НАУЧНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ. ПОЗНАНИЯ ПО ВСЕМ ОБЛАСТЯМ НАУКИ И ТЕХНИКИ

КТО "ХРАНИТ" ТОЧНОЕ ВРЕМЯ?

Измерение времени оказалось весьма непростой задачей. Вроде бы давно было замечено, что в природе происходят повторяющиеся явления, которые можно использовать в качестве естественных эталонов этой "текучей" величины. И правда, день сменяется ночью, год повторяется за годом. Но измерять время лишь годами — большими промежутками — неудобно, а продолжительность дня меняется в течение года. Скажем, древние греки и римляне поначалу делили световой день на двенадцать частей — часов, и получалось, что зимой и летом эти часы имели разную длительность.

Нельзя ли выбрать процессы, в которых время делилось бы на равные доли? Пробовали измерять его с помощью капающей воды, пересыпающегося песка, тени, отбрасываемой воткнутым в землю шестом. Но ни водяные, ни песочные, ни солнечные часы не давали необходимой точности, в особенности когда речь шла об измерениях малых промежутков времени.

Так и продолжалось, пока человек в XVII веке не создал искусственный, механический эталон времени. Наблюдения за колеблющимися предметами привели к идее создания часового маятника. Подвешенный на нити грузик или колесико, скрепленное с пружинкой, можно отрегулировать таким образом, что их колебания будут происходить за строго заданный, в том числе и небольшой, промежуток времени. Например, если вы подвесите тяжелый, но маленький грузик к нити длиной двадцать пять сантиметров, то одно колебание он совершит почти точно за одну секунду.

Изобретение маятникового механизма резко продвинуло вперед производство точных часов. Они устанавливались теперь и на городских башнях, задавая ритм жизни сразу большого количества людей, а не только в церквах, где нужно было вести службы в строго определенное время. Кто был побогаче, обзаводился собственными хронометрами — карманными часами. Даже рабочие английских текстильных фабрик вскладчину покупали недорогие часы, чтобы следить за продолжительностью своего рабочего дня. Зависеть от астрономических наблюдений для установления хода времени человек стал значительно меньше.

И в современных электронных часах мы найдем повторение устройства часов механических, только изготовлены они из иных материалов. Пружинный завод сменился батарейкой, ритм задает не металлический маятник, а колеблющийся под действием тока кварцевый кристалл, движущиеся стрелки заменили цифры, высвечивающиеся на табло. Все же остальные детали часов служат для того, чтобы передавать электрические импульсы подобно тому, как передавали движение зубчатые колеса.

Самые же точные измерения времени поручены сегодня часам, использующим внутриатомные колебания, именно по ним устанавливается всемирное время. Но задачу "хранения" времени вновь предлагают передать в руки астрономов — еще более точную периодичность, оказывается, задают вспышки далеких космических объектов. Однако разглядеть их удалось лишь совсем недавно...

Почему телеграммы доходят сухими?

• При проведении раскопок в Сирии были обнаружены несколько камней с пиктограммами — абстрактными значками, имеющими связное значение, но более примитивными, чем письменный текст. Судя по возрасту находки — около десяти тысяч лет, — это недостающее звено между наскальными рисунками и более поздним клинописным письмом.

• Наследники афинян пергамцы собрали библиотеку, соперничающую с самой большой в мире на то время — Александрийской. Пытаясь лишить Пергам материала для книг, египетский царь Птолемей запретил во II веке до новой эры поставлять в него папирус. Однако это привело ... к появлению пергамента, который находчивые жители изготавливали из очищенных известью и обработанных мелом шкур.

• Персидский царь Кир, правивший в IV веке до новой эры, держал на службе 30 тысяч человек, именуемых "царскими ушами". Расставленные в пределах слышимости друг друга, они голосом передавали сообщения для царя, а также его приказания. За день такие известия переносились на расстояние тридцатидневного перехода.

• В государстве инков была введена строгая система учета — и людей, и земли, и длины дорог, и числа домов. Для этого потребовалась целая армия служителей, ведущих расчеты с помощью узелков на веревочных шнурах.

• Самый древний из печатных текстов, который датируют началом VIII века, был найден в 1966 году и представлял собой буддийский молитвенник на китайском языке.

• Суть изобретения Гутенберга заключалась в изготовлении литер — отдельных металлических букв, из которых составляли слова, строки и страницы, а затем одним нажимом получали оттиски. Набор после печати можно было "разбить" и подвижные литеры использовать многократно.

• Спроектированная в 1834 году английским математиком Ч. Бэббиджем счетная машина не была превзойдена даже через сто лет, когда уже появились первые электромеханические вычислительные устройства,

• После прокладки трансатлантического телеграфного кабеля многих заинтересовала возможность связи между континентами под водой. Но и после долгих объяснений специалистов неискушенные слушатели спрашивали: "Почему же все-таки телеграммы доходят сухими?"

• Стоило А. Беллу начать продажу изобретенных им аппаратов, как в газетах ему предъявили обвинения в шарлатанстве, сопровождаемые комментариями типа: "Утверждение, что человеческий голос можно передать по обычному металлическому проводу с одного на другое место, является в высшей степени смешным..."

• Изобретатель Гренвилл Вудс, нашедший способ телеграфной связи между идущими поездами и диспетчером, введший подвесные контактные провода для электротранспорта, сейчас мало кому известен. А ведь он был автором 150 патентов и дважды с успехом отстоял свое первенство, судясь с самим Эдисоном.

• "Это разрушит все, что мы с таким трудом создали. Трудно вообразить себе более удобный инструмент для контрреволюции и заговорщиков, чем это", — такова была резолюция И. Сталина на проекте модернизации телефонной связи в России начала двадцатых годов.

• В 1920 году эксперты дали следующее заключение о предложении вложить капитал в развитие американского радиовещания: "Эта говорящая коробочка без проводов не имеет никакой коммерческой ценности. Кто будет платить за сообщение, никому конкретно не предназначенное? "

• Прообразом современных параболических антенн, усеявших сегодня балконы и окна многих домов, послужили направленные антенны, начавшие применяться для радиолокации самолетов с тридцатых годов.

• Однажды американский радиоастроном Ф. Дрейк предложил своим коллегам расшифровать "космическое сообщение", состоящее из одних лишь нулей и единиц. Как выяснилось, с их помощью можно составить картинку, гораздо более понятную и информативную, чем при любом ином способе передачи данных.

• Из шутливого прогноза: через четверть века увенчается успехом программа СЕТИ, направленная на установление контакта с инопланетянами. Полученное из созвездия Андромеды послание в переводе на человеческий язык будет звучать так: "Привет, есть там кто-нибудь, а?"

• Оживление среди сторонников гипотезы о существовании внеземных цивилизаций вызвала информация о приеме радиотелескопом сигналов, идущих от четырех весьма удаленных от нас звезд на частоте, используемой землянами именно для целей связи.

• Некоторые программисты считают, что естественные языки обладают чрезвычайной избыточностью. В качестве примера приводят такую фразу: "Даж есл нсклко бкв вбрсть, эт прдлжн ещ мжн прчть".

• "Я думаю, мировой рынок компьютеров вряд ли когда-нибудь превысит 5 штук", — заявил не кто иной, как Т. Уотсон, председатель Совета директоров компании IBM. Именно эта компания приступила в 1981 году к массовому выпуску персональных компьютеров, а к сегодняшнему дню прибыль от их продажи превысила прибыль от торговли телевизорами.

• Первый полностью компьютерный архив создан в библиотеке штата Орегон (США). Любую его страницу можно извлекать и делать доступной для всех. А в Национальной Британской библиотеке с помощью компьютерного каталога за считанные минуты можно получить ответ, например, на такой экзотический вопрос, как "сколько в мире книг, посвященных генетике, написано на языке эсперанто?" (оказывается — семнадцать!).

• Компьютеры, как и живые существа, могут "заболеть" — подцепить компьютерный вирус, которых на сегодня известно примерно 12 000, то есть в восемь (!) раз больше, чем природных биологических. Последствия "заражения" самые разнообразные — от замедления работы до полного стирания информации с диска.

• Любой посетитель вашингтонского Музея авиации и космонавтики может установить спутниковую связь с автоматическим погружаемым аппаратом, плавающим у берегов Антарктиды, а пользуясь компьютером, отдать ему приказы о передвижении и сборе образцов донного грунта.

• С 1977 года для передачи самой разнообразной информации используется метеоритная радиосвязь. Каждый день в земной атмосфере сгорают миллиарды крошечных метеоритов, оставляя на высоте 80—110 километров ионизированные "хвосты", — вот их-то и употребляют в качестве отражателей высокочастотных радиосигналов.

• Это электронное удостоверение личности размером с визитную карточку позволяет его хозяину открывать без ключа двери в свой дом или офис, настроить компьютер на нужный ему режим работы, сообщить о своих перемещениях и т.д.

• Глобальная спутниковая система позиционирования, позволяющая человеку установить свое местонахождение на Земле с точностью до нескольких метров, стала применяться в работе устройств, с помощью которых слепые и слабовидящие люди могут ходить по городу почти без затруднений.

• Самый длинный подводный волоконно-оптический кабель проложен от Сингапура до Марселя через Индийский океан, Красное и Средиземное моря. Его протяженность составляет 18 тысяч километров, и по нему одновременно можно передавать 60 тысяч телефонных разговоров.

• Еще Александр Белл предлагал переносить звук по воздуху с помощью света. Похоже, что аппарат, названный им "фотофоном", уже изобретен — на конференции Американского общества материаловедения прозвучало сообщение о создании вещества, способного преобразовывать свет в звук без всяких проводов и электричества, и была продемонстрирована первая модель, работающая, правда, пока на пределе слышимости.

• Звукозаписывающие устройства достигли такой степени миниатюризации, что диктофон помещается в корпусе обычной шариковой ручки и может работать без смены батареек более получаса.

• Компьютеры способны генерировать такие звуки, которые невозможно извлечь ни из одного известногб музыкального инструмента. А в Парижском институте акустики и музыки компьютер "сложил" записи голосов современных певца и певицы и помог восстановить голос знаменитого певца Фаринелли, жившего в начале XVIII века!

• Специалисты по искусственному интеллекту считают, что в мае 1997 года наступила новая эра в развитии "мыслящих" машин. Тогда впервые суперкомпьютер одержал победу над чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым.

• Самый быстродействующий компьютер в мире был создан в 1997 году в Японии. Он может совершать триллион операций в секунду, что необходимо для проведения астрофизических расчетов. Полагают, что в ближайшие пять лет должен появиться компьютер, быстродействие которого будет в тысячу раз больше.

• Из шутливого прогноза: через четверть века войдет в силу закон, согласно которому будут облагаться налогом все изображения местности и зданий, созданные методами виртуальной (мнимой) реальности, когда искусственный мир становится неотличимым от действительного.

• Технология виртуальной реальности позволяет непосредственно вводить трехмерные изображения в компьютер. Например, перчатка с встроенными в нее датчиками и кабелями дает на мониторе абсолютно реалистическое, причем движущееся, отображение руки.

• О появлении взаимосвязанного всемирного сообщества мечтали задолго до изобретения современных средств связи и введения термина "глобальная деревня". Почти полтораста лет назад американский писатель Натаниель Готорн писал: "Разве это не факт.., что с помощью электричества весь материальный мир превратился в огромный нерв, вибрирующий на протяжении тысяч миль в одном неуловимом мгновении? Земной шар — это, пожалуй, гигантская голова, мозг, инстинкт, наделенный разумом". Что ж, в последние годы количество пользователей компьютерной сети Интернет перевалило уже за 25 миллионов человек.

Любознательность - двигатель прогресса

Сижу, как в забытьи,
бесцельные часы. Смотрю, как предо мной
колеблются весы. Как стрелка движется.
медлительно склоняясь. От средней линии
размерно отклоняясь.

А Чижевский

Конечно, человека в первую очередь подталкивали к изобретательству самые разнообразные повседневные нужды. Но помимо этого руководило им и желание узнать о том, как устроен мир, иными словами — любопытство. Надо сказать, что такое стремление порой могло показаться современникам блажью, пустой забавой. Однако в истории не раз случалось, что вроде бы не связанный с текущими заботами интерес, так сказать, окупал себя и впоследствии приносил людям немало пользы.

Важность поощрения такого интереса более полутора веков назад подчеркивал английский математик Ч. Бэббидж: "Природа научных знаний такова, что малопонятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений".

Для удовлетворения своей любознательности людям необходимо было строить приборы. Ведь без них невозможно было бы разобраться, как устроены микроорганизмы или из чего состоит окружающее нас вещество на мельчайшем уровне. Вряд ли можно было бы постигнуть тайны Вселенной и узнать о строении планет и звезд, ограничиваясь лишь наблюдениями невооруженным глазом. Для всего этого нужно было оснаститься устройствами и приспособлениями, как бы продолжающими наши органы чувств и многократно их усиливающими.

Чтобы эти приборы давали четкую, поддающуюся расчетам информацию, нужно было "научить" их проводить измерения. "Измеряй все доступное измерению и делай недоступное измерению доступным", — настаивал великий итальянец Г. Галилей, родоначальник экспериментального подхода к изучению природы, требующего как можно более точных приборов.

Впрочем, будем объективны — такие задачи вставали перед людьми давно, ещё до всяких научных исследований. Например, надо было разметить поля для посева, проложить курс кораблю, определить порядок дел в течение дня. Иными словами, необходимо было знать, где мы находимся в пространстве и когда происходят те или иные события. Это и привело к появлению первых измерительных приборов, прежде всего — для определения расстояний и времени.

Добавьте сюда и потребность во взвешивании тел, рожденную обменом и торговлей. Вот и получается классический набор крайне необходимых инструментов. Это — линейки или измерительные ленты, часы и весы. История их "преображения" важна для понимания того, как вчера и сегодня решались и сугубо практические задачи, и чисто научные. Она же, эта история, позволит заглянуть и в завтрашний день...

Вернуться в раздел: Энциклопедия Науки и техники

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ НАУЧНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ. ПОЗНАНИЯ ПО ВСЕМ ОБЛАСТЯМ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Ключевые слова этой страницы: научная, энциклопедия, познания, всем, областям, науки, техники.

Скачать zip-архив: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - zip. Скачать mp3: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - mp3.