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.
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…