Освещая путь науки: от глубин океана до космической бездны
Известный физик Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук в своей речи на церемонии вручения Нобелевской премии сказал: «Открытие явления, ныне известного как эффект Черенкова, представляет собой интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований».
За все эти годы излучение Вавилова – Черенкова действительно нашло множество применений. Большое развитие получила техника черенковских счетчиков. Эти устройства быстро вошли в арсенал физики высоких энергий – для определения скорости частицы, ее заряда и других характеристик. Еще в начале 1960-х годов в СССР был создан самый большой черенковский счетчик в мире. С его помощью, в частности, исследовалось множественное рождение элементарных частиц «мезонов» в ядерных взаимодействиях при высоких энергиях.
Детектор Super-Kamiokande. Фото: Kamioka Observatory, ICRR, Univ. of Tokyo
В 1996 году в Японии начал работу гигантский черенковский детектор Super-Kamiokande, диаметром примерно 40 метров и вместимостью 50 тыс. тонн воды. Этот гигант позволил сделать важные открытия в физике нейтрино – загадочной, трудноуловимой частицы. Огромный размер счетчика позволяет регистрировать отдельные и не очень частые акты взаимодействия нейтрино с протонами и нейтронами в атомных ядрах элементов, составляющих воду (кислород и водород). «Выдают» себя нейтрино излучением Вавилова – Черенкова, светясь проходя через толщу воды. Это излучение улавливается и детально анализируется. Можно с большой точностью определить тип нейтрино, вызвавшего реакцию, а также энергию и направление импульса. Так в 1987 году Super-Kamiokande зарегистрировал нейтрино, порожденные при вспышке сверхновой в Большом Магеллановом облаке и положил начало нейтринной астрономии.
Позже для лучшей охоты на нейтрино детекторы стали размещать в озерах. К примеру, самый крупный в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп находится на Байкале. Это Baikal-GVD, строительство которого стартовало в 1990 году. Последняя версия телескопа была запущена совсем недавно. Кстати, в проекте его создания приняла участие Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) Ростеха.
Baikal-GVD отводится важная роль в формировании мировой нейтринной сети – он присоединился к детектору IceCube, ловящим нейтрино на Южном полюсе, а также к проектам ANTARES и KM3NeT в Средиземном море. Ученые в ожидании новых сенсационных открытий – регистрации реликтовых нейтрино, которые расскажут о первых секундах нашей Вселенной после Большого взрыва и ее дальнейшей эволюции.
Фото: BAIKAL-GVD
Эффект Вавилова – Черенкова находит место и в медицине, в лучевой терапии. Это излучение возникает, когда при радиотерапии заряженные частицы движутся сквозь среду, то есть человеческое тело. Метод, получивший название «черенкоскопии», сделает радиотерапию более точечной. То есть излучение можно будет направлять и дозировать с высокой точностью, добиваясь основной цели – разрушить опухоль, не задев здоровые ткани.
Излучение Вавилова – Черенкова проливает свет на многое, в буквальном смысле, освещая путь к новым научным открытиям, а кому-то просто «освещает» жизнь. Например, рыбам на многокилометровой глубине океана. Дело в том, что в морской воде растворен радиоактивный изотоп кальция, испускающий быстрые электроны, которые и светятся синим. Благодаря этому у всех глубоководных рыб сохранились глаза и зрение, а свечение Вавилова – Черенкова для них – настоящий «луч света в темном царстве».
Эксперимент Марии Кюри
Мария Кюри является одной из немногих женщин, имена которых отмечены в больших экспериментах.
Родившись в 1867 году в Варшаве, она иммигрировала в Париж в возрасте 24 лет, чтобы получить возможность продолжить изучение математики и физики. Там она познакомилась и вышла замуж за физика Пьера Кюри. При всем ее таланте и способностях, она бы, скорее всего, не закрепилась в научных кругах, если бы не он. При этом именно она выдвигала основные идеи в той области, в которой они делали открытия.
Для своей докторской диссертации в 1897 году Мари начала исследовать новомодный вид излучения, похожий на рентгеновские лучи и обнаруженный всего годом ранее. Используя прибор, называемый электрометром, созданный Пьером и его братом, Мари измерила таинственные лучи, испускаемые торием и ураном. Независимо от минералогического состава элементов (один был желтым кристаллом, а второй — черным порошком) интенсивность излучения менялась исключительно в зависимости от количества самого элемента.
Мария Кюри — одна из главных женщин в науке.
Кюри пришла к выводу, что радиоактивность — термин, который она придумала — была неотъемлемым свойством отдельных атомов, вытекающим из их внутренней структуры. До этого момента ученые считали атомы элементарными и неделимыми. Мари открыла дверь для понимания материи на более фундаментальном, субатомном уровне.
Кюри была первой женщиной, получившей Нобелевскую премию в 1903 году, и одной из немногих людей вообще, получивших вторую Нобелевскую премию в 1911 году (за ее более поздние открытия элементов радия и полония).
Роберт Милликен: измерение заряда электрона (1909 г.)
Роберт Милликен придумал способ измерения наименьшей единицы электрического заряда путем распыления капель масла между двумя электрически заряженными пластинами, подвешенными горизонтально. Придав им электрический заряд, он обнаружил, что может перемещать заряженные капли вверх и вниз, регулируя напряжение на пластинах, и, измерив скорость их движения, он мог вычислить их заряд.
Как работал эксперимент Милликена? Капля масла имеет массу, поэтому она падает под действием силы тяжести, достигая конечной скорости в момент падения на пластину. Эту скорость измерил Милликен.
Затем он сообщил каплям отрицательный электрический заряд, чтобы остановить их падение и подал положительное напряжение на верхнюю пластину. Другими словами, их вес (действующий вниз) уравновешивался электрической силой притяжения (действующей вверх).
При включении питания он обнаружил, что некоторые капли падают медленнее, некоторые перестают двигаться, а некоторые даже поднимаются вверх. Немного здравого размышления подсказывало ему, что капли должны нести кратное количество основных единиц электрического заряда (другими словами, несколько электронов). Это влияет на то, как быстро они поднимаются или опускаются при включенном питании.
Измерив их конечную скорость при включенном питании, и сравнив ее с их конечной скоростью при выключенном питании, он рассчитал основную единицу электрического заряда, известную теперь как заряд электрона, с достаточно высокой точностью. Эта важная работа принесла ему в 1923 г. Нобелевскую премию по физике.
Эффект наблюдателя в квантовой физике
В квантовой механике «наблюдателем» является измерительный прибор, который фиксирует явление. Самые известные примеры «эффекта наблюдателя» в физике — мысленный эксперимент с котом Шредингера и опыт с двумя щелями Томаса Юнга.
Эксперимент с двумя щелями
Опыт с двумя щелями был проведен английским ученым Томасом Юнгом (Thomas Young) впервые в 1803 году. Он продемонстрировал его как подтверждение, что свет — это волна, а не поток частиц (корпускул). Впоследствии эксперимент Юнга повторяли другие ученые с разными объектами: электронами, отдельными фотонами и молекулами. Сейчас опыт Юнга — классическое доказательство того, что свет и материя в целом могут проявлять характеристики как волны, так и частицы.
Как действует «эффект наблюдателя» в эксперименте Юнга: если наблюдателя нет, то электроны, проходя сразу через две щели, ведут себя как волны. Когда наблюдатель возникает и пытается определить, через какую именно из щелей пролетели электроны, то они начинают вести себя как частицы
(Фото: futurita.ru )
Вопрос, как электрон «узнает», что за ним наблюдают, и почему изменяет свое «поведение», кажется одним из самых трудных для понимания в квантовой механике.
Кирилл Половников, кандидат физико-математических наук, популяризатор науки:
«Квантовые частицы (электроны, атомы или молекулы) настолько малы, что любые измерительные приборы неизбежно оказывают на них влияние. И это не техническая проблема, а принципиальная — природа так устроена, что мы никак не можем устранить это влияние. Самим фактом измерения мы меняем состояние квантового объекта.
Чтобы пронаблюдать электрон, мы вынуждены его «подсветить», т.е. направить на него поток фотонов — частиц света. Это самое малое воздействие, которому мы можем подвергнуть частицу. Фотоны взаимодействуют с ним и неизбежно изменяют его характеристики. Причем это изменение будет тем больше, чем точнее наше измерение, т.е. чем сильнее было наше воздействие. Именно поэтому после наблюдения электроны начинают вести себя иначе».
Ученые института Вейцмана (Weizmann Institute of Science), повторяя эксперимент, обнаружили: если они меняют параметры прибора-наблюдателя, заставляя его «видеть» больше или меньше электронов, то меняется и поведение этих электронов. В микромире любая попытка наблюдения или измерения меняет всю квантовую систему.
Мысленный эксперимент с котом Шредингера
Мысленный эксперимент с котом предложил в 1935 году австрийский физик-теоретик Эрвин Шредингер. Очень упрощенно он звучит так: в стальном ящике заперта кошка — вместе со смертельным механизмом, который активируется при распаде радиоактивного атома внутри него. Если атом распадется в течение часа, механизм сработает и кошка умрет. Но есть 50%-ная вероятность, что через час атом не распадется, и тогда кошка останется жива.
Кот Шредингера в закрытом ящике в ожидании своей участи
(Фото: dreamstime.com)
Мы узнаем, жива кошка или нет, только тогда, когда откроем ящик. До этого момента кошка, также как и радиоактивный атом, существует сразу в обоих состояниях: она и жива и мертва одновременно. С бытовой точки зрения звучит парадоксально, но в квантовой механике это обычное явление, когда физическая система находится одновременно в нескольких квантовых состояниях.
Такие состояния называются суперпозицией: в отсутствии наблюдателя кошка, сидящая в ящике, находится в суперпозиции состояния-1 «жива» и состояния-2 «мертва». Точно также как электрон из двухщелевого эксперимента, описанного выше, может проходить сразу через обе щели. Но если наблюдатель вмешается, т.е. физически воздействует на систему, то и кот, и электрон перейдут в какое-то одно состояние. Таким образом, на микроуровне сам факт измерения «заставляет» объект выбрать конкретное состояние.
Квантовая запутанность
Например, для передачи информации на огромные расстояния можно было бы использовать такое явление, как «квантовая запутанность». Это явление заключается в том, что при взаимодействии двух субатомных частиц, они приобретают состояние запутанности — их скорость, положение и другие характеристики становятся взаимозависимыми в силу каких-то неизвестных науке процессов. Такие частицы могут мгновенно влиять друг на друга, даже если между ними огромное расстояние. В идеале, квантовое состояние частицы абсолютно зависимо от квантового состояния ее частицы партнёра.
К примеру, если запутавшуюся частицу, заставить вращаться по часовой стрелке, вторая частица немедленно начнет вращаться в обратную сторону. Возможно это выглядит любопытным и не более, но давайте вдумаемся. С помощью этого явления можно воздействовать на объекты, которые находятся в миллиардах световых лет от нас!
Еще одно применение квантовой запутанности на практике возможно для создания более мощных вычислительных систем и компьютеров.
Ученые Национального Исследовательского Технологического Университета «МИСиС» в Москве, создали прототип квантового компьютера, который использует для хранения данных квантовые биты (q-биты или кубиты) вместо обычных. Преимущество использования кубитов в том, что один такой кубит может выполнять большое количество вычислений одновременно, что делает такой компьютер самым мощным из когда-либо созданных человеком.
Сегодня прототипы квантовых компьютеров можно сравнить с обычными компьютерами в середине прошлого века — они занимают огромное помещение и могут выполнять лишь базовые операции.
Самой серьёзной проблемой на данном этапе остается эффективное кодирование информации — классическую двоичную систему пытаются переложить на систему квантовых запутанностей. Когда ученым это удастся, жизнь человечества может кардинально измениться, ведь даже самый простой квантовый компьютер сможет решить сложнейшие уравнения с невероятным количеством переменных. Например, таких, которые описывают большой взрыв.
Измерение мира Эратосфеном
Это исследование было проведено в конце третьего века до нашей эры энтузиастом — ученым по имени Эратосфен, родившимся в 276 году до н.э. в Кирене (греческое поселение на территории современной Ливии).
Эратосфен постоянно переключался с одного на другое, так как был очень увлекающимся человекам. При этом он работал библиотекарем в знаменитой Александрийской библиотеке. Именно там он провел свой знаменитый эксперимент. Он слышал, что в городе Сиене на реке Нил (современный Асуан) полуденное солнце светило прямо, не отбрасывая тени, в день летнего солнцестояния. Заинтригованный Эратосфен измерил тень, отбрасываемую вертикальной палкой в Александрии в тот же день и время. Он определил, что угол солнечного света там составляет 7,2 градуса или 1/50 от круга в 360 градусов.
Вклад Эратосфена в географию нельзя переоценить.
Греки знали, что Земля сферическая. Эратосфен решил, что зная расстояние между двумя городами и то, что угол тени составляет 1/50 от полной окружности, можно перемножить эти два значения и получить длину окружности Земли. В итоге, он получил цифру 45 700 километров. Реальная длина окружности составляет примерно 40 000 километров.
Читывая точность измерительных приборов того времени и то, что расстояние между городами было определено с погрешностью, можно сказать, что его вывод оказался очень даже точным, а отклонение не такое уж и большое. Именно он, увлекаясь подобными измерениями, придумал науку географию, отцом которой его считают до сих пор.
Джеймс Джоуль: закон сохранения энергии (1840 г.)
Все, что вы хотите сделать, требует энергии. Энергия, которая вам нужна, эквивалентна работе, которую вы хотите выполнить.
Человеком, который доказал это экспериментально, был Джеймс Прескотт Джоуль. В его эксперименте был большой калориметр, наполненный водой, внутри которого было закреплено колесо с лопастями. Оно было соединено с осью, вокруг которой много раз обматывалась веревка. Веревка была пропущена через шкив, и на ее конце был груз. Когда Джоуль отпускал груз, нить через шкив, вращала вал с колесом, которое нагревало воду.
Он позволил грузу упасть примерно 20 раз, чтобы вода нагрелась до температуры достаточной для проведения измерения. Выполнив все свои расчеты, он показал, что количество потенциальной энергии, теряемой падающим грузом, в точности равно количеству тепловой энергии полученной водой.
Таким образом, невозможно создать или уничтожить энергию, но вы можете преобразовать ее из одной формы в другую (в данном случае из потенциальной энергии в теплоту).
Cookie файлы бывают различных типов:
Необходимые. Эти файлы нужны для обеспечения правильной работы сайта, использования его функций. Отключение использования таких файлов приведет к падению производительности сайта, невозможности использовать его компоненты и сервисы.
Файлы cookie, относящиеся к производительности, эффективности и аналитике. Данные файлы позволяют анализировать взаимодействие посетителей с сайтом, оптимизировать содержание сайта, измерять эффективность рекламных кампаний, предоставляя информацию о количестве посетителей сайта, времени его использования, возникающих ошибках.
Рекламные файлы cookie определяют, какие сайты Вы посещали и как часто, какие ссылки Вы выбирали, что позволяет показывать Вам рекламные объявления, которые заинтересуют именно Вас.
Электронная почта. Мы также можем использовать технологии, позволяющие отслеживать, открывали ли вы, прочитали или переадресовывали определенные сообщения, отправленные нами на вашу электронную почту. Это необходимо, чтобы сделать наши средства коммуникации более полезными для пользователя. Если вы не желаете, чтобы мы получали сведения об этом, вам нужно аннулировать подписку посредством ссылки «Отписаться» («Unsubscribe»), находящейся внизу соответствующей электронной рассылки.
Сторонние веб-сервисы. Иногда на данном сайте мы используем сторонние веб-сервисы. Например, для отображения тех или иных элементов (изображения, видео, презентации и т. п.), организации опросов и т. п. Как и в случае с кнопками доступа к социальным сетям, мы не можем препятствовать сбору этими сайтами или внешними доменами информации о том, как вы используете содержание сайта.
Теория стационарной Вселенной Фреда Хойла
Фред Хойл
Эйнштейн был не единственным противником теории Большого взрыва — британский астроном сэр Фред Хойл также относился к этой концепции с недоверием. Хойл известен, как создатель теории стационарной Вселенной, во многом совпадающей с ошибочными представлениями Эйнштейна об устройстве космоса.
Фред, без сомнения, был одним из самых выдающихся учёных своего времени — его исследования пролили свет на формирование звёзд и ядерные процессы, протекающие в них, однако увлёкшись идеей о стационарности Вселенной, британец основательно подмочил свою репутацию в научных кругах.
Хойл устраивал публичные лекции, пытаясь донести свою точку зрения до широкой общественности, однако апеллировал он в основном к чувствам слушателей, не приводя практически никаких фактов в пользу теории стационарной Вселенной. Именно Хойл придумал название «теория Большого взрыва» — по мнению учёного, это словосочетание должно было дискредитировать идеи его научных противников, однако вышло с точностью до наоборот — теория со столь звучным именем находила всё больше сторонников, в то время как идеи Хойла так и остались идеями, не получившими научного подтверждения. В конце концов, физики доказали ошибочность теории Хойла, поэтому сейчас она имеет разве что историческую ценность.
Аллен связался не только с уфологом, но и с Управлением военно-морских исследований. Там неожиданно заинтересовались его историей.
В конце лета 1955 года неизвестный прислал в штаб-квартиру Управления военно-морских исследований книгу Джессапа об НЛО с множеством неразборчивых пометок на полях. Сотрудники ведомства отнеслись к посылке неожиданно серьезно: погрузились в ее изучение и проанализировали примечания анонима, который, как они решили, скорее всего и отправил книгу. Пометки в основном касались необъяснимых исчезновений людей, самолетов и кораблей. Автор связывал их с явлениями типа «противоестественного движения облаков и электрических разрядов». Каракули касались и других тем: мистических знамений, древних народов, внеземных феноменов и тайных культов.
Военные связались с Джессапом, показали ему пометки и спросили, кто из его знакомых мог прислать подобное. Тот сразу вспомнил про Аллена, тем более что в некоторых пометках речь шла о «невидимом корабле», под которым скорее всего подразумевался «Элдридж». За несколько месяцев Джессап посетил Управление военно-морских исследований трижды. Видимо, сотрудники вместе с писателем пытались разобраться, что имел в виду автор пометок. Найти его оказалось нетривиальной задачей, штемпель на письмах к Джессапу указывал на Пенсильванию, однако книгу прислали из Техаса.
О жизни Аллена тоже нашлось не так много достоверных сведений. Он родился в 1925 году в городке Спрингдейл, штат Пенсильвания. Судя по письмам, в 1942-м он вступил в морскую пехоту, а в 1943-м решил перейти в торговый флот и поучаствовал на судне «Эндрю Фьюресет» в 27 рейсах, прежде чем вышел в отставку в 1952-м. Посетив одно из выступлений Джессапа по поводу гравитации, единой теории поля и внеземных цивилизаций, Аллен решил, что именно этот человек, который поможет раскрыть ему заговор правительства и ученых.
Моррис Джессап
В общем виде рассуждения Карла Аллена сводились к следующему. Эйнштейн разработал теорию, которая подразумевала, что за счет воздействия на магнитные поля можно изменять онтологический статус объектов, то есть делать их невидимыми, перемещать в пространстве и трансформировать иными способами. Сам физик предвидел опасные следствия подобного открытия и не дал ходу революционной концепции. Однако во время Второй мировой коллеги Эйнштейна из военных ведомств все равно решили проверить его идеи — вдруг они помогли бы приблизить поражение нацистской Германии.
В рамках одного из таких проектов, Филадельфийского эксперимента, также известного как проект «Радуга», был перемещен эсминец «Элдридж». Формально испытание прошло успешно (корабль действительно исчез, пусть физики и не предполагали, что он на короткое время окажется в другом штате). Главными жертвами заигрывания американских ученых с силами, которые они не до конца понимали, оказались обычные люди, которые лишились рассудка, здоровья, работы, а некоторые даже жизни.
Отрывок одного из писем Аллена Джессапу
Военные по необъяснимым причинам решили выпустить отдельный тираж книги Джессапа с пометками Аллена на полях — 127 экземпляров для высшего руководства и разных специалистов. Попытки найти самого Аллена представители властей забросили. Вероятно, на этом история и заглохла бы, если бы один из экземпляров книги уфолога не попал в руки к другим энтузиастам — исследователю паранормальных явлений Чарльзу Берлицу и его соавтору Уильяму Муру.
Панспермия
Гипотеза о занесении жизни на Землю с других космических тел имеет массу авторитетных защитников. На этой позиции стоял великий немецкий ученый Герман Гельмгольц и шведский химик Сванте Аррениус, российский мыслитель Владимир Вернадский и британский лорд-физик Кельвин. Однако наука – область фактов, и после открытия космической радиации и ее губительного действия на все живое панспермия, казалось, умерла.
Но чем глубже ученые погружаются в вопрос, тем больше всплывает нюансов. Так, теперь – в том числе и поставив многочисленные эксперименты на космических аппаратах – мы с куда большей серьезностью относимся к способностям живых организмов переносить радиацию и холод, отсутствие воды и прочие «прелести» пребывания в открытом космосе. Находки всевозможных органических соединений на астероидах и кометах, в далеких газопылевых скоплениях и протопланетных облаках многочисленны и не вызывают сомнений. А вот заявления об обнаружении в них следов чего-то подозрительно напоминающего микробы остаются недоказанными.
Легко заметить, что при всей своей увлекательности теория панспермии лишь переносит вопрос о возникновении жизни в другое место и другое время. Что бы ни занесло первые организмы на Землю – случайный ли метеорит или хитрый план высокоразвитых инопланетян, они должны были где-то и как-то родиться. Пусть не здесь и гораздо дальше в прошлом – но жизнь должна была вырасти из безжизненной материи. Вопрос «Как?» остается.
Дополнительная ВЕРСИЯ (1+):
Вирус Шрёдингера
Итак, переходим к самому интересному. Квантовые эффекты в живой природе объективно реальны, например, именно на них основан фотосинтез. Но можно ли поместить живое существо в квантовую суперпозицию, то есть, провести его одновременно через две щели или воспроизвести эксперимент с котом Шрёдингера, но с участием вируса?
В 2009 году группа О. Ромеро-Изарта из Инсбрукского университета предложила осуществить оптическую левитацию вируса, так, чтобы вирус парил в вакуумной полости, а затем добиться запутанности вируса с квантовым состоянием микроскопического объекта, например, фотона.
Ромеро-Изарт указывает, что подобный опыт возможен в реальности, а не только в качестве мысленного эксперимента, поскольку (1) уже осуществлен оптический захват микроорганизмов в жидкости, (2) некоторые микроорганизмы вполне выживают в вакууме, (3) размер вирусов и некоторых других мельчайших организмов сравним с длиной волны лазера, (4) некоторые микроорганизмы прозрачны и, следовательно, проницаемы для фотонов. По мнению Ромеро-Изарта, для квантовой суперпозиции хорошо подошел бы продолговатый вирус табачной мозаики, поскольку ширина его составляет всего 50 нм, а длина — 1 µm.
Насколько я смог выяснить, на данный момент квантовая суперпозиция вируса еще не получена, но в заключение этой статьи хотелось упомянуть о фантастическом рассказе Грега Бира, который называется «Чума Шрёдингера». Фабула рассказа такова: теоретически смертельно опасный вирус можно поместить в квантовое состояние, в котором он либо заразил, либо не заразил человека. Тогда волновая функция вируса, запутанного с радиоактивным ядром, схлопнется в момент распада этого ядра – и из-за этого единичного квантового события человечество может быть поставлено на грань вымирания. С другой стороны, если квантовая функция действительно схлопывается в результате сознательного наблюдения, то заражение таким вирусом ни в коем случае нельзя диагностировать. Если смертельный квантовый вирус есть у нас в организме, то он подействует на нас, только когда врач узнает результаты анализа, либо как только мы сами ощутим у себя симптомы этого вируса. Таким образом, эксперимент с котом Шрёдингера может быть перенесен сразу на все человечество.
Надеюсь, что этот пример достаточно парадоксален и реалистичен, чтобы мы сначала попытались разобраться, как соотносится квантовая механика и мозг (оригинал на сайте Nautil.us), и только после этого пытались экспериментировать с реальной суперпозицией живых организмов.
Путешествия Хейердала
28 апреля 1947-го плот «Кон-Тики» отплыл от Перуанского побережья. Трехмесячное успешное плавание с пятью спутниками на борту, принесшее Хейердалу мировую известность, только укрепило его уверенность в правильности собственных предположений относительно миграции древних народов.
Книга «Путешествие на «Кон-Тики», вышедшая в свет в 1949-м, была переведена на 67 языков и разошлась фантастическими тиражами, а документальный фильм, снятый путешественниками за время плавания, в 1951 году получил премию Американской киноакадемии «Оскар».
В 1948-м, после возвращения из плавания, произошел развод Хейердала с Лив. Они прожили вместе 12 лет, и у них родилось двое сыновей — старший Тур, или Турито, и младший Бьёрн. В том же году Хейердал женился во второй раз на Ивонн Дедекам-Симонсен, она родила ему троих дочерей.
В 1952-м Хейердал снарядил экспедицию на Галапагосские острова, а с 1955 по 1956-й — на остров Пасхи. Но его не оставляла мысль о большом океаническом путешествии, которое должно было подтвердить еще одно его предположение — о том, что древние египтяне могли, опередив и викингов, и Колумба, проникнуть на североамериканский материк.
Как известно, стартовавшая в 1969 году «Ра-1» так и не смогла, в силу объективных причин, достичь намеченного Хейердалом Барбадоса, а потому год спустя им была снаряжена лодка «Ра-2», которая смогла достичь желанной цели.
Как распространяются световые волны
Если что-то сказать, то за счет вибрации воздуха звук передается в уши слушателя. Если бросить камень, то по воде идут волны, но у них всегда есть среда, в которой они движутся. Свет проходит и через воздух, и через воду, и даже через вакуум.
Именно это и вызывало вопросы в конце 19-го века. Никто не понимал, почему нет среды, но есть движение света. Единственным объяснением было существование светоносного эфира.
Работая вместе в Университете Западного Кейса в Огайо, Альберт Майкельсон и Эдвард Морли намеревались доказать существование этого эфира. То, что у них получилось, является возможно самым известным неудавшимся экспериментом в истории.
Альберт Майкельсон.
Гипотеза ученых заключалась в следующем: когда Земля вращается вокруг Солнца, она постоянно проходит сквозь эфир, создавая эфирный ветер. Когда путь светового луча движется в том же направлении, что и ветер, свет должен двигаться немного быстрее по сравнению с движением ”против ветра”.
В начале 1880-х годов Майкельсон изобрел тип интерферометра, инструмента, который объединяет источники света. Интерферометр Майкельсона излучает свет через одностороннее зеркало. Свет разделяется на две части и получающиеся лучи движутся под прямым углом друг к другу. Через некоторое время они отражаются от зеркал назад к центральному месту встречи. Если световые лучи приходят в разное время из-за какого-то искажения (скажем, от эфирного ветра), они создают характерную интерференционную картину.
Исследователи защитили свой прибор от вибраций, поместив его на твердую плиту из песчаника, и изолировали его в подвале здания кампуса. Майкельсон и Морли медленно поворачивали плиту, ожидая увидеть интерференционные картины, когда световые лучи синхронизируются с направлением эфира, но скорость света не менялась.
В итоге эксперимент провалился, но ученые не сдавались и в 1907 году Майкельсон стал первым американцем, получившим Нобелевскую премию за исследования на основе оптических приборов. А сомнения в теории эфира положили начало исследованиям многих других ученых. В том числе именно это косвенно привело к открытию Альбертом Эйнштейном теории относительности.