Как предсказать погоду?
К сожалению, вести астрономические наблюдения с помощью оптических телескопов можно лишь в ясную погоду. Конечно, знать, какой она будет, необходимо не только астрономам, это важно и земледельцам, и мореплавателям, да вообще каждому из нас. Как научиться предугадывать ее, опираясь не только на приметы, но и на точные измерения?
До сих пор, несмотря на обилие созданной для этой цели техники, считается, что это — дело неблагодарное. Недаром столько анекдотических и печальных историй связано с неудачными прогнозами погоды. Однако отдадим должное тем, кто упорно создавал приборы, нужные для метеорологических исследований. Еще полтысячи лет назад Леонардо да Винчи изобрел анемометр — устройство для подсчета скорости ветра. Его даже пытались приспособить на каретах, чтобы по скорости «набегавшего воздуха определять, насколько быстро они движутся.
Термометры, служащие для измерения степени нагретости воздуха, барометры, определяющие его давление, гигрометры, с помощью которых можно найти его влажность, — вот самый необходимый комплект приборов, благодаря которым и по сию пору мы получаем сводки погоды.
Появление этих устройств, требующих достаточно высокой точности измерений, повлекло более тщательную разработку так называемых шкал. На обычной линейке вы видите разметку на сантиметры и миллиметры — это и есть измерительная шкала. Стрелка часов обегает размеченный на часы и минуты круг, счетчик электроэнергии у входа в вашу квартиру показывает цифры, говорящие о ее потреблении, спидометр автомобиля четко фиксирует его скорость.
Приборы должны выдавать нам точную и удобную для использования информацию об измеряемых ими величинах. Проблему разметки, в том числе для зубчатых колес в часах и станках, а также для приборных шкал удалось решить в XVIII веке, что способствовало дальнейшему прогрессу приборостроения.
А если вернуться к задаче предсказания погоды, то, как бы она ни была сложна, определенных успехов человек все-таки добился. Сегодня, помимо сбора данных от размещенных на Земле и в космосе измерительных приборов, которых становится все больше, главным стала своевременная обработка огромной массы полученной информации. Используя такое подспорье, как суперкомпьютер, способный перебирать огромное число вариантов будущего развития атмосферных процессов и выбрать наиболее вероятный, уже удалось предсказать шторм за шесть часов до его наступления. Летом 1996 года в испытаниях подобной системы были предугаданы восемьдесят процентов ураганов! Внедрение этой системы в широких масштабах, как полагают, может сэкономить только в США около 14 миллиардов долларов в год.
Вот на что оказались способны приборы, дополненные возможностью оперативно воспользоваться добытой ими информацией…
Но — минута внимания. Секундомер включен. Мозговой штурм начался! Некоторое время — молчание. Ну, а потом… Только успевай записывать. Вот «атакует» первая идея. Наш прибор будет содержать корпус. И в корпусе основание сделаем в виде упругой пленки. Разместим здесь же измерительную шкалу. Да еще придадим при этом опорной поверхности форму следа обуви. Чей-то голос: «А…
Вот иногда говорят: «Нем, как рыба». Значит — рыбы немы? Да ничуть не бывало! Наоборот, рыбы страшно «разговорчивы». Каких только звуков не услышишь, если опустить в воду специальный прибор — гидрофон. Тут и писк, и свист, и треск, и мычанье, и завыванье, и кудахтанье. Но почему же мы, стоя на берегу, не слышим рыбьих голосов?…
В подготовительном отделении, расположенном под самой крышей цеха, смешивают все компоненты. В огромных смесителях размалываются гранулы полимера, перемешиваются с растертыми пигментами, с измельченными вспомогательными веществами. Гудят краскотерки и смесители, наполняются тонким порошком металлические тележки. Легкое облачко пыли поднимается над наконечником шланга, автоматически подающего смесь во вращающиеся барабаны. Там она смачивается, превращается в тягучую вязкую массу…
Приведем один пример старого способа изобретательства. Научное его название — метод проб и ошибок, а по-простому — метод тыка. Наверное, вы слышали про знаменитую Пизанскую башню, особенность которой — в ее наклонном положении. Столетия она кренится, и практически столько же времени изобретатели разных стран пытаются предложить способы ее возвращения «на место». Однако существует менее известная…
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…
Я аккуратно собираю листки протокола. Список идей передаю группе экспертов. Если говорить образно, обсуждение вариантов, предложенных участниками мозговой атаки экспертам, можно сравнить с прохождением через множество дверей. За первой, широкой, в которую могут войти десятки идей, находятся более узкие двери. И с каждым шагом они становятся все уже и уже. Взять, например, вариант решения задачи,…
Звуковые волны в морских глубинах имеют то же значение, что и радиоволны в воздухе. Только благодаря звуку можно под водой видеть и передавать сообщения. Вы, конечно, слыхали о гидролокаторе. А кто изобрел его? Подводный локатор появился еще в 1915 году, и произошло это так. Шла первая мировая война. Немецкие подводные лодки беспощадно топили корабли союзников,…
…С рулона сматывается полотно ткани. Специальное устройство подхватывает его и с усилием протягивает через размоточный агрегат. Целая система вращающихся валков управляет движением: горизонтально, вниз, вверх, снова горизонтально и снова вниз и вверх движутся туго натянутые петли и, наконец, исчезают за стенками высокой металлической арки. На ней укреплены три самых больших стальных цилиндра — плавильные валы….
А можно ли спрогнозировать, каковы результаты внедрения не одного какого-либо изобретения, а вообще всего научно-технического прогресса? Такие попытки предпринимались неоднократно, и не только писателями-фантастами, но и серьезными учеными. Желая представить будущее, выдающийся английский философ и естествоиспытатель Фрэнсис Бэкон описывал некий храм науки. Царь выдуманной им страны, основавший этот храм, ставит перед жрецами задачу овладеть скрытыми…
А что мог увидеть человек на небе без всяких приборов? Разумеется, Луну, яркие звезды и, конечно же, Солнце. Их движение по небосклону давало огромную информацию и для понимания места Земли в космосе, и для производства самых насущных земных измерений. Например, следя за перемещением Солнца или положением приполярных звезд, можно было с большой точностью определить местонахождение…