Физика на невъзможното
- Автор: Каку Мичио
- Язык: болгарский
- Переводчик: Антон Даскалов
- Жанр: Классическая проза
Электронная книга - «Физика на невъзможното». Краткое содержание книги:
Предстои ви да разберете:
Как оптиката и електромагнетизмът един ден ще ни дадат възможност да насочваме потока светлина около предмети — като вода, заобикаляща речен камък, — за да станат те невидими за наблюдателя.
Как реактивни ракети, лазерни платна, двигатели с антиматерия и наноракети един ден биха ни отвели до близки и далечни звезди.
Как телепатията и психокинезата, смятани доскоро за псевдонауки, някой ден ще се превърнат в реалност с напредъка на нанотехнологиите, ядрено-магнитния резонанс, компютрите и суперпроводимостта.
Защо машината на времето, макар и съвместима със законите на квантовата физика, може да бъде построена единствено от невероятно напреднала цивилизация.
Мичио Каку детайлно анализира всяка висока проектотехнология и научните основания, на които тя стъпва. „Физика на невъзможното“ повежда читателите на хипнотично пътешествие в света на науката, което провокира, забавлява и просвещава.
През 1984 г. първата в света автоматизирана маглев система за търговски цели започна работа в Обединеното кралство, движейки се от международното летище на Бирмингам до близката Бирмингамска международна железопътна гара. Маглев влакове бяха произведени и в Германия, Япония и Корея, макар че повечето от тях не са били проектирани да достигат високи скорости. Първият маглев влак с търговско приложение, който развива високи скорости, е първата действаща частична (ПДЧ) демонстрационна линия в Шанхай. Най-високата развивана върху нея скорост е 268 мили (ок. 500 км) в час. Японският маглев влак в префектурата Яманаши е достигнал скорост от 561 мили (ок. 1 000 км) в час, което означава, че е много по-бърз от обикновените влакове на колела.
Но тези маглев устройства са изключително скъпи. Един начин за повишаване на ефективността би било използването на суперпроводници, които губят каквото и да е електрическо съпротивление, когато бъдат охладени до стойности, близки до абсолютната нула. Суперпроводимостта е била открита през 1911 г. от Хейке Онес. Ако някои вещества бъдат охладени до стойности под 20 К (келвина) над абсолютната нула, се губи каквото и да е електрическо съпротивление. Обикновено, когато понижим температурата на един метал, неговото съпротивление намалява постепенно. (Това се дължи на произволни вибрации на атома, които пречат на течението на електроните в жица. Чрез понижаването на температурата тези произволни движения биват намалени и вследствие на това електрическият ток тече с по-слабо съпротивление.) Но за най-голяма изненада на Онес той установил, че съпротивлението на някои материали спада рязко до нулата при критична температура.
Физиците моментално оценили значението на този резултат. Енергийните линии губят значително количество енергия от транспортирането на електричество на дълги разстояния. Но ако бъде отстранено всякакво съпротивление, електрическата енергия би могла да бъде предавана от една точка в друга почти безплатно. Всъщност, ако електрическият ток бъде накаран да се движи в една намотка на жица, той ще се движи в нея милиони години без каквото и да е намаляване на енергията. Нещо повече, с малко усилия биха могли да бъдат направени магнити с невероятна мощ от тези поразително силни електрически токове. С помощта на такива магнити човек би могъл да повдига с лекота огромни товари.
Въпреки всички тези чудодейни мощности проблемът, създаван от суперпроводимостта, се състои в това, че е много скъпо да потопяваш големи магнити във вани със свръхохладена течност. Нужни са огромни охладителни инсталации за поддържането на течностите в свръхизстудено състояние, което прави възпиращо скъпи свръхпроводящите магнити.
Но един ден физиците може би ще бъдат в състояние да създадат „свръхпроводник със стайна температура“ — Светия Граал на физиците на твърдите тела. Изобретяването на свръхпроводници със стайна температура в лабораторни условия би сложило началото на втора индустриална революция. Силните магнитни полета, способни да повдигат коли и влакове, биха станали толкова евтини, че кръженето на колите във въздуха би могло да стане приемливо от икономическа гледна точка. С помощта на свръхпроводниците със стайна температура фантастичните летящи коли, наблюдавани в „Завръщане в бъдещето“, „Специален доклад“ и „Междузвездни войни“, биха могли да се превърнат в реалност.
По принцип човек би могъл да носи колан, направен от свръхпроводящи магнити, който би му дал възможност да се отдели без усилие от земята. С помощта на такъв колан човек би летял във въздуха като Супермен. Свръхпроводниците със стайна температура са толкова забележителни, че се появяват в много научнофантастични романи (като тези от поредицата „Пръстенов свят“, написани от Лари Нивън през 70-те години на XX век).
В продължение на десетилетия физиците са търсели безуспешно свръхпроводници със стайна температура. Това е бил скучен, безсистемен процес на тестване на един материал подир друг. Но през 1986 г. бил открит нов клас вещества, наречени „свръхпроводници със стайна температура“, които стават свръхпроводници при около 90 градуса над абсолютната нула, или 90 К, пораждайки сензация в света на физиката. Впечатлението било такова, сякаш били отворени шлюзове. Месец подир месец физиците се надпреварвали да чупят следващия световен рекорд за откриване на свръхпроводник. За един кратък момент изглеждало така, сякаш възможността да съществуват свръхпроводници със стайна температура ще изскочи от страниците на научнофантастичните романи и ще нахлуе в нашите всекидневни. Но след няколко години придвижване с главоломна скорост изследването на високотемпературните свръхпроводници започнало да забавя ход.