Такие специфические акустические свойства достаточно долго являлись тайной для ученых, исследующих и использующих стекло в своих экспериментах. В 1960-х годах ученые обнаружили еще целый ряд озадачивающих свойств стекла, оно проводит тепло намного хуже, чем ожидалось, и оно нагревается гораздо медленнее, чем определено теорией, учитывающей кристаллическое строение этого материала. Позже ученые нашли объяснение этим фактам, они заключаются в наличии внутри стекла поглощающих областей, которые взаимодействуют со звуковыми колебаниями в той же самой манере, как атомы взаимодействуют со светом. Однако, истинная природа этих «акустических атомов» в стеклянной среде так и не до конца понята учеными и по сегодняшний день.

В дальнейших исследованиях ученые выяснили, что величина коэффициента поглощения «акустических атомов» в стекле увеличивается по мере снижения температуры. И при достижении температурной точки, лежащей в пределах криогенного диапазона, стекло практически перестает быть акустическим проводником.

Группа ученых из Йельского университета нашла путь к увеличению акустической проводимости стекла. Они использовали свет лазера со строго определенной длиной волны для генерации интенсивных акустических волн в ядре волновода стеклянного акустического волокна. Этот свет приводил к генерации звуковых волн одной частоты, которые распространяясь по оптическому волокну, изменяли свою частоту и регистрировались специальными датчиками. При этом, за счет необычной технологии возбуждения акустических волн они, эти волны, распространялись и существовали в оптическом волокне гораздо дольше, чем при обычных условиях.

Исследователи считают, что данное достижение может стать основой новых технологий высокоточных измерений и новых принципов обработки информации. «Наша работа является первым шагом к появлению новой области — программируемой акустической динамики в стеклянной среде» — рассказывает Питер Рэкич (Peter Rakich), ученый из Йельского университета, — «Принципы этой динамики позволят реализовать новые методы управления светом, распространяющимся в стеклянной среде, что может быть использовано при разработке фотонных вычислительных устройств, оптических коммуникационных устройств, датчиков и многого другого».

Люди, далекие от темы геологии, считают, что алмазы формируются в богатых углеродом угольных слоях. Но это в корне неправильно, они формируются в гораздо более глубоких слоях мантии, на которую приходится около 84 процентов от объема Земли. После этого из глубин мантии алмазы перемещаются ближе или на поверхность за счет вулканических извержений и других тектонических процессов.

Напомним нашим читателям, что земной шар состоит из трех слоев, коры, толщиной около 40 километров, толстой мантии, состоящей преимущественно из силикатов и других минералов, и ядра, состоящего в основном из железа и никеля. Пока ученым известно не очень многое о строении мантии Земли, известно, что в ней встречаются области с вязкими и полужидкими породами, температура которых приближается к точке плавления. И, чем ближе к ядру находится слой мантии, тем больше в нем таких «полурасплавленных» областей.

В среднем материал мантии на 44.8 процента состоит из кислорода, а доли кремния и магния в ней составляют 22.8 и 21.5 процента соответственно. Остальная часть приходится на железо, алюминий, кальций, натрий и калий. Все упомянутые элементы находятся в мантии в виде оксидов, самыми распространенными из которых являются диоксид кремния и оксид магния.

Крупные известные алмазы, такие, как «Cullinan» и «Lesotho Promise», являются сверхглубинными алмазами, сформированными в мантии на глубине не менее 390 километров около 1.2 миллиардов лет назад. Проведя исследования некоторых экземпляров таких алмазов, ученые обнаружили доказательства, подтверждающие теорию о том, что на большой глубине в недрах мантии существуют «карманы», заполненные почти чистым железно-никелевым сплавом. На это указывают крошечные металлические зерна в алмазах, содержащие железо, никель и незначительное количество других примесей — углерода, серы, метана и водорода.

Все это говорит о том, что концентрация кислорода различна в разных слоях мантии. Ближе к ядру материал мантии менее окислен, нежели материал более верхних слоев, и в такой среде, среде с дефицитом кислорода, многие металлы и другие химические элементы могут существовать в своем нормальном виде. «Согласно имеющимся теориям, в недрах мантии существуют области с низкой концентрацией кислорода» — рассказывает Стивен Ширли (Steven Shirley), ученый из Исследовательского института Карнеги (Carnegie Institution for Science), — «Но до последнего времени у нас не было никаких фактов, подтверждающих это».

Наша планета и ее мантия содержат множество тайн и загадок, которые постепенно разгадываются учеными. К примеру, в прошлом году был обнаружен ранее неизвестный слой мантии, концентрация кислорода в котором в 8-10 раз превышает концентрацию кислорода в материале на поверхности планеты. Изучение этого и других феноменов позволит ученым проникнуть глубже в суть процессов геологического развития нашей планеты, что даст информацию о закономерностях распределения полезных ископаемых, движении тектонических плит, о землетрясениях и вулканической деятельности.

Люди, далекие от темы геологии, считают, что алмазы формируются в богатых углеродом угольных слоях. Но это в корне неправильно, они формируются в гораздо более глубоких слоях мантии, на которую приходится около 84 процентов от объема Земли. После этого из глубин мантии алмазы перемещаются ближе или на поверхность за счет вулканических извержений и других тектонических процессов.

Напомним нашим читателям, что земной шар состоит из трех слоев, коры, толщиной около 40 километров, толстой мантии, состоящей преимущественно из силикатов и других минералов, и ядра, состоящего в основном из железа и никеля. Пока ученым известно не очень многое о строении мантии Земли, известно, что в ней встречаются области с вязкими и полужидкими породами, температура которых приближается к точке плавления. И, чем ближе к ядру находится слой мантии, тем больше в нем таких «полурасплавленных» областей.

В среднем материал мантии на 44.8 процента состоит из кислорода, а доли кремния и магния в ней составляют 22.8 и 21.5 процента соответственно. Остальная часть приходится на железо, алюминий, кальций, натрий и калий. Все упомянутые элементы находятся в мантии в виде оксидов, самыми распространенными из которых являются диоксид кремния и оксид магния.

Крупные известные алмазы, такие, как «Cullinan» и «Lesotho Promise», являются сверхглубинными алмазами, сформированными в мантии на глубине не менее 390 километров около 1.2 миллиардов лет назад. Проведя исследования некоторых экземпляров таких алмазов, ученые обнаружили доказательства, подтверждающие теорию о том, что на большой глубине в недрах мантии существуют «карманы», заполненные почти чистым железно-никелевым сплавом. На это указывают крошечные металлические зерна в алмазах, содержащие железо, никель и незначительное количество других примесей — углерода, серы, метана и водорода.

Все это говорит о том, что концентрация кислорода различна в разных слоях мантии. Ближе к ядру материал мантии менее окислен, нежели материал более верхних слоев, и в такой среде, среде с дефицитом кислорода, многие металлы и другие химические элементы могут существовать в своем нормальном виде. «Согласно имеющимся теориям, в недрах мантии существуют области с низкой концентрацией кислорода» — рассказывает Стивен Ширли (Steven Shirley), ученый из Исследовательского института Карнеги (Carnegie Institution for Science), — «Но до последнего времени у нас не было никаких фактов, подтверждающих это».

Наша планета и ее мантия содержат множество тайн и загадок, которые постепенно разгадываются учеными. К примеру, в прошлом году был обнаружен ранее неизвестный слой мантии, концентрация кислорода в котором в 8-10 раз превышает концентрацию кислорода в материале на поверхности планеты. Изучение этого и других феноменов позволит ученым проникнуть глубже в суть процессов геологического развития нашей планеты, что даст информацию о закономерностях распределения полезных ископаемых, движении тектонических плит, о землетрясениях и вулканической деятельности.

Напомним нашим читателям, что кристаллы лонсдейлита были найдены в природе только в областях кратеров, оставленных ударами метеоритов. Ни в каких других местах на земном шаре нет условий, необходимых для формирования кристаллов углерода с шестиугольной кристаллической решеткой. Такие условия были воссозданы лишь в лабораторных условиях группой, возглавляемой Джоди Брэдби (Jodie Bradby), адъюнкт-профессором из австралийского Национального университета, и в этих условиях были получены лишь наноразмерные кристаллики лонсдейлита.

Синтез кристаллов лонсдейлита проводился под высоким давлением, полученным при помощи специальной алмазной наковальни. При этом, температура, при которой проводился синтез, составляла всего 400 градусов Цельсия, практически в два раза ниже температуры, при которой производится выращивание кристаллов искусственных алмазов обычного типа.

«Шестиугольная кристаллическая решетка такого алмаза делает его намного прочнее обычных алмазов, имеющих кубическую кристаллическую решетку» — рассказывает Джоди Брэдби, — «Пока нам удалось получить такие кристаллы очень маленьких размеров. Но мы уже знаем, в какую сторону нам надо двигаться дальше, и в будущем мы попытаемся синтезировать кристаллы лонсдейлита больших размеров».

И в заключении следует отметить, что лонсдейлит получил свое название в честь Кэтлин Лонсдэйл (Dame Kathleen Lonsdale), британской ученой-кристаллографа, которая является первой в истории женщиной, ставшей членом лондонского Королевского научного общества.

Первое место в конкурсе Small World in Motion занял Уильям Джилпин (William Gilpin), доктор философии из Стэнфордского университета. Он и его группа использовали технику съемки, называемую томно-полевой микроскопией, которая позволяет рассмотреть все детали исследуемого объекта за счет увеличения контраста путем создания темного фона. В данном случае объектом являлась восьминедельная личинка морской звезды, а вода, в которой находилась эта личинка, была заполнена множеством крошечных пластиковых бусинок, которые позволили отследить перемещение даже самых мелких потоков воды. Видимые на ролике гипнотические водовороты и вихри создаются ищущей пищу личинкой, которая имеет размер менее миллиметра и которая взбалтывает окружающую воду своими маленькими «щупальцами».

Следует отметить, что то, как личинка морской звезды использует свои придатки для поиска и привлечения частичек пищи, мы с вами видим первый раз за всю историю. Такое поведение личинки весьма эффективно с точки зрения добычи пропитания, тем не менее, оно опасно для самой личинки, так как может выдать ее положение более крупным хищникам.

Ролик, занявший второе место, так же имеет отношение к процессу добычи пищи. На нем показан хищный микроорганизм вида Lacrymaria olor, название которого переводится с латыни как «слезы лебедя». Этот микроорганизм имеет подвижный придаток, которым он захватывает частички пищи. И самое интересное заключается в том, что этот гибкий придаток может удлиняться в семь раз по сравнению с его изначальным размером. Автором данного ролика является Чарльз Кребс (Charles Krebs), специалист по фотомикрографии из Иссакуа, штат Вашингтон, снимок которого занял первое место в конкурсе Small World 2005 года.

На ролике, занявшем третье место конкурса, показан процесс цветения и питания грибка вида Aspergillus niger. Автором этого ролика является Вим ван Эгмонд (Wim van Egmond), сотрудник музея Micropolitan Museum в Нидерландах и неоднократный участник конкурса Nikon Small World.

Помимо первого, второго и третьего места, которые получили призы в размере 3, 2 и 1 тысячи долларов соответственно, жюри конкурса присудило 17 поощрительных призов и другим участникам, работы которых также заслуживают нашего внимания. И с остальными видеороликами можно ознакомиться на официальной страничке конкурса Small World in Motion по этому адресу.

Первое место в конкурсе Small World in Motion занял Уильям Джилпин (William Gilpin), доктор философии из Стэнфордского университета. Он и его группа использовали технику съемки, называемую томно-полевой микроскопией, которая позволяет рассмотреть все детали исследуемого объекта за счет увеличения контраста путем создания темного фона. В данном случае объектом являлась восьминедельная личинка морской звезды, а вода, в которой находилась эта личинка, была заполнена множеством крошечных пластиковых бусинок, которые позволили отследить перемещение даже самых мелких потоков воды. Видимые на ролике гипнотические водовороты и вихри создаются ищущей пищу личинкой, которая имеет размер менее миллиметра и которая взбалтывает окружающую воду своими маленькими «щупальцами».

Следует отметить, что то, как личинка морской звезды использует свои придатки для поиска и привлечения частичек пищи, мы с вами видим первый раз за всю историю. Такое поведение личинки весьма эффективно с точки зрения добычи пропитания, тем не менее, оно опасно для самой личинки, так как может выдать ее положение более крупным хищникам.

Ролик, занявший второе место, так же имеет отношение к процессу добычи пищи. На нем показан хищный микроорганизм вида Lacrymaria olor, название которого переводится с латыни как «слезы лебедя». Этот микроорганизм имеет подвижный придаток, которым он захватывает частички пищи. И самое интересное заключается в том, что этот гибкий придаток может удлиняться в семь раз по сравнению с его изначальным размером. Автором данного ролика является Чарльз Кребс (Charles Krebs), специалист по фотомикрографии из Иссакуа, штат Вашингтон, снимок которого занял первое место в конкурсе Small World 2005 года.

На ролике, занявшем третье место конкурса, показан процесс цветения и питания грибка вида Aspergillus niger. Автором этого ролика является Вим ван Эгмонд (Wim van Egmond), сотрудник музея Micropolitan Museum в Нидерландах и неоднократный участник конкурса Nikon Small World.

Помимо первого, второго и третьего места, которые получили призы в размере 3, 2 и 1 тысячи долларов соответственно, жюри конкурса присудило 17 поощрительных призов и другим участникам, работы которых также заслуживают нашего внимания. И с остальными видеороликами можно ознакомиться на официальной страничке конкурса Small World in Motion по этому адресу.

Большинство адгезивных материалов, которые вы можете купить в ближайшем магазине, теряют свои липкие свойства при низкой или, наоборот, при высокой температуре окружающей среды. Новый же «нанотрубочный» пластырь сохраняет свои липкие свойства при температуре -196 градусов Цельсия (температура кипения жидкого азота). При увеличении температуры до 418 градусов Цельсия, сила прилипания пластыря к поверхности увеличивается в два раза и в шесть раз при увеличении температуры до 1000 градусов.

Для того, чтобы наблюдать за происходящими в материале процессами, исследователи использовали мощный растровый электронный микроскоп. Было выяснено, что при увеличении температуры в материале формируются сети из нанотрубок, которые обеспечивают большую площадь контакта с поверхностью и большие силы «прилипания», основанные на физических силах Ван-дер-Ваальса. Кроме этого, при большей температуре материал обладает большей эластичностью, что позволяет нанотрубкам проникать вглубь микротрещин, углублений и прочих особенностей поверхности.

Столь широкий диапазон температур, при которых новый пластырь сохраняет свои свойства, делает его весьма перспективным материалом для использования в космосе и там, где в силу разных причин температура окружающей среды может меняться на несколько сот градусов в течение короткого времени. Кроме этого, материал пластыря является тепло- и электропроводным, что также увеличивает количество областей его применения.

«Этот пластырь может использоваться в качестве клеящего материала в космической технике и в электронике, способной работать при высоких температурах» — рассказывает профессор Лиминг Дэй (Liming Dai), — «При нормальной температуре нанотрубочный пластырь обеспечивает такое же прилипание, как и самые лучшие образцы коммерческих адгезивных материалов. При этом, он одинаково хорошо липнет к бумаге, дереву, пластмассе, металлу и к покрашенным стенкам. Его можно будет использовать даже в роботах, способных перемещаться по вертикальным поверхностям».

Большинство адгезивных материалов, которые вы можете купить в ближайшем магазине, теряют свои липкие свойства при низкой или, наоборот, при высокой температуре окружающей среды. Новый же «нанотрубочный» пластырь сохраняет свои липкие свойства при температуре -196 градусов Цельсия (температура кипения жидкого азота). При увеличении температуры до 418 градусов Цельсия, сила прилипания пластыря к поверхности увеличивается в два раза и в шесть раз при увеличении температуры до 1000 градусов.

Для того, чтобы наблюдать за происходящими в материале процессами, исследователи использовали мощный растровый электронный микроскоп. Было выяснено, что при увеличении температуры в материале формируются сети из нанотрубок, которые обеспечивают большую площадь контакта с поверхностью и большие силы «прилипания», основанные на физических силах Ван-дер-Ваальса. Кроме этого, при большей температуре материал обладает большей эластичностью, что позволяет нанотрубкам проникать вглубь микротрещин, углублений и прочих особенностей поверхности.

Столь широкий диапазон температур, при которых новый пластырь сохраняет свои свойства, делает его весьма перспективным материалом для использования в космосе и там, где в силу разных причин температура окружающей среды может меняться на несколько сот градусов в течение короткого времени. Кроме этого, материал пластыря является тепло- и электропроводным, что также увеличивает количество областей его применения.

«Этот пластырь может использоваться в качестве клеящего материала в космической технике и в электронике, способной работать при высоких температурах» — рассказывает профессор Лиминг Дэй (Liming Dai), — «При нормальной температуре нанотрубочный пластырь обеспечивает такое же прилипание, как и самые лучшие образцы коммерческих адгезивных материалов. При этом, он одинаково хорошо липнет к бумаге, дереву, пластмассе, металлу и к покрашенным стенкам. Его можно будет использовать даже в роботах, способных перемещаться по вертикальным поверхностям».

Справедливости ради следует отметить, что силами специалистов НАСА, Европейского космического агентства и других «космических художников» было создано некоторое количество видеороликов, демонстрирующих взрывы сверхновых. Исходными материалами для этих видео являлись снимки, сделанные телескопами в разные периоды времени. Эти снимки были обработаны соответствующим образом, раскрашены и при помощи технологий компьютерной графики и анимации превращены в видео.

А французский режиссер, дизайнер и художник Томас Ванц (Thomas Vanz) применил к делу воспроизведения процесса взрыва сверхновой весьма и весьма нетрадиционный для этого подход. Представленный ниже потрясающий видеоролик под названием NOVAE был создан совершенно художником без использования каких-либо цифровых технологий, исключая, наверное, камеру, при помощи которой производилась съемка. Все дело заключается в том, что объектив камеры был нацелен на аквариум, заполненный водой, в котором при помощи различных уловок особым образом и в особой последовательности смешивались светящиеся флуоресцентные краски.

Для того, чтобы подчеркнуть «естественность» своего произведения, Томас Ванц в качестве звукового сопровождения использовал набор звуков естественного происхождения, записанных ранее из различных источников. И когда Томас Ванц говорит о том, что он создал «искусственное космическое пространство» в своем доме, он действительно прав на все сто процентов.

Справедливости ради следует отметить, что силами специалистов НАСА, Европейского космического агентства и других «космических художников» было создано некоторое количество видеороликов, демонстрирующих взрывы сверхновых. Исходными материалами для этих видео являлись снимки, сделанные телескопами в разные периоды времени. Эти снимки были обработаны соответствующим образом, раскрашены и при помощи технологий компьютерной графики и анимации превращены в видео.

А французский режиссер, дизайнер и художник Томас Ванц (Thomas Vanz) применил к делу воспроизведения процесса взрыва сверхновой весьма и весьма нетрадиционный для этого подход. Представленный ниже потрясающий видеоролик под названием NOVAE был создан совершенно художником без использования каких-либо цифровых технологий, исключая, наверное, камеру, при помощи которой производилась съемка. Все дело заключается в том, что объектив камеры был нацелен на аквариум, заполненный водой, в котором при помощи различных уловок особым образом и в особой последовательности смешивались светящиеся флуоресцентные краски.

Для того, чтобы подчеркнуть «естественность» своего произведения, Томас Ванц в качестве звукового сопровождения использовал набор звуков естественного происхождения, записанных ранее из различных источников. И когда Томас Ванц говорит о том, что он создал «искусственное космическое пространство» в своем доме, он действительно прав на все сто процентов.