Где же пределы миниатюризации?
Достижения в области микроскопии стали особенно важны в связи с запросами вычислительной техники. Ведь ее прогресс во многом определялся не только появлением новых материалов — полупроводников, но и возможностью собирать из них мельчайшие устройства. То, что раньше громоздилось в нескольких рабочих помещениях, теперь можно разместить на крохотной кремниевой плате, где отдельные элементы еще недавно достигали размеров в миллионную долю метра, а теперь приближаются к миллиардной.
Это уже уровень, сравнимый с размерами атома. Так вот, одним из последних поразительных изобретений был так называемый туннельный микроскоп. Его пробный щуп настолько тонок, что при скольжении по поверхности вещества способен “чувствовать” отдельные атомы, а с помощью вольфрамового острия их можно даже перемещать с места на место. Ради забавы сотрудники исследовательской лаборатории фирмы IBM выложили ее название из отдельных атомов. Вот уж действительно “блоху подковали”!
Для демонстрации возможностей этого микроскопа даже построили “атомные счеты”, выложив десять рядов из фуллеренов — молекул, построенных из атомов углерода, — по десять штук в каждом. Для передвижения атомных “костяшек” пользовались тем же щупом.
Вот пример того, как любознательность и стремление получить рекордные научные результаты могут оказаться крайне полезными уже в ближайшее время. Звуковая, текстовая и изобразительная информация на современном оптическом компакт-диске записывается в виде микроскопически малых выступов и углублений. Считывается она с помощью лазерного луча, движущегося с огромной скоростью “с горки во впадинку”. А с помощью туннельного микроскопа внутри одного такого углубления удается разместить уже более десятка тысяч супермалых впадинок!
Это значит, что емкость записи информации возрастает во столько же раз. И это, утверждают исследователи, отнюдь не предел. Во всяком случае, будущий суперкомпьютер, способный за секунду перерабатывать информацию, содержащуюся в миллиарде книг или в 2300 годах “прокрутки” видеопленки, и появление которого ожидают в начале XXI века, иначе, как оптическим, и не представляют.
Поэтому не стоит удивляться прогнозам, предсказывающим рождение в ближайшее время еще более миниатюрных приборов и устройств, способных перенести завоевания микроскопии из научных лабораторий в окружающий нас быт.
Девятнадцатый век миновал середину, и наступил для России час позора и перемен. В 1856 году закончилась очередная русско-турецкая война. За прошлый век — вторая по счету, получившая имя «Крымской кампании». У всякого коробейника можно купить лубок «Матрос Кошка» или гравюру «Гибель Нахимова». Духовые оркестры играют марш «Тотлебен», в честь графа Эдуарда Ивановича сочиненный. Россия славит…
Но почему используется именно ультразвук? Дело в том, что его легче собрать в узкий, строго направленный пучок звуковых лучей. Этот пучок легко проходит через непрозрачные преграды — свойство тоже чрезвычайно важное. Когда-то, еще в конце 20-х годов, советский физик Сергей Яковлевич Соколов предсказывал ультразвуку большое будущее. Тогда мало кто в это верил. Но прошло всего…
Искусственная кожа, замша, клеенка, переплетный материал. Аккуратно обрезанные лоскуты расцвечены яркими красками: синей, красной, зеленой, золотой, серебряной — или украшены скромным неброским рисунком. Поверхность матовая или блестящая, с наколотым узором или тиснением. Множество новых образцов разложено на большом столе в исследовательской лаборатории Ленинградского объединения искусственных кож. Идет подготовка к очередному техническому совету. Ему предстоит оценить…
Можно сказать, что человечество в своем развитии бросило само себе вызов. Коротко он звучит так: подчинимся ли мы миру неконтролируемых машин и предприятий, созданных нами же самими, или сумеем найти на них управу, выйдем из сложного положения, опираясь на силу разума и новые изобретения? Понятно, что двигаться по этому, во многом еще неведомому пути, пути…
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…
На левом берегу Невы, вблизи Петербурга — но вне столицы! — в 1863 году появился завод. От города отделяла его застава. Завод принадлежал военно-морскому ведомству. Делали там стальные пушки. И завод, и заставу скоро стали называть «Обуховскими». Заставу — по заводу, завод — по начальнику: им был Павел Матвеевич Обухов. Он родился на земле, богатой…
Странный и пока загадочный. Частота ультразвука слишком высока для нашего слуха. Инфразвука же, напротив, — слишком низка, пятнадцать и меньше колебаний в секунду. Инфразвук мы не слышим, но чувствуем. Ведь мы живем в мире инфразвука. Ветер обдувает здания, стволы деревьев, столбы — рождается инфразвук. Мчится автомобиль, а за ним тянется инфразвуковой шлейф. Летит самолет, и…
Как описать запах моря, как объяснить разницу между запахом розы и машинного масла? Рассказать о запахе можно, только сравнив его с каким-нибудь другим, хорошо нам знакомым. Ученые умеют измерять физическими приборами силу света и силу звука. Однако меры, которая измеряла бы запах, пока еще не найдено. И специалисты не могут до конца объяснить, как живые…
Знаменитый французский писатель и философ XVIII века Жан Жак Руссо считал, что только “истинная” необходимость дает возможность человеку по-настоящему изучить жизнь. И советовал ставить обучаемого в “ситуацию Робинзона Крузо” — будто высаживать его на необитаемый остров. “Все, что человек способен представить в своем воображении, другие сумеют претворить в жизнь” — это слова великого Жюля Верна….
Когда возможности оптических микроскопов были исчерпаны, ученые и изобретатели обратились к источникам иных, невидимых излучений. Оказалось, что если на вещество направить пучок мельчайших заряженных частиц — электронов, то они, отражаясь от него, принесут нам более детальные сведения, чем свет. Это те самые электроны, направленное движение которых создает электрический ток в проводах. Но движутся они там…