Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

06 ноября 2021

Физика ближайшего будущего

Акад. А. Ф. ИОФФЕ

Предвидеть все, что принесет с собой социализм, мы не можем. Но попытаемся заглянуть в те области, за которые уже сейчас взялась советская наука и советское изобретательство. И здесь я ограничусь тем уголком работы, который связан с успехами современной физики и в котором я принимаю то или иное участие.

Многое уже сделала физика в области промышленности. Почти все наши производства основаны на физических явлениях. Но почти ничего еще не сделано для использования физики в сельском хозяйстве. И даже существует такая оппортунистическая теория, что на физические условия, свет, тепло и влагу мы влиять не можем — это климат, к которому нужно приспосабливаться и изменить который нельзя. Так ли это? Оказывается, что совсем не так! Стоило всерьез взяться за эту задачу, чтобы убедиться, что она вполне разрешима. Конечно, много еще потребуется упорной работы и изобретательности, чтобы овладеть солнечным теплом, ветром и дождем так, как мы владеем железной рудой или гидроэнергией рек.

Но здесь нет ничего невозможного. Как, например, изменить нагрев почвы? Можно покрыть ее слоем вещества, которое увеличит поглощение солнечного света и в то же время уменьшит ночное лучеиспускание почвы. Сейчас мы уже достигли некоторых результатов, разбрызгивая черную битумную эмульсию (отходы от обработки нефти), но эта эмульсия еще сама по себе слишком много излучает. Мы надеемся подыскать что-либо более подходящее. Та же битумная эмульсия закрепляет каракумские пески и позволяет снимать с них урожай; она же защищает от размыва и т. д.

Вводя в почву склеивающие вещества (вытяжки из торфа, соломы, ко́стры), мы из пыли создаем комковатую почву, напоминающую чернозем, почву, которая удерживает влагу и повышает урожай.

Те же склеивающие вещества вместе с битумом позволяют так закрепить грунтовые дороги, что они не размываются дождями, не разбиваются транспортом, приближаясь по своим свойствам к хорошим асфальтовым дорогам. В то же время стоимость таких дорог значительно меньше.

Так же можно закреплять стенки оросительных каналов и земляных сооружений.

Быть может, добившись еще более прочного скрепления почвы, мы сможем использовать местную почву, как материал для постройки зданий, мостов и т. д.

Особый научный институт изучает способы воздействия на образование облаков и выпадение дождя, и не без серьезных оснований.

Мы начали уже опыты по усилению таяния ледников, покрывая их слоем осевшего дыма. В будущем это обещает возможность управлять водным режимом некоторых важнейших для орошения, получения гидроэнергии рек.

*

Кроме солнца в нашем распоряжении многочисленные источники искусственного света и тепла, прежде всего электричество. Явно безнадежна сейчас идея использовать электрическое освещение в помощь солнцу на миллионах гектар. Замечательное открытие академика Лысенко —  яровизация — дает совершенно иной выход: предварительная обработка семян светом, теплом, радиоволнами резко ускоряет прорастание и развитие растений. А освещение рассады томатов по нескольку часов в сутки настолько ускоряет созревание, что позволяет в условиях ленинградского климата снимать среди лета спелые томаты. Ростки деревьев, например, под влиянием электрического света в несколько зимних месяцев подымаются так, как в естественных условиях за три года.

И самые источники света коренным образом перестраиваются. В современных электролампах, где источником света служит накаленная вольфрамовая проволока, мы используем в виде световой энергии лишь несколько процентов потребляемой энергии.

Новые разрабатываемые сейчас лампы со светящимся газом дают при той же затрате энергии в 5—10 раз больше света.

А для растений нужен совсем другой по составу свет, чем для человека. Наш глаз наиболее чувствителен к зеленому свету, и этот именно свет мы пытаемся дать в лампах. Наоборот, растение своими зелеными листьями отражает зеленый свет, а поглощает и использует преимущественно красный и синий, причем в разные периоды развития растения ему нужен различный свет. Мы пытаемся создать новые источники света для растения, значительно более экономные и полезные для выращивания овощей и деревьев.

Для здоровья и роста птиц и животных особое значение получает ультрафиолетовый свет. Для него нужны свои источники света. Поглощающее ультрафиолетовые лучи стекло нужно заменить пропускающими эти лучи пленками из эфиров целлюлозы.

*

Материалы, которыми пользуется техника для своих сооружений и машин, на наших глазах меняются. Еще недавно техника знала только железо, камень, кирпич и дерево и сверх того лишь медь для проводов, гуттаперчевый сок деревьев для шин, хлопок, лен, шелк и шерсть, мех и кожу для одежды. Сейчас положение резко изменилось. Вместо железа с той или иной примесью углерода мы имеем целую серию специальных сталей — сплавы железа с самыми разнообразными металлами. Авиационная промышленность вызвала появление ряда легких сплавов. Наряду с металлами все более выдвигаются всевозможные пластические массы с широким использованием отходов производств. Искусственный каучук, искусственный шелк из целлюлозы создали новые отрасли промышленности. Еще больше растет производство искусственных удобрений, связывающих азот из воздуха. Химическая и металлургическая промышленность подводит новую базу под всю технику, снабжая ее новыми материалами.

*

Так же меняется и лицо энергетики. Вместо угля, нефти и дерева теперь широко используется торф, бурые угли и в особенности гидроэнергия. Производство энергии комбинируется в наших ТЭЦ с теплоснабжением и таким образом повышается больше чем вдвое использование топлива. На очереди дальнейший шаг — использование холодильных машин для целей отопления. В самом деле, к чему сводится работа холодильной установки? Она охлаждает до температуры в несколько градусов ниже нуля холодильные смеси, передавая отнятую у них теплоту проточной воде, которая при этом нагревается. Чтобы такой процесс стал возможен, приходится затрачивать электроэнергию. Однако количество тепла, получаемого проточной водой, гораздо больше, чем потребляемая электроэнергия, значительная часть тепла переходит при этом от охлаждающейся смеси к воде. Этот же процесс можно так видоизменить, чтобы получить горячую воду для центрального отопления. Машину можно построить так, чтобы она охлаждала проточную воду, а отнятая у воды тепловая энергия пошла бы вместе с электроэнергией на нагревание горячей воды. Подсчет показывает, что потребуется всего 40—50 процентов электроэнергии, остальные же 60—50 процентов можно взять у проточной воды. Такой способ отопления значительно выгоднее, чем простое сжигание топлива в топке центрального отопления. К тому же машины, которые зимой служат для отопления, можно на лето приспособить для охлаждения и хранения продуктов. Если приходится расходовать электроэнергию, чтобы часть тепла перевести от более холодной холодильной смеси к воде, то, наоборот, передавая теплоту от более теплой поды к холодной смеси, можно извлечь некоторое количество механической или электрической энергии. Такие условия мы имеем как раз на крайнем севере, где вода под ледяным покровом имеет температуру выше нуля, тогда как в окружающем воздухе 40—50° мороза. Для паровой машины или турбины нельзя, конечно, уже пользоваться водяным паром, но можно его заменить целым рядом других веществ, например аммиаком.

Грандиозную техническую проблему представляет использование новых источников энергии — ветра и солнца. По мере развития физики и эти задачи приближаются к своему разрешению. Они охватывают и создание дешевых аккумуляторов, и повышение полезного действия термоэлементов и фотоэлементов, и улучшение оптических свойств прозрачных пленок, и целый комплекс других вопросов.

*

Такие же радикальные сдвиги намечаются и в вопросе о передаче энергии. Чем выше напряжение наших передач, тем больше расстояния, на которые можно передавать энергию, и тем большие количества энергии удается передать без больших потерь. Сейчас предельное напряжение равно 220 тыс. вольт, но уже намечаются передачи в полмиллиона, а может быть и в миллион вольт. Наряду с этим встает вопрос о замене переменного тока постоянным, что еще больше облегчило бы задачу передачи энергии на большие расстояния. Даже при громадных просторах Советского Союза создается возможность объединить все важнейшие источники энергии одной сетью передач и таким образом создать единый энергетический фонд, из которого энергия может подаваться в любой участок Союза.

Наконец, в более отдаленном будущем стоит задача о передаче энергии без проводов при помощи радиоволн; тогда можно будет отсасывать ее прямо из пространства. А с этим открывается возможность двигаться в воздухе, по воде и земле, не имея с собой топлива и не будучи связанным проводами.

*

Перед воздушным транспортом стоят большие задачи. Скорость полетов в стратосфере с ее крайне разреженным воздухом будет еще значительно больше, чем теперь. А это обозначает небывалое преодоление пространства. В течение нескольких часов стратостаты смогут пересечь всю территорию Советского Союза с севера на юг или с запада на восток. Это одна из причин, почему мы так настойчиво стремимся в стратосферу и изучаем ее свойства.

Космические лучи, часть которых, проникая сквозь всю толщу атмосферы, достигает земли, давно уже привлекают наш интерес. До нас доходит, однако, лишь ничтожная часть — доли процента. Главная их масса застревает в стратосфере. Там можно их изучить, а эти лучи — потоки частиц, приносящихся к нам из самых отдаленных частей мирового пространства, по-видимому, лежащих даже за пределами всего Млечного Пути, всех видимых звезд и нашей солнечной системы в частности. Изучив этих вестников далеких миров, далеких туманностей, мы широко раздвинем свои горизонты.

Наконец, громадное разнообразие задач выдвигает перед нами современные методы сигнализации. Здесь мы имеем уже почти разрешенную задачу видения на расстояние, задачу управления на расстоянии аэропланами, судами и другими видами транспорта при помощи радиоволн, широкой автоматизации производства и быта

*

Можно было бы долго еще перечислять те задачи, которые стоят перед нами на ближайшее будущее. Среди них и такие, разрешение которых обозначает техническую революцию и бесконечное разнообразие более мелких успехов, которые сделают нашу жизнь лучше, легче и содержательнее. Кому же, как не Советскому Союзу по плечу эти задачи, кому же, как не комсомолу включиться в эту работу наших будущих пятилеток и повести ее со всем энтузиазмом и смелостью, присущими счастливой молодежи! Для этого нужно много знать, нужно непрерывно учиться, и вся наша страна, от пионера до академика, учится, — учится для того, чтобы построить такую жизнь, которой не знало еще человечество, к которой твердой рукой ведет нас коммунистическая партия и ее гениальный вождь.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Магисталь юности | ТМ 1939-09

Инж. М. ФРИШМАН По решению VIII пленума ЦК ВЛКСМ, комсомол является шефом одной из крупнейших строек третьей сталинской пятилетки — железной...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.