МІЖЗОРЯНІ МАНДРІВКИ

(фрагмент роботи МАН моєї учениці)

Відомий девіз полярних дослідників і першопрохідців: «Боротися і шукати, знайти й не здаватися» цілком і повністю відноситься і до сучасної космонавтики.

По космічним міркам людська раса вельми тендітна і слаба: підвищення температури на 50 градусів, збільшення іонізуючого та ультрафіолетового випромінювання, відсутність води, зменшення кисню в атмосфері-все це веде до її неминучої  загибелі. І немає нічого дивного в тому, що людський розум став шукати можливість існування інших планет і з сприятливими для нашого життя умовами, щоб "розгорнути" на них резервне копіювання . Однак якщо планета і буде знайдена, питання транспортування залишається відкритим.

Мета моєї роботи - розглянути способи і перспективи міжпланетних і міжзоряних подорожей.

Рішення проблеми міжзоряних польотів вимагає величезних ресурсів енергії і пов’язане з винятковими труднощами. Для створення космічного апарату,спроможного в прийнятні терміни здійснювати такі польоти,може знадобитися кілька науково-технологічних революцій. Попри наявні труднощі,здійсненню міжзоряних польотів не перешкоджає жоден з відомих законів фізики. У разі суспільної потреби,що проблему буде рано чи пізно вирішено.

РОЗДІЛ 1

Види двигунів

Наявні сьогодні в розпорядженні людства технології не дозволяють космічним кораблям досягти навіть найближчої зірки на протязі одного людського життя. Наприклад, найближча до Сонця зірка - Проксіма Центавра - розташована на відстані 4,2 світлових роки. До Альфи Центавра (найближчої до нас зоряної системи, в яку входить і Проксима Центравра) 39000000000000 км. Сучасні космічні кораблі зможуть подолати цю відстань за 70 тисяч років. Стає зрозуміло, що ніхто з людей не здатен подолати такі відстані. Звідси і необхідність знайти новий спосіб, щоб відправитися в міжзоряну подорож.

Вчені намагаються розробити нові технології космічних двигунів, але жодна з них, за винятком сонячного вітрила, ще не доведена до рівня експериментальних зразків.

Хімічні двигуни

Єдиною розробленою технологією на сьогоднішній день є ракетний двигун. Його спрощена схема така: горіння в космосі неможливо через відсутність природного окислювача, тому ракета повинна бути забезпечена їм поряд з паливом. Але, на жаль, ККД хімічних ракетних двигунів вкрай низький (в порівнянні з іншими технологіями), тому для міжзоряних перельотів такий "движок" нікуди не годиться.

Ядерні двигуни

Один з найбільш реальних проектів у цій сфері – Orion, проект пілотованого корабля для далеких космічних місій. В рамках проекту було створено два варіанти: перший зореліт мав би загальну масу порядку 40 000 000 тон і досягав би Альфи Центавра за 1800 років. Відповідно, замислювався він як "корабель поколінь". Другий важив близько 400 000 тон і теоретично мав дістатися до точки призначення за 130 років. Однак обмеження корисного навантаження робило другий, більш привабливий варіант непридатним для пілотованих перельотів. Двигун на антиматерії

Суть роботи цього двигуна полягає у взаємодії матерії і антиматерії, після чого відбувається миттєва взаємна анігіляція з виділенням величезної кількості енергії. Цієї енергії вистачить, щоб досягти пункту Б. Але навіть кращий з теоретично можливих двигунів, що працюють на антиматерії, потребують близько десятків залізничних цистерн палива для розгону до крейсерської швидкості і такої ж його кількості  для гальмування в точці призначення. І тут виникає питання: а чому б не працювати з цією технологією? Відповідь проста: вартість виробництва одного грама антиматерії коштуватиме десятки мільярдів доларів. Крім того, саме зберігання антиматерії являє собою порушення наукових законів, оскільки антиматерія не повинна контактувати ні з одним атомом звичайної речовини певну кількість часу, інакше станеться вибух.

Гвинтовий двигун

Концепція міжзоряного двигуна на основі прискорення частинок була ідеєю інженера NASA, Девіда Бернса. Апарат завдовшки 200 м може розігнати космічний корабель близько до швидкості світла. Інженер з Космічного центра Маршала NASA  запропонував альтернативу сучасному ракетному двигуну, що спалює паливо.

«Цей космічний двигун можна використовувати для того, щоб тривалий час утримувати супутники на орбіті без дозаправки. Він може відправляти космічні кораблі на міжзоряні відстані на швидкості близької до швидкості світла». Конструкція двигуна розвиває простий експеримент, який ілюструє роботу третього закона Ньютона – кожній дії завжди є рівна і протилежна протидія. Вантаж, що рухається уздовж прямого стрижня всередині контейнера, змусить ящик переміщатися вперед і назад по вільній від тертя поверхні. Інша справа, якщо замість вантажу використовувати прискорювач частинок, який рухається по спіралі. При русі вперед його маса наростає, і падає, коли він йде назад. Таким чином, коли іонне кільце, що обертається, потрапляє в передню стінку ящика, відбувається рух вперед. Бернс вважає, що якщо гвинтовому двигуну дати достатньо часу і енергії, він зможе досягти, за допомогою прискорювача частинок, потенційно релятивістських швидкостей. Такий двигун буде працювати тільки в середовищі, повністю позбавленого тертя, тобто в космосі. На Землі ж буде потрібно близько 125 МВт, щоб отримати хоча б один ньютон сили. Окрім цього, двигун буде величезним – приблизно 200 м в довжину і 12 м у діаметрі.

Сонячне вітрило

Існують ідеї забезпечення руху космічних кораблів, при якому паливо не використовується. Їх називають сонячним вітрилом (або світлове вітрило, або фотонне вітрило). Випромінювані зірками фотони здатні чинити тиск на фізичні об'єкти. І якщо корабель оснастити великим, ультратонким і легким вітрилом, то тиску сонячного світла буде достатньо для його руху. Крім того, на таке вітрило можна впливати й іншими джерелами випромінювання, наприклад, надпотужним лазером, розміщеним на навколоземній орбіті, який буде постійно спрямований на корабель. Заковика полягає в тому, що для руху корабля необхідне сонячне вітрило розміром з Афганістан.

На сьогоднішній день така ідея реалізована: 24.07.2019 космічний корабель LightSail 2 успішно розгорнув свої сонячні вітрила на орбіті Землі і переміщується під натиском сонячного світла.

Сам парус LightSail 2 становить собою систему з чотирьох менших трикутних вітрил, що при розгортанні утворюють один великий квадрат розміром 32 кв. метри. Після розгортання цей парус можна використовувати для підняття орбіти космічного корабля.

Сонячне вітрило використовує імпульс фотонів, що випромінюються Сонцем, майже аналогічно, як вітрильник вловлює енергію вітру. Легкий парус захоплює фотони, які відбиваються від поверхні і приводять вітрило в рух. Така проста технологія має великий потенціал. У космічному вакуумі це працює, оскільки там відсутній опір руху космічного корабля, тому з часом, коли все більше і більше фотонів відбиваються від вітрила, за рахунок чого швидкість його збільшується. І цей процес відбувається без будь-якого палива і двигунів.

При цьому, принцип зміни напрямку руху космічного корабля полягає в тому, що якщо спрямувати вітрила на Сонце, тоді він полетить від Сонця.

Проте змінивши кут вітрила, космічним кораблем, який їх використовує, можна керувати і він буде рухатися не тільки крізь Сонячну систему, а й може залишити її межі.

Такі вітрила отримують все більше і більше імпульсів під час подорожі, тим самим космічний корабель з сонячним вітрилом може досягати швидкостей, яких ніколи не зможе досягти хімічна ракета. Хоча, на сьогоднішній день очевидно, космічний корабель з сонячним вітрилом не зможуть самостійно подолати гравітаційне тяжіння Землі.

Звичайно, імпульс не може збільшуватися з тією ж швидкістю завжди. Чим далі сонячне вітрило віддаляється від Сонця, тим менше фотонів потрапляє в нього. І хоча рух не сповільниться в порожнечі простору, проте швидкість прискорення корабля буде зменшуватися.

Однак на разі розробляється ідея, згідно з якою лазери можуть бути спрямовані на сонячні вітрила для допомоги їм щодо збільшення прискорення.

Сила лазера прискорюватиме космічний корабель до швидкості близько 60 000 км/с або 20 % швидкості світла.

Альфа Центавра віддалена на відстані 4,37 світлових років, у звʼязку з чим навіть за умови використання лазерів кораблям проекту Breakthrough Starshot знадобиться близько 20 років, щоб до неї дістатися.

Але це зовсім інший і більш амбітний проект, ніж LightSail 2. Крім того, Breakthrough Starshot – це проект російського мільярдера, тоді як LightSail – це публічний некомерційний космічний корабель, побудований на гроші, зібрані ентузіастами.

LightSail 2 – це демонстраційна місія, призначення якої є показати, як навіть маленький сонячний парус може підняти орбіту космічного корабля. Існує ще багато перешкод, які потрібно подолати, щоб розвинути цей напрямок роботи. У майбутньому ця технологія може відіграти важливу роль в дослідженні нашої Сонячної системи.

Електричні  вітрила

Корабель на електричних вітрилах  зможе продовжувати розгін за межами сонячної системи — там, де сонячне вітрило, яке вловлює лише радіацію Сонця, буде вже безсилим.

Вчені підкреслюють, що корабель з електричним вітрилом потребує лише мінімального джерела енергії на борту. Вона буде потрібна лише для того, щоб підтримувати у вітрилах-дротах постійний струм, а також для роботи бортових систем і засобів зв'язку. Однак, поки незрозуміло, як саме повинна функціонувати енергетична система корабля, зокрема, так звана електронна гармата, яка буде заряджати вітрила-дроти.

РОЗДІЛ 2

Проблеми подорожі

Основною проблемою подорожі є навіть не паливо або двигун, а кількість часу, котре воно займе. Без створення технологій занурення людини в тривалий стан анабіозу до зірок необхідно відправляти не корабель, а маленьку планету. Однак є ймовірність, що до місця призначення прилетить вже зовсім інша цивілізація. Проте, фізики-теоретики не відпускають руки. Переміщення в просторі зі швидкістю, що перевищує швидкість світла, неможливо з причини того, що маса суб'єкта буде прагнути до нескінченності згідно формули E = mc2. Однак у відповідності з теорією відносності швидкість світла є максимальною всередині простору-часу; змінюючи ж сам простір-час, можна переміщатися за неорганічною швидкістю. Наприклад, розширення Всесвіту може відбуватися зі швидкістю, набагато перевищуючої  швидкість світла, але при цьому рух всередині самого Всесвіту не може перевищити швидкість світла. Нижче ми опишемо два способи, за допомогою яких теоретично можна "зрізати" дорогу і опинитися в потрібному місці і часу.

РОЗДІЛ 3

Коротка дорога до зірок

3.1 Перший спосіб: через червоточини

Цей спосіб спирається на припущення, що в космосі є «лазівки», існування яких обґрунтували Ейнштейн і Розен в 1935 році. Шанувальникам фантастики ці лазівки відомі під термінами «просторово-часові тунелі», «червоточини», «кротові нори» і так далі. Ці тунелі зв'язують між собою дві точки в просторово-часовому континуумі. Вони дозволяють переміщатися з точки А в точку Б.

Навіть якщо люди коли-небудь зможуть створити науково-інструментальний спосіб виявлення просторово-часових тунелів, і якщо їх існування буде підтверджено експериментально, то можливості визначити, в яку точку нашого Всесвіту приведе ця «кроляча нора», сучасна наука не представляє навіть теоретично.

Сама ідея переміщення за допомогою такого тунелю приваблює фізиків-теоретиків не тільки як спосіб дістатися до зірок протягом  життя одного покоління, але і як науково-практичний виверт, що дозволяє  обійти теоретичну неможливість подорожі в часі. Звичайно, просторово-часовий тунель не може бути повноцінною машиною часу, оскільки мандрівник не може вибирати час, в якому він вийде на іншому кінці тунелю. Проте інших можливостей наука поки не може припустити.

Як виглядають червоточини? Для людини і наявних в нашому розпорядженні приладів вони невидимі, оскільки не випромінюють ні в одному відомому діапазоні. Але, припустимо, людство зробило одне з найбільших відкриттів в історії фундаментальних наук і виявило вхід в червоточину. Як його використовувати? На жаль, корабель з будь-яких відомих сьогодні науці матеріалів теоретично не здатний подорожувати по просторово-тимчасовому тунелю - імовірно, попадання такого об'єкта в червоточину призведе до її зхлопуванню.  У 1988 році американський фізик Кіп Торн висунув гіпотезу, що для подорожей через просторово-часовий тунель необхідна «екзотична матерія». Під настільки легковажною назвою фізики мають на увазі матерію, що володіє «екзотичними» властивостями: так, передбачається, що роль стабілізатора тунелю зможе виконати матерія з негативною масою або щільністю енергії.

Крім оболонки, науці необхідно вирішити таку складну задачу, як запобігання блокування виходу з тунелю, поки всередині нього знаходиться гіпотетичний корабель. Справа в тому, що рухомий об'єкт буде створювати всередині тунелю гравітаційну хвилю, що спотворює простір, що може призвести до передчасного закриття виходу з тунелю. А це означає, що все, що опиниться в цей момент усередині нього, просто зникне з нашого Всесвіту.

Деніел Джафферіс з Гарвардського університету і його колеги побудували теоретичну модель кротові нори, для існування якої не потрібно настільки незвичайних субстанцій. Входом і виходом в таку червоточину, на думку вчених, є дві чорні діри, що знаходяться в стані квантової заплутаності один з одним. Із зовнішнього точки зору подорож через червоточину еквівалентно квантової телепортації з впровадженням заплутаних чорних дір. Правда, зробити таким способом туристичний тур по Галактиці не вдасться.

«Проходження цих червоточини займає більше часу, ніж звичайний рух, тому вони не дуже корисні для космічних подорожей». Втім, фізики і не прагнули винайти міжзоряний транспорт. «Реальний зміст цієї роботи пов'язаний з інформаційною проблемою чорної діри і зв'язками між гравітацією і квантовою механікою».

3.2 Другий спосіб: в Міхурі Алькубьєрре

У 1994 році фізик-теоретик Мігель Алькубьєрре запропонував обійти обмеження швидкості світла, концентрувати свою увагу не на переміщенні людини, а на переміщенні частини самого простору. Для цього навколо космічного корабля необхідно створити просторово-часовий міхур, який буде існувати незалежно від решти всесвіту.

Запропонований фізиком метод переміщення в просторі полягає в ідеї стиснення простору перед кораблем і розтягуванням позаду нього. На кордоні стиснення утворюється так звана хвиля, яку повинен осідлати гіпотетичний корабель. Ця хвиля переміщує в просторі не сам корабель, а якийсь обмежений обсяг неспотвореного простору. По суті, навколо корабля створюється своєрідний просторовий міхур, чиї кордони утворені описаними спотвореннями самої матерії простору. Таким чином, незважаючи на те, що всередині самого міхура світло завжди буде рухатися швидше корабля, сам міхур буде переміщатися крізь звичайний простір швидше світла. Враховуючи той факт, що всередині міхура формально корабель не рухається, на нього не буде діяти перевантаження при прискоренні і гальмуванні.

На жаль, можливість створення подібної технології також пов'язана з використанням екзотичної матерії. І навіть якщо наука зможе (наприклад, завдяки ефекту Казимира) реалізувати «в металі» двигун, здатний викривлювати простір, то для переміщення такого типу космічного корабля буде потрібна величезна кількість енергії.

3.3. Варп-двигун. «Тисячолітній Сокіл»

Фізика «Зоряних війн»: проблеми конструкції Тисячолітнього Сокола

«Тисячолітній сокіл» вигаданий космічний корабель у всесвіті «Зоряних війн», пілотувався Ханом Соло і його помічником Чубоккою. На даний момент це фантастика, бо рівень технологічного розвитку ще дуже малий. Ані таких швидких літальних апаратів, як «Тисячолітній Сокіл», ані таких масивних, як Зірка Смерті, ми поки будувати не вміємо. І що найважливіше – не маємо доступу до джерел енергії, що зробили б такі технології можливими.

Хан Соло на своєму легендарному кораблі «Тисячолітній Сокіл» використовував гіперпросторовий двигун, щоб з надсвітловою швидкістю долати безмежні простори Всесвіту.

Головна проблема — стати швидшим за світло

Питання «чи можемо ми рухатися зі швидкістю більшою за швидкість світла» стане головним каменем спотикання під час будівництва. Річ у тому, що найбільша проблема гіперпросторового стрибка — це маса корабля, людей та вукі у ньому. Якщо виходити з теорії відносності Ейнштейна, будь-які об’єкти, що мають масу, не можуть рухатися зі швидкістю світла. Все через те, що коли вони її сягають, їх маса стає безкінечною. А це означає, що для переміщення необхідно буде безкінечна кількість енергії, навіть більша, ніж знадобилася Зірці Смерті для підриву Альдерана.

Проте, можна піти манівцями, адже в теорії відносності ніщо не забороняє нам згинати простір. Як ви знаєте, простір-час складається з 3-х вимірів простору та одного часу. Найцікавіше, що сам по собі простір не просто може рухатися, однак і рухається швидше за швидкість світла. Приклад — розширення нашого Всесвіту після великого вибуху, процес, що мав швидкість більшу за швидкість світла. Така маленька хитрість дозволила б нам не просто рухатись зі швидкістю світла, проте й обігнати його.

      Звичайно, ми могли б використовувати для подорожей вже готові червоточини в просторі-часі. Але червоточина вигинає простір-час, який виділяє багато енергії. Опинися невелика червоточина неподалік від Сатурна, вона просто б розшматувала його. Тому в конструкції корабля можна використати варп-двигун або двигун викривлення, котрий встановлений в літальних апаратах «Зоряного шляху». Теоретично, він примушує стискатися простір перед зорельотом, в той час як за ним він буде розширюватися. Фактично, зореліт стоятиме на місці, в той час як простір-час буде деформуватися.

Однак є невеличкі проблемки, котрі починаються ще з запуску Сокола. Для старту цього процесу потрібна буде кількість енергії, практично рівна тотальній масі-енергії галактики чи сонячної системи. Ще одна проблема — підтримка цієї енергії.

І найбільші неприємності чекатимуть нас, коли варп-двигун наблизиться до швидкості світла. Фотони з космічного мікрохвильового випромінювання просто прошиють корабель наскрізь. Вони будуть радикально розмиті в напрямку руху корабля, стануть надзвичайно радіоактивними та вб’ють кожного на борту, а сам корабель через проблеми з простором-часом може почати «застрягати». А ще за такого польоту можна «ненароком» врізатись в астероїд чи інше космічне тіло… Ось такий сумний фінал подорожі з варп-двигуном. Від Кайло Рена так точно не втекти.

Проте останні розробки фізиків теоретично подолали цю проблему. Науковці використали доробок фізика Кріса Ван Ден Брека з Національного інституту субатомної фізики в Нідерландах. Дослідник помножив математичну функцію на метрику простору-часу, яка створює варп-двигун. Ерік Девіс з EarthTech International та Джеральд Клівер з Університету Бейлора доопрацювали цю ідею та по суті створили варп-двигун з захисним шаром, що оточуватиме корабель. Він виступатиме щитом для пасажирів.

Звичайно, не можна також не згадати EmDrive, котрий наразі лишається найбільш реальною надією на подорожі з надшвидкістю. Хай там як, але колись і сила тяжіння була також перешкодою для наших польотів, однак ми її подолали.

(кінець уривка)

   

Ігрова форма розв"язування задач.

Учні розв’язують задачу, визначають відповідь і зіставляють її з буквою.

Перевірка правильності виконання цього завдання — збіг усіх букв у прислів’ї.                            Спробуйте розкодувати прислів"я  :) Завдання є на фото, коди відповідей теж.

ВПЛИВ ПРОБЛЕМ З ЗОРОМ НА ТВОРЧІСТЬ ХУДОЖНИКІВ,

Варто зняти окуляри - і світ міняється відразу: чітка картина з безліччю штрихів і деталей стає розмитою і тьмяною, кольори втрачають насиченість, предмети - чіткість. Але короткозоре сприйняття світу може стати родзинкою, якщо воно належить художнику. Сьогодні офтальмологи і мистецтвознавці намагаються ставити діагнози відомим майстрам живопису по їх полотнам. Вважається, що саме дефекти зору вплинули на стиль і особливості передачі фарб і деталей деяких художників.

 Стиль чи діагноз?

У минулі століття, задовго до появи фотографії, до зору художників пред'являлися жорсткі вимоги - маестро повинні були бачити ідеально, щоб додержувати передачи на полотнах деталей портретів і пейзажів. Але часи змінювалися, і на зміну граничній чіткості прийшла епоха імпресіонізму, що допускав розмитість форм, передачу швидше настрою, ніж суті предметів. Втім, деякі художні критики XIX століття розглядали нову хвилю в живописі виключно в світлі дефектів зору творців полотен і бурчали з приводу приходу в мистецтво підсліпуватих художників.

 Можливо, в їх словах була частка істини. Відомо, що багато короткозорих майстрів відмовлялися виправляти недолік зору - ні Сезанн, ні Ренуар ніколи не носили окулярів, а останній мав звичку відходити від картини, щоб судити про враження розмитих форм. Австралійський нейрохірург Ноель Ден в своєму дослідженні приходить до висновку, що роботи відомих імпресіоністів Моне, Ренуара, Дега, Сезанна, Піссарро, Матісса і Родена об'єднує сприйняття світу крізь призму власної короткозорості. Саме проблемами із зором дослідник пояснює домінування в полотнах цих майстрів певних кольорів (наприклад, червоного), тремтячих колірних відтінків, м'яких ліній, а також відсутність деталей. Сміливу заяву нейрохірурга тут же обсвистали знавці мистецтва. І все ж певний зв'язок між роботами деяких художників і їх зором, безсумнівно, існує.

Кольорові галюцинації Клода Моне

Діагноз «двостороння катаракта» відомому французькому імпресіоністові Клоду Моне був поставлений, коли художнику виповнився 71 рік. При катаракті кристально прозорий кришталик поступово каламутніє, погіршується зір, і людина дивиться на світ як ніби через целофанову плівку або запотівше скло. Згодом втрачається здатність бачити холодні тони. За картинами Моне можна простежити, як прогресувала його хвороба - блакитні, сині фарби на його полотнах поступово витісняються жовтими і коричневими. Саме в жовто-коричневому кольорі бачить світ хворий катарактою.

 Найбільш яскраво хворобу Моне ілюструють дві його картини - «Ставок з лататтям» (1899) і «Японський місток» (1918). Різниця між часом написання двох картин в 20 років, але один і той же сюжет за два десятиліття змінився до невпізнання. У 1899-му на картині накреслено кожну деталь, через двадцять років полотно виглядає жовтим і розмитим. «Я вже не бачу з тієї ж яскравістю кольори, - нарікає в своєму щоденнику Клод Моне. - Червоний виглядає брудним, розовий- тьмяним ». Але він не здавався хворобі: «Я буду малювати навіть сліпим, як і Бетховен, який писав музику, будучи абсолютно глухим». Не в силах розрізняти деталі, художник збільшував формат полотен. У виборі фарб він вже покладався виключно на назви, які читав на етикетках, а потім запам'ятовував точне розташування тюбиків на палітрі. Художник розумів, що його картини виходили занадто темними, а тому і не дуже "апетитними" для поціновувачів мистецтва того часу. Прогресуюча катаракта виключала можливість відрізнити блакитний колір від чорного, тому багато які з своїх робіт він просто знищував.

 У 1923-му після невдалої операції на лівому оці у Клода Моне розвинулася вторинна катаракта. Щоб краще бачити хоча б кілька годин, він брав спеціальні ліки, що розширюють зіниці. Художник скаржиться на те, що праве око, уражене хворобою, бачить все в жовтих тонах, в той час як проопероване ліве сприймає світ в насиченому блакитному кольорі. Він так і писав свої картини, прикриваючи то одне, то інше око. В останніх роботах художника форма зникає зовсім, і Моне впритул підходить до абстракції: «Сюжет для мене вторинний. Те, що я хочу відтворити, це зв'язок між мною і об'єктом ».

КРИВІ ДЗЕРКАЛА ЕЛЬ ГРЕКО

Картини відомого іспанського художника XVI-XVII століть Ель Греко важко сплутати з іншими. Химерно витягнуті обличчя, тіла і будівлі на його полотнах одні приписують особливості стилю, інші (і в першу чергу лікарі -офтальмологі) - астигматизму - хвороби очей, що спотворює зображення подібно кривим дзеркалам в кімнаті сміху.
Джерело: https://pro100zir.com.ua/krivye-zerkala-el-greko/

Крім астигматизму, Ель Греко постфактум ставлять короткозорість - до - 10 діоптрій. 
Серед знавців живопису існує ще одна думка: ніби моду на стрункість і худорлявість ввів саме Ель Греко. «Кучеряві» фігури субтильних жінок з його полотен прийшли на зміну пишнотілим красуням його сучасника Рубенса. Невже уподобання в суспільстві на цілі століття змінив талант художника, заснований на дефекті зору? «У людей з астигматизмом змінена форма рогівки і кришталика, - пояснює Андрій Сергієнко, професор, офтальмолог, засновник медичного центру« Офтальмологічна клініка професора Сергієнка ». - Натомість, щоб виглядати, як куля для гри в більярд, кришталик витягнутий. Промені світла, проходячи через нього в різних місцях, проходять неоднакове відстані, перш, ніж сфокусуватися на сітківці. В результаті щось буде видно відмінно, а щось спотворене. Людині з астигматизмом доводиться постійно напружувати зір, ось чому його очі болять, сльозяться, червоніють, втомлюються. Але, мабуть, художника це не зупиняло. Картини Ель Греко схожі на бачення навколишнього світу людини з астигматизмом ». Володій офтальмологи XVII століття сучасними знаннями, ситуацію можна було б виправити, скорегувавши зір художника спеціальними опукло-увігнутими лінзами. Для зняття втоми очей йому напевно б прописали зволожуючі краплі, що знімають почервоніння, подразнення, втому. Але на щастя, час йде своєю чергою. Адже тоді світ не побачив би багатьох геніальних картин талановитого художника. :)
Источник: https://pro100zir.com.ua/krivye-zerkala-el-greko/ - Читати докладніше

ЖОВТА НОТА ВІНСЕНТА  ВАН ГОГА

Улюбленим кольором Вінсента Ван Гога був жовтий. На його «нічних і вечірніх» полотнах - зірки і місяць в жовтих ореолах, денні пейзажі пронизані сонячним світлом, в ньому купаються жовті кучері дерев, руді головки соняшників. Навіть в картинах, сюжет яких обмежений простором приміщення, переважає світло жовтих ламп. Виявилося, це неспроста.
Пристрастю художника до жовтого кольору впритул зайнявся вчений Каліфорнійського університету Пол Вольф і зробив сенсаційну заяву: свято жовтого кольору на картинах Ван Гога пов'язане з його хворобою. Точніше - з ліками, якими його лікували. У другій половині життя великий Ван Гог страждав безсонням, запамороченнями і епілептичними припадками. Після нападів він відчував слабкість і ниючі болі за грудиною. Близький друг і лікуючий лікар художника доктор Поль Фердинанд Гаше в благому пориві полегшити страждання товариша давав йому щедрі порції препарату дигіталісу, який отримують з сильнодіючої трави наперстянки. Цю отруйну лікарську рослину здавна називали травою- «цветообманом». В середині XX століття вчені довели, що передозування дигіталісу викликає кольорові аномаліі: жовтий колір в сприйнятті світу знаходить дивовижну емоційну силу. Пол Вольф зробив висновок: багаторічна дружба з наперстянкою зробила Ван Гога хворим на ксантопсію - хворобу, при якій навколишній світ бачиться переважно в жовтих тонах, зір знижується, а очі швидко втомлюються. Сьогодні Ван Гога лікували б інакше - антипсихотичними препаратами і психотерапією, а побічні ефекти з боку очей-вітамінами для очей. Оптимальний склад останніх включає лютеїн, зеаксантин, цинк, селен, мідь, марганець, вітаміни Е, С, В2, ніацин, фолієву кислоту, вітамін В6 і В12.
 Втім, щодо витоків «жовтих настроїв» Ван Гога є й інша версія. Крім фарб і палітри, було у художника ще одне захоплення - абсент. Сьогодні достеменно відомо, що алколоїди цього напою втричі підсилюють сприйняття жовтого кольору. У листі своєму братові, картаючи його за зловживання абсентом, Ван Гог писав: «Я дійсно потребую цьому, щоб досягти найвищої жовтої ноти».
Джерело: https://pro100zir.com.ua/zheltaya-nota-vinsenta-van-goga/ - Читати докладніше

Утилізація космічного сміття.


Проблема зі сміттям на нашій планеті стара, важлива і актуальна кожен день. Людство навчилося опановувати космос, запускаючи супутники і ракетоносії - але не подумало про проблеми засмічення космосу і навколоземної орбіти. Питання назріло більше 10 років тому, і як ви розумієте, актуалізується з кожним роком. Космічне сміття, космічні уламки, сміття з більш високих орбіт - все це знаходиться на низькій навколоземній орбіті, поряд з тисячами працюючих супутників. За даними Європейського космічного агентства, в небі над нами понад 30 000 уламків сміття більше 10 сантиметрів, 750 000 - від 1 до 10 сантиметрів, і 166 мільйонів - від 1 міліметра до 1 сантиметра. А більш дрібних речей ще більше.

 З початку космічної ери відбулося понад 4900 запусків - більше 6600 супутників припаркувалися на орбіті. З них 3600 залишаються в космосі, з котрих лише одна тисяча функціонує нормально. Безсумнівно, ми вивели на орбіту чимало сміття - і він вийшов з-під нашого контролю. Приблизно 65% орбітального сміття, що входить в каталог, відбулося через зіткнення на орбіті.
  Як все ж прибрати все це сміття?
Перш ніж ми займемося безпосереднім очищенням, варто поговорити про профілактику і ліквідацію наслідків. Наприклад, ми можемо почати робити супутники і космічні станції міцнішими. Посилити захист від ударів (як космічного сміття, так і метеорних тіл). Супутники також повинні бути більш маневреними.
  Сітки та гарпун
Більш відома як ElectroDynamic Debris Eliminator (EDDE), ця ідея полягає в тому, щоб відправити в космос супутник, озброєний сітками і гарпуном. І дійсно, захоплювати супутники і інші об'єкти, що збилися зі шляху, можна звичайною сіткою. Цей план недорого коштує, зручний і може будь-коли вирушити з місією на низьку навколоземну орбіту. 

  Космічні повітряні кулі
Ця ідея називається Gossamer Orbit Lowering Device, або GOLD System, і була запропонована Крістін Гейтс. Концепція використовує дуже велику і тонку повітряну кулю, яка буде обертати об'єкт і збільшувати його аеродинамічний опір в кілька сотень разів, тим самим призводячи до його падіння в атмосферу Землі.

  Реактивний буксир
Для більших об'єктів можна було б використовувати окремих суїцидальних роботів, які будуть рухати супутники до повторного входу в атмосферу. Проект CleanSpaceOne, наприклад, включає супутниковий куб, який буде переслідувати, захоплювати і знищувати космічне сміття. Щоправда, вартість буде непомірно високою - близько 200 мільйонів доларів для кожної місії.

  Сонячне вітрило
Surrey Space Centre працює над HybridSail - системою, що об'єднує велике вітрило з тросами для буксирування об'єктів з орбіти. Система буде зводити об'єкти з орбіти за рахунок аеродинамічного опору і обміну імпульсом з зарядженими тросами та іоносферною плазмою.

  Вольфрамовий пил або перезавантаження низької орбіти
Ми могли б випустити хмару вольфрамового пилу на орбіту для створення атмосферного опору на орбітальних висотах. Зі зменшенням швидкості тисяч уламків космічного сміття, цілісність орбіт була б порушена. Невеликі шматочки сміття поступово сходили б зі своїх орбіт протягом кількох десятиліть.
  Стіна замерзлої води в космосі
У космос можна відправити ракети, заповнені водою. Після того, як вони вивантажать свій вантаж на орбіті, поле з води кристалізується, в нього буде потрапляти орбітальне сміття, врешті сповільнюватиметься і зійде з орбіти.
  Перенаправлення за допомогою лазера
Laser Orbital Debris Removal, або LODR, може використовувати потужні імпульсні лазери, які будуть стріляти з поверхні і створювати плазмові джети на космічне сміття. Це призведе до того, що сміття буде сповільнюватися і повторно входити в атмосферу, падаючи в океан. Технології у нас вже є, причому років 15 вже, тільки ось за планом на один об'єкт буде витрачатися до мільйона доларів.

  Самоскид сміття на геостаціонарному цвинтарі 
Замість того щоб захоплювати об'єкти кігтями, гарпунами і сітками, ми могли б переміщати великі об'єкти, не торкаючись них. Для цього супутники-прибиральники повинні бути оснащені електростатичним керуванням і двигунами малої тяги, щоб уникати будь-яких контактів.
  Космічний сміттєвоз
Уявіть собі орбітальний сміттєвоз, а разом з ним і переробний завод. Дизайнер Он Лінг представив його так: «... це система, що складається з колектора, розпилювача сіток і пункту утилізації на навколоземній орбіті. З огляду на те, що вартість запуску може варіюватися від 8-10 тисяч за кілограм, не кажучи вже про цінні метали, які використовуються у виробництві супутників, переробка може стати прибутковою справою...».

   Машина судного дня
Вчені Університету Цінхуа під керівництвом Лей Ланя виклали концепцію власного прибиральника. Всі попередні ідеї мають одну слабку сторону: для пересування в космосі потрібне паливо. А ось "пилосос-дробарка", що нагадує машину Судного дня з "Стартрек" (вона поглинала планети і використовувала їх як паливо), буде ... пожирати уламки інших апаратів.
Сенс простий. Будь-яку речовину можна перетворити в плазму, нагрівши її до високої температури. Якщо прикласти до плазми електричну напругу, можна змусити іони, з яких вона складається, вилітати з сопла. Так працюють іонні двигуни, давно відомі в космонавтиці. Тяга невелика, зате ККД величезний і запас роботи - на роки.

                                                

                                                “Коли-небудь людство змушено буде

                                                        справитися з шумом  так само рішуче,

                                                           як воно справилося з холерою та чумою “

           Роберт Кох

Людина живе у світі звуків від самого народження і впродовж всього свого життя. 5-10% інформації про навколишнє середовище вона отримує завдяки органам слуху.

Людина живе серед різних звуків і шумів. Частина з них є корисними сигналами, що дають можливість спілкуватися, правильно орієнтуватися в навколишньому середовищі, приймати участь в трудовому та навчальному процесі, а інші звуки, навпаки, заважають, дратують і навіть можуть зашкодити здоров'ю.

          Кожна людина сприймає шум по-різному. Багато чого залежить від віку, темпераменту, стану здоров’я, оточуючих умов. Деякі люди втрачають слух навіть після короткого впливу інтенсивного шуму. Постійна дія сильного шуму може не лише негативно вплинути на слух, але й викликати інші шкідливі наслідки – дзвін у вухах, запаморочення, головний біль, підвищення втоми, зниження працездатності. Здавна відомо про сприятливий вплив на організм людини шумів природного середовища (листя, дощу, річки тощо.). У людей, які працюють в лісі, біля річки, на морі, набагато рідше, ніж у мешканців міст, зустрічаються захворювання нервової та серцево-судинної системи. Встановлено, що шелест листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровлюють нервову систему. Наприклад, під впливом звуків, що видаються водоспадом, посилюється робота м'язів. Про позитивний вплив гармонійної музики було відомо з давніх часів - згадаймо й про поширені в усьому світі колискові (тихі ніжні монотонні наспіви), які позитивно діють на організм людини. Але відомо також і про негативну дію звуку. Одним з важких покарань в середньовіччі було биття по могутньому дзвону, коли приречений вмирав в страшних муках від нестерпного болю у вухах.

Про  те, як впливає шум на здоров’я людини і як вона реагує на шкідливий вплив шуму, показано і в  художньому фільмі «Noise», який був знятий у  2007 року. В сюжеті фільму розповідь  про мешканця Нью-Йорка Девіда Оуена, якого зіграв Тім Роббінс. Девіда Оуена постійно дратує шум, що долинає із вулиць. Він вирішує боротися з основними джерелами шуму – автосигналізаціями, і щовечора розбиває битою машини, які довго пищать.

Тому  людству вже зараз варто замислитися над шкідливим  впливом шуму на організм та й самопочуття людини.

Вплив шуму на здоров’я учнів

            Санітарно-гігієнічні умови

 обладнання навчальних приміщень

Санітарно-гігієнічні умови праці учасників навчально-виховного процесу охоплюють такі елементи , як освітлення , мікроклімат  та шум.

          Навчальні приміщення та робочі місця максимально сприятливо освітлюють, що має велике значення для забезпечення працездатності вчителів та учнів. Недостатнє освітлення пригнічує психіку і знижує гостроту зору, а отже, працездатність і якість навчальної діяльності. Для освітлення шкільних приміщень використовують природне та штучне освітлення.

          Показники мікроклімату  визначають оптимальну придатність приміщення для людини, оскільки суттєво впливають на терморегуляцію організму. Найсприятливішим для людини є повітряне середовище з температурою 18-21 °С, відносною вологістю 40-60% і швидкістю руху повітря до 0,3 м/с. За таких умов у школярів та вчителів оптимальне самопочуття, максимальна працездатність і результативність навчання.

          Звук як чинник навчального середовища утворюють два компоненти: звукова педагогічна інформація та шум - невпорядковані, неперіодичні коливання різної фізичної природи. Шумовий компонент у навчальному середовищі формується вуличним і шкільним шумом. У приміщеннях гучність шуму та його частотний зміст (висоту шумових звуків) з'ясовують за допомогою спеціального приладу - шумоміра. Робота учнів в умовах шуму негативно відображається на їх здоров'ї. Під впливом шуму посилюється газообмін, знижуються моторна і секреторна функції шлунка, прискорюється пульс, частота дихання, підвищується кров'яний тиск. Шум несприятливо впливає на функції нервової системи, викликає запаморочення, головний біль, шум у вухах.

               Шум-джерело стомленості у школі

Дитина, прийшовши до школи, відразу зустрічається з певними правилами: «На уроці повинно бути тихо», «На уроці не можна шуміти» або «Тихіше, будь ласка!». Ці або подібні слова  чують учні у школі і вони є в  професійному словнику кожного вчителя.

          Для того, щоб з'ясувати як впливає шум на учнів, проаналізуємо шкільний урок в початковій школі.

          Учитель на уроці вимагає тиші. До яких шумів можно віднести шум на шкільному уроці – до професійних або побутових? Основна праця дитини в школі – розумова, в якому приймає активну участь увага, а також  психічні функції: сприйняття, пам’ять, мислення, уява. Основний шум, який виникає на уроці, – це шум людської мови. Вчителі прагнуть, щоб у класі під час уроку, було тихо, бо в шумі, в обстановці безладу діти не тільки не засвоять програмний матеріал, але можуть просто не розчути його голосу. Інтенсивність мовного шуму вимірюється в дБ: тихий шепіт – 10 дБ, помірний шепіт – 20 дБ, гучний шепіт – 40 дБ, нормальна гучна мова – 50-60 дб. Ці рівні не заважають розумової праці, якщо цей шум короткочасний.

            Виходячи з інтенсивності шуму, характеру його впливу на розумову працю, увагу, працездатність, центральну нервову систему, емоції, дослідниця та авторка наукових робіт Валентина Рахматшаєва пропонує наступний поділ шумів шкільного уроку.

          Непомітний шум (40-45 дБ) створює відчуття повної тиші, сприятливого для розумової праці. Цей шум не стомлює. Його можна порівняти з шумом тихого радіо, легкої радіомузикі в квартирі, з шумовим фоном в місті вночі. Непомітний шум не перевищує допустимих рівнів шуму для розумової праці і мовного шуму, не знижує уваги, працездатності, не має шкідливого впливу на центральну нервову систему, не викликає негативних емоцій.

          Тихий робочий приємний шум (46-58 дБ) відчувається суб’єктивно приємним. Це шум помірного розмови. Він сам по собі також не стомлює. Його можна порівняти з шумом спокійній вулиці вдень, з галасливою квартирою. Він у два рази голосніше непомітного шуму. Тихий робочий приємний шум також не перевищує допустимих норм для розумової праці, не знижує уваги, розумової працездатності, не має шкідливого впливу на центральну нервову систему, не викликає негативних емоцій.

          Гучний робочий неприємний шум (59-65 дБ)  заважає розумовій праці,  є дратівливим. Це шум гучної розмови. Він помітно стомлює. Його можна порівняти з гучною промовою по радіо, з галасливою вулицею (без трамвая). Він у два – два з половиною рази голосніше тихого приємного робочого шуму, в чотири рази голосніше непомітного шуму. Гучний робочий неприємний шум перевищує санітарні допустимі норми для розумової праці, знижує увагу, працездатність, надає навантаження на центральну нервову систему викликає неприємні емоції. Наприклад, розв'язування арифметичних прикладів при шумі в 60 дБА потребує у два рази більше часу, ніж за його відсутності, та при цьому  зростає  і кількість помилок.

          Інтенсивний шум (65-75 дБ) – це шум, неприйнятний для розумової праці. Заглушає підвищений голос учителя, голоси дітей. Цей шум швидко стомлює. Його можна порівняти з гучною музикою по радіо, з шумом дуже жвавою міській вулиці. Він в півтора-два рази більше гучного робочого неприємного шуму. Інтенсивний анорматівний шум значно перевищує санітарні норми для розумової праці, норми допустимих рівнів мовного шуму, знижує увагу, розвиває стомлення, надає значне навантаження на центральну нервову систему, викликає негативні емоції.

          Шкідливий шум (76-88 дБ) – це шум крику, різкого стуку, удару. За інтенсивністю можна порівняти з гучною музикою в ресторані, з шумом дуже великого водоспаду. Він у два рази голосніше інтенсивного шуму, майже в три рази голосніше неприємного робочого шуму, в п’ять разів голосніше приємного робочого шуму, шкідливий не лише для розумової праці, центральної нервової системи, уваги і працездатності, а й для слухового аналізатора. Цей шум швидко стомлює, викликає почуття страху, нестійкий емоційний стан, негативні емоції, викликані їм, зберігаються надовго.

          Тому якщо ми хочемо  засвоювати навчальний матеріал, не втомлюватися на уроках , необхідно поважати вчителя та  інших учнів та не шуміти на уроках. Бо уміння дотримуватися тиші – показник культури людини і її доброго ставлення до оточуючих.

 (Це уривки з роботи МАН мого учня Левицького Андрія)

 

 Відома приказка "німий як риба" неправильна .
 Ставрида, наприклад, видає звуки, що нагадують собачий гавкіт;
 морской налим урчить і хрюкає;
 риба-барабанщик виробляє щось, що дійсно нагадує барабанний бій
 атлантична риба-жаба здатна видавати звук схожий з гудком сирени пароплава;
 звуки коропа схожі на серію трісків,
а річкового окуня - на короткій дріб.
 Риби створюють звуки завдяки тертю зябрових пластин, скрегіту щелепних і глоткових зубів, плавальним міхуром ...

 Чому ж ми не чуємо голоси риб?
Основна причина в тому, що звукові хвилі, досягаючи межі, що розділяє воду і повітря, майже цілком відбиваються від неї. Лише 1% звукової енергии  перетинаєт цю межу. Втім, є свідчення рибалок і дослідників, які вказують на те, що іноді голоси риб можна почути. Зокрема, чимало «співаючих» і «розмовляючих» риб в басейні Амазонки.


Джерело інформації-  ЗНО ФіЗиКа.