Юный техник, 2007 № 08
Шрифт:
Мантия — прослойка между твердой поверхностью планеты и ее ядром, занимающая больше восьмидесяти процентов объема Земли, предстала теперь в виде сложной системы горячих, восходящих, и холодных, нисходящих, потоков вещества.
После этой публикации началась новая эпоха в геологии. «Столбы», обнаруженные японцами, никак не вписывались в предыдущие схемы. Нужны были новые.
Коллег выручили член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук В.П.Трубицын и кандидат физико-математических наук В.В.Рыков, которые создали математическую модель, объясняющую многие вопросы земной геологии.
Совсем уж упрощенно модель наших ученых можно представить себе так. Предположим,
Оказывается, задачка не так уж и сложна, как может показаться на первый взгляд. Давайте воспользуемся способом, который уже применяется для саморемонта некоторых шин. Для этого между камерой и покрышкой в шину закачивают некоторое количество жидкого герметика, который имеет свойство твердеть на воздухе. Как только в шине образуется прокол, воздух, сжатый под давлением в камере, начинает выходить наружу и увлекает за собой герметик, который в присутствии воздуха полимеризуется, своеобразной пробкой затыкая прокол.
Подобным образом «ремонтирует» себя и наша планета. В то место, где образуется разрыв земной коры и происходит раскол материков, устремляется восходящий поток жидкой магмы, которая, постепенно твердея, заделывает прорыв.
Однако Земля все-таки не мяч. Помните, японские исследователи, кроме восходящих, обнаружили еще и нисходящие потоки? Планета как бы сама себя подкачивает, повышая внутреннее давление. Почему это происходит, никто пока точно не знает.
Однако для нас важно в данном случае то, что нисходящие потоки, подобно водоворотам, «затягивают» вещество земной коры, а вместе с ним притягивают друг к другу и континенты. Но стоит заткнуть «дыру» пробкой суперконтинента, как через 200 млн. лет вместо нисходящего холодного потока возникнет поток восходящий и горячий, который со временем снова разбивает континенты, разносит их в разные стороны.
Вот так они и «переезжают» с интервалом примерно в 800 млн. лет.
С. НИКОЛАЕВ, В.ЧЕРНОВ
КОГДА РАСКОЛЕТСЯ АФРИКА?
Не надо думать, что все вышеописанные передвижения — дело лишь далекого прошлого или отдаленного будущего. В сентябре 2006 года во время землетрясения в районе Афар, располагающемся в Восточной Африке на территории Эфиопии, внезапно образовалась огромная — шириной около 8 м и длиной почти 60 км — очень глубокая трещина.
Как утверждают геологи, она возникла точно над тем местом, где граничат тектонические плиты, медленно отодвигающиеся друг от друга. Так что землетрясение, которое, кстати, сопровождалось вулканической деятельностью, лишь обнажило то, что очень долго происходило в глубинах Земли.
Спутниковые съемки показали, что по геологическим меркам разлом растет очень быстро — части материка «разъезжается» в стороны со скоростью 16 мм в год — и в будущем, видимо, разделит Африку на два континента.
По версии одного из ведущих океанологов, доктора Тима Райта из Оксфордского университета (Великобритания), как только раскол достигнет Красного моря, в него ворвется вода, которая превратит долину Афар в море или даже океан. И Африканский Рог отделится от континента. Предполагается, что процесс этот завершится через миллион лет.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Буль-буль компьютер
Вообще-то у этого необычного вычислительного прибора официальное название — пузырьковый компьютер. Идея вычислений с помощью воздушных пузырьков в жидкости кажется многим настолько несерьезной, что в обиходе даже сами разработчики называют свое детище «буль-буль» компьютером. Тем не менее, специалисты из Массачусетского технологического института ожидают от своего устройства вполне реальную пользу.
Ученые уверены: гидрокомпьютер, вычисления в котором выполняются с помощью пузырьков, которые движутся по микроканалам, проложенным внутри кремниевого кристалла, вполне реален. Дело в том, что направлением движения газового пузырька в канале довольно просто управлять с помощью других пузырьков. Когда пузырек достигает развилки, он всегда поворачивает туда, где меньше сопротивление потоку жидкости. Присутствие же самого пузырька в канале значительно увеличивает сопротивление, и, если есть возможность выбора, следующий пузырек за ним не пойдет.
Пользуясь этим и меняя форму каналов, можно изготовить различные логические вентили. Более того, маленькие пузырьки могут управлять движением больших, «усиливая сигнал» подобно транзистору. С помощью каналов можно также изготовить ячейку памяти, пузырьковые аналоги триггера, счетчика и ряд других устройств. Разработаны уже и устройства для преобразования сигнала из электрической формы в пузырьковую и обратно.
Схема пузырькового компьютера.
Создатели «буль-буль» компьютера Ману Пракаши Нейл Гершенфельд.
Логические схемы пузырькового компьютера.
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.