VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

Гидрология

Наводнение в Санкт-Петербурге

В ночь с 29 на 30 ноября 1999 г. в Санкт-Петербурге произошло очередное наводнение. В 4 ч 35 мин пополуночи водный пост “Горный институт” зафиксировал максимум: 262 см над нулем Кронштадтского футштока (наводнением считается подъем воды выше 160 см, причем уровень 161—210 см относится к опасным, 211—299 см — к особо опасным, 300 см и более — к катастрофическим). Отметим, что впервые с 1986 г. максимальный уровень наводнения в Санкт-Петербурге превысил отметку 260 см.

В истории Петербурга это наводнение оказалось 290-м по счету, а по высоте поднятия уровня воды — одинаковым с наводнением 9 (20) сентября 1706 г., разделив с ним 11—12 места “по ранжиру” [Померанец К.С. О статистике наводнений в Петербурге // Метеорология и гидрология. 1999. №8. С.105—110]. Максимум того подъема воды был определен только в конце XIX в. нивелированием отметки, указанной Петром I в письме А.Д.Меншикову: “…у меня в хоромах было сверху пола 21 дюйм” [ Рыкачев М.А. О высоте наводнения 9 (20) сентября 1706 года по измерениям Петра Великого // Изв. АН. 1898. Сер.5. Т.9. №4. С.47—49].

Нынешнее наводнение вызвал глубокий циклон, прошедший 29—30 ноября от Дании почти по оси Балтики на юг Финляндии и в Карелию. Такая траектория наиболее опасна, поскольку создает условия для возникновения и развития уединенной длинной волны в Балтийском море и Финском заливе, а также штормовых юго-западных и западных ветров над этой акваторией. Приземное атмосферное давление в центре циклона составляло 980—985 миллибар. В передней части циклона давление быстро падало, а в тыловой — столь же быстро росло. Метеорологические станции на побережье Балтики и Финского залива отмечали юго-западные и западные ветры (20—25 м/с с порывами до 30—32 м/с). Циклон перемещался со скоростью 60—90 км/ч, близкой к скорости длинной волны c = Цgh (g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения, h — средняя глубина в Балтийском море и Финском заливе (соответственно 56 и 37 м). Примерно такие же значения скорости длинной волны получаются по измерениям максимумов подъема воды в Таллинне (62 см в 21 ч 29 ноября; 350 км от устья Невы) и Нарве-Йыэсуу (130 см в 3 ч 30 ноября; 120 км восточнее Таллинна). К сожалению, этими данными ограничивалась информация об уровне моря, поступавшая со станций Прибалтийских государств.

Близость скоростей циклона и длинной волны означает, что на акватории бассейна создаются резонансные условия, способствующие увеличению высоты штормового нагона.

Особенности наводнения 30 ноября 1999 г. весьма близки той схеме, которая установлена во многих исследованиях механизма петербургских наводнений [ Померанец К.С. Наводнения в устье Невы // Природа. 1993. №10. С.9—19]. К ним относятся: траектория циклона, скорость, близкая к скорости длинной волны, согласованность колебаний уровня воды в Петербурге с изменениями атмосферного давления и вектора ветра. Синоптики регионального гидрометцентра использовали все эти особенности при составлении прогноза опасного гидрометеорологического явления.

Колебания уровня воды
(а) в Санкт-Петербурге 29.XI—1.XII 1999 г.;
б — атмосферное давление,
в — скорость и направление ветра (короткое перо — 5 м/с, длинное — 10 м/с).

Данные измерений представлены в метеорологические сроки — через каждые 3 ч в течение штормовых суток, 29—30 ноября

Первые сообщения об угрозе наводнения были переданы по радио и телевидению за 6 — 8 ч до максимума подъема воды. Такая заблаговременность позволила принять решение о чрезвычайной ситуации и выполнить самые необходимые действия по защите от стихийного бедствия. Тем не менее последствия наводнения и штормовых, а местами и ураганных, ветров оказались достаточно серьезными. Нарушились обычные условия жизни города. Были подтоплены низко расположенные районы Петербурга. Несколько часов не действовали четыре станции метро. Отключили один из блоков Ленинградской АЭС (почти в ста километрах к западу от города). Было повалено около 2 тыс. деревьев. По разным сведениям, ущерб составил от 20 до 100 млн руб. Недостроенный комплекс сооружений защиты Петербурга не создает никаких препятствий для наводнений. Более того, он становится одним из самых уязвимых и убыточных объектов.

В декабре 1999 г. в Санкт-Петербурге сохранялись погодные условия, чреватые опасными подъемами воды. Однако критическая отметка 160 см не была превзойдена.

Астрономия

Второй “глаз” Очень большого телескопа

Без качественной светоприемной аппаратуры телескоп — ничто, даже такой великолепный, как Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории на горе Сьерро-Параналь в Чили. Поэтому четыре восьмиметровых “глаза” этого гиганта будут снабжены самой изощренной техникой для регистрации и анализа излучения астрономических объектов.

О прошедших осенью 1998 г. приемных испытаниях штатного спектрального прибора на первом “глазу” VLT — телескопе Анту (что значит “Солнце” на языке мапуче — народа, живущего на юге Чили [Подробнее см.: Сурдин В.Г. Крестины восьмиметровых телескопов // Природа. 2000. №1. С.62—63]), уже сообщалось [Он же. Первые спектры, полученные Очень большим телескопом // Природа. 1999. №2. С.70—71]. Его спектральный комплекс FORS (Focal Reducer and Spectrograph) содержит большой набор оптических элементов для всестороннего анализа света. Полученные им изображения галактик и газовых туманностей оставляют очень сильное впечатление.

В конце октября 1999 г. двойник этого прибора был смонтирован [ESO Press Release 17/99, 17 November 1999] на втором “глазу” VLT — телескопе Кьюен (Луна). Впрочем, FORS2 в некоторых деталях дополняет своего старшего собрата: он может не только получать монохроматические и цветные изображения объектов, но и производить сверхбыстрое измерение их яркости с временны€м разрешением в 25 нс. К тому же в его конструкцию введен мультизрачковый спектрограф, способный одновременно получать спектры около 70 звезд или галактик, заранее выбранных в поле зрения телескопа. Такая возможность существенно повышает научную эффективность телескопа.

В первые же несколько ночей инженерной проверки и настройки прибора FORS2 с его помощью было получено множество уникальных изображений. Например — помещенная на обложке журнала фотография Крабовидной туманности, удаленной от Солнца на 6000 световых лет. Снимок впервые демонстрирует астрономам весьма тонкие детали стремительно разлетающегося остатка взрыва сверхновой звезды, который наблюдался китайскими звездочетами в 1054 г. Современному астрофизику изображение туманности рассказывает о динамике оболочки сверхновой и о влиянии на этот газовый комплекс пульсара — молодой нейтронной звезды, оставшейся на месте взрыва.

Пульсар вращается вокруг оси с частотой 30 об/с. Он излучает практически во всех диапазонах электромагнитных волн, в том числе и в оптическом. Поэтому его видно на фото: в самом центре туманности, нижняя правая из двух близких звездочек (указана стрелкой). “Разглядывая” отдельно этот пульсар, новый телескоп продемонстрировал и свои способности в быстрой фотометрии: короткие вспышки нейтронной звезды не только по отдельности зафиксированы, но и прописана их тонкая временнАя структура. Это поможет в исследовании механизма излучения пульсара.

Цветное изображение Крабовидной туманности — результат синтеза трех снимков, сделанных через красный (длина волны центра диапазона 673 нм, ширина 6 нм), зеленый (657 нм, 150 нм) и голубой (429 нм, 88 нм) светофильтры. Каждая экспозиция длилась 5 мин; в качестве приемника использовалась ПЗС-матрица 2048ґ2048 пикселей (размер поля 6.8ўґ6.8ў) при качестве изображения 0.65ўў. Красным цветом в основном светится водород из состава вещества, выброшенного при взрыве сверхновой. Именно это вещество образует тонкую волокнистую структуру туманности. А более ровное голубое сияние порождают энергичные (релятивистские) электроны, движущиеся в магнитном поле.

Возможно, биологу это изображение напомнит живую клетку с ее цитоскелетом, математику — фрактал, а химику — какой-нибудь фуллерен. Но, независимо от специальности, каждый естествоиспытатель при взгляде на фотографию чувствует эстетическое наслаждение и гордость за возрастающую силу науки. Разве не так?

P.S. К сожалению, в электронном макете журнала приведенного изображения Крабовидной туманности не было (типографские тонкости!), но мы постараемся вскоре его получить - V.V.

Космические исследования

Космические планы Западной Европы

Программный комитет Европейского космического агентства (ЕКА) утвердил планы запуска в 2007 г. двух новых искусственных спутников Земли. Один из них — “Планк” — будет нести приемники-анализаторы низкочастотных излучений (Low Frequency Instrument — LFI) и высокочастотных (High Frequency Instrument — HFI); вместе они охватят диапазон частот между 30 и 857 ГГц. Главным объектом изучения станет космическая фоновая радиация.

Другой искусственный спутник — “FIRST” (“Far Infrared Space Telescope”) — предполагается использовать для исследования инфракрасного излучения. Чувстительность этого космического телескопа превышает все работавшие до сих пор аналоги (диаметр его главного зеркала 3.5 м). Наблюдения будут вестись в диапазоне длин волн, в котором до сих пор исследования не проводились — между 80 и 670 мкм. Орбиты обоих спутников должны проходить в 1.5 млн км от Земли.

“FIRST” способен наблюдать низкотемпературные объекты и тела, окутанные космической пылью, в том числе планетные системы и молодые галактики. На борту аппарата разместятся две спектрометрические камеры и специальный спектрометр с высокой разрешающей способностью. Приборы будут охлаждаться жидким гелием (Т около 2К ).

Запуска этих спутников с нетерпением ожидают астрофизики, астрономы и специалисты по космологии.

Astronomy and Geophysics. 1999. V.40. №4. P.32 (Великобритания).

Астрономия

Кубоиды действительно существуют?

Астрономам хорошо известно, что протяженные небесные объекты часто имеют округлые формы. Например, среди звездных скоплений, туманностей, галактик немало почти сферических или эллипсоидальных. Такой характер распределения материи в космических системах находит подтверждение в современных теориях, которые неплохо описывают все этапы звездной эволюции. Однако в основе всех моделей лежат определенные гипотезы, в частности и космологического характера. Поскольку теоретики как прошлого, так и ныне здравствующие не раз убеждали нас в способности объяснить все наблюдательные явления (даже те, что впоследствии оказывались ошибочными), нет серьезных оснований для уверенности, что многообразие форм небесных систем ограничивается набором лишь округлых объектов.

Предположения о существовании звездных систем, далеких по форме от указанных, делались и раньше. Еще в 1974 г. Д.Карсдем (D.Carsdem) попытался проанализировать возможные свойства звездных скоплений в виде кубоидов [Carsdem D.D. // The Observatory. 1974. V.94. №1000. P.5p—9p]. С тех пор в литературе они так и называются — кубоиды Карсдема. К сожалению, предпринятые тогда не слишком настойчивые поиски таких объектов успехом не увенчались, хотя и не остались незамеченными астрономической общественностью [Холопов П.Н. Звездные скопления. М., 1981. С.344]. А ведь будь они обнаружены, многие теоретические концепции пришлось бы значительно пересмотреть.

В самом деле, в нашей Галактике шаровые звездные скопления — самые старые объекты. Вполне возможно, что кубоидные системы еще старше. Если это так, возникают серьезные проблемы, прежде всего в космологии. Кроме того, придется разбираться с происхождением таких систем. По аналогии с образованием звезд из облаков межзвездного газа можно предположить, что и кубоидные скопления формируются из кубоидных же туманностей. В таком случае обнаружение обеих групп объектов послужило бы косвенным подтверждением гипотезы кубоидно-фрактальной Вселенной. Выявленные свойства этих объектов определенно стимулировали бы теоретические исследования, поскольку на сегодня отсутствует какая-либо модель, объясняющая происхождение кубоидных газовых облаков. Существующие же модели звездной динамики не в силах объяснить, как кубоидная звездная система удерживает свою форму в течение длительных интервалов времени.

Обращалось внимание на возможную характерную особенность кубоидов: их линейные размеры должны быть приблизительно одинаковыми. Такое свойство дало бы в руки новый масштаб космических расстояний. В частности, кубоиды, обнаруженные в ближайших галактиках, позволят независимо калибровать постоянную Хаббла, а значит, и уточнить хаббловский возраст Вселенной. Наконец, как и пара: шаровые скопления и почти сферические галактики, вероятна кубоидная пара: кубоидное скопление и кубоидная галактика. Если астрономы смогут увязать некоторые наблюдаемые свойства этих объектов с их размерами, они получат мощный инструмент для проверки космологических моделей. В частности, если кубоиды будут найдены среди наиболее ярких галактик, они позволят проверить закон Хаббла на расстояниях, сравнимых с возрастом Вселенной!

Поиск кубоидных звездных скоплений не прекращался почти 30 лет, и вот астрономам улыбнулась удача. При испытаниях нового телескопа, установленного на вершине вулкана Этна, группе ученых под руководством проф. Я. Мазилла (Yа.Masilla) удалось, впервые в истории астрономии, зафиксировать на фотопластинке изображение, без сомнения, кубоидного звездного скопления. Объект назван “Мазилла-1”; его горизонтальные координаты: азимут 180°, высота –15°. Оказалось, его можно видеть в созвездии Вислоуха круглый год! Специалистов особенно вдохновляет то, что новый телескоп, обладающий столь замечательными возможностями, построен руками студентов всего за месяц. Причем главное его зеркало (10x12 м²) собрали из 20 бытовых плоских (!) зеркал, купленных на распродаже в соседнем мебельном магазине…

Сейчас в планах астрономов с Этны поиск кубоидных галактик, а также исследование их структуры. Они рассчитывают получить совсем не тривиальные результаты, и автор заметки не склонен подвергать эту уверенность сомнению, поскольку в руках у них мощный математический метод, основанный на использовании кубических полиномов Мазиллы.

Химия атмосферы. Экология

Ультрафиолетовое излучение и состояние озоносферы

Прошло 15 лет с тех пор, как над Антарктикой была открыта озонная дыра. Установлено, что содержание озона падает в результате химических реакций, возбуждаемых в стратосфере загрязняющими агентами. Дальнейшие исследования позволили предположить, что снижение плотности озоносферы приводит к росту интенсивности солнечной радиации, достигающей поверхности планеты.

Однако точное установление такой связи затрудняется рядом преходящих локальных и региональных факторов. Так, переменчивая облачность, снежный покров, взвешенный в атмосфере вулканический пепел, различный уровень загрязненности воздушного пространства — все это способно “фильтровать” и отражать ультрафиолетовые лучи, искажая результаты измерений. Примером может служить опубликованная в 1993 г. работа Дж.Керра и Т.Мак-Элроя (J.Kerr, T.McElroy), утверждавших, что за предыдущие четыре года уровень УФ-излучения в диапазоне длин волн (290—315 нм) повышался в районе Торонто более чем на 5% в год. Этот темп соответствовал динамике снижения плотности здешней озоносферы. Оппоненты, однако, подчеркивали, что хронологический ряд этих наблюдений и их локальность не позволяют делать столь многозначительный вывод.

Теперь исследования Керра и Мак-Элроя получили весьма серьезное подтверждение в работе химиков атмосферы Р.Мак-Кензи, Б.Коннора и Г.Бодекера (R.McKenzie, B.Connor, G.Bodeker). Проведенные ими в течение 10 лет наблюдения в районе Южного острова Новой Зеландии (45°ю.ш.) отчетливо показали возрастание потока ультрафиолета, идущее одновременно с падением плотности озоносферы. Летом 1998—1999 гг. в Южном полушарии максимальные значения потока УФ-излучения были примерно на 12% большими, чем в такой же период начала десятилетия. Измерения проводились с помощью спектрорадиометров и другого наземного оборудования в сельской местности, где воздушное пространство практически не загрязнено, а количество облачных дней в течение года невелико. Наблюдательные данные оказались близки к прогнозируемым: истощение озоносферы должно было привести здесь в 1999 г. к повышению потока ультрафиолета на 15%. В то же время другая часть УФ-излучения (315—400 нм), которая не задерживается озонным слоем, оставалась практически неизменной. Таким образом, гипотеза о связи между плотностью озоносферы и интенсивностью достигающего Земли потока ультрафиолета получила окончательное подтверждение.

Этот вывод имеет не только теоретическое значение. Ознакомленный с работой метеоролог Дж.Миллер (J.Miller) указывает: поток УФ-излучения над Новой Зеландией, уровень которого на 20% выше, чем в районе Торонто, существенно увеличивает вероятность заболевания раком кожи, катарактой и, вероятно, нарушает иммунную систему организма. По мнению канадского эколога Д.Лина (D.Lean), такое излучение приводит к гибели существенной доли водорослей и бактерий.

Согласно международному Монреальскому протоколу 1987 г., поступление в атмосферу антропогенных веществ, разрушающих озон, должно уменьшаться, однако реально это может сказаться на состоянии озоносферы лишь через несколько десятилетий, когда хлор и бром в значительной части будут “вымыты” из атмосферы осадками.

Science. 1999. V.285. №5434. P.1647, 1709 (США).

Физика и химия атмосферы

Стратосфера реагирует на солнечные пятна

О влиянии на земную жизнь солнечных пятен и связанных с ними солнечных вспышек написано немало. Делались попытки установить, какова реакция на динамику Солнца климата, биосистем, здоровья и поведения людей и даже цен на бирже. Все это — пока только спекуляции, не подтверждаемые убедительными данными. И только одна из гипотез имеет под собой инструментальную базу: в динамике земной стратосферы прослеживаются корреляции с изменениями солнечной активности на протяжении четырех 11-летних циклов.

Действительно, в каждый максимум появления пятен атмосферное давление на высоте 25 км над Землей, в поясе над средними широтами, растет, а над Северным полюсом падает. Однако энергия, выделяемая Солнцем в период максимального числа пятен, настолько мало отличается от ее величины в остальное время, что оставалось непонятным, каким образом это может столь существенно влиять на стратосферу.

Ответ предлагают американские специалисты Д.Шинделл, Н.Балачандран, Дж.Лин и П.Лонэрган (D.Shindell, N.Balachandran, J.Lean, P.Lonergan): по их мнению, ключевая роль в этом эффекте принадлежит озоносфере.

Включив в компьютерную модель стратосферы поглощение ультрафиолетового излучения Солнца озоном, они обнаружили отчетливую реакцию атмосферного давления на высотах около 25 км на изменения потока радиации. В то же время температурные вариации в приземном слое высоких широт Северного полушария оказались незначительными (всего лишь несколько десятых долей градуса).

Хотя ранее уже делались попытки связать термобарические характеристики стратосферы с поглощением УФ-излучения Солнца озоном, никому из предшественников не удалось просчитать этот эффект на моделях.

Шинделл с коллегами рассмотрели химическую кинетику в условиях поступающего ультрафиолета и показали, что рост потока УФ-излучения всего на 1% достаточен для возникновения столь характерного пояса высокого атмосферного давления над средними широтами, окружающего пояс низкого — в Арктике. Это явление прослеживается и в так называемой Арктической осцилляции.

Автор ряда моделей климата, известный специалист в данной области Дж.Д.Мальман (J.D.Mahlman) оценил новый подход в общем положительно; того же мнения климатолог М.Геллер (M.Geller). Нашлись и оппоненты: теоретик Л.Полвани (L.Polvani) вообще сомневается в том, что крайне разреженный слой стратосферы в силах заметно влиять на массивную и турбулентную нижнюю атмосферу (тропосферу). Существование связи этих процессов с солнечной активностью, по его мнению, еще предстоит доказать. Дискуссия продолжается.

Science. 1999. V.284. №5412. P.234, 305 (США).

Физика

Несохранение четности времени

Недавно в одной из закрытых лабораторий ФАПСИ (Федерального агентства правительственной связи и информации) было обнаружено новое релятивистское явление — несохранение четности времени. Оно начинает сказываться при синхронизации разнесенных часов в протяженных информационных системах.

В результате исследования выяснилось, что продолжительность четного (нулевого) бита несколько больше длительности нечетного (единичного), причем малая величина их разности пропорциональна линейному размеру системы и числу синхронизируемых часов.

Интересно, что эти выводы подтверждаются наблюдениями за ходом объединенных в одну систему электрических часов самого протяженного в мире Московского метрополитена (261.3 км, 161 станция): при их высокой средней точности четные секунды на всех часах оказываются примерно на 140 мс длиннее нечетных, что легко заметить даже невооруженным глазом.

По-видимому, обнаруженный эффект привлечет внимание и теоретиков, которым теперь уже придется поразмыслить, сохраняется ли комбинированная четность (с одновременной инверсией времени), и практиков: неоднородность синхронизации может оказывать существенное влияние на устойчивость информационных сетей.

Бионика

Пчелы окажут помощь… саперам?

Сотрудники американской лаборатории Pacific Northwest изучают возможность использования пчел для определения местоположения мин, неразорвавшихся снарядов и бомб. На столь необычное их использование в военной области ученых натолкнули способность пчел собирать на теле пылевые частицы и возможности современной микроэлектроники.

На спине пчелы монтируется миниатюрный радиомаяк с детектором пороховой пыли и взрывчатых веществ (ВВ). В поисках пыльцы и нектара пчелы летают и ползают по растительному покрову, при этом их маршруты фиксируются. Информация о наличии или отсутствии ВВ на теле пчелы телеметрически считывается с детектора по возвращении ее в улей. Если присутствие частиц подтверждается, анализ совершенных маршрутов (то, что летчики называют разбором полетов) способен с высокой точностью указать опасную зону и место нахождения мины или снаряда. Таким образом, пчелиный “спецназ”, того не ведая, поможет спасти много жизней.

Terre sauvage. 1999. №141. P.22 (Франция).

Ботаника

Орхидеи обманывают пчел

Давно известно, что цветки орхидей бывают похожи на самок насекомых определенного вида и привлекают самцов именно в тот период, когда самок нет или их мало; таким образом самцы этого вида становятся единственными опылителями растения. Теперь международная группа ученых из Австрии, Швеции и Германии [Schiestl F.P. et al. // Nature. 1999. V.399. №6735. P.421—422] установила, что цветки орхидеи рода Ophrys (O.sphegodes) не только похожи по форме и окраске на половозрелых самок одиночной пчелы Andrena nigroaenea, но и выделяют те же самые пахучие компоненты. Таким образом, цветки и химически мимикрируют под самок пчелы. Самцы прилетают к цветкам, пытаются с ними копулировать и в результате такого псевдоспаривания опыляют их.

У половозрелых самок A.nigroaenea исследователи определили 15 компонентов запаха, которые участвуют в привлечении самца. Как оказалось, экстракты из цветков орхидеи имеют все эти компоненты (за исключением одного), причем в сходных пропорциях. А смесь искусственно синтезированных веществ в таких же пропорциях обладает даже большей привлекательностью для самцов, чем экстракты из цветков или “манекен” самки, лишенный запаха.

Ранее было показано, что некоторые алифатические спирты и терпены, хотя и привлекают самцов, но попыток спаривания не вызывают. Только букет запаха может окончательно обмануть насекомых. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на происхождение подобного явления. Углево< доро ?>ды, участвующие в формировании поверхностного воска кутикулы растений, исходно служат для защиты от высыхания. В ходе эволюции эти углево< доро ?>ды приобрели у O.sphegodes дополнительную функцию — привлечения насекомых. По-видимому, предок Ophrys в результате случайной мутации стал синтезировать вещество, входящее в состав полового феромона насекомого-опылителя, что и привело к соответствующей форме опыления самцами. Естественный отбор способствовал распространению растений, цветки которых выделяют запах, чрезвычайно похожий на половой феромон специфического насекомого-опылителя. Благодаря химической мимикрии сократился и спектр, и количество пахучих веществ, выделяемых растениями для привлечения опылителей: насекомые реагируют на незначительное количество летучих веществ. Это очень экономный и эффективный способ опыления.

Этология

Какого самца выбирает самка краба-скрипача?

Маленькие крабы-скрипачи рода Uca в великом множестве населяют устья рек и приливо-отливные отмели на берегах всех тропических и субтропических морей [Несис К.Н. Как крабы-скрипачи отличают врага от своего // Природа. 1998. №9. С.69—70]. Активны они во время отлива. У самок клешни одинаковы, у самцов же одна маленькая, а другая громадная. Большими клешнями самцы машут вверх-вниз, как скрипач смычком, — заманивают самку. Понравится самке самец — она последует к нему в норку. Если и нора понравится — происходит спаривание. Заманить самку нелегко, для этого нужно убедить ее: я — самый лучший самец.

Исследователи [Backwell P.R.Y., Jennions M.D., Passmore N.I., Christy J.H. // Nature. 1998. V.391. №6662. P.31—32] наблюдали за крабами U.annulipes в мангровом заповеднике близ порта Дурбан (ЮАР), на участке илистой отмели площадью 60x40 м². Засняв их поведение на видеокамеру, ученые проанализировали видеозаписи по кадрам. Как выяснилось, несколько самцов заманивают самку синхронным размахиванием клешней. Такая групповая синхронизация сигналов самцов, пытающихся обратить на себя внимание самки, хорошо известна у светляков, сверчков, лягушек. Однако, в отличие от синхронной световой или звуковой сигнализации этих животных, использование изобразительной информации до сих пор известно не было.

Слева: манящие движения самца краба Uca annulipes.

Вверху: самка краба Uca: приближается к норе; закрывает нору пробкой; сидит в норе боком.

Вот как крабы это делают. Готовую к размножению самку тесно окружает группа из двух—шести самцов, которые начинают махать клешнями. Каждый самец выбрасывает крупную клешню перед собой параллельно поверхности грунта, отводит клешню в сторону, поднимает ее вертикально вверх и резко опускает вниз, в исходную позицию. И так все вместе, в унисон, с очень небольшим разбросом. Машут они только самке и только если она рядом, менее чем в 10 см. Насмотревшись на претендентов, самка вдруг выбирает какого-то одного самца и ныряет в его нору. Но как и кого она выбирает?

По-видимому, самка склонна избрать того, кто начинает махать первым, “ведет за собой хор”. Словом, лидера. Но как в театре или концерте люди при продолжительных аплодисментах сначала хлопают вразнобой, а потом хлопки как бы сами собой синхронизуются в ритмичные удары, так и у крабов-скрипачей желание каждого стать лидером и заполучить самку вскоре приводит к синхронизации взмахов клешней. Казалось бы, сделать выбор самке невозможно. Однако внимательный анализ видеокадров показал, что не все крабы размахивают клешнями строго одинаково [Backwell P.R.Y., Jennions M.D., Christy J.H., Passmore N.I. // Ethology. 1999. V.105. №5. P.415—421]. Продолжительность маха вверх у всех сходна, но некоторые самцы чуть раньше соседей завершают мах вниз и сразу начинают новый мах вверх.

Иными словами, хотя перекрывающиеся взмахи клешней у всех самцов-конкурентов синхронны, один из группы машет немножко быстрее других и нередко успевает вставить дополнительный, не перекрывающийся (асинхронный) взмах между синхронными “хлопками” соседей, что, конечно, хорошо видно самке. Чемпиона-быстромаха самка и вознаграждает своим визитом. Но оставаться ли ей в норе или немедленно выскочить наружу — это зависит от качества норы. В шалаше, конечно, рай, но хорошая квартира…

Этология

Рыбы-чистильщики и их клиенты

Среди всего разнообразия межвидовых взаимодействий в природе одно из самых интересных — отношения между рыбами-чистильщиками и их “клиентами”. Известно, что первые питаются паразитами на теле вторых. Но насколько эти взаимоотношения представляют собой истинный симбиоз, действительно ли они приносят пользу обоим? Существует точка зрения, что чистильщики — поведенческие паразиты, кормящиеся за счет других видов, и их деятельность не приносит пользы клиентам.

Австралийская исследовательница А.Гаттер (A.Gutter) поставила задачу объективно оценить характер этих взаимоотношений. Она сравнивала количество паразитических червей на коже рыб Hemigymnus melapterus в присутствии и в отсутствие рыб-чистильщиков Labroides dimidiatus. Измерения проводились в шести вольерах, размещенных на коралловых рифах, в районе Большого Барьерного рифа, причем из некоторых вольеров L.dimidiatus удаляли. Оказалось, что в присутствии L.dimidiatus количество паразитов на коже H.melapterus было меньше почти в четыре раза.

Рыбы-чистильщики питаются паразитическими червями только в течение светового дня, а паразитические черви нападают на рыб как днем, так и ночью. Гаттер обнаружила, что в присутствии L.dimidiatus к концу дня количество паразитов на коже H.melapterus снижается. В тех вольерах, где L.dimidiatus отсутствовали, количество паразитов в течение дня не менялось. Таким образом, исследовательница показала, что данное поведение является истинно симбиотическим и полезно для обоих видов.

Nature. 1999. V.398. №6729. P.672—673 (Великобритания).

Охрана природы

Квакши и хамелеоны под охраной

Нередко программы по сохранению тех или иных исчезающих видов носят декларативный характер и ограничиваются принятием лишь стратегических решений: включением этих видов в списки охраняемых, объявлением особого статуса территорий их обитания и т.п. При этом реальных шагов по изменению условий существования не предпринимается. Поэтому особенно отрадно узнавать о конкретных и эффективных мерах по спасению видов и популяций или существенному улучшению их состояния [LOBF-Mitteilungen. 1998. Bd.23. №3. S.90—94].

Немецкие натуралисты Д.Икемейер и К.Козанетцки (D.Ikemeyer, Ch.Kosanetzky) провели в одном из округов Вестфалии довольно рутинное для Германии обследование популяции одного из видов лягушки. Поздними весенними вечерами они регистрировали поющих брачные песни самцов обыкновенной квакши (Hyla arborea) и со всей скрупулезностью определили: в этом округе квакши размножаются в 28 мелких водоемах, общее количество участвующих в размножении самцов превышает 400, а их хоры в отдельных водоемах насчитывают от 5 до 50 участников. В общем, казалось бы, ничего особенного, но…

Во-первых, как уже неоднократно отмечалось, обыкновенная квакша — один из наиболее уязвимых в Европе и быстро исчезающих видов земноводных. Эта миниатюрная лягушка с огромными глазами и забавными лапками, каждый пальчик которых снабжен круглым диском для прикрепления к травинкам и листьям, оказалась совершенно не готовой к жизни в стремительно меняющейся под воздействием человека среде. Однако в Вестфалии, у северо-западной границы ареала, ее численность, по данным Икемейера и Козанетцки, вовсе не сокращается, более того, увеличивается количество мест, ею заселенных. Во-вторых, эти оптимистичные результаты прямо связаны с осуществлением локальной программы защиты влажных угодий, в рамках которой на площади в 3400 га было создано более 200 (!) искусственных болотец, постоянных луж, прудов. Кроме того, в надлежащее состояние были приведены многие из еще сохранившихся природных водоемов.

В другом конце света, в ЮАР, тучи сгустились над хамелеонами Bradypodion pumilum. Виноградники вообще излюбленное место концентрации пресмыкающихся, а если учесть, что в ЮАР природные места обитания животных повсюду заменяются сельхозугодиями, понятно, почему эти ящерицы сконцентрировались именно в виноградниках. Но современная агротехника не оставляет хамелеонам шансов на выживание: постоянные обработки пестицидами убивают их так же, как и насекомых-вредителей, а агрегаты для механической уборки винограда собирают этих медлительных, полагающихся лишь на камуфлирующую окраску ящериц вместе с сочными гроздями и, как правило, уничтожают. К тому же аборигены наделяют хамелеонов негативными мистическими качествами и сильно недолюбливают. Однако крупный винодел Г.Йордан решил сохранить хамелеонов, разумно рассудив, что они истребляют членистоногих вредителей. На его виноградниках урожай собирают вручную, а пестициды используют только после опадения листьев, когда хорошо видно, где находятся ящерицы. Хамелеоны на его плантациях стали достопримечательностью, на которую специально приезжают посмотреть. Но и это не все. В ЮАР есть специальное “хамелеоновое общество”, которое организовало сбор этих ящериц на виноградниках и переселение их на специально выделенные участки национальных парков.

Экология

Под свалками задерживается углерод

Рассчитывая уровень накопления парниковых газов в атмосфере, авторы включают и тот метан, который выделяется органическими веществами при их гниении на свалках. Однако недавние работы Дж.Майкалес и К.Скога (J.Micales, K.Skog) говорят о том, что бо€льшая часть углерода, содержащегося в древесине на свалках, гниению не подвергается.

По результатам исследований, около 70% углерода, содержащегося в бумаге, и более 97% — в дереве, остаются на длительный срок “запертыми” под слоем почвы, накопившейся поверх отбросов. На всех свалках США суммарно откладывается до 23 млн т углерода в год. Это соответствует лишь примерно 2% того количества, которое ежегодно выбрасывают в атмосферу тепловые электростанции страны, работающие на ископаемых видах топлива.

Учитывая это, власти США намерены включать в статистику данных о “поглотителях” CO₂ не только леса, но и официально зарегистрированные свалки. Тем самым появится несколько улучшенная картина соблюдения страной протоколов международной конференции в Киото (Япония), предписавших США к 2010 г. снизить выброс этого газа на 7%. Такое намерение было высказано на совещании Межправительственного комитета по изменениям климата при ООН, состоявшемся в Женеве в январе 1999 г. Против него выступил глава базирующейся в Лондоне организации “Друзья Земли” Э.Джунипер (A.Juniper), указавший, что это решение только снизит эффективность мер, поощряющих использование вторичных лесоматериалов и бумаги.

International Biodeterioration and Biodegradation. 1999. V.39. P.145 (США).

Вулканология

Гватемала живет на вулкане

Гватемала расположена в той части Центральной Америки, которая издавна известна почти постоянной сейсмической и вулканической активностью. К наиболее частым возмутителям покоя относится вулкан, расположенный всего в 25 км от столицы страны Гватемала-Сити. Это — Пакая (2552 м над ур.м.).

Один из последних этапов его активности был отмечен в 1987 г. Со стороны горы послышались сильные взрывы, и пепел засыпал улицы окрестных деревень — 600 жителей пришлось временно эвакуировать. Взрыв уничтожил верхнюю часть старого вулканического конуса Мак-Конни и углубил кратер, но непрерывные выбросы постепенно восстановили его заново. Слегка “передохнув”, вулкан летом 1998 г. вновь активизировался и разрушил западную стенку кратера. Ее обломки обрушились вниз лавиной, а из прорыва вырвалось облако раскаленных газов. Каменный поток снес антенну местной радиостанции и повредил дома в 2 км от свежей расселины. Последовавший взрыв поднял столб пепла на высоту более 4 км. Раскаленные бомбы подожгли лес на склонах соседней горы Сьерро-Гранде, шлак сильно повредил растительность и посевы. В поселке, расположенном в 3 км от кратера, изверженным материалом ранены двое.

Мощный пеплопад (его объем оценивается примерно в 2.3·10⁶ м³) заставил закрыть международный аэропорт столицы. Площадь, засыпанная пеплом, составила 800 км². Объем излившейся за короткое время лавы достиг 6.3·10⁵ м³. Вслед за этим извержением пришло недолгое затишье. Однако сразу после наступления нового, 1999 г. вулкан опять оживился. 2 января он оповестил об этом серией слабых взрывов, число которых уже через несколько дней достигало 400 в сутки, а за 21 января было отмечено 550 взрывов.

Гватемальские специалисты вместе с сотрудниками из Смитсоновского института (Вашингтон) обнаружили на склонах две свежие расселины, из которых шел выброс серовато-коричневого пепла и слышались взрывы. Активен был и главный кратер. По сравнению с прошлым годом его конус заметно изменился: взрывы прорвали в юго-западной стенке крупную пробоину, которая постепенно расширилась до 80 м; вершина конуса стала как бы двуглавой, образовался глубокий овраг, протянувшийся вниз почти на 1 км. Над одним из поселков нависла угроза спуска лавы.

Всего за 17 ч лавовый поток из кальдеры, двигаясь по северо-западному склону, почти достиг подножия соседней горы Монтанас-лас-Гранадильяс. Высота столба пепла превысила 5 км, так что аэропорт Гватемала-Сити снова пришлось закрыть. На кромке кальдеры скопился метровый слой вулканических бомб. В застывающем потоке лавы в радиусе до 1 км от места извержения образовалось от падения бомб немало воронок диаметром 1 м (и даже одна — 5 м). Юго-западная кромка конуса обрушилась, вызвав лавину раскаленных обломков, продвинувшихся на 2 км; другой язык лавы вытянулся на 4 км. На склонах снова начались лесные пожары.

Изверженные материалы подняли конус Мак-Конни на десятки метров, так что теперь он стал выше соседней горы Сьерро-Гранде (2560 м над ур.м.), которая образовалась в давние времена при извержении того же вулкана Пакая.

С февраля 1999 г. его активность несколько умерилась.

Smithsonian Institution Bulletin of Global Volcanism Network. 1999.V. 24.№2.P.2 (США).

Геофизика

Асимметрия электропроводности мантии

В ходе международного геофизического эксперимента “MELT” (“Mantle Electromagnetic and Tomography”) было измерено распределение электропроводности мантии в области, которая лежит под южной частью Восточно-Тихоокеанского поднятия (около 17°ю.ш.) и отличается особенно высокой скоростью спрединга. Результаты эксперимента, проанализированные международной группой специалистов под руководством Р.Л.Эванса (R.L.Evans), показали, что оно в этом регионе имеет асимметричный характер. Более высокие значения электропроводности присущи районам, расположенным к западу от подводного Срединно-Тихоокеанского хребта; эти данные говорят о существовании небольшого количества (1—2%) слабо расплавленных пород, распределенных по широкой области, а в глубину — примерно до 150 км. Верхний

100-километровый слой мантии непосредственно к востоку от хребта имеет электропроводность, соответствующую структуре оливиновых пород; по-видимому, в составе мантии отсутствуют расплавленные и летучие компоненты.

Причиной подобной асимметрии может служить неравномерность скоростей спрединга и смещение в западном направлении оси подводного хребта.

Таким образом, процессы образования расплава и его поступления в мантию различаются под двумя плитами земной коры — Наска и Тихоокеанской, соприкасающимися как раз в этом регионе.

Science. 1999. V.286. №5440. P.752(США).

Сейсмология. Организация науки

Сейсмология в Интернете

В США развернул работу Объединенный исследовательский институт сейсмологии (Incorporated Research Institutions for Seismology — IRIS), в состав которого входит 91 учреждение. Все они занимаются изучением землетрясений и внутреннего строения Земли.

В сети Интернет институту принадлежит сайт www.iris.edu, содержащий информацию более чем по 2000 стран. Любой пользователь Интернета может ознакомиться с оперативной картиной сейсмических событий в мире, которая обновляется каждые полчаса.

На странице “Data Management System” можно получать свежую информацию от 1200 сейсмических станций, расположенных на всех материках. Данные могут быть как в “сыром”, так и в первично обработанном виде, отражать текущий момент или присутствовать в историческом аспекте. Доступны сейсмологические карты различных регионов Земли, а также изображенные средствами мультипликации схемы “поведения” разломов земной коры (механизмы скольжения, погружения, горизонтального перемещения отдельных плит и блоков).

Специальные страницы сайта посвящены наиболее мощным землетрясениям, в том числе недавно происшедшим в Турции, Мексике, Калифорнии, на Тайване. Помимо сейсмограмм пользователю предлагаются макросейсмические карты исторических землетрясений, а также ссылки на общедоступные источники с информацией о самом событии и его последствиях.

Science. 1999. V.286. №5445. P.1643 (США).

КОРОТКО

Летом ожидается увеличение числа лесных пожаров в Магаданской обл., потому что снега за зиму выпало всего 30 % от нормы вместо обычных двухсот

ВГТРК. “Вести”, 21.6.1999

* * *

Уникальную находку — иссохшую кожуру банана — обнаружили археологи при раскопках в исторической части Лондона (южнее Лондонского моста). Она находилась в мусорной яме, выкопанной еще во времена правления династии Тюдоров. Позднее ямой не пользовались и само место ничем не занимали. Возраст находки оценен в пять столетий, т.е. банан был съеден за королевским столом Генриха VIII. Поскольку плод этот экзотический и в Англию бананы стали привозить только в начале XIX в., историки и археологи задаются вопросом: какой мореплаватель мог доставить эту экзотику к королевскому столу?

Terre Sauvage. 1999. №143. P.18 (Франция).

* * *

Фирма “Christies”, торгующая предметами искусства и истории, выставила на продажу вещи, связанные с началом эры освоения космического пространства. Среди них — оранжевый нейлоновый комбинезон — один из девяти, в которых в 1960 г. тренировались советские космонавты, совершившие затем орбитальный полет на корабле “Восток-1”, по начальной цене “всего” 250 тыс. долл.; часть скафандра, который был на астронавте “Аполлона-15” Дж.Ирвине во время его выхода на Луну (90 тыс. долл.); куда дешевле, в 2.5 тыс. долл., оценена часть изоляции от иллюминатора командного отсека “Аполлона-14”, хотя на ней и оставил свой автограф астронавт Э.Митчелл; за 4 тыс. долл. можно приобрести страничку из полетного плана первого лунного корабля “Аполлон-11”.

Разумеется, в ходе самого аукциона цены подчас значительно возрастают.

Science. 1999. V.285. №5432. P.1351 (США).

РЕЦЕНЗИЯ

Лев Эммануилович Гуревич:
Воспоминания друзей, коллег и учеников.
Избранные труды

Под ред. В.И.Перель и Г.Г.Зегря.
С.-Петербург:
Институт ядерной физики им.Б.П.Константинова РАН,
1997. 352 с.

Л.Э. Гуревич - педагог и ученый

Р.Ю. Волковыский,
доктор педагогических наук
Военно-морской институт радиоэлектроники
Санкт-Петербург

Эта книга посвящена памяти профессора Льва Эммануиловича Гуревича (1904—1990) — одного из основателей современной физической кинетики. Тираж книги 500 экз., так что далеко не все читатели “Природы”, узнавшие из сообщения в №3 за 1999 г. о ее выходе, получили возможность с ней ознакомиться. Круг же потенциальных читателей достаточно широк, поскольку жизнь и труды выдающегося физика-теоретика, открывшего в 40-х годах знаменитый “эффект Гуревича” — увлечение электронов фононами, представляют несомненный интерес.

Рискну утверждать, что именно избранные труды Гуревича заинтересуют физика в этом издании. Из более чем 250 работ ученого в книге перепечатана 21. Публикация даже относительно небольшой части его научного наследия дает хорошее представление о характере деятельности и достижениях этого замечательного физика. Кроме того, в книге имеется почти полная библиография его трудов.

Первая часть — воспоминания — невелика по объему и вряд ли в полной мере представляет образ Льва Эммануиловича. О молодых годах Гуревича, о начале его деятельности в научной школе Я.И.Френкеля смог теперь рассказать только Л.А.Сена. Ушли из жизни раньше Л.Э.Гуревича его младшие товарищи — Я.Б.Зельдович, С.В.Измайлов, О.М.Тодес, М.В.Волькенштейн. Опубликованные воспоминания учеников Льва Эммануиловича неизбежно ограничены временными рамками работы с учителем и, как правило, касаются совместной с ним научной проблематики.

В сборнике не представлена деятельность Гуревича в Пединституте им.А.И.Герцена — ЛГПИ (ныне Российский государственный педагогический университет). Что касается обстоятельств его поступления на работу в этот институт, описанных в воспоминаниях А.Д.Чернина, то они не соответствуют действительности.

Гуревич заведовал кафедрой теоретической физики и астрономии ЛГПИ с 1945 по 1948 г. По свидетельству М.П.Чесноковой, окончившей институт в 1948 г., она студенткой участвовала в работе научного семинара под руководством Гуревича и надеялась на дальнейшее сотрудничество с ним в аспирантуре. Однако в том же году Лев Эммануилович перестает работать в Пединституте. Он возвращается туда, на кафедру экспериментальной физики, которой заведовал Ю.С.Терминасов, лишь в 1951 г. и только в 1953 г., после отъезда в Москву профессора А.И.Лебединского, переходит на кафедру теоретической физики, которой с 1949 г. заведует его близкий друг Измайлов.

Как раз в 1953 г. я перешел на третий курс Пединститута и начал слушать курсы теоретической физики. Случилось так, что в сентябре 1953 г., когда были в отпуске С.В.Измайлов и М.А.Ельяшевич, Лев Эммануилович читал параллельно термодинамику, электродинамику и астрономию.

О манере чтения лекций Гуревичем очень точно рассказал в своих воспоминаниях С.Т.Павлов. Я бы еще отметил удивительный педагогический талант Льва Эммануиловича. Он хорошо представлял себе уровень подготовленности студентов, и лекции его были всегда понятны; к тому же записывать их можно было без особого напряжения — внимание концентрировалось на содержании. В связи с этим вспоминаю, как значительно позже, в 1960 г., когда Гуревич был моим оппонентом на защите кандидатской диссертации, стенографистка сожалела, что не потребовался текст его выступления: “Он так замечательно говорит, я так хорошо все записала!”

В спорных вопросах науки он был удивительно беспристрастен. Излагая альтернативные космогонические гипотезы, он не выказывал предпочтения ни одной из них, хотя мы хорошо знали о его работах с Лебединским, вокруг которых тогда шли жаркие дискуссии. Когда же ему был задан вопрос по этому поводу, он ответил, что происхождение планет — часть нерешенного вопроса об эволюции звезд и галактик. Спокойствие и выдержка никогда не изменяли Льву Эммануиловичу. На проходивших в эти годы совещаниях по космогонии его хорошо аргументированные выступления резко контрастировали с эмоциональными и резкими - Лебединского.

Гуревич был руководителем теоретического семинара кафедры, причем в этой роли проявил себя диктатором. Измайлов звал его (за глаза) “тигром”; он говорил мне, что так называли Льва Эммануиловича еще на семинаре у Френкеля. Замечу, что в книге, в подписи под фотографией, изображающей участников семинара (с.34), пропущен Л.Д.Ландау, стоящий рядом со Львом Эммануиловичем, неправильно указана фамилия Л.В.Розенкевича (стоит рядом с Ландау), а М.В.Мачинский почему-то назван Манюсным.

Лев Эммануилович не пропускал ни заседаний семинара, ни приватных разговоров во время доклада. “Для большей части аспирантов герценовского института, — говорил он, — кандидатская диссертация является их первой и последней научной работой, что весьма прискорбно. Семинар необходим каждому из вас, если вы хотите стать настоящими исследователями”.

Круг вопросов, рассматриваемых на семинаре, был очень широк. Запомнилась серия блестящих докладов Волькенштейна по физике полимеров и биофизике. Вначале он был у нас гостем, а позднее, когда сменил на кафедре Ельяшевича, уехавшего в Минск, — постоянным участником. Когда докладывались работы по квантовой теории поля, Михаил Владимирович пропускал заседания, объясняя, что для понимания этих проблем нужна подготовка сверх традиционного физического образования. Однажды Волькенштейн все же присутствовал на таком заседании. Услышав, что кто-то разговаривает, Лев Эммануилович сделал замечание в не слишком деликатной форме. Михаил Владимирович принял это спокойно, но аспиранты были обескуражены. Подозреваю, что Лев Эммануилович просто не видел, кто именно — нарушитель порядка.

Темы докладов отбирались руководителем тщательно, в соответствии с его представлением о значимости работ. Когда кто-то (может быть, Волькенштейн) предложил обсудить работу Пригожина, Лев Эммануилович сказал, что до сих пор все исследования по термодинамике необратимых процессов, которые ему приходилось обсуждать, тривиальны, и он сомневается в том, что предлагаемая работа интереснее предыдущих. Насколько я помню, доклада не было.

В самом начале работы в аспирантуре Гуревич поручил мне сделать сообщение о статье в мало знакомой мне области. Я выразил сомнение в компетентности, на что Лев Эммануилович уверенно заявил, что моей квалификации для понимания этой статьи достаточно, а если возникнут трудности, он готов помочь. В результате я впервые оказался в квартире на 10-й Советской, где познакомился с женой Ольгой Дмитриевной и девятилетней дочерью Олей. Я рассказал Льву Эммануиловичу о своих затруднениях (они были следствием пресловутого “нетрудно показать, что...”), и Гуревич стал объяснять мне вывод, делая в уме выкладки (он уже тогда плохо видел). Через некоторое время остановился и спросил: “Вы успеваете за мной следить?”

Требовательность к качеству докладов и дисциплине слушателей была жесткой. Тем не менее семинары часто проходили не только живо, но и весело. Лев Эммануилович ценил остроумие, и сам любил пошутить. Как-то около его стола не оказалось стула, и он потребовал: “Дайте мне стуло!”

“Лев Эммануилович, почему “стуло”?” — спросил М.И.Клингер.

На что последовал ответ: “Вы не видели “Обыкновенный концерт” у Образцова. Это серьезный пробел в вашем образовании”.

В 1961 г. по рекомендации Гуревича я был принят на должность доцента кафедры физики Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта (ЛИИЖТ), которую в том же году возглавил Л.Т.Турбович. Он был одним из первых аспирантов Льва Эммануиловича, личность яркая, человек большого обаяния, очень энергичный и быстро вникающий в любую проблему, но для теоретика несколько поверхностный. Лев Эммануилович мне его охарактеризовал так: “Наукой он давно не занимается, но человек вполне порядочный”. Впоследствии Турбович стал известен как один из основоположников информационных технологий в педагогике. В ЛИИЖТе я защитил диссертацию под руководством Гуревича.

Когда я позвонил Льву Эммануиловичу по поводу работы, он мне сказал: “Вы очень нужны, но у меня к вам два вопроса. Один из них я вам задам по телефону: вы получили диплом кандидата наук?”

Чтобы Лев Эммануилович мог задать второй вопрос, я был приглашен к нему домой. Вопрос, разумеется, касался моей национальности.

Получив на него ответ, Лев Эммануилович позвонил Турбовичу: “Лева, — услышал я, — по паспорту он русский...”

Тут же он передал ответ Турбовича: “Этого достаточно, детали его родословной меня не интересуют”, — и пригласил меня к телефону договориться о встрече.

Нельзя не рассказать о роли Льва Эммануиловича в присуждении степени доктора наук Измайлову. Жанр диссертации Сергею Валентиновичу был настолько чужд, что к 55 годам он, будучи известен своими трудами и давно заведуя кафедрой, доктором еще не был. Диссертации он так и не написал, но был представлен ученым советом института к степени доктора физико-математических наук за учебник “Электродинамика”. На защите его оппонентом был Гуревич.

Измайлову предложили степень доктора педагогических наук, но он отказался. Тогда Лев Эммануилович пишет (точнее, диктует) письмо на имя председателя ВАК, в котором перечисляет заслуги Измайлова и обосновывает необходимость присуждения ему степени доктора физико-математических наук. Сам он это письмо не подписывает, но под ним ставят подписи В.А.Фок, Я.Б.Зельдович, Ю.Б.Харитон и академики Белорусской АН М.А.Ельяшевич и Б.И.Степанов. Вскоре Измайлов показал мне письмо от В.П.Джелепова с поздравлением; оно пришло раньше официального извещения о решении ВАК .

Празднование 70-летия Измайлова в 1979 г., о котором пишет Чернин в своих воспоминаниях, было незабываемым. В центре внимания, конечно, кроме юбиляра — Гуревич и Тодес. Все они были очень оживлены и, перебивая друг друга, рассказывали истории из своей молодости. “Каковы старики!” — восхищались молодые гости юбиляра. А Лев Эммануилович заметил, что 70 — это почти молодость, ведь ему уже 75.

Увы, через пять лет, когда мы собрались вновь почти в том же составе, было заметно, как постарели за эти годы наши учителя. Теперь их нет с нами. В отличие от имен знаменитых друзей — Ландау, Харитона, Зельдовича — их имена мало известны за пределами научного мира. Уход из жизни, а до того — их многолетний плодотворный труд не были замечены ни властями, ни широкой общественностью. Однако их вклад в науку и образование, особенно — в воспитание следующего поколения ученых, трудно переоценить.

НОВЫЕ КНИГИ

Астрономия

В.Г.Сурдин. Рождение звезд. М.: Эдиториал, 1999. 232 с.

Область астрономии, исследующая происхождение и развитие галактик, звезд и планет — космогония, — развивается сейчас весьма бурно. Астрономы работают над проблемой совместного происхождения разнообразных небесных тел. Сооруженные за последние 10 лет крупные (если не сказать — гигантские) наземные и космические телескопы дают бесценную информацию: открыты внесолнечные планетные системы, найдено “промежуточное звено” между звездами и планетами — тусклые (коричневые) карлики, обнаружены области “взрывного” звездообразования в ядрах активных галактик.

В основу книги положен курс лекций “Звездообразование”, читаемый автором студентам-астрономам на физическом факультете Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова. Рассказано о строении межзвездной среды, о разнообразии химических элементов и физических условий в плотных газопылевых облаках и их эволюции. Особенно подробно описаны так называемые гигантские молекулярные облака, в которых формируются звезды и звездные скопления. Приведены данные о молодых и формирующихся звездах, наиболее интересных областях звездообразования.

В книге описаны физические процессы, приводящие к рождению одиночных звезд и небольших звездных систем, таких как двойные и кратные звезды, ассоциации и скопления. Особенно интересны данные об активности молодых звезд, связанной с околозвездными дисками и вырывающимися из них газовыми струями.

Геронтология

В.Н.Анисимов, М.В.Соловьев. Эволюция концепций в геронтологии. СПб.: Эскулап, 1999. 130 с.

Наш век недолог. Нас немудрено
Прельстить перелицованным старьем.
Мы верим, будто нами рождено
Все то, что мы от предков узнаем.

У.Шекспир. Сонет 123

Геронтология (от греч. gerontos — старец, logos — учение) — наука, изучающая феномен старения живых существ, в том числе человека. Впервые термин был предложен И.И.Мечниковым в 1903 г. Современная геронтология — междисциплинарная наука, в состав которой входят биология старения, клиническая геронтология (гериатрия), геронтопсихология и социальная геронтология (геронтогигиена).

Задача биологии старения — выяснение первичных механизмов старения организмов и популяций, а также факторов, определяющих продолжительность жизни. Изучение биологии старения включает как экспериментальные исследования животных различных видов, так и клинические исследования людей в определенные периоды жизни. Задача клинической геронтологии, развивающейся области современной медицины, — изучение физиологии старого человека, особенностей течения у него патологических процессов и заболеваний. Геронтопсихология изучает психику, а также возрастные изменения в поведении живых существ. Социальная геронтология выясняет влияние условий жизни и окружающей среды на старение и продолжительность жизни человека.

В книге изложена оригинальная периодизация развития геронтологии, ее перспективы в России. Проанализированы концепции природы старения.

Геофизика

М.А.Садовский. Избранные труды: Геофизика и физика взрыва. М.: Наука, 1999. 335 с.

Михаил Александрович Садовский (1904—1994) выдающийся ученый, экспериментатор, занимавшийся изучением механического действия взрыва, очага землетрясений, а также сейсмической безопасностью и моделированием геофизической среды. Он сформулировал принцип энергетического подобия, на основании которого вывел эмпирические формулы для расчета импульсной нагрузки ударной волны и оценки действия взрыва, широко известные как формулы Садовского. Более 30 лет он возглавлял Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта РАН.

Книга состоит из четырех частей. В первой собраны ранние работы ученого, длительное время остававшиеся недоступными для широкой научной общественности. Описан метод определения сейсмически безопасных расстояний при взрывных работах. Его до сих пор используют в строительстве и в горном деле. Во второй части представлен цикл работ, посвященных проблеме структурного строения литосферы и протекающих в ней процессов. В третьей части рассмотрена проблема прогнозирования землетрясений. В четвертой изложены взгляды ученого на проблему строения и развития Земли.

История науки

Ю.В.Павленко, Ю.Н.Ранюк, Ю.А.Храмов. “Дело” УФТИ: 1935—1938. Киев: Феникс УАННП, 1999. 215 с.

Становление и развитие современной физики на Украине сопровождалось не только успехами. Наиболее мрачные страницы в ее историю вписала сталинщина.

Украинский физико-технический институт был основан в 1928 г. в Харькове и вскоре стал форпостом “новой” физики в СССР. Уже в 1932 г. в институте, и впервые в стране, расщеплено атомное ядро искусственно ускоренными протонами, что положило начало ядерно-физическим исследованиям, заработала первая в СССР криогенная лаборатория, начали формироваться научные школы в области теоретической физики.

В институте в разное время работали выдающиеся ученые, в том числе зарубежные, многие из которых пострадали в 30-е годы. Среди репрессированных — Л.В.Шубников, Л.В.Розенкевич, В.С.Горский, И.В.Обреимов, А.И.Лейпунский, Л.Д.Ландау, А.Вайсберг, Ф.Хоутерманс и др. Одни из них погибли и, хотя впоследствии были реабилитированы, значились “фигурами умолчания”, другие, вышедшие на свободу, с ужасом вспоминают пережитое.

Авторы использовали ставшие доступными зарубежные издания прошлых лет, архивы Харьковского областного управления КГБ, сохранившиеся довоенные архивы института, воспоминания физиков-ветеранов — А.И.Судовцова, Р.А.Гарбера, В.С.Гуменюка, А.И.Ахиезера, Л.И.Пивоварова, а также изданные в 1951 г. в Лондоне воспоминания А.Вайсберга и Ф.Хоутерманса.

Книга не только о “деле” УФТИ. Она о трагической судьбе харьковских физиков, вечным памятником которым будут не только полученные ими результаты, но и подвиг ученых, и в то же время боль о тех далеких и тревожных днях отечественной физики.

В.В.Белоусов / Отв. ред. В.Н.Шолпо. М.: ОИФЗ РАН, 1999. 400 с.

Мне хотелось бы, чтобы в ближайшие годы
мы узнали о глубоких недрах Земли, по крайней мере столько же,
сколько за последние годы стало известно нового
о космическом пространстве.

В.В.Белоусов, Известия, 1962. 31 дек.

Сборник воспоминаний посвящен известному российскому геологу Владимиру Владимировичу Белоусову (1907— 1990), члену-корреспонденту РАН. Он разработал концепцию развития земной коры, основанную на первичности вертикальных движений, занимался тектоникой и тектонофизикой.

Книга состоит из двух частей. В первую вошли воспоминания учеников и сотрудников. В следующей публикуются автобиографические записи самого Белоусова. Период — от детских лет до начала работы в Геолкоме. Там же воспроизведены два очерка из обширного литературного наследия ученого, связанного с его работой в журнале “Всемирный следопыт”.

На ежегодных научных семинарах, посвященных памяти Белоусова, иногда звучали выступления о нем самом. К традиционным юбилейным годовщинам подготавливались стенды с фотографиями, а также серии слайдов, как правило, отражавшие его зарубежные поездки. Эти далеко неполные и отрывочные материалы неизменно вызывали большой интерес его коллег. И это побудило сотрудников Объединенного института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН собрать и сохранить для будущего более полные материалы, характеризующие живой образ ученого, воссозданный из отдельных фрагментов воспоминаний.

Книга стала данью памяти выдающемуся ученому нашего времени, которого с полным основанием можно отнести к профессионалам высокого уровня, к естествоиспытателям, плеяда которых украшает российскую науку уходящего XX в.

М.Бессараб. Формула счастья Ландау. М.: ТЕРРА—Книжный клуб, 1999. 304 с. (Портреты)

Вышла новая книга Майи Бессараб, посвященная Льву Ландау. О нем при жизни ходили легенды, его высказывания становились крылатыми фразами, он любил шутки и розыгрыши.

Лев Давидович Ландау — блестящий физик-теоретик уходящего столетия, лауреат Нобелевской и многих других премий. Результат его труда огромен: целая серия блестящих работ, многотомный “Курс теоретической физики”, создание научной школы.

Ландау очень сожалел, что не опубликовал своей формулы счастья и теории, как надо жить. Он считал, что каждый человек должен всю жизнь работать над собой.

О непростой судьбе выдающегося ученого, о том, как трудилась душа Ландау, как он формировал свою личность, как стал счастливым человеком, и написана книга.

История астрономии в России и СССР. / Под ред. В.В.Соболева. М.: Янус, 1999. 592 с.

Астрономия издавна занимала особое положение среди других наук, влияла на смежные дисциплины — математику, механику и физику. Созданные астрономами картины строения Вселенной волновали человечество.

В книге рассказывается об истории астрономии в дореволюционной России и СССР. Описываются достижения отечественных ученых, университетов, обсерваторий и научных институтов. Особое внимание уделяется второй половине XX в., когда с появлением радиоастрономии и космонавтики произошел резкий скачок в развитии науки.

Книга написана коллективом авторов, состоящим из сотрудников Санкт-Петербургского и Московского университетов, Пулковской обсерватории и Института истории естествознания и техники им. С.И.Вавилова РАН. Она включает 10 глав. В первой кратко излагается всемирная история астрономии и роль отечественных ученых. Семь последующих глав посвящены истории развития основных разделов этой науки: астрометрии, небесной механики, физики солнечной системы, Солнца и звезд, галактической и внегалактической астрономии. В двух последних главах говорится об истории учреждений, в которых развивалась наука: университетах, самостоятельных обсерваториях, институтах.

ИсториЯ астрономии в России и СССР. / Под ред. В.В.Соболева. М.: Янус- , 1999. 592 с.

Ихтиология

Д.С.Павлов, А.И.Лупандин, В.В.Костин. Покатная миграция рыб через плотины ГЭС. М.: Наука, 1999. 255 с.

Миграция животных — один из наиболее сложных, разнообразных и интересных биологических процессов. У рыб миграции весьма различны по своей протяженности, направлению и формам (пассивные и активные). Нерестовые (репродуктивные), кормовые (нагульные) и зимовальные миграции вместе составляют единый миграционный цикл как часть общего жизненного цикла.

Миграции рыб, как правило, тесно связаны с системой течений в области распространения отдельных популяций. При этом передвижение рыб против течения (контратантные миграции) обычно чередуются с передвижением вниз по течению (денатантные миграции). У пресноводных рыб такие миграции называются покатными (downstream migration). В русскоязычной литературе синоним этого термина — скат рыб.

В книге рассматриваются вопросы, связанные с влиянием зарегулирования стока рек на покатную миграцию рыб. Обобщены материалы по 45 водоемам, проведен сравнительный анализ закономерностей (видового и размерного состава покатников, сезонной и суточной динамик их миграций), а также механизмов миграций рыб через плотины ГЭС. Показано, что основным фактором их формирования является экологическая зональность изъятия стока. Развитие гидротехнического строительства привело к зарегулированию стока большинства рыбохозяйственных рек мира. Создание водохранилищ резко изменило режим течений во внутренних водоемах, нарушив веками сложившиеся условия миграций, в том числе и покатных.

Дан аналитический обзор работ по травмированию рыб при прохождении ГЭС.