? 2096846 описано устройство (рис. 1), в котором исходное вещество, смешанное с водой или газом, подвергается действию импульсных токов в присутствии магнитного поля. При этом образуется сразу 10–15 химических элементов, которых ранее в исходном веществе не было.

К сожалению, авторы двух последних изобретений ничего не сообщают о затратах энергии для получения нового элемента. В принципе они могут быть и очень велики, и, наоборот, приводить к получению дополнительной энергии.

В изобретении № 2087951 М.И.Солина описан «квантовый ядерный реактор» (рис. 2).

Примечательно, что это устройство, способное вырабатывать энергию в форме тепла и когерентного (подобного лазерному) излучения, а также синтезировать новые элементы, построено на базе известной (по-видимому, выпускаемой промышленностью) электронной печи. Исходными продуктами для получения в ней энергии служат титан, цирконий, ниобий, гафний, молибден, вольфрам, тантал или ванадий. Энергия получается в результате их облучения потоком электронов. Дешевыми эти вещества не назовешь. Однако в природе их достаточно много, например, значительно больше, чем урана. Да и добыть их гораздо проще. А получение энергии в квантовом ядерном реакторе М.И. Солина не сопровождается загрязнением окружающей среды.

Очень интересна конструкция термоядерного реактора, описанного в изобретении № 2076358. Реактор (рис. З) представляет собою камеру, заполненную под давлением 40 атмосфер газом, например, водородом. Внутренняя поверхность камеры обвита трубчатым теплообменником.

Протекающее по нему рабочее тело нагревается и несет тепло в преобразователь энергии, выполненный в виде газопаровой или водяной турбины.

Две боковые стенки реактора являются зеркалами, между которыми в центре камеры фокусируется энергия волн СВЧ-диапазона. Такая система является объемным резонатором радиоволн (они подводятся в реактор от отдельного генератора). Проведенные авторами исследования показали, что в фокусе такого резонатора образуются температуры и давления, достаточные для получения термоядерных реакций. Подробности явления можно узнать в следующем источнике: Грачев Л.П., Есаков И.И., Ходатаев К.В. Возможность осуществления термоядерного синтеза в резонансном стримерном СВЧ-разряде высокого давления. РАН, Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе, СПб.,1992, препринт № 1577.

Следует обратить внимание на то, что авторы предлагают заполнить реактор не дейтерием или тритием, как это предлагается для многих других термоядерных реакторов, а самым обычным водородом. В нем всегда содержится около 0,015 % дейтерия, но этого достаточно, чтобы всего грамм водорода дал больше энергии, чем 100 граммов бензина. При этом работа реактора безопасна, не сопровождается появлением радиоактивных отходов и полностью поддается управлению.

Специалисты, анализируя экономику России, отмечают: холодный климат и связанные с ним затраты на отопление ставят нашу страну не в самые выгодные условия по сравнению с другими.

Но представьте себе, что в каждом доме, городском или сельском, можно будет поставить миниатюрную теплоэлектроцентраль, которая работает на распаде циркония или синтезе водорода. Не исключено даже, что источником тепла для нее станут теплолюбивые бактерии, живущие при двухстах-трехстах градусах в вулканических водах океанских глубин. Одним словом, если нам для изобилия не хватает лишь энергии и тепла, то наши изобретатели его нам дадут!

Художники А.СЕРЕДИНА , А.ИЛЬИН