1998	[1] [2] [3] [4] [6] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Новости науки Коротко Книги Рецензия

.Геофизика

Статистический анализ времени формирования штормовой погоды в Эдинбурге (Шотландия), известном сильными ветрами, провели Э.Доусон (A.Dawson; Университет в Ковентри, Англия) и К.Хики (K.Hickey; Колледж св.Патрика в Мейнуте, Ирландия). Сопоставление метеорологических архивов 1770 - 1988 гг. с данными глобальной вулканической активности позволило сделать неожиданный вывод: наиболее сильные зимние бури в шотландской столице случаются вслед за катастрофическими извержениями вулканов, расположенных в тропической зоне. Это касается по крайней мере трех наиболее значительных извержений за последние два века.

После катастрофических извержений вулканов Тамбора в апреле 1815 г. и Кракатау в августе 1855 г. (оба - на территории нынешней Индонезии) в Эдинбурге зимой регистрировалось по 70 суток с ветрами 7-балльной и более силы. Аналогичное явление отмечалось и в наше время: в марте - апреле 1982 г. резко активизировался вулкан Эль-Чичон в Мексике, а в следующем году в Эдинбурге было отмечено более 50 суток с зимними бурями.

Начиная с 1995 г. активизировался вулкан Суфриер на о.Монтсеррат (британские владения в Карибском море). Возникла угроза, что его извержение примет взрывной характер, и жителей острова пришлось эвакуировать. На основании своего анализа Доусон составил достоверный метеопрогноз сильных штормов в Эдинбурге на зиму 1997 г.

Обнаруженная закономерность оказалась не локальной. Если такой прогноз подтвердится и в других районах, это заставит специалистов пересмотреть ряд положений, связанных с климатическими процессами. Созданная ООН межправительственная комиссия по проблеме изменения климата утверждает, что нынешнее глобальное потепление может повысить частоту штормов в Северной Атлантике. Теперь Доусон и Хики имеют основания полагать, что при подобных заключениях должны приниматься во внимание и мощные вулканические события.

Конкретный механизм влияния извержений на климат и погоду еще предстоит выявить. Вероятно, здесь играют роль взрывные процессы, при которых в стратосферу на высоты более 20 км выбрасываются гигантские облака пепла. Эта преграда на пути солнечной радиации приводит к охлаждению нижних слоев атмосферы и к усилению циркуляции воздушных масс между экваториальными и полярными регионами.

Одновременно Доусон порадовал жителей Эдинбурга, сообщив, что общая частота штормов в их районе пока снижается: число штормовых суток в 1980-х годах сократилось сравнительно с 1790-ми годами в среднем на 22. Причина этого остается неясной.

Известно, что яркость красок и аромат цветков существуют в природе не для того, чтобы радовать наш глаз, а чтобы привлекать животных, переносящих пыльцу с тычинок на пестики. Среди опылителей, безусловно, доминируют насекомые. Но в опылении некоторых растений важную роль играют и позвоночные животные, питающиеся нектаром или пыльцой. Например, в тропических лесах переносить пыльцу с цветка на цветок могут колибри или перепончатокрылые. Предполагали, что участвовать в опылении могут и ящерицы (отдельные виды гекконов и сцинков тоже не прочь полакомиться нектаром), но до последнего времени никаких доказательств тому не было.

Не было, пока испанские исследователи В.Перес-Мелладо и Х.Касас (V.Perez-Mellado, J.Casas; Университет Саламанки и Университет Аликанте) не поставили остроумный эксперимент на одном из островков Балеарского архипелага (западная часть Средиземного моря), где в огромном количестве обитает мелкая ящерица из семейства настоящих ящериц - Podarcis lilfordi. Оцененная ими плотность популяции этих пресмыкающихся - 3043+/-1480 особей на га - одна из наиболее высоких для ящериц. И все эти полчища в период своей активности занимаются тем, что поедают обильно выделяемый нектар и пыльцу широко распространенного на островке зонтичного растения - критмума (Crithmum maritimum). У каждой пойманной ящерицы мордочка и живот были обильно облеплены пыльцой. Естественно предположить, что, переползая с растения на растение, P.lilfordi способствует их переопылению. Но так ли это на самом деле и есть ли польза критмуму от кормящихся на нем ящериц?

Исследователи укрепляли на стеблях некоторых растений пластиковые воротнички, которые препятствовали доступу ящериц к цветкам, но не мешали их опылению любыми другими способами. Когда цветение закончилось, собрали семена с "защищенных" от ящериц и с контрольных растений и оценили их жизнеспособность. У растений, к цветкам которых доступ ящерицам был закрыт, нежизнеспособные семена составляли от 14 до 75% общего количества. В контроле аналогичный показатель колебался от 5 до 11%. Эти данные впервые доказывают реальное участие ящериц в переопылении цветков.

Следует заметить, что ящерицы исследованного вида питаются не только нектаром: они поедают семена, плоды, листья и некоторых растений, а также мелких ракообразных, муравьев и даже экскременты птиц.

Наблюдая в марте 1996 г. подошедшую сравнительно близко к Земле комету Хиакутаке, астроном М.Мамма (M.Mumma; Центр космических полетов им.Р.Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд) установил, что ее рентгеновское излучение намного интенсивнее, чем предполагалось. Измерения с борта американо-германского спутника "ROSAT" подтверждали этот вывод: из девяти изученных комет это свойство характерно для восьми.

Предлагавшиеся тому объяснения до сих пор оставались умозрительными и слабо аргументированными. Т.Гомбоши (T.Gomboshi; Мичиганский Университет, Анн-Арбор, США) и его коллеги развивают идею, предложенную Т.Кравенсом (T.Cravens; Канзасский Университет, Лоренс, США). Они считают рентгеновское излучение кометы результатом воздействия солнечных потоков заряженных частиц на нейтральные молекулы (например, воды и диоксида углерода) в газовом облаке, которое образуется вокруг ледово-пылевого тела кометы при ее сближении с Солнцем. При столкновениях ионов с молекулами происходит возбуждение электронов с последующим высвечиванием в виде фотонов. Некоторые из них оказываются настолько энергичными, что их длины волн попадают в рентгеновский участок спектра.

Для проверки этой гипотезы группа Гомбоши вычислила скорость, с которой ионы удаляются от Солнца, и дала оценку плотности солнечных ионов вблизи кометы. Затем был выяснен характер их взаимодействия с частицами кометы Хиакутаке и определена энергия фотонов, испускаемых при электронных переходах. Выяснилось, что расчетный спектр рентгеновского излучения почти точно совпадает с фактически наблюдаемым у кометы Хиакутаке.

В Европе дубовые леса отличаются наибольшим разнообразием фауны и флоры. Помимо экологической и биологической ценности дуб немаловажную роль играет в экономике: только во Франции объем годовой продажи дубовой древесины (идущей главным образом на бочки для выдержки лучших сортов коньяка) достигает 780 млн франков.

Национальный институт агрономических исследований в Бордо принял решение восстановить дубовые леса Франции. Под руководством генетика А.Дюкюссо (A.Ducusso) создана группа специалистов для изучения жизненных циклов и генетических особенностей дуба. За последние 10 лет в 130 лесах разных стран были собраны желуди двух преобладающих видов - скального (сидячецветкового) дуба (Quercus petraea) и обычного, или черешчатого (Quercus robur). 350 тыс. желудей прорастили, а затем высадили в четырех местностях Центральной и Северо-Восточной Франции на площади 140 га. Из 122 занятых дубом участков 115 отведены скальному виду, а семь - черешчатому. На полное созревание растений уйдет около 15 лет. Предполагаемая длительность эксперимента - 250 лет.

Однако уже сейчас исследования дали новые для науки результаты. Так, анализ ДНК сеянцев позволил установить, что оба вида дуба разделяются на две популяции - восточную и западную. "Демаркационная" линия между ними проходит от исторической области Бургундия (Восточная Франция) через Люксембург до Дании. Вероятно, около 13 тыс. лет назад, когда под ледниковым покровом оказалась почти вся Европа, северные дубравы исчезли; они сохранились лишь в южных районах Испании, Италии и на Балканах. Специалисты полагают, что после таяния ледников произошло естественное восстановление дубовых рощ, и нынешняя разграничительная линия свидетельствует об этом.

Оба вида дуба продвигались на север примерно с одинаковой скоростью - 500 м в год. Но черешчатый дуб начал завоевывать пространство несколько ранее благодаря сойкам, которые имеют обыкновение создавать склады желудей в нескольких километрах от дерева. В результате сегодня в Западной Европе распространены дубовые рощи, образованные потомками "переселенцев" из Испании, а к востоку - потомками балканских особей.

По мере роста лесов исследователи будут изучать процессы естественного отбора, опыления и распространения семян. По их расчетам, на месте 250 тыс. саженцев останется не более 10 400 взрослых деревьев.

Интерес представляет изучение генов, ответственных за производство винных лактонов - таннинов, содержащихся в тканях скального дуба. Именно они придают коньяку и другим винам столь ценимый гурманами привкус дубильных веществ. Сейчас лесоводы, поставляя древесину для бочек, не различают эти разновидности дуба. Исследователи, выделив соответствующие гены, смогут дать виноделам полезные рекомендации.

Пока что эти работы обошлись в 1 млн 700 тыс. франков. Будет ли продолжено финансирование до 2250 г. - неизвестно. Но уже вскоре от эксперимента можно ожидать некоторую практическую выгоду.

Палеоклиматологи до сих пор считали, что в последний ледниковый период, когда на Земле территория умеренных и северных широт была покрыта льдами, центрально-западная часть нынешней Бразилии (среднее течение Амазонки) представляла собой в основном саванну - засушливую травянистую равнину. Это мнение опровергают работы Т.Колинво (T.Colinvaux; Смитсоновский институт тропических исследований, Панама), а также его коллег из Дьюкского университета (Дарем, штат Северная Каролина) и Филдовского музея в Чикаго (штат Иллинойс).

Организовав экспедицию, исследователи пробурили дно оз.Пата, находящегося в густом тропическом лесу Амазонии (на северо-западе Бразилии), и подняли колонку грунта высотой 7 м. Ненарушенные слои осадочных пород датировали методом радиоуглеродного анализа.

Как установлено, верхняя часть осадков отложилась на дне озера в период между 30 800 и 14 200 лет назад (т.е. во время максимального оледенения). Когда же были идентифицированы содержащиеся в каждом кубическом сантиметре этих пород образцы древесной пыльцы (от 50 до 100 тыс.), то оказалось, что 70 - 90% принадлежат не травам и кустарникам, а деревьям. Причем почти все породы деревьев и сегодня произрастают во влажном тропическом лесу. Отсюда следует, что по крайней мере область оз.Пата саванной в то время не была.

В осадочных породах обнаружена также пыльца хвойных деревьев, относящихся к виду Podocarpus. Сейчас они произрастают лишь в местностях, высота которых над уровнем моря на 1 км выше амазонских равнин. Это означает, что в период максимального оледенения и здесь температуры были относительно низкими, но лишь на 5 - 6^oС ниже, чем сейчас.

Выявленные особенности осадочных слоев на дне оз.Пата говорят о том, что во время наибольшего оледенения его уровень был ниже, чем теперь. Вероятно, это было связано с уменьшением осадков и увеличением продолжительности сухих сезонов. Однако таких климатических изменений оказалось недостаточно для исчезновения или даже частичного вытеснения влажных тропических лесов.

Принятая до сих пор гипотеза "засушливо-травянистой" Амазонии опиралась на существование кое-где к северу и югу от бассейна Амазонки древних песчаных дюн. Представления о саванновом ландшафте были механически перенесены на всю Амазонию. Учитывая, что в ледниковый период Амазония сохраняла свой влажный тропический облик (хотя колебания температуры составляли 5 - 6^oС), авторы исследования полагают, что такая же картина наблюдалась и во время всех предыдущих оледенений. Поэтому можно утверждать, что амазонские джунгли существуют в течение 2 млн лет и представляют собой пример очень устойчивой экологической системы.

Статистическое бюро и Институт здравоохранения Австралии опубликовали отчет о положении, в котором пребывают аборигены этой страны. Главный вывод, содержащийся в документе, заключается в том, что ныне средняя продолжительность жизни представителя коренного населения на 20 лет меньше, чем белого, а детская смертность в четыре раза выше.

В 1991 г. аборигены, число которых достигало 283600 чел., составляли лишь 1.6% всего населения страны. Ожидаемая продолжительность жизни в Австралии бывших переселенцев, родившихся между 1992 и 1994 гг., оценена для мужчин в 64, а для женщин в 80.6 лет. Соответствующие числа для туземцев, населяющих Северную территорию, - лишь 56.7 и 61.1 года. Основные причины их смерти - сердечно-сосудистые заболевания, телесные повреждения, отравления, болезни дыхательных органов, рак и диабет. Усугубляет плохое состояние их здоровья курение: этой привычке подвержено около половины коренных жителей, тогда как среди белых австралийцев - вдвое меньше.

Регулярно потребляют спиртные напитки меньшее число аборигенов, но, как правило, в большем объеме (для живущих в городах мужчин "одна попойка" включает не менее 13 порций спиртного: среди белых в таком количестве пьют не более 3% мужчин). Большинство аборигенов не считает свое здоровье плохим, лишь 2% относит себя к больным.

Генерал-губернатор Австралии призывает немедленно сделать все возможное для улучшения медицинских и социальных условий существования аборигенов. По мнению министра здравоохранения, на создание необходимой для того инфраструктуры - системы снабжения питьевой водой должного качества, жилья, канализации - потребуется около 10 лет.

По распоряжению правительства страны командованию армии предстоит отобрать группы солдат для строительства в удаленных местностях Австралии различных сооружений, предназначенных для использования аборигенами - дорог, взлетно-посадочных полос, жилых зданий, организованных свалок и хранилищ бытовых отходов. В мае 1997 г. эти работы начались в ряде поселков Северной территории и штата Южная Австралия.

Звезды живут долго и при этом внешне почти не меняются. Но в конце жизни с ними происходят удивительные метаморфозы. Они посылают нам прощальный салют в виде вспышки сверхновой или демонстрируют иные особенности, чтобы непременно броситься в глаза. Японскому астроному-любителю Юкио Сакураи посчастливилось обнаружить в феврале 1996 г. в созвездии Стрельца одну из таких звезд, проходящую ряд "предсмертных" превращений. Проще говоря, в том месте на небе, где ничего не было видно, появилась звезда. Вначале ученые приняли ее за слабую новую, но вскоре поняли, что открыт объект совсем иной природы. Характер изменения его яркости заставил предположить, что это светило переживает гелиевую вспышку - последний всплеск термоядерных реакций у маломассивных звезд перед их полным угасанием. В этот период звезда стремительно раздувает свою оболочку, температура которой быстро падает, но общее излучение из-за роста поверхности существенно увеличивается.

В наблюдения за объектом Сакураи включились астрономы разных стран. М.Асплунд и Б.Густафсон (M.Asplund, B.Gustafsson; Упсальская обсерватория, Швеция), работая на телескопах Макдональдской обсерватории (штат Техас, США), обнаружили, что звезда расширяется чрезвычайно быстро: в момент открытия она была не больше земного шара, а через год ее диаметр превышал поперечник Солнца в 80 раз! Ни с чем подобным астрономы до сих пор не сталкивались.

Российские ученые из Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга (ГАИШ) В.П.Архипова и ее коллеги детально проследили динамику охлаждения звезды при ее расширении. Только за прошедший год температура поверхности звезды понизилась более чем на 3 тыс. градусов - от 7500 до 4300 К, в то время как в начале этого процесса, судя по расчетам, она была около 50000 К.

В 1997 г. московские астрономы обнаружили, что в спектре излучения звезды Сакураи появились интенсивные полосы молекулярного углерода. Дальнейшая его судьба теперь ясна: в марте 1997 г. С.Кимсвенжер из Парижской обсерватории и его коллеги сообщили о появлении у звезды сильного инфракрасного излучения, что указывает на формирование вокруг нее мощной оболочки из твердых частиц углерода (копоть!). Модель такой оболочки недавно разработали астрономы ГАИШа Б.Ф.Юдин и А.М.Татарников.

Группа Асплунда также сообщила о химических изменениях в составе верхних слоев атмосферы звезды Сакураи: водорода стало меньше в пять раз, а содержание продуктов ядерных реакций - цинка, стронция, иттрия - увеличилось вчетверо. По-видимому, это каким-то образом связано с изменением размера звезды. Шведские астрономы считают, что объект Сакураи - "вторично рождающийся" сверхгигант: ранее он уже имел огромные размеры, затем в его недрах израсходовалось ядерное горючее - водород, и он стал сжиматься, дойдя почти до стадии превращения в белого карлика. Но в тот раз он избежал окончательного коллапса: ядро звезды, содержащее гелий, углерод и кислород, разогрелось при сжатии и "подожгло" термоядерные реакции в нижней части водородной оболочки. От выделившегося тепла звезда вторично раздулась, возникла конвекция, перемешавшая вещество звезды - водород ушел внутрь, а на поверхность всплыли продукты ядерных реакций.

Астрономы с огромным интересом следят за быстрыми превращениями звезды Сакураи. Ведь место и роль таких светил в звездной эволюции поняты далеко не полностью. Объект Сакураи станет еще одним звеном в цепи удивительных звездных превращений.

В 1995 г. астрономы М.Майор и Д.Келоз (M.Mayor, D.Queloz; Женевская обсерватория) обнаружили, что звезда 51 в созвездии Пегаса испытывает "биение", которое может быть объяснено тяготением обращающейся вокруг нее невидимой с Земли планеты. Это был первый случай открытия планеты около солнцеподобной звезды.

Однако в начале 1997 г. канадский астроном Д.Грей (D.Gray; Университет Западного Онтарио) заподозрил, что планета не существует, просто звезда 51 пульсирует, что и вызывает периодические изменения в ее спектре.

Поиски следов пульсации звезды предприняли многие специалисты, но обнаружить их не удалось никому, в том числе и группе сотрудников Высокогорной обсерватории в Боулдере (штат Колорадо, США), возглавляемой Т.Брауном (T.Brown), которая использовала для получения четких спектров звезды 51 Пегаса мощный телескоп Обсерватории Маунт-Хопкинс в штате Аризона. Если бы эта звезда пульсировала, то форма спектральных линий была бы переменной, но за все время наблюдений она оставалась неизменной.

Эти выводы, подкрепленные результатами других специалистов, позволяют утверждать, что планета, открытая Майором и Келозом действительно существует.

В феврале 1997 г. был запущен искусственный спутник Земли с восьмиметровым радиотелескопом, разработанным в Институте космических исследований и астронавтики Японии. ИСЗ имеет очень вытянутую орбиту: перигей - в 990 км от нашей планеты, апогей - в 20 тыс. км. Хотя сам по себе этот радиоастрономический прибор довольно зауряден, однако он работает совместно с 40 наземными радиотелескопами, весьма удаленными друг от друга. Это делает его уникальным средством наблюдения за самыми далекими или сравнительно мелкими объектами во Вселенной, поскольку позволяет осуществить интерферометрию с очень длинной базой.

Объединенные наземные сети радиотелескопов разных стран действуют с 1980-х годов, но их возможности были ограничены размерами самой планеты. С запуском японского аппарата угловая разрешающая способность такой системы возросла втрое; она в тысячу раз превзошла возможности Космического телескопа им.Хаббла, работающего в оптическом диапазоне. Такое разрешение имел бы фантастический радиотелескоп с диаметром антенны в 2.5 раза больше поперечника Земли.

Эта новая система, именуемая Космической интерферометрической обсерваторией со сверхдлинной базой, вступила в действие 1 апреля 1997 г., начав регистрировать радиоволны в диапазонах 18.6 и 1.3 см. Наилучшим образом Обсерватория приспособлена для наблюдения ярких компактных объектов: квазаров, высокоскоростных струйных выбросов газа из центров галактик и других явлений, связанных с черными дырами. Сотрудники Гарвардско-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (штат Массачусетс, США), возглавляемые Дж.М.Мораном (J.M.Moran), намерены с помощью этой системы исследовать излучение молекул воды в облаках, удаленных на 0.01 светового года от центра галактики NGC 4258, где, по их предположению, находится черная дыра2. Эти облака подобны космическому мазеру, а их мощное радиоизлучение часто указывает на область, где происходит рождение новой звезды. Если по данным наблюдений удастся достаточно точно рассчитать расстояние до таких мазеров, астрономы получат новый инструмент для оценки размера и возраста Вселенной.

Содержание озона в атмосфере над Арктикой весной 1997 г. упало более чем на 10% по сравнению со средней величиной за последнее десятилетие. В некоторых районах падение достигало 60%.

Обычно появление озонной дыры специалисты объясняли главным образом промышленными выбросами хлорфторуглеводородов, известных озоноразрушающей способностью в условиях солнечного облучения. Однако недоумение вызвал тот факт, что темпы истощения озоносферы в Арктике продолжали нарастать даже в условиях, когда концентрация в ней хлорфторуглеводородов оставалась на протяжении нескольких лет постоянной.

Объяснение этому предложил К.Хенриксен (K.Henriksen; Университет Тромсё, Норвегия). Он считает, что в течение последнего 10-летия в нижних слоях арктической стратосферы формировалась все расширяющаяся воронка холодного воздуха. Не смешиваясь с окружающей воздушной массой, богатой озоном, она создала идеальные условия для разрушения молекул озона, которое происходит в основном при температурах около - 80^oС.

Аналогичная воронка над Антарктидой - причина истощения озоносферы в полярном регионе Южного полушария, причем по масштабу значительно превосходящего этот процесс над Арктикой.

Таким образом, причиной озоноразрушительного процесса в высоких широтах могут служить в большей мере природные, а не антропогенные воздействия.

По мнению Г.Хансена (G.Hansen; Институт изучения воздуха, Тромсё), опасность возникновения над Арктикой озонной дыры, по размеру не уступающей антарктической, может существовать в течение еще нескольких десятилетий, несмотря на то что концентрация хлорфторуглеводородов в этом регионе почти перестала возрастать.

В основе современного сейсмического прогноза лежит предположение, что вероятность нового землетрясения в данной местности пропорциональна времени, прошедшему после предыдущего подземного толчка. Доводы в пользу такого прогноза носят скорее интуитивный характер: землетрясения возникают в результате накопившегося напряжения в недрах при трении соседних плит земной коры, а интервал между сейсмическими событиями определяется тем, как долго кора может выдерживать растущее напряжение, т.е. ее прочностью. Как только достигается предел прочности, кора трескается, вызывая мощные сотрясения. Поэтому считается, что анализ сейсмических событий прошлого позволяет выработать вероятностный прогноз сейсмических явлений определенной мощности в предстоящем будущем.

Однако видные сейсмологи Л.Кнопоф и Д.Сорнет (L.Knopoff, D.Sornett; Калифорнийский университет, США) предложили пересмотреть эту концепцию. По их мнению, вероятность нового землетрясения не обязательно увеличивается со временем, она может оставаться постоянной или даже уменьшаться. В своих исследованиях они использовали известную теорему Байеса о вероятности того или иного будущего события в зависимости от минувших. По мнению ученых, оценка времени, отделяющего нас от следующего события, зависит от того, что мы знаем о флуктуациях во времени между подобными явлениями. Природа этих флуктуаций определяется "плотностью вероятности" временных интервалов между землетрясениями.

Существуют районы, где слабые толчки происходят более или менее регулярно, что соответствует простому распределению плотности вероятностей, и здесь, действительно, возможность землетрясения возрастает со временем. В других же районах распределение плотности вероятностей скорее отвечает закону Пуассона. В этих местах, согласно анализу Кнопофа и Сорнета, вероятность нового сейсмического события не зависит от времени, и неважно, когда происходило предыдущее землетрясение. Наконец, по мнению авторов, существуют условия, при которых шансы нового сейсмического события уменьшаются со временем. Это возможно, когда распределение плотности вероятностей близко к нормальному логарифмическому. Именно такие условия характерны для южной части Калифорнии, известной высокой сейсмичностью. Теперь исследователи полагают, что подобные условия возникают во всех районах, где имеется множество разломов земной коры и движения одного из них воздействует на состояние другого.

Для установления правильного распределения плотности вероятностей сейсмологи должны проанализировать время и местоположение множества сейсмических событий, происходивших на возможно более широкой площади.

Специалист по сейсмическому риску Й.Мейн (I.Main; Эдинбургский университет, Шотландия) отметил важность работы американских ученых, особенно актуальной теперь, когда исследователи, отказавшись от попыток точного прогноза отдельных событий, пришли к более полезным в конечном счете предсказаниям их вероятности вообще.

В континентальной части Западной Европы плутониевые добавки к ядерному топливу используются более чем на 30 реакторах. В Великобритании же плутоний на атомных станциях не применяется вовсе - отчасти из-за протестов населения, опасающегося его утечки при перевозках или похищения безответственными лицами.

Для рассмотрения общих проблем утилизации или захоронения плутония Лондонское Королевское общество создало экспертную комиссию, возглавляемую Р.Мейсоном, бывшим главным научным советником Министерства обороны. Подготовленный комиссией отчет - секретный, но некоторые его положения уже проникли в открытую печать. В частности, авторы отчета рекомендуют 50-тонные запасы плутония, находящиеся в атомном центре Селлафилд (а это около трети всего "гражданского" плутония в мире), превратить в MOX-топливо, которое представляет собой смесь оксидов урана и плутония1. При таком способе утилизации плутония не потребуется никаких его перемещений по стране. Затем сборки ТВЭЛов с MOX-топливом предлагается использовать на семи усовершенствованных газоохлаждаемых реакторах, принадлежащих компании "British Energy".

Предложение нашло поддержку у Б.Уоткинсона - председателя Форума британской атомной промышленности. Однако он признал, что реализация проекта наталкивается на определенные экономические препятствия. Правительству направлена просьба субсидировать компанию "British Energy" для принятия мер по подготовке к использованию MOX, что требует значительных расходов.

Существуют и противники этого плана. Так, эксперт по плутонию У.Уокер (Университет Сент-Эндрю) считает, что лучшим выходом было бы объединить усилия Великобритании и США для совместной разработки методики смешивания плутония с высокорадиоактивными отходами в целях дальнейшего их надежного захоронения.

В 1972 г. в районе Железных Ворот на Дунае, между берегами Югославии (ныне - Республики Сербия) и Румынии было закончено сооружение крупной плотины, которая избавила от угрозы наводнения около 26 тыс. км². Известно, что микроскопические песчинки - основной поставщик растворенных в морской воде силикатов, которые необходимы диатомовым водорослям. По весне они начинают бурное цветение, давая питательные вещества множеству обитателей моря. Силикаты совершенно необходимы диатомовым водорослям и для создания стеклистой поверхностной оболочки. По мере отмирания этих одноклеточных организмов их новое ежегодное поколение снова зависит от выносимых рекой минералов. При сокращении массы силикатов количество диатомовых уменьшается, а на их месте буйно зацветают другие виды одноклеточных водорослей.

Эти процессы на Дунае и в Черном море изучали сотрудники Гамбургского университета и Балтийского исследовательского института в Ростоке (Германия). Результаты своих работ они сопоставили с данными длительных наблюдений, которые проводил румынский Институт морских исследований (Констанца).

Оказалось, что плотина у Железных Ворот на две трети сократила вынос силикатов в дельту Дуная; даже в центральной акватории Черного моря их содержание в поверхностных водах упало более чем на 60%. Общая масса "не доставленных" в море силикатов оценивается в 14.7 млн т. Измерения, выполненные выше по течению Дуная, показали, что плотина удержала около 11.8 млн т. Известно, что Дунай поставляет в Черное море около 80% всех силикатов, остальное количество приносят в основном Днепр и Днестр, но и они также перегорожены плотинами.

Экологи предсказывали, что недостаток силикатов должен привести к изменениям в популяциях водорослей. Действительно, благодаря увеличению в воде количества азота и фосфора, сносимых с полей, и уменьшению силикатов усилилось цветение недиатомовых видов водорослей. Отмечено появление не нуждающихся в силикатах водорослей, которые не были известны исследователям до 1972 г. Особенно опасен рост динофлагеллатов, которые могут оказаться токсичными. Не исключено, что именно с этим частично связано снижение улова рыбы в Черном море - у берегов Румынии, Болгарии и Украины.

Ученые предполагают, что по той же причине диатомовые уступают место динофлагеллатам в прибрежных водах возле устьев Рейна и Миссисипи. Хотя эти реки не перегорожены плотинами, но и там вынос силикатов упал - из-за мер, принимаемых в целях уменьшения береговой эрозии. В Восточном Средиземноморье, где высотная Асуанская плотина на Ниле тоже преградила снос в море массы осадочных пород, как следствие, резко снизились уловы рыбы в прилегающей акватории.

Долгое время считалось, что полярные области Норвегии, Швеции и Финляндии представляют собой незатронутый антропогенным загрязнением регион. Основной угрозой его экологическому состоянию называли лишь металлургические заводы России на Кольском п-ове. Действительно, плавильные установки в Мончегорске и Никеле относятся к числу крупнейших поставщиков в атмосферу диоксида серы и тяжелых металлов.

Недавно специалисты Норвегии, Финляндии и Кольского научного центра РАН (Апатиты, Мурманская область) провели совместные экологические исследования в 600 пунктах на территории 200 тыс. км². Оказалось, что в этих районах мхи сильно пострадали от антропогенных воздействий лишь в 14% пунктов, а лишайники - в 10%, зато на севере Норвегии соответствующие значения достигают 73 и 85%.

Экологи пришли к выводу, что основной причиной гибели и угнетенного состояния растительности в Скандинавских странах служит перевыпас северных оленей.

На международной конференции, посвященной экологическим вопросам (июнь 1997 г., Тромсё, Норвегия), Г.Кашулина (Кольский научный центр) привела следующие цифры: в течение тысячелетий поголовье оленей находилось в состоянии равновесия с окружающей средой, но за последние 40 лет в Норвегии оно удвоилось, достигнув 20 голов на 1 км²; в Финляндии и России их численность намного ниже. Л.-А.Баэр (L.-A.Baer), вице-президент Совета народа саами Скандинавии, признал существование проблемы перевыпаса.

Участники конференции отметили, что оба российских металлургических завода за 50 лет работы стали причиной возникновения "промышленных пустынь" в радиусе 15 км от каждого. По данным исследований П.М.Дорожкиной (Санкт-Петербургский университет), содержание меди, никеля, свинца и хрома в лишайниках вокруг Мончегорского предприятия превышает фоновый уровень соответственно в 500 тыс., 19 тыс., 105 тыс. и 25 тыс. раз. Однако область такого сильного загрязнения ограничена несколькими десятками километров вокруг источника. Олени же наносят ущерб природе по всей норвежской тундре.

Несмотря на то что в атмосфере содержание азота достигает 75%, большинство нуждающихся в нем организмов не может потреблять его непосредственно из воздуха. Сначала азот должен быть связан с водородом или кислородом, а затем - образовать либо аммиачные производные, либо нитраты. В естественных условиях такая фиксация происходит во время грозовых разрядов и в процессе жизнедеятельности некоторых бактерий, что дает биосфере до 150 млн т связанного азота в год.

В последние десятилетия человек вносит в почву все больше минеральных азотсодержащих удобрений. Американское экологическое общество, которое возглавляет химик П.Витусек (P.Vitousek; Вашингтон, США), опубликовало отчет по этой проблеме. В нем указывается, что в результате человеческой деятельности количество связанного азота на нашей планете уже удвоилось по сравнению с естественным уровнем и это сильно повлияло на ее экологическое состояние. Перенасыщение азотом природных вод ведет к бурному развитию токсичных водорослей, а тем самым - к массовым заморам рыбы и других водных организмов. Соединения азота в воздухе приводят к появлению смога, гибели деревьев, мхов, кустарников и другим нежелательным последствиям.

За период с 1980 по 1990 г. в почву в виде удобрений было внесено больше связанного азота, чем за всю предшествующую историю сельского хозяйства. В ряде лесов Северной Европы содержание азота в почве в 10 раз превышает естественный уровень. Помимо азотных удобрений (основного источника азота в почве) немаловажную роль играют сжигание ископаемых топлив и массовое выращивание бобовых культур, содержащих азотфиксирующие бактерии.

Авторы отчета полагают, что до 80% оксида азота, который поступает в атмосферу и способствует образованию смога и кислотных дождей, - это продукты человеческой деятельности. Положение усугубляется уменьшением площади лесов и травянистых угодий, осушением заболоченных местностей, расчисткой все новых участков под пахотные земли, что ускоряет циклический обмен связанного азота. С другой стороны, излишек связанного азота может снижать содержание в атмосфере диоксида углерода, обладающего сильным парниковым воздействием на климат, так как стимулирует поглощение деревьями углерода из атмосферы в процессе фотосинтеза.

Авторы призывают специалистов - экологов, фитологов, метеорологов, химиков атмосферы - расширить исследования с целью выработки рекомендаций, в первую очередь относительно количества и качества химических удобрений.

Мазерное излучение в космических условиях создается молекулами воды газовых облаков, которые подвергаются воздействию интенсивной радиации. По результатам изучения мощного мазерного излучения Дж.Моран (J.Moran; Астрофизический центр в Кембридже, штат Массачусетс, США) утверждает, что ему удалось обнаружить сверхмассивную черную дыру в центре весьма удаленной от нас спиральной галактики NGC 4258.

Сопоставляя скорость движения космических облаков с их расположением, Моран установил, что они обращаются вокруг некоего центрального объекта, подобно планетам вокруг Солнца. По значениям скоростей удалось вычислить массу притягивающего центра: она оказалась близкой к 36 млн М*! Причем вся эта гигантская масса сосредоточена в области, поперечник которой менее 1 светового года. Такими характеристиками может обладать только черная дыра.

Источники мазерного излучения находятся на окружающей галактику NGC 4258 внешней периферии диска (или сферы - на этот счет среди астрофизиков нет единого мнения). Однако на столь значительных расстояниях, как в данном случае, наиболее вероятна, по общему мнению, форма диска. Мазеры располагаются там по S-образной кривой; такой изгиб, считает Моран, вызван давлением рентгеновского излучения от скопления сверхраскаленного газа, находящегося в центре данной системы.

Не исключено также, что в центре NGC 4258 две черные дыры, а не одна: при вращении на очень тесных орбитах черные дыры могут оказывать несимметричное воздействие на молекулы газа, падающие внутрь по спирали.

Чтобы лучше понять это явление, Моран предпринял поиски других дисков с мазерным излучением. Из 400 "просмотренных" галактик он нашел 19, в которых находится мощный мазер. Это подтвердило его предположение: особенно сильно излучают мазеры, расположенные в плоскости диска.

Изучение движения мощных мазеров поможет, по мнению Моргана, поиску свермассивных черных дыр. Ближайшим кандидатом он считает галактику NGC 1068, в которой, судя по наблюдаемым скоростям мазеров, может находиться черная дыра с массой, превышающей солнечную в 10 млн раз.

Главный враг мартышек-диан (Cercopithecus diana), населяющих Национальный парк "Таи" в Кот-д'Ивуаре (Западная Африка), - браконьер. Обычно он пользуется тем, что мартышки, увидев человека, затаиваются, а при появлении хищника (например, леопарда) громко кричат и сбиваются в стаи. Чтобы обнаружить спрятавшуюся добычу, браконьер или издает рев хищника, или воспроизводит тревожный клич, например антилопы, ястреба и др., после чего его будущая жертва легко выдает себя.

Р.Бшари (R.Bshary; Институт поведенческой физиологии им.Макса Планка, Зеевисен, Германия) решил установить, поддаются ли такому обману в равной степени дианы, живущие вблизи человека и потому частые жертвы браконьеров, так и населяющие отдаленные районы леса, где охотник - редкость. В местах обитания тех и других исследователь проигрывал магнитофонные записи тревожного клича, издаваемого антилопами, дукерами (хохлатыми антилопами) и ястребами, а потом - его браконьерскую имитацию.

Оказалось, что в районах, где охотники появляются нечасто, все 20 наблюдавшихся обезьяньих стай поддались обману. А там, где появление браконьера - событие более или менее привычное, только две стаи из 10 приняли имитацию за клич подлинного ястреба и одна из восьми - настоящего дукера. Бшари передал результаты своих экспериментов представителям Всемирного фонда охраны дикой природы в надежде, что они воспользуются этим для защиты обезьян, находящихся под угрозой исчезновения.

Специалистам предстоит выяснить, как именно мартышки учатся распознавать фальшивые сигналы. А это не так просто, учитывая, что в природных условиях эти животные слышат человеческие сигналы достаточно редко. Сам Бшари пытался научить "наивную" стаю отличать подделку, давая обезьянам взглянуть на кричавшего "браконьера". Но это не увенчалось успехом: когда через полтора часа тот же человек издавал эти звуки из засады, дианы по-прежнему поддавались обману.

К.Кеберль (C.Koeberl; Венский университет, Австрия) и его коллеги проводили гравиметрическую и геомагнитную съемки в пустыне Калахари, на территории северо-западной части ЮАР. Работая в районе Мороквена, они обнаружили перекрытый более поздними геологическими образованиями кратер, возникший при падении космического тела. Определив возраст взятых при бурении образцов породы по содержанию в них урана и тория, они установили время этого события: 145.2+/-2.5 млн лет назад.

Кратер принадлежит к числу крупнейших на планете: его диаметр как минимум 120 км, но не исключено, что внешний вал простирается до 340 км; и в таком случае это, по-видимому, самое большое из подобных образований на Земле.

Так как время катастрофы примерно совпадает с концом юрского периода, ученые предполагают, что именно она привела к массовому тогда вымиранию пресмыкающихся и многочисленных видов морских организмов. У.Поаг (W.Poag; Геологическая служба США, Вудс-Хол, штат Массачусетс) призывает коллег более тщательно изучать события, происходившие на границе юрского и мелового периодов, чтобы подтвердить (или опровергнуть) связь между космической катастрофой и данным эпизодом в истории земной биосферы.

Что касается вымирания видов, происшедшего 65 млн лет назад, т.е. на границе мелового и третичного периодов, то в этом случае свидетельства такой связи более правдоподобны. Как известно, его причиной считают падение небесного тела в районе п-ова Юкатан (Мексика), оставившее после себя кратер диаметром 180 - 280 км, а также мощный слой далеко выброшенных геологических пород.

Известно, что последнее оледенение в Северном полушарии "спускалось" с севера до долины р.Огайо в Америке и среднего течения Днепра в Восточной Европе. Распространение более ранних оледенений остается пока неясным. Новые гипотезы высказали Д.А.Эванс (D.A.Evans; Калифорнийский технологический институт, Пасадена, штат Калифорния, США) и его коллеги. Они изучили ледниковые отложения в Южной Африке, поверх которых местами лежат древние лавовые потоки, излившиеся либо в ледниковый период, либо сразу после его завершения. По магнитной ориентации зерен в составе этих лав они установили, что в протерозое (около 2.2 млрд лет назад) данный район находился сравнительно близко от экватора - в 11^o от него. Следовательно, в то время ледники охватывали почти все районы Земли от полюсов до тропиков и, возможно, доходили даже до экватора.

Следует отметить, что некоторые свидетельства древнего приэкваториального оледенения ученые обнаруживали и раньше. Их возраст примерно 700 млн лет. Новая находка усложняет не решенную до сих пор проблему: каким образом планета неоднократно освобождалась от глобальных оледенений? Ведь очевидно, что ледниковый покров намного лучше отражает солнечное излучение, чем каменистый, почвенный или растительный. Однажды покрывшись льдом, Земля должна была бы навсегда остаться под ним.

Свою гипотезу освобождения Земли от льдов предлагает А.Дж.Кауфман (A.J.Kaufman; Гарвардский университет, Кембридж, штат Массачусетс, США). По его мнению, оледенение может быть связано с низким содержанием в атмосфере диоксида углерода, вызывающего парниковый эффект, а в таком случае температуры атмосферы и подстилающей ее поверхности резко падают. Однако любое из таких, например, катастрофических явлений, как мощное вулканическое извержение, столкновение Земли с крупной кометой или внезапное высвобождение массы метана, замороженной на дне Мирового океана, может за короткое время сильно изменить состав атмосферы. Возрастание в ней содержания парниковых газов приведет к потеплению в глобальных масштабах, таянию и отступлению ледников в высокие широты.

Используя метод дифракции медленных электронов (МДМЭ), можно получить трехмерное изображение с атомным разрешением сложной упорядоченной поверхностной структуры.

В традиционной, оптической голографии одна часть расщепленного лазерного луча рассеивается на объекте, порождая объектную волну, а другая, нерассеянная, используется как опорная. Оба эти луча попадают на пленку, где создают интерференционный рисунок, который, будучи реконструированным, воспроизводит трехмерное изображение объекта.

Недавно К.Хайнц, Ю.Старк (K.Heinz, U.Stark; Эрландер-Нюрнбергский университет, Германия) и их коллеги поставили эксперимент, в котором этот принцип был реализован в наноскопическом масштабе, а вместо световых волн использованы электронные. Когда низкоэнергетичный электронный луч попадает на поверхность, любой ее выступающий атом может рассматриваться как расщепитель, который создает опорную волну, отражаемую обратно к детектору, и объектную волну, обусловленную последовательным рассеянием соседними атомами.

Из полученной картины электронной дифракции может быть реконструировано трехмерное изображение локального окружения атома-расщепителя. Затем данные последовательно обрабатывают традиционным МДМЭ и воссоздают полностью структуру сложной элементарной ячейки. Исследователи определили структуру реконструированной поверхности карбида кремния (SiC) - материала, имеющего важное значение для применения в электронике.

Многие химические сенсоры в присутствии определяемого вещества изменяют свои оптические свойства, например характер поглощения в видимой области спектра. Именно таковы широко распространенные индикаторы рН или температуры.

Д.Хольтц и С.Эшер (J.H.Holtz, S.A.Asher; Университет Питсбурга, США) создали новый тип физико-химических структур, изменяющих цвет аналитических проб в присутствии в них целого ряда веществ. В частности, анализаторы на основе предложенных сенсоров позволяют быстро и в широких диапазонах определять загрязнение свинцом окружающей среды или концентрацию глюкозы в крови.

Разработанная структура - разбавленный в гидрогеле пространственно-упорядоченный конгломерат частиц, образующий как бы "кристалл" с большими межчастичными расстояниями, контролируемыми взаимодействием частиц с молекулами гидрогеля. При набухании или сжатии последнего в присутствии определяемого вещества изменяющиеся параметры пространственной решетки "кристалла" приводят к изменению его оптических свойств. Гидрогель представляет собой сшитый сополимер, одно из мономерных звеньев которого содержит взаимодействующую с определяемым веществом группу (для катионов Рb²⁺, К¹⁺ и Ва²⁺ это 4-акрилоаминобензо-18-краун-6 эфир, для глюкозы - окисляющий ее до глюконовой кислоты флавин).

Сенсорную структуру создают, помещая в гидрогель полимерные частицы размером около 100 нм и с большим зарядом. Электростатическое взаимодействие частиц в геле приводит к их упорядочению в "кристалл" с объемноцентрированной или гранецентрированной кубической решеткой. Расстояние между полимерными частицами в сформировавшейся структуре 100 - 1000 нм, благодаря чему она обретает свойство дифракционной решетки. Суспендированные в геле частицы "кристалла" пришивают к окружающему гидрогелю фотополимеризацией. Изменение удельного объема гидрогеля на 0.5% вызывает изменение межплоскостного расстояния в "кристаллической" решетке на 1 нм. Само же набухание студня в присутствии анализируемых ионов возникает в ответ на рост осмотического давления за счет эффекта Доннана (неравномерного распределения низкомолекулярного электролита в присутствии неподвижной заряженной частицы).

Например, при анализе вещества на присутствие в нем ионов свинца в качестве неподвижной заряженной частицы структуры берется комплекс краун эфир - Рb²⁺. Образование этих комплексных соединений свинца в наполненном полимерными частицами гидрогеле приводит к изменению его объема, при этом максимум поглощения света смещается в красную область спектра. Таким образом, увеличение объема сопровождается изменением цвета.

В зависимости от толщины используемой пленки гидрогеля и состава анализируемого раствора время определения занимает от секунд до минуты.

Сконструированные Шультцем и Эшером "кристаллы", у которых период решетки сильно зависит от плотности вмещающего их гидрогеля, могут найти широкое применение для самых различных аналитических определений. Интерес к ним не только прикладной: они помогут раскрыть особенности структуры гелей, динамику ее изменений, а также характер взаимодействия заряженных коллоидных частиц в дисперсной среде.

В мае 1997 г. большая группа морских геологов из Бельгии (Центр морской геологии им.Ренара Гентского университета), Ирландии (Дублинский университетский колледж и одна из нефтяных компаний) и России (Центр морской геологии и геофизики ЮНЕСКО при МГУ) открыла во время экспедиции на судне "Бельжика" обширную провинцию крупных, засыпанных осадками коралловых рифов1. Эта провинция, связанная с метановыми газогидратными залежами, располагается во впадине Поркьюпайн, между мелководной банкой и шельфом Юго-Западной Ирландии. Здесь обнаружены сотни погребенных холмов, самые крупные - до 2 км в диаметре и до 250 м в высоту. На сейсмопрофилях с высоким разрешением многие из них выглядят как парные образования, похожие на крылья бабочки или изображение человеческих легких. В трехмерной реконструкции - это кольцеобразные холмы с идущей до самого их подножия воронковидной (тонким концом вверх) внутренней полостью.

Главное местонахождение холмов - Магеллановы рифы (названные по имени судна, открывшего их всего за несколько месяцев до экспедиции на "Бельжике". Они протягиваются цепью на глубине 600 - 650 м и занимают площадь 1200 км². Большинство холмов имеет высоту 50 - 100 м; сверху они засыпаны слоем рыхлых осадков мощностью в десятки метров, а их основания покоятся на глубине около 750 м. Лишь несколько самых крупных холмов не покрыты осадками, и их вершины выходят на поверхность дна. Южнее Магеллановых рифов, на глубине 700 - 900 м, находится меньшая по площади провинция холмов, но более крупных, и совсем не скрытая осадками.

Кольцевая форма и воронковидная внутренняя полость холмов свидетельствуют, что образованы они мощными выбросами смеси газа и жидкости из толщи морского дна. Некоторые не засыпанные осадками крупные холмы расположены вдоль разломов, проходящих через высачивания метана из обширного глубинного резервуара углеводородов, но большинство их поднимается с ненарушенного геологического горизонта.

С вершин холмов грунтовыми трубками были отобраны обломки отмерших кораллов из рода Lophelia. Современные рифы, образованные глубоководным кораллом Lophelia pertusa, хорошо известны. Длинной цепью они протянулись вдоль верхней части материкового склона у Ирландии, Шетландских, Фарерских о-вов и вплоть до Лофотенских у северо-западного побережья Норвегии, по ходу основной струи теплого атлантического течения. Население рифов исключительно богато и разнообразно, к тому же надежно защищено от рыбацких тралов - кораллы немилосердно рвут их.

Открыты эти рифы еще в 1869 г. в экспедиции на судне "Поркьюпайн" ("Дикобраз") под руководством знаменитого океанолога У.Томсона; отсюда - названия банки и впадины Порькюпайн и порога Уайвилля Томсона, отделяющего глубоководную впадину Норвежского моря от Атлантического океана.

Пока неясно, с чем связано возникновение погребенных коралловых рифов на газогидратах: с деятельностью хемосинтезирующих метанокисляющих бактерий (симбионтов кораллов) или с формированием на выходах газогидратов скоплений неорганического (аутигенного) карбоната кальция, создающего необходимый для поселения кораллов и других сидячих животных жесткий субстрат. На мой взгляд, второе более вероятно.

Газогидраты - похожие на ледяные кристаллы твердые образования, в которых молекула метана находится в окружении молекул воды, - формируются при низкой температуре и высоком давлении, обычно - на материковом склоне (глубина больше 500 м), где газы высачиваются из толщи осадка по разломам и трещинам. Исследователи предложили такой сценарий образования обширной провинции холмов. В последний ледниковый период, когда уровень океана значительно понизился и температура воды у Ирландии стала почти арктической, а борта впадины Поркьюпайн омывали холодные придонные течения, сформировался обширный мелководный резервуар метана. Газ замерз, и образовались скопления газогидратов. В начале послеледникового потепления температура воды резко повысилась (изменения климата в поздне- и послеледниковое время были очень быстрыми и начинались, как правило, с изменения циркуляции вод, в первую очередь в Северной Атлантике), ледяные кристаллы растаяли и газ нашел выход ниже по склону, по разломам морского дна. Произошла одновременная массовая разгрузка резервуара через сотни высачиваний. Выброс в воду, а оттуда в атмосферу огромной массы метана, который относится к числу парниковых газов, должен был усилить потепление и ускорить его. На местах высачивания газа образовались и стали бурно расти "каменные кольца" глубоководных кораллов. Так возникли холмы. Но запасы газа быстро исчерпались. Одновременно, и тоже очень быстро, растаяли ледники на суше, и мощные потоки ледниковых стоков вынесли в океан мутные осадки, которые погребли холмы и погубили коралловые рифы.

В экспедиции на "Бельжике" обнаружили еще одну мощную цепь рифов, тоже засыпанных осадками. Это вздымающиеся на восточном склоне впадины Поркьюпайн барьерные рифы (глубина 750 - 1000 м), которые определяют положение древнего сильно эродированного края шельфа и никак не связаны с газогидратами.

Обнаружение на склонах впадины Поркьюпайн огромного скопления поселений глубоководных кораллов, ассоциированных с газогидратами, а возможно, и порожденных ими, может указывать на существование там крупных запасов ископаемых углеводородов, горючего газа и, не исключено, - нефти.

На Галапагосских о-вах есть еще два редких, также внесенных в Красную книгу МСОП вида игуан, представителей рода Conolophus - C.pallidus и C.subcristatus. Эти ящерицы мельче описанной выше морской игуаны, сугубо сухопутные и питаются наземной растительностью, в частности кактусами.

Морская игуана и конолофы - родственники, но дальние: эволюция развела их, по-видимому, 20 млн лет назад. Но оказалось, что эти относящиеся к разным родам животные могут давать жизнеспособных гибридов. Такое предположение впервые было высказано в 1984 г., когда на крошечном островке Плаза Сур была найдена удивительная особь, не похожая на других обитающих там игуан. Однако специальных исследований предпринято не было. И вот десять лет спустя на этом же островке вновь нашли подобное существо - взрослого самца в возрасте не менее 10 лет. На этот раз было проведено основательное биохимическое сравнение рибосомной ДНК найденного экземпляра и предполагаемых родительских видов. Догадка подтвердилась: в природе действительно изредка встречаются естественные гибриды этих филогенетически и экологически далеких друг от друга ящериц. По-видимому, дальнеродственная гибридизация галапагосских игуан не играет существенной роли в их эволюции. Но обнаруженный феномен важен, поскольку доказывает, что таксоны, разошедшиеся очень давно, сохраняют способность при гибридизации между собой производить вполне жизнестойкое потомство.

Сохранение способности давать гибриды между таксонами, возраст эволюционного расхождения которых достигает 20 млн лет, до сих пор было известно лишь относительно земноводных и птиц. Этот феномен противоречит распространенному представлению о том, что гибридизируют между собой таксоны: а) эволюционно молодые, б) экологически и морфологически не специализированные. Авторы предполагают, что столь длительное сохранение способности к гибридизации у галапагосских игуан связано с удивительно медленной морфологической дивергенцией этих обитателей островов.

Германо-американская группа астрофизиков во главе с П.Шильке (P.Schilke; Радиоастрономический институт им.Макса Планка, Бонн, ФРГ) наблюдала область в созвездии Стрельца, которая расположена примерно в 20 тыс. световых лет от Земли. Используя данные приборов искусственного спутника "ISO" ("Infrared Space Observatory" - "Космическая обсерватория для исследований в инфракрасной части спектра"), ученые проанализировали спектр излучения находящихся в этой области газов.

Оказалось, что космическое газовое облако содержит молекулы фтористого водорода. Это - первый случай наблюдения в космосе молекул, в состав которых входит фтор. Обычно скопления молекул фтористого водорода ведут себя "агрессивно", но в данном случае они в облаке немногочисленны: примерно на миллиард молекул водорода приходится лишь одна молекула его соединения с фтором.

Древнейшие свидетельства сосуществования человека и домашней собаки (Canis familiaris, или C.lupus familiaris) - ее костные остатки, найденные в одном захоронении с человеческими, - имеют возраст не более 14 тыс. лет. Поэтому большинство археологов считало, что приручение представителей рода волков происходило примерно в то же время, когда люди стали заниматься земледелием и начали вести оседлый образ жизни.

К иным выводам пришел биолог К.Вила (C.Vila; Университет штата Калифорния, Лос-Анджелес, США). Совместно с коллегами из Стокгольмского университета (Швеция) он исследовал "генеалогическое древо" собаки на основании митохондриальной ДНК. Так как щенок наследует митохондрии только от матери, появляется возможность отчетливо проследить его происхождение по женской линии. Такому анализу исследователи подвергли 140 особей, относящихся к 67 породам собак, а также 162 волка из разных регионов мира, 5 койотов и 12 шакалов.

Как и ожидалось, предком домашней собаки оказался волк: к нему ведут по меньшей мере четыре эволюционные линии. Митохондриальная ДНК собаки отличается удивительной изменчивостью, а это указывает на куда более длительный период эволюции, чем полагали до сих пор. Если бы возраст домашней собаки насчитывал только 14 тыс. лет, все ее формы были бы почти идентичными. Основываясь на исследовании скорости генетических изменений ДНК, Вила пришел к выводу, согласно которому ветвь собаки отделилась от волчьей около 135 тыс. лет назад. Подобное утверждение потребует пересмотра точки зрения на процессы взаимного приспособления человека и собаки.

Одна из немногих в мире компаний, специализирующихся на извлечении затонувших сокровищ, именуемая "Deep Water Recovery" ("Подъем с больших глубин"), до сих пор работала лишь на глубинах не более 1250 м. За последние пять лет принадлежащему ей судну "Redeemer" ("Спаситель") удалось поднять немало ценных предметов с морского дна, но еще многое оставалось недоступным. Поэтому директор компании М.Кроуфорд большую часть вырученных денег вложила в разработку и изготовление новых технических средств, позволяющих осваивать все большие глубины. Теперь цель достигнута: создана совершенная "пуповина", связывающая командный пункт на борту судна с автоматическим захватом, работающим на дне. Его главное достоинство - малый вес, позволяющий на глубине до 11 тыс. м (!) вести сбор массивных предметов.

Для этого инженеры как бы "вывернули" наизнанку прежнюю систему. У старой под внешней стальной оболочкой находились кабели, передающие напряжение, а также команды и информацию о глубинной обстановке. У новой внутри - ядро, изготовленное из плавучего волокнистого синтетического материала. Все кабели теперь наматываются поверх троса и разматываются, по мере того как моряки спускают захват на дно. В результате подводная система очень легка и при спуске не обрывается под собственной тяжестью, как бывало раньше. Цена новинки оказалась не столь уж обременительной для владельцев "Deep Water Recovery".

Компания уже получила разрешение работать в районе кораблекрушения у берегов Северной Африки и поднять со дна (глубина 4 тыс. м) сохранившиеся остатки, оцененные на сумму около 7 млн ф.ст. В планах компании еще пять аналогичных "сокровищниц" Посейдона. Кроуфорд вступила в ассоциацию "Британская инициатива по изучению Срединно-Атлантического хребта", который протянулся по морскому дну от Исландии до берегов Антарктиды. Оборудование судна "Redeemer" отныне позволит проводить и научные исследования по геологии, морской топографии, геофизике и др.

Многие океанические животные распространены очень широко, особенно обитатели средних слоев Мирового океана, поскольку эти промежуточные воды слабо ограничены рельефом дна и режимом ветров в атмосфере, но подчинены течениям, пересекающим акватории от одного берега до другого. В тропиках и субтропиках Атлантического, Индийского и Тихого океанов - сотни видов пелагических животных. Никаких морфологических различий между особями одного вида, скажем, из Атлантики и Тихого океана, обнаружить, как правило, не удается. Но действительно ли популяции этих видов однородны на тысячемильных просторах, или между ними есть различия, незаметные для глаз исследователей?

Удобным объектом для изучения этого вопроса оказались маленькие (всего 2 - 7 см), похожие на тоненькие скелетики циклотоны (Cyclothone) из семейства гоностомовых (Gonostomatidae). Распространены эти рыбки повсеместно, от субарктических до антарктических вод. Если судить не по ничтожному весу, а по их количеству, то циклотоны - самые многочисленные рыбы в Мировом океане и самые многочисленные позвоночные на планете. В этом качестве они значатся в Книге рекордов Гиннесса.

Систематика циклотон хорошо изучена, в основном В.А.Мухачевой, работавшей в Институте океанологии РАН. Род насчитывает 13 видов, обитающих на глубинах от 200 до 2000 м, либо во всей этой толще вод, либо только в верхней (мезопелагиаль) или нижней (батипелагиаль) ее части. Эти планктонные (и питающиеся планктоном) рыбки неспособны к сколько-нибудь значительным горизонтальным перемещениям и совершают лишь небольшие по протяженности вертикальные миграции вверх и вниз. Они дрейфуют с океанскими течениями и не могут им противостоять. Некоторые виды циклотон - настоящие "космополиты".

Японские исследователи из Музея и Института естественной истории в г.Тиба и Университета префектуры Фукуи в г.Обама определили последовательности нуклеотидов в митохондриальной ДНК у всех 13 видов и доказали их видовую самостоятельность. Следующим этапом стал генетический анализ внутривидовых различий. Для этого были проанализированы последовательности нуклеотидов (366 пар) на стандартном участке митохондриальной ДНК, выделенной из рибосом 41 экз. рыбок Cyclothone alba, которые были пойманы в пяти разных районах Мирового океана на глубинах 300 - 600 м. В каждом районе циклотон ловили на одном-трех близлежащих участках. C.alba - массовый мезопелагический вид, в тропиках отсутствует только в восточной части Тихого океана, а в южных субтропических водах распространен по всему земному шару. Для сравнения была изучена ДНК еще трех видов циклотон.

Оказалось, что все четыре вида генетически хорошо различаются. C.alba ближе всего к C.signata, распространенной в тропиках восточной части Тихого океана, как раз там, где C.alba отсутствует. C.alba внутри каждого района схожи между собой: при попарном сравнении последовательностей нуклеотидов различия между генотипами рыбок из разных участков одного района составляли только 0.1 - 0.7%. А вот различия между рыбками из разных районов Мирового океана оказались неожиданно высокими - от 3 до 10%. Максимальная разница между генотипами в пределах вида (11.1%) лишь чуть ниже минимальной разницы между разными видами (11.9%)! Следовательно, обмена генов между морфологически неразличимыми популяциями рыбок из разных районов практически не происходит.

Рыбки из пяти районов распадаются на две группы. В одну входят циклотоны из северо-западной части Атлантики (Саргассово море) и центральной части северной Пацифики у Гавайев, в другую - из северо-западной Пацифики у южной Японии и из экваториальных вод восточной части Индийского океана. Рыбки юго-западной Пацифики (Коралловое море) стоят особняком, но ближе ко второй группе. Если сходство циклотон из Гавайского региона и Саргассова моря можно объяснить происходившими в древности фаунистическими обменами через глубоководный пролив, существовавший на месте Панамского перешейка и закрывшийся приблизительно 3.2 млн лет назад, то объяснить сходства и различия между индо-тихоокеанскими популяциями весьма трудно. Между Тихим и Индийским океанами происходит водообмен через узкие, но глубокие проливы морей Банда и Тиморского (между Индонезией и Австралией), однако при такой связи циклотоны из восточной части Индийского океана должны были быть ближе к рыбкам из Кораллового моря, чем к южнояпонским, а не наоборот. И хотя южнояпонские никакими природными границами не отделены от гавайских, тем не менее резко от них отличаются!

Таким образом, в открытом океане обнаружены генетически изолированные популяции рыб, не разделенные никакими физическими барьерами. И существуют они миллионы лет. Нет никаких оснований предполагать, будто это свойственно одним лишь циклотонам; скорее всего, есть такие изоляты и у множества других полуглубоководных и глубоководных пелагических животных. Но как могли обособиться популяции в безграничном океане? И какими механизмами поддерживается их изоляция при постоянном смешении вод? Пока совершенно непонятно!

Группа зоологов во главе с Т.Струзейкером (T.Struhzaker; Дьюкский университет, Дарем, штат Северная Каролина, США) изучала на о.Занзибар (территория Танзании) поведение красного колобуса Кирка, или занзибарского (Colobus kirkii). Ученые заметили, что в некоторых стаях этих обезьян многие особи часто едят древесный уголь, подбирая его у стволов обгоревших пальм, вытаскивая из брошенных людьми кострищ и даже воруя из деревенских очагов. Одна обезьяна может съесть около 5 г в сут. Такое поведение наблюдается у отдельных человеческих племен и обычно связано с потребностью вывести из организма ядовитые вещества, содержащиеся в некоторых употребляемых в пищу растениях. Древесный уголь способен активно их абсорбировать.

Этолог Д.Куни (D.Cooney; Университет штата Вайоминг, Ларами, США) считает, что занзибарские красные колобусы используют древесный уголь в тех же целях. Дело в том, что основная пища всех видов этих обезьян - листья, содержащие вещества, которые в больших дозах очень токсичны. Найдя способ нейтрализации токсинов, изобретательные колобусы расширили свой рацион, включив в него не использовавшиеся ранее растения, такие как индийский миндаль (Terminalia catappa) и манго (Mangifera indica), листья которых тоже насыщены токсинами.

Найденное противоядие привело к взрыву численности обезьян на о.Занзибар - она быстро превысила 500 особей на 1 км².

Мюоны, как и электроны, относятся к классу лептонов, но они более чем в 200 раз массивнее электрона. Малое время жизни мюонов - около 2.2 мкс - осложняет задачу создания мюонного коллайдера, но тем не менее на основе современных идей и технологий можно примерно за 1 мкс создать "сгустки" из 10¹² мюонов и повысить скорость их для столкновений в диапазоне энергий в несколько тераэлектронвольт (ТэВ).

Для решения такой задачи было создано объединение ("Muon Collider Collaboration"), которое включает три Национальные лаборатории США: Брукхейвенскую, Беркли и Лабораторию им.Э.Ферми, а также ряд университетских групп. Принципиальная схема мюонного коллайдера выглядит следующим образом.

Сгусток протонов, содержащий 5x10¹³ частиц, ускоряется до энергии 16 ГэВ и направляется на мишень. За каждый импульс на мишени должно рождаться около 3x10¹³ заряженных пионов, при последующем распаде которых появляются мюоны и нейтрино. Для фокусировки частиц распадный канал длиной 20 м предполагается снабдить входным (апертура 15 см, индукция 20 Т) и выходным (50 см, 7 Т) сверхпроводящими соленоидами. Ожидаемая эффективность генерации мюонов оценивается в один мюон на пять протонов, попадающих на мишень. Далее необходимо быстро "охладить" мюоны, причем обычные технологии стохастического и электронного охлаждения не подходят из-за малого времени жизни частиц. Для уменьшения поперечного импульса мюонов в пучке предлагается использовать ионизационное охлаждение (за счет потерь на ионизацию среды). На выходе канала ионизации планируется получить 5x10¹² мюонов с импульсом 100 МэВ/с. Быстрое ускорение мюонов до момента разделения сгустка и перевода пучков в кольцо, где они должны будут сталкиваться, можно осуществить на линейном ускорителе с рециркуляцией пучка и/или с помощью быстроциклирующего синхротрона.

Предложенная схема допускает многократные обороты сгустка высокой плотности в течение времени до распада мюонов. Для примера: в коллайдере с энергией в пучках 2 ТэВ (4 ТэВ в системе центра масс) и периметром кольца 8 км сгусток мюонов успевает до распада совершить тысячу оборотов. Новый сгусток может инжектироваться в основное кольцо коллайдера около 15 раз за 1 с.

Для создания мюонного коллайдера необходимо решить ряд сложных задач: например, очень интенсивные сгустки протонов могут разрушить мишень, поэтому она должна быть сделана из жидкого металла; необходимы длинные литиевые линзы для сильной радиальной фокусировки на конечной стадии охлаждения и др.

В октябре 1997 г. один из канадских ледоколов проложил сквозь льды моря Бофорта путь в высокие широты для научно-исследовательского судна, корпус которого способен выдерживать большие давления. Судно стало на якорь в пробитой ледоколом полынье, и несколько десятков исследователей должны были перезимовать на его борту. Это мероприятие носит условное название "SHEBA" ("Surface Heat Budget of the Arctic Ocean" - "Изучение теплового баланса Северного Ледовитого океана"). Его цель - заполнить пробелы в данных, описывающих влияние глобального потепления на полярные районы Земли. Из-за отсутствия такой информации все широкомасштабные математические модели климата оказываются неточными.

Исследователи должны определить, в какой мере таяние снега и льдов, обладающих высокой отражательной способностью, помогает солнечному разогреву вод океана. Существующие модели этого процесса излишне упрощены. Предстоит изучить, насколько облачность препятствует таянию льдов под незаходящим полярным солнцем. Это тоже пока неизвестный, но важный параметр, так как характер облачного покрова в Арктике может сильно измениться под влиянием глобального потепления.

В работах примут участие также две подводные лодки США, которые, проходя под плавучим льдом, будут измерять его толщину, меняющуюся в зависимости от времени года. В исследованиях полярной атмосферы будут задействованы самолеты-лаборатории, оснащенные приборами для химического анализа состава воздуха и степени его загрязненности. Приборы канадского искусственного спутника "Radarsat" помогут построить карту распространения плавучих льдов и их динамики.

Национальный научный фонд США выделил на проведение проекта "SHEBA" 14 млн долл. Руководителем его назначен климатолог Р.Мориц (R.Moritz; Центр полярных исследований при Университете штата Вашингтон, Сиэтл, США).

Африканские дикие, или, как их еще называют, - гиеновые, собаки (Lycaon pictus) еще недавно были очень широко распространены в Африке к югу от Сахары. Держатся они группами - по 5 - 20 взрослых особей, сопровождаемых молодью. Охотятся всегда коллективно, загоняя своих жертв - копытных массой от 15 до 100 кг. В последнее время численность африканских диких собак катастрофически сокращается, и, по-видимому, на сегодняшний день их осталось не более 5 тыс. Происходит это в первую очередь вследствие разрушения их природных местообитаний, прямого истребления человеком, а также заболеваний, перешедших к ним от домашних собак. Положение усугубляется тем, что на охраняемых территориях у них есть серьезный враг - пятнистая гиена (Crocuta crocuta). Везде, где на открытых безлесных пространствах становится много гиен, популяции диких собак быстро сокращаются. Наблюдения показали, что в таких местах гиены часто ведут себя по отношению к собакам как клептопаразиты - отнимают у них добычу.

Печальные последствия клептопаразитизма для африканских диких собак стали очевидны после исследования, предпринятого недавно британским экологом М.Горманом совместно с коллегами из Великобритании и ЮАР. Используя довольно сложную методику (с введением в кровь зверям воды, меченной дейтерием), эти ученые сумели оценить интенсивность обмена веществ у собак во время охоты, а зная рацион животных, рассчитать все составляющие их энергетического бюджета.

Оказалось, что во время охоты (а это в среднем 3.5 ч в день) интенсивность обмена у диких собак повышается в 25 раз по сравнению с состоянием покоя. Модель, построенная на основе полученных данных, позволила установить зависимость затрачиваемого на охоту времени от размера украденной добычи. Выяснилось, что если у собак будет отнята небольшая (несколько процентов) часть добычи, это потребует лишь незначительного увеличения продолжительности охоты, но если доля украденной добычи составит 25%, то время, потраченное на охоту, должно возрасти до 12 ч. Если же эта доля достигнет 30%, то на компенсацию потерь не хватит и суток.

Колоссальные энергетические затраты диких собак в процессе добывания пищи ставят под сомнение саму возможность сосуществования этих животных с гиенами даже при "умеренном" клептопаразитизме со стороны последних. "Хлеб" африканской дикой собаки оказывается непомерно тяжел.

В Европе дубовые леса отличаются наибольшим разнообразием фауны и флоры. Помимо экологической и биологической ценности дуб немаловажную роль играет в экономике: только во Франции объем годовой продажи дубовой древесины (идущей главным образом на бочки для выдрержки лучших сортов коньяка) достигает 780 млн франков.

Национальный институт агрономических исследований в Бордо принял решение восстановить дубовые леса Франции. Под руководством генетика А.Дюкюссо (A.Ducusso) создана группа специалистов для изучения жизненных циклов и генетических особенностей дуба. За последние 10 лет в 130 лесах разных стран были собраны желуди двух преобадающих видов - скального (сидячецветкового) дуба (Quercus petraea) и обычного, или черешчатого (Quercus robur). 350 тыс. желудей прорастили, а затем высадили в четырех местностях Центральной и Северо-Восточной Франции на площади 140 га. Из 122 занятых дубом участков 115 отведены скальному виду, а семь - черешчатому. На полное созренвание растений уйдет около 15 лет. Предполагаемая длительность эксперимента - 250 лет.

Однако уже сейчас исследования дали новые для науки результаты. Так, анализ ДНК сеянцев позволил установить, что оба вида дуба разделяются на две популяции - восточную и западную. "Демаркационная" линия между ними проходит от историчесской области Бургундия (Восточная Франция) через Люксембург до Дании. Вероятно, около 13 тыс. лет назад, когда под ледниковым покровом оказалась почти вся Европа, северные дубравы исчезли; они сохранились лишь в южных районах Испании, Италии и на Балканах. Специалисты полагают, что после таяния ледников произошло естественное восстановление дубовых рощ, и нынешняя разграничительная линия свидетельствует об этом.

Оба вида дуба продвигались на север примерно с одинаковой скоростью - 500 м в год. Но черешчатый дуб начал завоевывать протранство несколько ранее благодаря сойкам, которые имеют обыкновение создавать склады желудей в некольких километрах от дререва. В результате сегодня в Западной Европе распросранены дубовые рощи, образованные потомками "переселенцев" из Испании, а к востоку - потомками балканских особей.

По мере роста лесов исследователи будут изучать процессы естественного отбора, опыления и распространения семян. По их расчетам, на месте 250 тыс. саженцев останется не более 10 400 взрослых деревьев.

Интерес представляет изучение генов, ответственных за производство винных лактонов - таннинов, содеражщихся в тканях скального дуба. Именно они придают коньяку и другим винам столь ценимый гурманами привкус дубильных веществ. Сейчас лесоводы, поставляя древесину для бочек, не различают эти разновидности дуба. Исследователи, выделив соответствующие гены, смогут дать виноделам полезные рекомендации.

Пока что эти работы обошлись в 1 млн 700 тыс. франков. Будет ли продолжено финансирование до 2250 г. - неизвестно. Но уже вскоре от эксперимента можно ожидать некоторую практическую выгоду.

17 апреля 1997 г. сейсмическая сеть французской геофизической лаборатории на о.Таити (Полинезия, Тихий океан) зарегистрировала внезапный рой акустических волн с максимальной межпиковой амплитудой, составлявшей 1нм/с. Постепенно затихая, события продолжались до 20 апреля - зарегистрировано 136 акустических волн. Анализ показал, что их источник лежал на морском дне в точке с координатами 25.89^o ю.ш., 127.19^o з.д., т.е. невдалеке от о-вов Кермадек. Еще в 1977 г. поблизости наблюдался выход на поверхность океана крупных газовых пузырей.

Следует иметь в виду, что южнее о-вов Кермадек уже известны действующие подводные вулканы: Кертис, Бримстон и Рауль (особенно активный), а также Маколи, кратер которого возвышается над уровнем моря. Расположенная к северу от них подводная гора Моноваи тоже, как теперь оказалось, является действующим вулканом.

В Европейском космическом агентстве полным ходом идут работы по проекту "Розетта", согласно которому между 2001 и 2013 гг. предстоит изучать комету Виртанена с космического аппарата. Сначала он должен выйти ей "на перехват", всего на расстояние около 100 км, а затем перейти на околокометную, почти круговую орбиту. После этого с борта аппарата будет сброшен посадочный отсек, несущий, в частности, два принципиально новых прибора, изготовленных в Великобритании, в Открытом университете. Эти твердотельные химические анализаторы будут исследовать состав ядра кометы и окружающей его комы, как полагают, - остатки первичной материи, мало изменившейся со времени образования Солнечной системы. Затем комета Виртанена будет в течение двух лет сближаться с Солнцем, пока примерно в 2013 г. не подойдет к нему на минимальное расстояние, чем эксперимент и закончится.

На октябрь 1997 г. планировалось начать (при благоприятных ледовых условиях) реализацию Международного проекта бурения участка морского дна, примыкающего к мысу Робертс (Cape Roberts International sea-floor drilling project); координаты участка 77^o02' ю.ш., 163^o в.д.

Проект рассчитан на два года. Основное финансирование ведет Австралия при участии Новой Зеландии, США, Германии, Великобритании и Италии. Занято в нем 50 специалистов из этих стран. Координирует работу профессор геологии П.Баррет (P.Barret; Университет Виктории, Веллингтон, Новая Зеландия). Цель проекта - получение геологической информации, которая, как ожидают, даст веские аргументы в дискуссиях по тектонике дна, колебаниям уровня океана и развитию ледникового щита Антарктиды в прошлые эпохи.

В 1996 г. началу буровых работ помешала недостаточная толщина шельфового льда, на котором должна была разместиться буровая 50-тонная платформа. Ее оснащение позволяет получать колонки грунта до 500-метровой отметки ниже поверхности дна. Анализ колонок предполагается проводить в базовом лагере, расположенном в 140 км от американской антарктической станции Мак-Мердо.

Математика

Г.Фреге. ИЗБРАННЫЕ РАБОТЫ / Сост. В.В.Анашвили и А.Л.Никифорова. М.: Дом интеллектуальной книги, 1997. 160 с.

Готлоб Фреге (1848 - 1925) - немецкий логик и математик, оказавший большое, не вполне оцененное влияние на развитие современной логики.С именем Фреге связан революционный поворот в развитии математической логики. Родоначальники этой дисциплины, возникшей в середине XIX в., А. де Морган, Дж. Буль, их современники и первые последователи стремились представить логику - науку о принципах мышления - как ветвь математики, занимаясь в основном разработкой "алгебры логики".

Фреге коренным образом изменил эту ориентацию: он поставил перед собой задачу сделать математику частью логики. Он предложил первое аксиоматическое построение исчисления предикатов (высказываний), сформулировал точные определения понятий "переменная", "функция", "число". Опираясь на логический аппарат, разработанный им, Фреге попытался осуществить грандиозный замысел: логически вывести арифметику натуральных чисел, а затем и всю математику из немногих определений и принципов логики.

Сегодня Фреге интересен прежде всего своей семантической теорией, которая на протяжении всего двадцатого столетия служила основой для множества разнообразных вариаций (Б.Рассела, А.Тарского, Р.Карнапа, А.Черча и др.) и не потеряла своего значения до сих пор.В сборнике представлены основные работы Г.Фреге, подтверждающие и дополняющие вышесказанное. Особого внимания заслуживают письма Г.Фреге немецкому философу Э.Гуссерлю, опубликованные впервые.

Астрономия

Л.В.Ксанфомалити. ПАРАД ПЛАНЕТ. М.: Наука. Физматлит, 1997. 256 с.

Многие астрономы-профессионалы наших дней в детстве зачитывались книгами К.Фламмариона, Б.Воронцова-Вельяминова и другой научно-популярной литературой. Космические исследования принесли на страницы специальных изданий новый мир планет, разительно непохожий на прежний. Используя приборы, способные анализировать ничтожные количества вещества, ученые пытаются обнаружить следы жизни в метеоритах, пришедших с других небесных тел. Но в научно-популярные издания новые результаты проникают медленно.Предлагаемая книга представляет собой рассказ о последних открытиях в физике планет, богато проиллюстрированный фотографиями и схемами.Книга разбита на главы по планетам Солнечной системы. Отправной точкой всех приводимых сравнений и понятий служат Земля и Луна.

Автор старался использовать минимум технических подробностей, касающихся методов исследования планет. (Неясно только, хорошо ли это - V.V.)

Медицина

С.Миргородская. АРОМАТЕРАПИЯ: МИР ЗАПАХОВ - ЗАПАХИ МИРА. М.: ЗАО Навеус, 1997. 120 с.

В XIX в. травы, эфирные масла, водолечение и прочие народные методы оздоровления приобрели оттенок старомодных, "знахарских". Практически каждый натуральный препарат получил своего "химического двойника". Избежали этой участи только эфирные масла, поскольку содержат в себе необычайное разнообразие компонентов, которое не удавалось воспроизвести фармацевтически.В предлагаемой монографии описаны возможности ароматерапии и ароматической косметологии, а также систематизировано действие эфирных масел при лечении различных заболеваний.Особое внимание автор уделяет качеству эфирных масел, их функциональным свойствам, выделяя лжеэфирные. В книге приведен перечень не эфирномасличных растений, часто выдаваемых за таковые.

А.Ю.Болотова, Е.О.Якушева. АНГЛО-РУССКИЙ И РУССКО-АНГЛИЙСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ СЛОВАРЬ. Ок. 24 000 терминов. М.: РУССО, 1998. 544 с.

Предлагаемое издание выходит впервые. Англо-русская часть словаря содержит около 13 000 терминов, русско-английская - около 10 500. Все термины относятся к традиционной науке, включая новые направления медицины: иммунологию, иммуногенетику, генную инженерию, радиоизотопную диагностику, применение лазеров. В состав словаря входят как наиболее употребительные термины, так и новые, только еще входящие в медицинскую лексику из смежных дисциплин.При подготовке словаря, помимо энциклопедических и справочных изданий (русских и английских), была использована обширная медицинская литература США и Великобритании.В словаре принято американское написание слов.

Биология

Ю.Н.Журавлев, А.С.Коляда. ARALIACEAE: ЖЕНЬШЕНЬ И ДР. Владивосток: Дальнаука, 1996. 280 с.

Предлагаемая книга содержит сведения о восьми видах. Рассмотрены женьшень настоящий, калопанакс семилопастной (диморфант), оплопанакс высокий (заманиха), свободноягодник колючий (элеутерококк), свободноягодник сидячецветковый (акантопанакс), а также три вида аралии: высокая (или маньчжурская), материковая и сердцевидная.В первой главе приводится информация о семействе в целом, более частные сведения - в главах, посвященных каждому отдельному виду. Они включают данные о систематическом положении, географическом распространении, особенностях биологии, химическом составе и лекарственном применении.Отдельная глава посвящена женьшеню, в простонародье называемому корнем жизни. Есть уникальные сведения об истории его открытия, использовании в медицине, о современном состоянии популяции дикорастущего женьшеня. Рассматриваются вопросы охраны семейства Аралиевых.

И.И.Ларин. АКАДЕМИК АТОМНЫХ ДЕЛ. М.: ИздАТ, 1998. 144 с.

Книга, посвященная выдающемуся ученому, инженеру, блестящему организатору науки и техники, академику Анатолию Петровичу Александрову вышла к юбилею его 95-летия. Этот человек стоял у истоков советской ядерной энергетики, был ближайшим соратником И.В.Курчатова.Велики заслуги А.П.Александрова перед страной: разработка противоминной защиты кораблей, создание первых атомных электростанций, атомного ледокола "Ленин". Именно он, вслед за М.В.Келдышем был избран президентом Академии наук СССР.Но в этой книге автор преследовал иную цель: показать весь жизненный путь А.П.Александрова в контексте исторических условий. Представляет интерес автобиография ученого, ранее никогда не публиковавшаяся.

Геология

Т.Б.Здорик, Л.Г.Фельдман. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ. В 2т. М.: ABF., 1998. Т.1: Ювелирные камни и драгоценные металлы. 752 с. (Энциклопедия природы России).

Любовь к самоцветам, коллекционирование камней, гранильное, камнерезное и ювелирное дело с давних пор процветали в России. Поэтому книга "Минералы и горные породы СССР", вышедшая в 1970 г. в издательстве "Мысль" в серии справочников-определителей географа и путешественника и являющаяся почти единственным изданием такого рода, пользовалась спросом. Теперь, спустя четверть века, многое в ней устарело.Читателю предлагается новый двухтомник. Первый том состоит из очерков о минералах, издавна используемых в качестве ювелирных камней, а также о самородных благородных металлах, сопутствующих им. Не все из описанных минералов добываются на территории России, часть из них представлена в экспозициях российских музеев - Оружейной палаты, Алмазного фонда в Московском Кремле, Государственного Эрмитажа, а также в Патриаршей ризнице Троице-Сергиевой лавры.Авторы вводят лишь необходимую минералогическую терминологию, но при этом дают кристаллографическую характеристику минералов и описывают их важнейшие физические свойства.Второй том представляет собой заново отредактированное и существенно дополненное издание 1970 г.

История науки

В.М.Пасецкий, С.А.Блинов. РУАЛ АМУНДСЕН. 1872 - 1928. М.: Наука, 1997. 203 с. (Научно-биографическая литература).

Об Амундсене существует обширнейшая литература на разных языках мира. Много о нем писали и в России. В 1906 г. он был избран почетным членом Русского географического общества, читал лекции в Петербурге.В предлагаемой книге на основе документального материала рассказано о жизни и деятельности известного норвежского полярного исследователя и путешественника. Амундсен на судне "Йоа" прошел от Гренландии до Аляски (1903 - 1906), возглавил экспедицию в Антарктику на судне "Фрам". Он первым достиг Южного полюса, а в 1926 г. совершил трансарктический перелет на дирижабле "Норвегия". Погиб в Баренцевом море во время поисков итальянской экспедиции У. Нобиле.Книга о великом полярном исследователе первой половины 20-го столетия вошла в научно-биографическую серию.

Российская научная общественность получила прекрасный подарок - первый русский перевод классической книги по общей теории относительности. Пространство, время, материя - Г.Вейль писал эти категории через точку, переводчик - через запятую, а в будущем, вероятно, их будут писать через дефис. Выраженные этими словами понятия не просто тесно связаны между собой, а суть различные проекции единой реальности (глобального квантового поля). Но во время написания (1918) и последнего издания (1923) этой книги, с которого и сделан перевод на русский язык, прослеживалась связь прежде всего пространства и времени, установленная еще в 1907 г. Г.Минковским в рамках специальной теории относительности.

Книга Г.Вейля возникла из лекций, которые он читал в Цюрихе летом 1917 г., менее чем через два года после создания А.Эйнштейном общей теории относительности (ноябрь 1915 г.). Автора привлекла возможность на примере этой теории показать взаимопроникновение философских, математических и физических идей, известное древним философам.Математический подход Пифагора и Архимеда к исследованию явлений природы возродил Галилей, который сказал: "Книга природы написана на языке математики, ее буквами служат треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять ее речь".

Каждый познавательный прорыв есть результат очередного взаимодействия физики и математики, генетически укорененных в едином стержне знания. Вспомним Кеплера: "Ubi materia, ibi geometria" ("Где материя - там геометрия") или Максвелла: "От прямой линии Евклида до силовых линий Фарадея - таков был характерный путь развития идей, которые продвигали науку; тем самым свободно сочетая как динамические, так и геометрические идеи, мы можем надеяться на дальнейшее продвижение".

Эйнштейновская теория гравитации, как обычно называют общую теорию относительности, просто отождествляет риччиеву кривизну пространства - времени (тензор Эйнштейна) с тензором материи. Вейль в рецензируемой книге пошел еще дальше, пытаясь построить единую теорию гравитации и электромагнетизма с помощью открытых им калибровочных преобразований - конформного расширения группы преобразований метрики. Позже Вейль признал: "Все эти геометрические выкрутасы оказались преждевременными". Однако идея калибровочной симметрии Вейля триумфально реализовалась затем в фундаментальном принципе Ч.Янга: "Симметрия диктует взаимодействие".Открытие Вейлем калибровочной симметрии дает поразительный пример движения к истине через заблуждение.

Вейль пытался решить проблему метрики и соединить здесь физику с геометрией, но его отталкивала, например, "насыщенная формальными обобщениями работа Я.А.Схоутена", который метрику просто постулировал. Вейль отказывался от "введения в физику римановой геометрии в качестве мировой" (с.375), заставляя "тела, применяемые для измерения, настраиваться" на скалярную кривизну, определяемую априорно задаваемым космологическим членом, и постулируя "принцип относительности величины" (с.376). Эйнштейн, конечно, возражал такому операционально-измерительному подходу Вейля и с точки зрения физики был прав. Однако его попытка связать электромагнетизм с антисимметричным дополнением метрики была еще менее удачной. А вот "преждевременные геометрические выкрутасы" Вейля (в свою очередь считавшего "геометрические выкрутасы" Схоутена бесплодными) оказались неверным шагом в верном направлении. Эйнштейн родил великую теорию, но следующий шаг удалось сделать Вейлю.

Такова броуновская траектория искания истины, задним числом сглаживаемая нами до мерной поступи научного познания.Однако торжество математики над физикой преждевременно. Физика и математика находятся в отношении координации, а не субординации. Вейерштрасс назвал математику наукой о бесконечности. Всякая математическая бесконечность есть результат бесконечного повторения конечного правила. Но действительность не укладывается в набор конечных правил и заставляет скорее менять сами понятия. Если, грубо говоря, в математике существует то, что можно придумать, то в физике - то, что можно измерить. Предел делимости есть предел применимости самого прежнего понятия длины. Этот предел намечает физика, а не математика. Сила геометрии имеет оборотной стороной физическую нереальность: в природе нет треугольников и окружностей, нет пространственно-временного континуума, точек, линий и поверхностей. Евклиду для того и понадобились аксиомы, постулирующие существование точек и бесконечных прямых, задаваемых парами точек, что они существуют только в воображении.

Какая судьба может ожидать богатый комплекс идей, затронутых в книге? Сам Вейль отмечал: "Новый этап в развитии теории относительности начался после 1925 года и был связан с ее проникновением в квантовую физику" (с.427). В квантовой физике есть принцип неопределенности: если вы точно задаете мгновенное состояние частицы или поля, то скачок из этого состояния в другое, измеренное в следующий момент времени, бесконечен. Это означает, в частности, что пространственно-временной континуум несовместим с квантовой механикой. Но дух релятивизма, уравнивающий пространственное и временное измерения, ставит под вопрос существование не только времени (оно становится как бы номером "кадра" киноленты эволюции Вселенной, образующей в духе Уилера суперпространство трех геометрий), но и пространства: точное задание эволюции одной двумерной геометрии делает неопределенным эволюцию третьей. В обоих случаях, следуя логике Уилера, истинная внешняя размерность мира снижается с четырех до трех (или до двух, если пространственные координаты геометрий не коммутируют взаимно, т.е. не реализуются одновременно).Теория суперструн вводит дополнительные измерения (в том числе с помощью ненулевых переменных с нулевым квадратом), сообщающие миру "зернистую" структуру. На этом пути физики надеются геометризовать все физические поля. Особняком стоит малоизвестный подход Г.Л.Ставраки, в котором пространство - время рассматривается как универсальная структура на дискретном множестве наборов локальных физических операторов полей.

Дискретные, вообще говоря, операторные поля выступают носителями причинной структуры пространства - времени. Можно упомянуть также подход Ю.А.Кухаренко и автора этой рецензии, в котором каждое состояние Вселенной рассматривается как связка ее квантовых случайных "броуновских" траекторий с изменениями знака времени и со знакопеременной вероятностной мерой. К сожалению, альтернативных подходов слишком много. Какой из них приведет к удовлетворительной теории "великого объединения" физических взаимодействий, пока неизвестно. Но ясно, что пространство, время и материя соединятся в какую-то новую сущность.

Книга Вейля как полное и систематическое прочтение общей теории относительности содержит целый ряд результатов: развиты теория кривизны и вариационная техника, приведено полученное автором новое "решение Вейля" для статического аксиально-симметричного поля, дан глубокий концептуальный анализ всей теории и т.д. Конечно, часть материала за 75 лет устарела: псевдотензорный подход к проблеме гравитационной энергии, теория Ми и т.д. Но сам ход мысли Вейля поучительней любых его формул. Кто ясно мыслит - ясно излагает. Глубина книги ставит автора в ряды классиков. Вейль интересен не только студентам, приступающим к изучению общей теории относительности, но и любому серьезному физику.

Книга переведена любовно и аккуратно. Научный аппарат включает авторские предисловия к предыдущим изданиям, рецензию Эйнштейна, лекцию Янга.