Юный техник, 2005 № 01 - Журнал «Юный техник»

Забавно, но в какой-то мере они оказались правы в своем скепсисе. Ведь даже спустя 150 лет, когда в Эдинбурге собрались участники специальной международной конференции по солитонам, съехавшиеся из 24 стран мира, им не удалось воспроизвести «волну Рассела». Хотя на том же канале поставили такую же баржу старинной формы, так же ее разогнали и остановили. Уединенной волны получить так и не удалось!

Возможно, именно потому и современники Дж. Рассела, и исследователи более позднего времени, развивая теорию солитонов применительно к газам и даже твердым телам, все же упорно отказывались верить, что подобные волны существуют в океане.

Однако справедливость все же восторжествовала. Была разработана специальная научная программа, в рамках которой искусственным спутникам Земли дали команду отслеживать появление больших волн в Мировом океане.

Впрочем, дело тут не только в научном любопытстве, но и в чисто практической необходимости. Моряки продолжали утверждать, что волны-одиночки бывают высотой с 12-этажный дом. Они внезапно возникают на открытых океанских просторах среди сравнительно небольших волн и представляют серьезную угрозу даже для крупных кораблей.

Именно на волны-гиганты списывают многие случаи неожиданного исчезновения судов. По оценкам специалистов, ежегодно в неравной схватке с такими волнами гибнут десятки кораблей. Например, индонезийский паром «Вимала Дхарме», совершавший в сентябре 2003 года рейс между островами Бали и Ломбок, потерпел крушение, встретившись с солитоном. Круизному лайнеру Queen Elizabeth II, атакованному в 1995 году волной высотой 29 метров, повезло больше: он удержался на плаву, но имущество и пассажиры на его борту серьезно пострадали…

Правда, некоторые исследователи полагали, что очевидцы все-таки путают с солитонами волны цунами, возникающие, когда в каком-то месте на дне Мирового океана возникнет землетрясение или извержение вулкана. Находились также океанологи, которые утверждали, что возникновение огромных волн возможно за счет интерференции, соединения нескольких малых, и происходит такое явление крайне редко — не чаще, чем раз в десять тысяч лет.

Однако исследования в рамках проекта MaxWave с помощью радарных спутников Европейского космического агентства показали: чудовищные волны на поверхности Мирового океана — это не мираж, и они не так уж редки. За три недели экспериментов, проведенных летом 2004 года, радары уловили появление 10 волн высотой более 25 метров.

Таким образом, документально доказано, что волны-гиганты действительно существуют, и они — явление не такое уж редкое, как предполагалось ранее. Теперь ученым предстоит найти объяснение тому, как и почему возникают такие волны. Одно из предположений: источниками солитонов могут служить загадочные вихри диаметром в сотни километров, которые эпизодически отмечают те же спутники в Мировом океане. Но что это за вихри? Как, откуда и почему они появляются?..

Вопросов пока больше, чем ответов. Единственное, что удалось выяснить: вовсе не каждая девятая волна океанского шторма является солитоном, как считали некогда моряки. Что ж, как говорится, и это хорошо.

Станислав ЗИГУНЕНКО

ЧИТАТЕЛЬ-ЧИТАТЕЛЯМ

Как создать «молекулярного» робота?

Уважаемая редакция! Думаю, читатели «Юного техника» помнят фантастический фильм «Терминатор-2»? Робот, созданный из какого-то жидкого металла, напоминающего ртуть, был практически неуязвим, мог одолевать любые преграды…

Я попытался представить, как можно осуществить такую конструкцию на практике. Первое, что пришло мне в голову: управляемую текучесть можно получить на основе электрореологических или магнитореологических жидкостей. Такие жидкости, состоящие из взвеси микроскопических металлических частиц в минеральном масле, используются в бесступенчатых коробках передач — вариаторах. Когда на такую жидкость в резервуаре подают электрическое или магнитное поле, она меняет свою вязкость. Чем сильнее поле, тем меньше вязкость. На прямой передаче жидкость по существу превращается в монолит, «намертво» связывающий ведущий и ведомый валы. Но если скорость вращения на выходе нужна меньше, поле ослабляют, и валы начинают прокручиваться друг относительно друга. Таким образом, меняя напряженность поля, можно осуществить любое передаточное число без всяких шестеренок.

Схожим образом можно управлять и формой пластичного робота.

Таким представил себе «молекулярного» робота наш художник.

А на этом рисунке вы видите, какой представляет Андрей так называемую каркасную клетку будущего суперробота.

Цифрами на схеме обозначены: 1 — микрочипы; 2 — энергоблок; 3 — манипулятор-скрепка, позволяющий в случае необходимости объединить несколько микророботов. 4 — раздвижные створки; 5 — оболочка.

Написал я это — и задумался: «Но ведь тогда придется создавать дополнительно какую-то систему, которая бы управляла пластичностью жидкости. И саму эту систему мало сконструировать, ею ведь тоже надо управлять…»

В общем, получается многоступенчатая цепочка, не дающая по существу никаких преимуществ по сравнению с обычными роботами.

Но тут мне попалась на глаза работа известного всем Станислава Лема. Кроме фантастических романов, он, оказывается, время от времени пишет научно-популярные статьи, в которых рассуждает о тех или иных научно-технических проблемах.

В статье «Искусственный неинтеллект» Лем прямо говорит, что для выполнения обязанностей на 97,8 % рабочих мест в сфере как физического, так и умственного труда интеллект вообще не нужен. Люди просто изо дня в день автоматически пользуются навыками, полученными когда-то в процессе обучения.

Что же им необходимо? Хорошая ориентация, сноровка, ловкость и иногда — сметливость. Но всеми этими качествами обладают даже насекомые. Взять хотя бы муравьев. Каждый из них умеет разыскивать добычу, находить дорогу к дому, способен в случае нужды вызвать подмогу и даже обладает навыками счета. Этого вполне достаточно для решения практически всех повседневных задач. А в экстренных случаях муравьи собираются все вместе и, согласно некоторым данным, вырабатывают общее решение.

Но если так, то, быть может, стоит отказаться от идеи централизованного управления роботом? Давайте сделаем множество мельчайших роботов, распределим между ними обязанности, и пусть каждый работает по собственному алгоритму. И при этом еще в каждого заложим некое сознание, что он является частицей целого. Тогда по мере усложнения решаемых задач несколько микророботов смогут кооперироваться, действовать сообща…

Следующими шагами на этом пути может стать копирование в масштабе 1:1 отдельных клеток и даже вирусов. Последние достижения микроэлектроники, постепенно становящейся молетроникой — то есть электроникой, где каждый чип представляет собой лишь молекулу, — позволяют надеяться на это.

Ну а уж какой будет молекула — частицей твердого тела, жидкости или даже газа, — это уж, извините, частности.

В заключение немного о себе. Я живу в Беларуси, в небольшом городке Глубокое (это в Витебской области). Люблю читать научно-популярную литературу, в том числе и ваш журнал. Мечтаю о компьютере. В классе меня дразнят очкариком и профессором, но я полагаю, что займу достойное место в жизни. Благо, что у меня есть брат-близнец; вдвоем нам легче.

ОТ РЕДАКЦИИ

Спасибо Андрею за интересное письмо. Рады, что у нас есть такие читатели.

Честно сказать, идея создания робота из отдельных микрочипов, способных действовать самостоятельно, не так уж и нова. Впервые, пожалуй, «разумное облако» описал еще лет тридцать тому назад английский фантаст и астрофизик Ф. Хойл.

Действуют аналогичные биороботы и в романе нашего соотечественника Евгения Гуляковского «Сезон туманов», вышедшем в 1982 году.

Ценно в разработке А. Голубовского то, что он не только самостоятельно построил всю цепь рассуждений, как и его предшественники, но и сумел внести свое рациональное зерно. Судя но эскизам, приложенным к письму, Андрей намерен разделить клетки-микрочипы по специальностям. Подобно муравьям в том же муравейнике, где одни кормят подрастающее поколение, другие охраняют входы в муравейник, а третьи — добывают для всех еду, Андрей предлагает создавать особые клетки-роботы, подобно тому, как они специализированы в органах и организмах. Так, по крайней мере, на первых порах, создать «молекулярного» робота будет легче.

Андрей ГОЛУБОВСКИЙ

КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА