Ульяновские школьники проектируют космические летательные аппараты и учатся записывать информацию с помощью атомов, а вместо таблеток в борьбе с болезнями предлагают использовать воду.
Сделали исключение
На этой неделе в Ульяновск из Петербурга вернулись трое школьников - членов экспериментальной творческой группы «Солярис», работающей при лицее №40. В северной столице они принимали участие во всероссийской научно-практической конференции старшеклассников.
Эдуард Лебедюк, ученик 9 класса первой гимназии, представил на конференции свою работу, посвященную записи информации на атомном уровне. Владислав Айдаров, ученик 6 класса 40-го лицея, поехал в Питер с проектом космического летательного аппарата с активным солнечным парусом. Даниил Басманов, тоже учащийся 6 класса 40-го лицея, рассказал участникам конференции о проведенных исследованиях так называемого «эффекта памяти» воды.
Кстати, для Владислава и Даниила на конференции было сделано исключение. Они учатся только в шестом классе и к старшеклассникам пока не относятся. Но научные исследования ульяновских школьников были так высоко оценены организаторами конференции, что их пригласили в ней поучаствовать, несмотря на возраст, наравне со старшими ребятами.
В воде – вихри
Заняться изучением свойств воды Даниила Басманова подтолкнула появляющаяся в последние годы все чаще информация о том, что эта привычная всем нам жидкость обладает необычными способностями. В частности, имеет так называемую «память». То есть может хранить в себе информацию, полученную в результате какого-либо воздействия.
Выбрав эту тему для исследования, школьник сначала решил проверить, а есть ли у воды эти необычные свойства. Для этого членами группы «Солярис» был проведен ряд экспериментов. На воду - обычную и дистиллированную - воздействовали рядом физических факторов. Ее пропускали через сильное магнитное поле, кипятили, замораживали, подвергали воздействию переменным магнитным полем и постоянным или переменным электрическим полем. Затем в этой воде в одинаковых условиях проращивались пшеничные зерна. По тому, какими в каждом из видов воды были проростки, и определялась биологическая активность каждого из видов обработанной воды.
Результаты эксперимента показали, что разговоры об имеющейся у воды «памяти» основаны нена пустом месте. В обработанной по-разному жидкости и зерна прорастали по-разному. Оказалось, что дистиллированная вода более активна, чем обычная - в ней зерна проросли больше. Омагничивание и воздействие переменным магнитным полем обычную воду сделали более активной, а дистиллированную - наоборот; замораживание значительно уменьшило активность обоих видов воды; а вот кипячение дало противоположный эффект - в нем зерна прорастали очень активно.
В итоге на основе результатов эксперимента школьников была сформулирована новая научная гипотеза, объясняющая «эффект памяти» воды. Предполагают, что он основывается на изменении сетки водородных связей под воздействием различных факторов. Ульяновский же школьник предполагает, что информация в воде хранится в форме микровихрей, состоящих из большого числа молекул и могущих сохраняться достаточно долго. Благодаря вихрям в проведенном эксперименте усиливались циркуляция и обмен веществ около зернышка, поэтому оно и прорастало быстрее. Теория вихрей объясняет и воздействие различных факторов на воду. Так, при замораживании микровихри останавливаются, поэтому в размороженной воде зерна прорастали хуже. При кипячении, наоборот, вследствие теплового движения молекул и перемешивания воды вихрей становилось больше, поэтому и зерна в ней проросли сильнее. При омагничивании обычной воды вихрей тоже возникало больше - электрическое поле сильнее воздействовало на ионы солей, содержащихся в воде. А в дистиллированной омагниченной воде зерна не стали расти лучше, так как в ней не содержатся соли.
Проведенные эксперименты и основанная на них теория - это только начало его работы со свойствами воды, говорит Даниил Басманов.
Нужно разработать способ использовать возможности жидкости на практике. К примеру, для повышения урожайности с помощью полива посевов специально подготовленной водой и для лечения людей чтобы вместо таблеток они пили воду с перенесенными на нее лекарственными свойствами.
В семь раз больше Интернета
Эдуард Лебедюк темой создания нового носителя информации заинтересовался, прочитав фантастический рассказ. В нем инопланетянин, посетивший планету Земля, хотел увезти домой как можно больше информации о нашем мире. Для ее записи он использовал металлическую палку,на которой с помощью одной засечки можно было сохранить огромное количество данных.
- Это была загадка, как их там сохранить, - говорит сейчас Эдуард.
- И ее надо было разгадать.
Разгадкой, предложенной школьником, стала запись информации на атомном уровне. Пока максимальный объем транспортабельной карты памяти, созданной учеными, составляет 50 Гигабайт. Эдуард же предложил создать носитель, на квадратном сантиметре поверхности которого может содержаться до 0,11 Петабайт информации. Это в семь с половиной раз больше объема информации, содержащегося сейчас во всей сети интернет.
В качестве минимальной единицы информации Эдуард предлагает использовать атом. 16 типов атомов металлов, каждый из которых будет кодировать 4 бита информации, с помощью специальной установки, аналогичной сканирующему туннельному микроскопу, должны прикрепляться к поверхности кристалла хлорида натрия. Считка информации с носителя может также происходить с помощью туннельного микроскопа. Не упустил из внимания Эдуард и еще один важный вопрос - скорость записи информации с помощью атомов. По его расчетам, при скорости работы в один Гигагерц один Гигабайт будет записываться за 47 секунд, что соответствует возможностям современной техники.
Следующим этапом проекта, разработанного ульяновским школьником, должна стать попытка применить его на практике. Вероятно, это будет сделано на базе УлГУ, располагающего необходимой техникой.
В космос под парусом
«Небесная сфера» - так Владислав Айдаров может назвать проект космического летательного аппарата.
Для его разработки была взята популярная сейчас идея передвижения космических аппаратов под воздействием солнечных фотонов. Фотоны должны давить на так называемый солнечный парус из тончайшей светоотражающей пленки и двигать его.
Эту идею, над которой сейчас работают самые видные ученые всего мира, ульяновский школьник предложил дополнить. В качестве движущих аппарат частиц, полагает он, стоит использовать не только фотоны, но и другие составляющие солнечного ветра - потока постоянно истекающих от Солнца частиц. Это позволит аппарату развивать большуюскорость.
Более того, использование для движения различных частиц позволит аппарату передвигаться не только вблизи нашего Солнца, но и в межзвездном пространстве. Также Владислав продумал трехслойную сферическую конструкцию аппарата, благодаря которой он сможет маневрировать. Первые два слоя аппарата должны выполнять и защитную функцию. Благодаря этому в «небесной сфере» по космосу смогут путешествовать люди. А предложенные современными учеными конструкции аппаратов с солнечным парусом пока являются непилотируемыми.
Владислав уже начал рассчитывать технические характеристики своего аппарата. Правда, силу тяги паруса при каком-либо напряжении он пока назвать не может - согласно школьной программе, физику ульяновский изобретатель начнет изучать только в следующем году.
