Что может «высмотреть» микроскоп?
А насколько маленькие предметы помогают разглядеть приборы? Очки не в счет, они позволяют человеку не столько улучшить рассмотрение мелких деталей, сколько исправить дефекты зрения. То есть вернуть способность глядеть на мир, как «задумала» природа.
И хотя мы получаем с помощью глаз больше информации об окружающем нас мире, чем от всех остальных органов чувств, и тут есть пределы.
Маковое зернышко мы еще можем разглядеть, но вот обнаружить, что в кажущейся чистой капле воды живет множество мельчайших существ, глаз уже не в силах.
Обнаружить такие крошечные объекты люди сумели, лишь снабдив глаз значитель-но более сильным, чем очки, оптическим инструментом. Впервые удалось это сделать голландцу А. Левенгуку.
Удивительно, но этот богатый торговец, владелец мануфактурного магазина, вовсе не был ученым. Шлифовал и монтировал линзы, как бы ни было это парадоксально, он лишь… для своего удовольствия.
Однако изобретение, сделанное им, произвело настоящий переворот в науке. О роли подобных исследований пусть шутливо, но очень верно писал автор «Путешествий Гулливера» Джонатан Свифт:
Специалистами открыты
У паразитов паразиты,
И произвел переполох
Тот факт, что блохи есть у блох.
И обнаружил микроскоп,
Что на клопе бывает клоп…
Результаты своих наблюдений Левенгук отправлял в Лондонское Королевское общество, фактически — Академию наук Англии. Переписка длилась около пятидесяти лет, и всего им было послано триста писем!
Собственно говоря, хотя приборы, которыми пользовался Левенгук, называли микроскопами, это были обыкновенные одиночные лупы, то есть довольно выпуклые линзы, дающие увеличение в 250—300 раз. Тогда уже существовали микроскопы, включающие в себя по нескольку линз, каждая из которых как бы подхватывала изображение, даваемое предыдущей, и дополнительно увеличивал его. Но одиночные линзы Левенгука оказались более пригодными: изображение в них было отчетливее.
Свои приборы Левенгук совершенствовал до конца жизни. После его смерти их обнаружили в рабочем кабинете несколько сотен! Тем не менее, как бы ни были они хороши, в дальнейшем развитие микроскопов шло по пути использования систем из нескольких линз. Благодаря все большей точности их изготовления и способам расположения линз относительно друг друга удалось добиться увеличений, превышающих полторы тысячи раз. Иными словами, разглядеть детали размером около четверти от одной миллионной метра!
И вот тут сказались ограничения, которые словно сама природа наложила на дальнейший прогресс оптических приборов. Ведь зрительную информацию о мельчайших объектах доносит до нас свет, а он представляет собой ничтожно малые по величине волны. Может быть, вы наблюдали, как бегущая по поверхности воды волна обходит, словно не замечая, воткнутый в дно прутик. Так и свет, проходя или отражаясь от очень мелких — меньших, чем длина его волны, — деталей рассматриваемых предметов, «игнорирует» их, а мы в результате наблюдаем потерю резкости изображения.
Чтобы вернуть ее, необходимо обратиться к еще более мелким волнам. А для этого потребовались уже не световые лучи, а излучения совсем иной природы…
Наука всё чаще обращает внимание на то, как технологии влияют на мышление человека. Программирование, которое ещё несколько десятилетий назад считалось узкой инженерной дисциплиной, сегодня изучается с точки зрения нейробиологии, психологии и когнитивных наук. Удивительно, но написание кода воздействует на мозг не менее активно, чем изучение иностранных языков или решение математических задач. Рассмотрим несколько научно подтверждённых…
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…
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…
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…