Изобретения Дедала

Польза от «водоискательского эликсира» была бы огромной. Пивной бар, снабженный такой приманкой, привлекал бы посетителей за многие мили; при этом клиенты вряд ли отдавали бы себе отчет в том, что послужило причиной неожиданного приступа жажды. Продавцы мороженого тоже смогли бы привлекать внимание покупателей, не сотрясая воздух металлическим перезвоном. При этом, однако, предполагается, что флюиды, ощущаемые человеком, отличаются от тех, которые чувствуют животные, — в противном случае орды любвеобильных лягушек станут осаждать пивные бары и фургоны мороженщиков.

New Scientist, April 1, 1971

Мороженщик, осаждаемый ордой любвеобильных лягушек.

Смутно воспринимаемые запахи могут быть очень многозначительными. Всем нам приходилось бывать в домах, где запах прямо-таки бьет в нос. Трудно представить себе, чтобы жильцы не ощущали его, — и тем не менее для них это лишь подсознательный «родной дух». Дедал предполагает, что люди, как и многие животные, подсознательно пользуются обонянием для распознавания знакомых лиц, мест и т. д. По его мнению, нелегкий период обживания нового жилища связан с тем, что новые стены не сразу воспринимают запах жильцов. Изобретенный Дедалом аппарат для «записи» запаха пропускает воздух непрерывным потоком через камеру-уловитель, охлаждаемую жидким азотом, где происходит конденсация летучих компонентов. Через некоторое время в камере накопится достаточное количество вещества, чтобы наполнить аэрозольный баллон. Стоит теперь побрызгать немного из баллончика — и новый дом мгновенно станет родным и близким. Точно так же международные корпорации, которые не останавливаются ни перед какими расходами, стремясь создать в своих учреждениях единый «стиль фирмы», могут воспользоваться этим способом, чтобы создать единый «дух фирмы». Тогда ответственные работники корпорации смогут с легкостью переезжать с места на место, не испытывая мук акклиматизации. А если посмотреть на проблему в более скромном масштабе, то коммивояжер мог бы брать в свои поездки сконцентрированный аромат родного дома — тогда, побрызгав на стены гостиничного номера или вагонного купе, он сразу почувствует себя «как дома» и вся неловкость от пребывания в незнакомом месте исчезнет. Няньки, несомненно, смогут успокаивать капризных младенцев при помощи аэрозольного концентрата запаха их мамаш. Наконец, поскольку некоторые вещества (например, теллур) сообщают специфический запах поту проглотившего их человека, примешивая такие вещества к воде или пище, можно заставить всех людей пахнуть одинаково.

New Scientist, January 5, 1978

Оптически плоская Земля

С увеличением высоты над поверхностью Земли плотность атмосферы уменьшается. Любопытным следствием этого является изменение с высотой (градиент) показателя преломления воздуха, из-за чего луч света распространяется в атмосфере по слегка искривленной траектории, как бы огибая поверхность Земли. Так, например, мы видим Солнце в течение двух минут после того, как оно в действительности скрылось за горизонтом. Вычисления, проделанные Дедалом, показывают, что этот эффект исключительно тонко сбалансирован. Если бы радиус Земли был всего на 13 км меньше, то луч света, направленный вдоль ее поверхности, в точности следовал бы ее кривизне и Земля казалась бы плоской. Удаляющийся корабль не скрывался бы под горизонтом, а просто растворялся бы в дымке, и люди не смогли бы узнать, что Земля круглая, пока не обнаружили бы, что в хороший телескоп можно увидеть собственный затылок! Дедал считает, что несостоявшуюся возможность видения на неограниченном расстоянии без труда удастся реализовать. К примеру, приповерхностный слой воздуха можно заменить толстым слоем сернистого газа, имеющего в точности необходимые значения плотности и показателя преломления. Однако, вместо того чтобы разводить серные костры на вершинах гор, он рекомендует устраивать длинные трубопроводы, заполненные этим газом, — внутри такая труба будет казаться прямой независимо от того, насколько далеко она простирается вдоль поверхности Земли. Благодаря таким световодам люди смогут — с помощью мощных герметизированных телескопов — увидеть улыбающиеся лица своих родных, живущих в других уголках планеты; эти трубы послужат также каналом для передачи огромного объема информации. Когда будут построены трансконтинентальные трубопроводы, Дедал планирует провести эксперименты по измерению времени пробега фотонов в трубе, установив зеркала у ее концов. Однако экономически выгодно будет использовать трубопроводы для транспортировки более полезных газов, чем сернистый. В настоящее время по трубам на большие расстояния перекачивают метан и этилен; Дедал пытается убедить руководителей газовых и химических корпораций прокладывать такие трубопроводы по дуге большого круга (сечения земного шара, проходящего через земную ось). По его расчетам, трубопровод, заполненный этиленом под давлением 2,1 атм или метаном под давлением 5,9 атм, также будет казаться прямым, поскольку при указанных давлениях эти газы имеют необходимые градиенты показателя преломления.

New Scientist, October 19, 1972

Из записной книжки Дедала

Как изменяется показатель преломления газа N с высотой? Он пропорционален плотности, которая убывает с высотой экспоненциально. Таким образом, показатель преломления на высоте h дается выражением

(n_h – 1) = (n₀ – 1) ехр(-h/H),

где Н=RT/gm — «масштаб высоты», на котором плотность газа уменьшается в е раз,

m — молярная масса газа, n₀ — показатель преломления у поверхности Земли. Отсюда

n_h = 1+(n₀–1) exp(-h/H)

Дифференцируя, получаем

 Чтобы пучок света распространялся параллельно поверхности Земли, свет на его верхней границе должен распространяться быстрее, чем на нижней, — так, чтобы волновой фронт был всегда перпендикулярен земной поверхности. Поскольку скорость света обратно пропорциональна показателю преломления, это условие можно записать в виде

n_hr = n_(h+dh)(r+dh)

или

-dn/dh = n_h/r.

В атмосфере это условие будет выполняться для определенного радиуса r=r₀+h, соответствующего некоторой высоте h над поверхностью Земли:

-dn/dh = n_h/(r₀+h) 

Заменяя dn/dh и n_h соответствующими выражениями, получим

Это выражение можно упростить:

exp(h/H) = (n₀-1)[(r₀+h)/H-1].

Поскольку h и H малы по сравнению с радиусом Земли, r₀ = 6,37 × 10⁶ м, полученное выражение можно записать в виде

exp(h/H) = (n₀-1)r₀/H 

или

h = H ln[(n₀-1)r₀/H].

Остается теперь подобрать такой газ, у которого показатель преломления n₀ при давлении 1 атм и масштаб высоты H таковы, что h = 0. В таком газе луч света будет в точности следовать за кривизной земной поверхности.