Техника - молодёжи 1943-04-05, страница 7

О- ЛЕЙПУИСКИЙ

Можно ли увидеть невооруженным глазом круаинку размером в один миллиметр т расстоянии яяти метров?

Подумав, вы, вероятно, ответите, что это трудно, -и 'если возможно, то только яря специальном освещении.

~~ А на расстоянии одного километра?

— Иначе говоря, Jja 'версту рсомара увидеть? Разумеется, невозможно, — насмешливо возразите вы.

— А на расстоянии ста километров?

Очевидно, вопросы поставлены неспроста, Ко тот. кто' не «увидит комара {за версту. ке может надеяться увидеть просяное зернышко за сто километров >и должен ответить «снег» \г на третий вопрос.

А между тем многие из нас видели невооруженным глазом за. десятки и сотни километров такие мельчайшие крупинки; и деже «е [днем, а -ночью; и тем лучше ви-дели, чем глубже ночь. Потому что «чем глубже ночь, тем (ярче звезды*.

Падающие звезды,— речь идет о них, ™ влетающие с огромной скоростью в атмосферу Земли и огненной чертой отмечающие свой путь (лад нашими головами, имеют в большинстве случаев ничтожные размеры. Это пыль. И 'отнюдь не в том смысле, -в каком применяют это -слово поэты, любящие «называть звездные системы крупинками (мироздания, Нет, это пыль в буквальном смысле слова. Большинство метеоров имеет диаметр больше одного миллиметра, то есть не превышает размеров просяного зерна.

Булавочную головку, влетевшую в земную атмосферу из межпланетного пространства *ео скоростью 10—50 (километров в -секунду, мы бы «назвали типичным железным метеором. Песчинка, проникшая в атмосферу Земли, (была бы типичным ка-менньш метеором. На высоте 100—200 километров от земной поверхности они начали бы 1йрко светиться к, пролетев около ста -километров, погасли.

Мы, увидев огненный след, сказали бы, что это падающая звезда, метеор, и подумали бы об огромной раскаленной железной /массе, {несущейся к Земле и (грозящей разрушениями вроде тех, какие произвел знаменитый тунгусский метеорит. При его падении взрывная волна опрокинула таежный лес на площади 8 тысяч квадратных километров вокруг воронки.

Ка самом деле крупные метеоры чрезвычайно редки. Падающие звезды, которые мы видели, — это в большинстве случаев «крупинки железа и песчинки.

Свечение тметеороэ. видимое за сотни километров, связано (с их огромной скоростью. Светится даже не столько сам метеор, сколько прилегающий к нему воздух. Он дает около 90 процентов света, и только >10 процентов -излучается метеором. Метеор (влетает в земную атмосферу холодным, но раскаляет встреченный на пути воздух и .только от него постепенно нагревается сам, никогда, впрочем* не достигая температуры прилегающего воздуха. Скорость, которую метеор сообщает встреадкм молекулам >воздуха, огромна.

Молекула азота при обыкновенной температуре имеет скорость 300 'метров в секунду, а после столкновения fc метеором она принимает скорость метеора, равную 40 тысячам метров дз секунду, ё свою очередь, увеличение скорости движения молекул означает (повышение температуры прилегающих !к ^метеору слоев воздуха. Эти слои не успевают расступиться перед метеором. Перед ним образуется гонкая «шапка» сжатого раскаленного воздуха, тормозящая (колет метеора и поглощающая его сдергаю, которая (Переходит в ^тепловую и световую энергию.

Воздух раскаляется, .-начинает светиться, •и тогда мы видим падающую звезду. Свет тем ярче, ;чем ролышц! светящегося .воздуха в «шапке», чем плотнее доздух. Поэтому метеоры начинают светиться не сразу, я только тогда, когда попадут & нижние, более плотные слои атмосферы. За редким «исключением, !как Цаы уже замечали, размеры .метеоров так ничтожно малы, что, нагреваясь от раскаленного воздуха, они успевают испариться, не долетев до Земли. Тогда мы говорим- «Падающая звезда потухла*.

Искусственный метеор! Это кажется чем-то фангастическим, вроде искусственной планеты или межпланетных .воскресных прогулок, или других вымыслов на астрономические темы/ на которые не скупятся романисты. |

Но, оказывае гея. метеоры (ведь это единственные астрономические тела, не имеющие «астронбмичсских» размеров) и явления метеорного свечения не так трудно воспроизвести я в лабораторных условиях. Такой ,опыг был недавно сделан в одном из институтов Академии наук. Над головами наблюдателей «не звезды яркие сияли», с замыкался железобетонный свод небольшой постройки, внутри которой помешалась лабораторная установка.

Полет метеора длился всего лишь 0,0001 секунды, и путь его ограничивался тремя десятками сантиметров, вместо многих десятков километров видимого полета «падающей звезды». Но в газе, через который пролетал искусственный метеор, внезапно возникла и тотчас погасла ослепительно яркая черта зеленоватого цвета, обозначая путь полета метеора. Этот огненный след, почти такой же, как у естественных метеоров, находился не за сотни километров, а тут же, рядом с нами.

Ияыс условия ;наблюдения порождают а другие ассоциации. Искусственный метеор вызывает представление не о падающей звезде. Mi j скорее, о (летящей пуле. Тем более, (что он & действительности представляет собой не что иное, как легкую алюминиевую пулю весом в 0,2 грамма и поперечником в 5 миллиметров. В ми-ре естественных метеоров, где вес метеора в 0,006 грамма считается обычным, наша алюминиевая пуля была бы выдающимся явлением. Наблюдая ее падение, ,мы, пожалуй, сказали бы с уважением: «Это болид» (то есть очень :яркий метеор).

Но скорость естественных метеоров — десятки километров в секунду— пока недостижима в .лабораторных условиях. Ис* кусствешый- метеор {выстреливался из дула специального (ружья to имел скорость в 2,8 километра в⁴ секунду- л четыре psna

меньше скорости самых медленных метео ров. Такие медленные метеоры не могли бы заставить воздух светиться. Чтобы вызвать ослепительное свечение, которое произвел в j газе искусственный метеор, пришлось несколько отступить or естественных условий. Недостаток скорости метеора был восполнен специальным подбором атмосферы. Искусственный метеор прочертил свой сверкающий след не в атмосфере воздуха, a ib атмосфере ртутных паров.

На пути дули, вылетающей m .ружья, была доставлена стеклянная трубка, в которой на дне была налита ртуть. Трубку поместили в печь и нагрели ;до температуры кипения ртути J (368° С) . Ртутаьк-пары вытеснили воздух и заполнили собой трубку. Тогда произвели выстрел Алюминиевая пуля (пробила очень тонкое переднее стекло !и /влетела в атмосфер-} ртутных Паров со скоростью 2.8 километра в секунду Такая скорость недостаточна для того, чтобы вызвать «свечение воздуха.

Но ртутные пары {в семь раз тяжело* воздуха. Поэтому Ьни получают от пули в семь раз больше энергии, чем получил бы воздух в тяких <же условиях. В спрэ ведлнвости этого утверждения нетру дно удостовериться. & самом деле, кипе, гиче* екая энергия, которую | пуля сообщает газу, находящемуся перед' ее носиком,

V*

равна р -

2 *

Б этой формуле v — ско

рость. приобретаемая газом, а р—илот-ность газа. Скорость газа раина скорое п» пули, независимо оттого, будет ли перед пулей воздух ила ртутные пары. Но так как плотность ртутя в. семь раз больше

уа

плотности воздуха, то произведение р ^г

у ртути _#будет в семь I раз больше, чем было бы у воздуха. (Поэтому ртутные пары получают от пулц |.в семь раз больше энергии» чем получил бы воздух, '

Таким образом, виергии, развивающейся при сжатии ртутного пара перед носиком пули, оказывается достаточно, чтобы рас калить ртутную атмосферу и вызвать яркое свечение, i

Расчет показывает, что температура ртутных шаров ка -путл полета искусственного метеора-«хули [достигает десятков тысяч градусов. Это самая высокая температура, полученная в земных условиях. Она приблизительно в пять раз больше, чем температура поверхности солнца.

Так : был впервые осуществлен искус-ственный метеор и найден, очень удобный метод исследования метеорного свечения и поведения вещества при самых высоких температурах.

В заключение ответим ш один, могущий возникнуть у читателя вопрос. Почему бы не применить столь быстрые пули в воеи ном деле? К сожалению, скорость пули метеора добыта дорогой ценой, делающей невыгодным ее (применение в войне. Алюминиевая пуля приобрела скорость г 2,8 км/сек. благодаря своей легкости — она весит 0,2 грамма ~ раз в двадцать меньше нормальной пули, А легкая пуля очень быстро теряет скорость из-за сопротивления воздуха и далеко лететь не цожет