Техника - молодёжи 2008-04, страница 45

округ земного шара

2008 №04 ТМ

Четырёхглазый рентген

Оказывается, набор относительно простых кремниевых фильтров может значительно улучшить качество рентгеновских снимков, делаемых в больницах или на таможенных пунктах аэропортов. Данная технология обеспечивает более детальную картину сломанной кости, она же может помочь сканерам безопасности аэропортов отличать пластиковые бомбы от безопасных предметов. Принцип работы рентгеновских аппаратов основан на том, что одни участки тела пропускают излучение, а другие его поглощают. Максимальное поглощение обеспечивают белые предметы, минимальное —

чёрные. Однако множество важных деталей в картинке теряется в силу того, что их поглотительные способности находятся на промежуточной отметке.

Однако сейчас ряд учёных из Института Пола Шеррера, находящегося в швейцарском городке Филлиген, во главе с профессором Францем Пфайффером объединились с коллегами из датского Института Нильса Бора (Копенгаген), чтобы создать снимки намного более высокой чёткости при минимальном увеличении себестоимости. Для работы использовалась технология, известная как микроскопия тёмных

полей, применяемая обычно биологами для получения максимально чёткого изображения клеток при использовании не очень сильного микроскопа. Считалось, что микроскопия тёмных полей позволяет улучшать контрастность только в случае рассеянного видимого света. Профессор Пфайффер и его коллеги доказали, что тот же самый принцип применим и для рентгеновских лучей. Для этого используется набор кремниевых фильтров: лучи, свободно проходящие непосредственно через тело, игнорируются в процессе обработки, а в расчёт

лШ

I

принимаются только те, которые при проходе собираются в узкие пучки. Комбинации разных фильтров дают четыре разные картинки, впоследствии совместно анализируемые автоматизированной системой. Единственный существенный недостаток технологии: четыре снимка кряду — это серьёзное увеличение дозы облучения.

Топологическая дефективность пространства-времени

Реликтовое излучение — это фоновое электромагнитное излучение, которое существовало уже на ранних стадиях расширения Вселенной и играло важную роль в её эволюции, являясь уникальным источником информации о прошлом Вселенной. Его интенсивность и спектр соответствуют излучению абсолютно чёрного тела с температурой 2,7 К. В 2004 г. анализ данных спутника WMAP показал, что в районе созвездия Эридана находится так называемое холодное пятно: температура реликтового излучения, приходя

щего из этой области, заметно ниже, чем можно было ожидать. Этому явлению было предложено несколько объяснений, например наличие ог

ромного пустого места на пути излучения к Земле. Однако сейчас астрономы предполо

жили, что аномалия обязана своим существованием древнему топологическому дефекту пространства-времени, который Нил Турок, один из авторов исследования, описывает как «трёхмерный объект, где искривлены составляющие его силовые поля». Дефект можно сравнить с мутными областями, возникающими при замерзании воды в кристаллы льда: кристаллическая решётка не везде идеальна, одной неровности достаточно, чтобы возникло искажение. Исследовательский коллектив испанских и британских учёных

пришёл к выводу, что самым вероятным объяснением такого большого холодного пятна является именно наличие дефекта. Если гипотеза подтвердится, она станет серьёзным открытием, так как астрономы смогут искать космические дефекты, подобные кристаллическим, в «ткани» Вселенной. Кроме того, данные могут быть интересны специалистам по физике высоких энергий: образование дефектов происходило при энергиях, которые в земных условиях воспроизвести невозможно.

1*1

Очищающая рыбалка

Канадские и американские учёные обнаружили, что промысловое рыболовство играет немаловажную роль в избавлении прибрежных вод океана от чрезмерного количества азота. Азот жизненно необходим растениям и животным, но, как и всё остальное, избыток азота не ведёт ни к чему хорошему. Самым большим источником азота считаются удобрения, которые применяют

ся в сельском хозяйстве. Обогащённые азотом подземные ручьи и реки в конечном итоге попадают в океанскую воду, увеличивая концентрацию его до опасных величин. Азот стимулирует рост фитопланктона, что приводит к эвтро-фикации (зарастание водорослями). Вода в таких районах отличается пониженным количеством растворённого кислорода, небогатым биологическим раз

нообразием и изменением видового состава животного мира.

Исследователи установили, что там, где активно ведётся прибрежный лов рыбы, эвтрофикация происходит гораздо медленнее. Так как рыба накапливает в своей биомассе азот, а люди эту рыбу вылавливают, промышленное рыболовство возвращает часть азота сельскохозяйственного происхождения

назад на сушу. Однако чистка прибрежных вод с помощью рыбной ловли просто не в состоянии покрыть всё возрастающие объёмы сбрасываемого азота, вызванные смывом азотсодержащих сельскохозяйственных удобрений.

42