Электромагнитные волны известны давно: они определяют все взаимодействия в атомной физике и физике твердого тела. Основные уравнения для электромагнитных волн придумал в прошлом веке Джеймс Клерк Максвелл. Казалось бы, за это время были обнаружены все электромагнитные явления, какие возможно себе представить. Но это оказалось не так: двадцать лет назад была предсказана, а совсем недавно экспериментально обнаружена локализация световых волн.
Всем известен эксперимент многократного рассеяния света. Когда на пути солнечных лучей появляется облако, вокруг становится темно. Дело в том, что лучи многократно отражаются и преломляются в водяных капельках, и в конце концов выходят в произвольном направлении. Расстояние между рассеяниями называется длиной свободного пробега.
Международной группе экспериментаторов из Италии и Голландии под руководством Дндерика Вирсмы удалось создать очень мелко помолотый порошок нз арсенида галлия. В нем длина свободного пробега света становится сравнимой с длиной его волны — такого еще никому не удавалось достичь. Фотоны уже не распространяются, как шарики-кванты, а буквально вязнут, замерзают в порошке и локализуются между крупинками порошка. Фотоны локализуются примерно так же, как электроны в полупроводниках. И уже начаты разработки таких «светополупроводников». Они могут быть очень полезны при разработке микролазеров илн оптических транзисторов.
Где только не находят признаки жизни на нашей планете! И на больших глубинах, и в жерлах вулканов. Недавно российскими учеными были обнаружены микроорганизмы на глубине свыше трех километров в толще льда на станции «Восток» в Антарктиде. Однако оказалось, что и это не предел. Американский биолог Чарльз Фишер (из Университета штата Пенсильвания) в Мексиканском заливе, в 240 километрах к югу от Нового Орлеана обнаружил на глубине 700 метров в толще метанового льда червей. Розово-белых червей. Поверхность льда просто кишела ими: создавалось такое ощущение, что это не лед их окружает, а добротный навоз, рассказывает Фишер. Открытые им черви принадлежат к группе миогощетинковых и являются новым видом в группе, называемой хесионидами. Лед, в котором их нашли, называется метановым, поскольку он образовался под большим давлением из воды, метана и других гидрокарбонатов. И он становится твердым только под действием больших давлений и низких температур. А Мексиканский залив — одно из тех немногих мест, где такой лед внедрился в отложения и принял форму огромных грибов. Черви, живущие в таких ледяных грибах, имеют длину от двух до пяти сантиметров и поддерживают свою жизнь с помощью бактерий.
Для ученых пока остается загадкой — живут ли черви во всей толще льда или только на его поверхности, где они и были обнаружены. А если все-таки часть из них путешествует в метановом льду, то это может заинтересовать уже не только биологов, но и геологов. Дело в том, что такой лед часто является хранилищем природного газа. Поэтому черви могут проникнуть к таким месторождениям и потихоньку выпускать газ. С одной стороны, это полезно для геологов — не надо проводить дополнительное бурение, с другой стороны — так можно и выпустить в воду весь газ.
По материалам зарубежной печати подготовили Никита МАКСИМОВ и Александр СЕМЕНОВ.
ВОЛШЕБНЫЙ ФОНАРЬ
Линейные и кольцевые цепочки из шариков и пружинок — не детские игрушки, а удобные модели для изучения численными и аналитическими методами многих физических явлений. Исследуя такие цепочки, в которых упругость пружинок подчиняется различным законам, физики сумели решить не одну проблему и совершить ряд важных открытий, например, объяснить парадокс Ферми-Пасты-Улама, грозивший потрясти основы статистической физики, открыть солитоны — волны с необычными свойствами и промоделировать процессы в нейронных сетях.