Юный техник 1992-06, страница 16

Зачем ученые в песочек играют?

Оказывается, старая детская забава в сочетании с современной теорией позволяет успешно предсказывать землетрясения. И не только.

Самая аккуратная в мире песочница находится в научно-исследовательском центре всемирно известной компании «1ВМ». Вот как выглядит «игра в песочек по-научному». Стеклянная колба-«песочница» закреплена в зажимах с моторчиком таким образом, что делает один оборот в секунду. При вращении колбы песчинки в ней тонкой струйкой стекают по длинному узкому горлышку, имеющему небольшой, всего в 2 , наклон. С каждым поворотом несколько песчинок продвигаются по наклоненному горлышку, пока одна из них не выпадает наружу. Обычно это происходит один раз в 10 секунд.

Тридцать тысяч выпавших песчинок образуют горку в 2,5 см высотой, которая своим основанием заполняет всю площадь пластмассового диска диаметром в 4 см. И вот наступает критический момент. Как только падает еще одна песчинка, она сбивает с вершины другую, та — третью... Начинается микролавина. Часть песка просыпается с диска на поддон и... В общем-то ничего особого не происходит. В этот момент останавливается микромоторчик, поскольку его выключает сигнал компьютера, получившего информацию от электронных весов, на платформе которых покоится диск. Когда микролавина прекращает свое течение, компьютер фиксирует вес оставшегося на платформе песка и вновь включает моторчик. Горка снова начинает расти. И так до следующей лавины...

Нет, физик Гленн Хелд, скон

струировавший это замысловатое устройство, вовсе не собирался модернизировать песочные часы. Более того, сами свойства песка его мало интересуют — хотя и пришлось его тщательно промыть, а потом прокалить, чтобы песчинки не слипались в носике колбы. Исследователь на основании своей «песочной модели» пытается подтвердить справедливость теории, согласно которой образование и разрушение песчаных горок подчиняются тем же законам статистики, что и разливы рек, землетрясения и даже колебания цен и спроса товаров на фондовой бирже.

Четверть века назад такую идею высказал работавший здесь же, в «IBM», математик Бенуа Мандель-брот. Он попытался проанализировать статистику ежегодных разливов Нила, за которыми египтяне наблюдают тысячелетиями. На первый взгляд график, построенный по данным наблюдений, никаких особых тенденций не обнаруживал: в некоторые годы вода в Ниле поднимается выше среднего уровня, чаще же колеблется где-то возле средней отметки. Ну и что из того?

Когда Мандельброт внимательно проанализировал эту статистику, то обнаружил, что, независимо от временного интервала — 4000, 400 или 40 лет,— картина оказывалась практически одинаковой, состоящей из серии похожих друг на друга отклонений. Причем любая часть диаграммы, как бы мала она ни была, являлась своеобразным миниатюрным отображением более крупной части.

14