Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

О старых нефтяных вышках в океане

Исследователи, нырявшие возле заброшенных нефтяных вышек на шельфе, обнаружили, что подводные части этих структур превратились в искусственные рифы. Они обросли кораллами и губками, а также прочими донными организмами. Вокруг поселились рыбы и морские млекопитающие, которые охотятся на рыб. Так возникли оазисы жизни посреди пустыни - благодаря тому, что у донной живности появился субстрат, позволяющий жить в толще воды, а у рыб - пища и укрытие.



Таким образом, отказ от демонтажа морской вышки позволяет улучшить экологическую обстановку в районе вокруг неё. А владельцам вышки позволяет сэкономить миллионы долларов. Более того - такую вышку, в принципе, можно превратить и в человеческое жильё, и в научную станцию, и в курорт, смонтировать на ней радар, гидрофоны или ветрогенератор. Бруней и Малайзия уже намеренно оставляют прекратившие работу вышки на месте с целью превратить их в рифы. На очереди США.

Эти примеры показывают путь, каким можно резко увеличить продуктивность океана и, в конечом итоге, жизнепригодность планеты, что в свою очередь увеличивает пассажировместимость этого естественного космического корабля - строительство больших искусственных структур, которые тянутся со дна океана до поверхности и выше.

Помимо прекративших работу буровых, ещё одна распространённая основа для искусственных рифов - затонувшие корабли. Самой же практике сооружения исусственных рифов несколько тысяч лет - этим занимались ещё народы, живущие на берегах Тихого и Индийского океанов, погружая в воду конструкции из бамбука, служившие укрытием для рыб и обраставшие морской живностью. А среди европейских учёных одним из первых этим стал заниматься Чарльз Дарвин, желая выяснить, как растут кораллы. Сегодня искусственные рифы создаются по всему миру целенаправленно - для изучения морской живности, улучшения экологической обстановки, утилизации мусора или же в развлекательных целях. Однако всё это пока делается в сравнительно небольших масштабах и на небольших глубинах, поблизости от берега. Большая же часть океана, которую предстоит превратить в цветущий сад, располагается на глубинах более километра, за сотни и тысячи километров от берега. Половина океанского дна находится на глубинах 4-6 километров. Протянуть субстрат для живности с таких глубин до поверхности - вот задача, достойная человеческого ума, и актуальная сегодня. Вот какую часть космоса надо осваивать сегодня и завтра.

О лунном грунте

Нижеследующие цитаты из статей о Кольской сверхглубокой скважине СГ-3 интересны в трёх планах:

1) Вопрос о происхождении Луны;
2) Вопрос про обмен материалом между Луной и Землёй;
3) Вопрос о фальсификации полётов на Луну - как программы "Аполлон", так и других. Иначе говоря - где взять лунного грунта, не летая на Луну?

Итак, цитаты.

"Кольская сверхглубокая"

"Видно, не зря задачи бурения сверхглубоких скважин по сложности сравнивают с полетом в космос, с длительной космической экспедицией к другой планете. Образцы пород, извлеченные из земных недр, представляют не меньший интерес, чем образцы лунного грунта. Доставленный советским луноходом грунт исследовали в разных институтах, в том числе в Кольском научном центре. Оказалось, что лунный грунт по составу почти полностью соответствует породам, извлеченным из Кольской скважины с глубины около 3 км."

"Программа сверхглубокого бурения в Советском Союзе"

"По научной значимости бурение сверхглубоких скважин неслучайно сравнивают с космической экспедицией к другой планете. Образцы пород, извлеченные из земных недр, представляют не меньший интерес, чем, например, образцы лунного грунта. Так, исследования лунного грунта показали почти полную его идентичность породам, извлеченным из Кольской скважины с глубины около 3 км. Результаты бурения поставили много других вопросов. На 10-километровой глубине были обнаружены 14 видов микрофасилий - окаменевших остатков древних живых организмов. Эта находка означала, что сроки существования жизни на нашей планете - не 1,5, а 3 млрд. лет. Во время бурения из глубин, где уже нет осадочных пород, появлялся метан. Так была поставлена под сомнение теория чисто биологического происхождения углеводородов. Скважина преподнесла также и практический подарок: на глубине 1,6-1,8 км были вскрыты промышленные медно-никелевые руды - обнаружен новый рудный горизонт."

"Самая глубокая скважина в мире"

"Бур методично пронзал древние граниты, возраст которых превышал 3 млрд. лет. Недостатка в сюрпризах не было. Бессменный руководитель скважины Давид Миронович Губерман рассказывал в интервью «Мурманскому вестнику» в 2011 г.:

"Мы бурили и не знали, что нас ждет. На глубине 1700 метров нашли залежи, богатые никелем. Вот вам перспективы работы для наших комбинатов! Копали дальше. А на трех километрах докопались до Луны! Чистая Луна! - рассказывает Давид Миронович и смеется: - У нас тогда уже был лунный грунт. Мы его сравнили с тем, что подняли с трех километров, по всем физико-механическим свойствам - один в один. Мы с товарищами тогда шутили, что, мол, Луна откололась от Кольского полуострова! Осталось только найти место, откуда она оторвалась..."

Позже и вовсе начались чудеса, опровергающие многие общепринятые теории. Полагали, что на пятикилометровой глубине гранит сменят базальты. На этой глубине, как и на границе Мохоровичича, приборы фиксировали резкое увеличение скорости прохождения сейсмических волн. Этот феномен, известный под названием поверхность Конрада, объясняли тем, что здесь верхний гранитный слой земной коры сменяется нижним базальтовым. Однако, бурение этого не подтвердило. Отметка 5 км осталась позади, а установка по-прежнему извлекала на поверхность гранитный керн (цилиндрические колонки породы, предназначенные для научного анализа). Правда, гранит этот был всё более и более необычный, спрессованный высоким давлением, изменивший свои физические и акустические свойства. Но по-настоящему существенные метаморфозы начались лишь на восьмом километре, притом вовсе не те, что предсказывали геологи. Теперь бурение шло не через граниты, но и не через базальты, а через гнейсы - слоистую породу с очень низкой для такой глубины плотностью. Ствол скважины стал осыпаться, а потом буровую колонну заклинивало породой, и головка обрывалась при попытке подъёма. Это не обескураживало исследователей. Потерянная часть буровой колонны цементировалась, бурение продолжалось с отклонением бурового инструмента."

Ещё один кусок головоломки?

Оказывается, два года назад было найдено свидетельство в пользу того, что в Индийском океане, на востоке от Мадагаскара, под нынешним островом Маврикий и ближайшими к нему находится погрузившийся под воду микроконтинент, по размерам сравнимый с южной частью Индии.

Свидетельство, конечно, хлипкое - якобы в образцах пород из глубин острова обнаружили циркон, который по нынешним воззрениям учёных может формироваться только в коре континентального типа. Однако в сочетании с новостью о Зеландии и о "бразильской Атлантиде" вновь наводит на мысли о том, что, может быть, положения фиксизма о перемещении больших блоков континентальной коры по вертикали и об "океанизации" несколько более соответствует действительности, чем принято считать. И что сторонники "расширения Земли", когда складывают из существующих кусков континентальной коры маленькие глобусы, оперируют совсем не тем набором деталей головоломки, какой был на самом деле. Т.е. в лучшем случае заблуждаются.

Годы тоже наводят на размышления: гипотеза выдвинута в 2013, а образцы циркона из глубин острова получены в 2017. Именно в 2013 году было сделано заявление о "бразильской Атлантиде", стало известно, что массив Таму в Тихом океане - мегавулкан, сравнимый с марсианским Олимпом, а подо льдом Гренландии нашли крупнейший (на тот момент) известный каньон на Земле. В 2017 же было сделано заявление про Зеландию. Что, в 2013 и в 2017 было положено новостным агенствам делать информационные вбросы про геологические чудеса и загадки?

О "Великих Пиратах" Фуллера - 6

Для лучшего понимания того, о чём написано в этом посте, желательно прочитать по порядку предшествующие материалы.

Логистическая теория цивилизации Игоря Шкурина

Логистическая теория цивилизации
О точке зрения и внеземной цивилизации
Точки входа вглубь земли
Греческие мифы: Рай, Ад и водный транспорт
Зевс и его любимые циклопы с молниями
Сапоги-скороходы и крылатые сандалии
Самолёт, ковёр-самолёт
Морское происхождение христианства
Исход евреев из Египта: переход через море
Библейский сюжет "пророк Иона в чреве кита"

Гипотеза о "Великих Пиратах" Ричарда Бакминстера Фуллера

"Руководство по управлению космическим кораблём Земля" - гипотеза излагается на первых двенадцати страницах книги, без подробностей и доказательств

Предыдущие посты

Космос покорится подводникам, или долой стереотипы ;)
Штурм глубин откладывается. А почему?
О "Великих Пиратах" Фуллера
О "Великих Пиратах" Фуллера - 2
О "Великих Пиратах" Фуллера - 3 - лирическое отступление, не обязательное к прочтению
О "Великих Пиратах" Фуллера - 4
О "Великих Пиратах" Фуллера - 5

Подумалось о том, что роман "Овод" Этель Лилиан Войнич - иллюстрация для того, что описано у Шкурина в статьях Греческие мифы: Рай, Ад и водный транспорт и Морское происхождение христианства.

Collapse )

Гравитационный паровой котёл на воздухе?

В дополнение к предыдущему посту. Если размещать основание плавающей в океане башни во всё более глубоком колодце, что это даст в пределе? Если не рассматривать заглубление в дно океана, то предельный случай, видимо, строительство такого сооружения в самых глубоких глубоководных желобах. В мире есть четыре глубоководных жёлоба глубиной от десяти до одиннадцати километров. Все они расположены в Тихом океане. Это желоба Тонга, Кермадек, Филиппинский и Марианский. Пусть в каком-нибудь из них построен колодец глубиной 10 километров, с хорошей термоизоляцией, как у термоса, не позволяющей сжатому в колодце воздуху отдавать тепло окружающей холодной воде океанских глубин. Каковы будут давление и температура воздуха на его дне? Если для него также верно правило увеличения давления в 1.1 раз с каждым километром изменения высоты по сравнению с предыдущим, то давление на дне будет 2.6 атмосферы. И если температура будет выше пропорционально увеличению глубины чем та, которую вычислили для гипотетической впадины Средиземного моря без воды, глубиной в 4 километра, то она будет на 100 градусов больше, чем на поверхности.

Известно, что температура кипения воды тем выше, чем выше атмосферное давление, и чем выше давление в паровом котле. Судя по таблице, при атмосферном давлении в 2.6 атмосферы вода будет кипеть примерно при 130 градусах Цельсия. Представим, что с поверхности вниз, на дно, через трубы самотёком поступает вода, и через наклонные сопла выбрасывается в полость колодца. Так как на такой глубине давление будет под тысячу атмосфер, получится мощнейшая гидротурбина по принципу сегнерова колеса. Как если бы сделали ГЭС с плотиной высотой в 10 километром и таким же перепадом уровня. Представим далее, что колодец достаточно велик, чтобы струи воды, пролетев какое-то расстояние, свободно упали на дно и стали постепенно его наполнять. Верхний слой воды на дне колодца будет под тем же давлением что и воздух - 2.6 атмосферы. И если воздух, поступивший в колодец, уже на поверхности был температурой 30 градусов, то на дне колодца он будет температурой 130 градусов. Тогда вода, даже если её температура 1 градус, начнёт отнимать у него тепло, пока не нагреется до тех же 130 градусов. И тогда... она закипит и попрёт вверх в виде пара? А ведь желоба расположены в тропических водах, и у воды с поверхности температура запросто может быть и 10, и 20, и даже 30 градусов. А воду из сопел сегнерова колеса можно распылять с помощью форсунок, тем самым увеличивая поверхность испарения и ускоряя его. Тем самым предотвращается затопление колодца-гидротурбины, и формируется мощнейший восходящий поток с влажным воздухом температурой 130 градусов, при том что Солнце на поверхности греет воду и воздух от силы на 30 градусов, и никакого источника тепла помимо него и притяжения Земли в колодце нету.

Возможно, это ошибочные рассуждения, в них неверны количественные оценки или не учтены какие-то явления, буду рад, если люди, компетентные в физике, взвешенно и по делу выскажутся о представленной концепции.

О привязке желобов к ячейкам глобальной цикруляции атмосферы. Как было сказано в предыдущем посте, генераторы восходящих потоков нужно размещать на стыках ячеек там, где воздух поднимается, а это экватор и широты 60 градусов в обоих полушариях. Перечисленные желоба, казалось бы, в эти места не попадают. Однако в действительности границы атмосферных ячеек не идут прямо вдоль параллелей, они больше похожи на петляющие русла рек, которые постоянно меняют форму и положение. И внутритропическая зона конвергенции, которую на схемах глобальной циркуляции рисуют над экватором, в действительности в Тихом океане большую часть года проходит севернее, и как раз накрывает район Марианского и Филиппинского желобов, где и расположена наиболее активная область образования тропических циклонов. Меньшую же часть года эта область находится южнее экватора, проходя через район жёлоба Тонга. С жёлобом Кермадек сложнее, он расположен близко к 30 градусам южной широты, где воздух опускается, и там нужны наоборот устройства, работающие на нисходящих потоках. Однако если в них найдётся применение глубокому колодцу, то и этот жёлоб подходит. И в любом случае, границы ячеек связаны пассатами, через которые можно подключить генераторы восходящих и нисходящих потоков к глобальной циркуляции атмосферы.

Про Александра Калину

В термодинамике известен так называемый "цикл Калины" для паровых котлов с водно-аммиачной смесью, который позволяет увеличить коэффициент полезного действия примерно на 25%. Применяется он главным образом там, где нужно получить электроэнергию от источников тепла сравнительно низкой температуры. Например, на геотермальных электростанциях, или при утилизации тепла, отводимого от производств и других электростанций. Его автор - советский физик и изобретатель Александр Исаевич Калина, в 1978 году эмигрировавший в США.

Некоторые факты, в хронологическом порядке:

1933 - родился 17 января недалеко от Одессы
1943 - отец Александра погиб в боях Великой Отечественной
1978 - будучи уже известным изобретателем и занимая важный пост в науке, в 45 лет эмигрирует в США
1983 - первая публикация о "цикле Калины", изобретателю 50 лет
1993 - знаменитая сделка с "Дженерал Электрик" по продаже прав на изобретение, Калине 60 лет
2011 - к этому году по всему миру построено шесть небольших электростанций с "циклом Калины"
2013 - к двадцатилетию сделки выходит статья, о которой ниже
2018 - умер 3 февраля в Остине, штат Техас, в возрасте 85 лет

И вот поучительная статья 2013 года о том, как он пришёл к успеху, и в чём этот успех, собственно, заключался.

Итак, известный советский изобретатель и руководитель НИИ покидает СССР в 1978 году, потому что чиновники от науки присваивают себе его заслуги. Он верит, что в Америке за его изобретениями выстроится очередь из бизнесменов, но оказывается, что это не так. Спустя пять лет он, учёный, с профильным образованием, пишет статью о новом термодинамическом цикле - но учёные ему не верят и начинают травить. Благодаря заступничеству знакомого крупного специалиста, учёных удаётся убедить в своей правоте - но инженеры не верят в возможность осуществления его идей. Когда удалось убедить и их, бизнесмены не поверили в то, что смогут заработать на этом деньги, и предложили самостоятельно изыскать 10-12 миллионов и построить работоспособную электростанцию для доказательства. И вот наконец, спустя 15 лет после эмиграции, при поддержке специалистов и финансистов, когда уже стукнуло 60, в 1993 году наконец-то совершается сделка с "Дженерал Электрик", которая наделала много шума в СМИ - мол, смотрите, энергетический монстр признал заслуги маленького изобретателя, эмигранта из Одессы, и купил у него патент, чего раньше никогда не делал. Но даже спустя 20 лет после этой эпохальной сделки, в 2013 году, никакой революции в электроэнергетике не происходит, во всём мире построено лишь несколько небольших электростанций, и даже сам изобретатель признаётся, что особых прорывов не ждёт. Но зато у него удалась семейная жизнь, и он в свои 80 лет в деньгах не нуждается. Спустя 5 лет после интервью он умирает.

Думается мне, если бы он не уезжал из СССР, сейчас бы жил как-то так же. Запродал бы чего-нибудь "Газпрому" или тем же исландцам, работало бы несколько установок с его циклом по всему миру - и всё.

Стоит ли удивляться, что в рыночном мире Solar Updraft Tower в промышленных масштабах не строят до сих пор, спустя 116 лет после изобретения полковника испанской армии Исидоро Кабаньеса? А ведь такие штуки, размером "всего лишь" с крупные градирни и вытяжные трубы, и вместо них, пристроенные к электростанции на угле, могли бы дать прибавку к КПД в десяток-другой процентов, как и цикл Калины.

Была одна, стало три - ещё о расширении Земли

"Теперь две штуки стало. ― И там, на даче, еще один." С "Джентльмены удачи"

Обычно когда на постсоветском пространстве обсуждают гипотезу расширяющейся Земли, то имеют в виду прежде всего гипотезу В.Н.Ларина. Однако на 1/6 суши за ближайшие лет сорок было сформулировано целых три внешне похожих гипотезы, которые предлагают схожие объяснения процессов, идущих на Земле, и одинаковые проверяемые предсказания. Согласно им, внутри Земли содержится большое количество очень плотного и сильно сжатого вещества, которое постепенно трансформируется в вещество с меньшей плотностью (разуплотняется). Следствием этого является увеличение радиуса и объёма планеты при практически постоянной массе (причём чередующееся с периодами сокращения объёма, т.е. сжатия планеты), бОльшая сила тяжести и меньшая площадь Мирового океана в древности, постоянное выделение водорода из недр планеты, который в процессе перемещения из её глубин к поверхности вступает в реакции с другими веществами, результат - постоянное формирование нефти и воды.

Это: гипотеза об изначально гидридной Земле В.Н.Ларина, гипотеза о пульсирующей горячей Земле В.В.Кузнецова из Новосибирска, и, наконец, гипотеза о нейтронном ядре Земли И.М.Белозёрова, тоже из Новосибирска. Замечу, что все трое - это учёные: Ларин - геолог, Кузнецов - геофизик (он даже написал новый учебник геофизики на основе своей гипотезы), Белозёров - физик и математик.

При внешнем сходстве гипотез, между ними есть фундаментальные различия в физических основах процессов, идущих в глубинах планеты. У Ларина внутри неё находятся сильно сжатые и постепенно разрушающиеся гидриды металлов, у Кузнецова - сильно сжатая остывающая плазма, у Белозёрова - подобие нейтронной звезды, которая тоже постепенно разрушается. Соответственно, формирование и эволюция Солнечной системы ими описывается также весьма по-разному, чтобы объяснить, откуда внутри Земли взялись столь экзотические субстанции.

Итак, есть три гипотезы, внешне похожие и дающие одинаковые проверяемые следствия, но в своей основе глубоко различные и не сводимые одна к другой. Что это значит? Это значит, что каждая из них под сомнением, ведь даже если расширение Земли, поток водорода из недр и постоянное формирование нефти в глубинах Земли будут обнаружены инструментально, это подтверждает сразу три очень разные в своей основе гипотезы. А, например, тектонику плит никак не опровергает, потому что ей не требуется ни постоянный размер планеты, ни органическая нефть, ни даже силикатная мантия. Кроме того, эти три гипотезы - всего лишь верхушка айсберга, на самом деле разных гипотез о расширении Земли было выдвинуто много за более чем сто лет. Т.е. "расширение Земли" - это не одна теория, альтернативная общепринятой, и даже не единый общий фронт, ведущий наступление на общепринятую теорию, это совокупность множества очень разных предположений о том, как устроена Земля.

Коль скоро все три гипотезы предрекают неиссякаемость нефтяных запасов (нефть постоянно формируется, и быстро), не являются ли все три гипотезы и устойчивая популярность ларинской следствием некоего информационного вброса по заказу нефтедобывающих компаний?

Кстати, я как-то шутки ради писал о том, что полая Земля в варианте с внутренней звездой гипотетически возможно, если в качестве звезды будет особая разновидность нейтронной звезды с необычно сильным магнитным полем, то есть магнетар. И вот пожалуйста - целый доктор физико-математических наук И.М.Белозёров заявляет, что внутри Земли может существовать нейтронная звезда :)

Почему будущее за высотным строительством

Вот простая модель, которая объясняет, почему создателям городов будущего нужно осваивать высоту.

Towers.png

Здесь девять башен стоят на площади в девять квадратных километров - квадрат со стороной 3 километра. Каждая размещается на квадрате со стороной 1 километр. Высота каждой башни - 10 километров. В каждой башне 100 этажей, каждый этаж - квадратная площадка со стороной 100 метров и толщиной 10 метров, просвет между этажами 90 метров. Таким образом, как нетрудно посчитать, общая площадь ста таких квадратов со стороной 100 метров равна квадратному километру. То есть, каждая башня прибавляет к квадратному километру площади, на которой стоит, ещё один квадратный километр площади. Застраивая поверхность планеты такими башнями, её можно как минимум удвоить. Как минимум, потому что между башнями можно навести мосты, увеличивающие устойчивость всей конструкции, а внутри площадок и на них самих сделать ещё жилые помещения. Этажи могут уходить не только вверх, но и вниз относительно уровня моря.

Разумеется, это не модель будущего города как таковая, эта модель всего лишь показывает, как можно увеличить обитаемую площадь планеты с помощью размещения её участков по вертикали.

И никаких цилиндров О'Нейла и колоний на Марсе - всё возможно здесь, на Земле. Космические технологии и равный им по сложности хайтек нужно применять прежде всего дома, потому что дом этот уже в космосе, и нет никакого резона делать это в пустоте или на непригодных к жизни каменюках. Спираль развития совершит очередной виток: приматы вернутся на деревья на новом уровне - искусственные деревья искусственного леса, который покроет сушу и океан.

Окна в тропосфере - 2

В комментариях был задан вопрос о том, как с помощью парника можно разогреть участок местности где-нибудь за полярным кругом до состояния оазиса. Поразмышляв над ним, я понял, что "окно в тропосфере" в том виде, в каком оно нарисовано, будет работать не на прогрев, а на охлаждение поверхности планеты под ним. И вместо тропического циклона в башне разовьётся антициклон. Причина в том, что, хотя атмосфера и не пропускает к поверхности примерно половину солнечного излучения, упавшего на её верхние слои, но именно в ней происходит парниковый эффект. Благодаря ему средняя температура воздуха на 39 градусов выше, чем была бы при отсутствии парникового эффекта. Потому что парниковые газы, пропуская видимый свет, в то же время задерживают инфракрасное излучение от нагретой поверхности планеты, и, нагревшись от него сами, переизлучают часть его обратно в сторону поверхности. Таким образом, атмосфера - это и есть уже существующий парник. И если проделать в нём "окно" с помощью вакуумного аэростата, то, хотя солнечный свет и будет через него интенсивнее нагревать участок местности, в то же время инфракрасное излучение будет беспрепятственно уходить за пределы атмосферы, унося тепло. Это приведёт к понижению температуры под "окном".

Collapse )

Терраформинг - дополнение.

Это интересное занятие - размышлять об альтернативной географии, и о том, как сделать (или найти) планету, которая "более Земля, чем сама Земля". Однако, мысленно двигая туда-сюда континенты и океаны, нужно подумать о том, какие есть закономерности в их взаимном расположении.

Оказывается, закономерности есть, и одна из них - это антиподальность континентов и океанов. В географии антиподами называют точки, находящиеся на противоположных сторонах Земли, на прямой, проходящей через её центр. И напротив 85% площади суши располагается океан, только напротив 15% суши расположена суша. Этот факт был открыт в 19 веке географом по фамилии Гарднер, и спустя сорок лет его слова подтвердил французский геолог Альберт Огюст Лаппаран. Однако ещё в 18 веке французский учёный Ромье высказывал те же мысли, полагая, что не только каждый континент приходится антиподом какому-либо океану, но и вся суша в целом приходится антиподом Мировому океану.

Collapse )