Сам термин «пироэлектричество» разъяснить довольно просто — он относится к появлению электричества, точнее к электризации кристаллов при их нагревании (от греческого «пир» — «огонь»). Термин этот появился в 1824 году, но история открытия пироэлектричества как физического явления уходит в глубокую древность.

Более чем за триста лет до Нашей эры ученик Платона и сподвижник Аристотеля Теофраст в своем коротком сочинении «О камнях» сообщал об огненно-красном камне под названием люгурий или линкурий, который «наделен притягательной силой, подобно янтарю». Описание завершается рассказом о появлении линкурия: «Он образуется мочой рыси, которую животное, как только она выделяется, прячет, засыпая землей, а коль скоро камень из земли вынется, то зверь зарывает его опять, не терпя, чтобы человек его употреблял. Камни линкурия сильно меняются в соответствии с полом и характером животного».

Гай Плиний Старший, живший в начале нашей эры, в одном из минералогических экскурсов своей обширной «Естественной истории» перечисляет несколько камней — лихнис, тусклый карбункул, иония и кархедоний, которые «будучи нагреты солнцем или трением пальцев притягивают лоскутки бумаги и мякину». Эти камни привозились из Ортозии, Карий, Индии и Египта. О кархедонии Плиний сообщает такие детали; «Он рождается у Насамона в горах, как думают жители, от божественного дождя. Его находят, когда он отражает лунный свет, особенно в полнолуние». Древние римляне были убеждены в биологической активности подобных камней: «Кто не знает, что орлы и аисты не строят своих гнезд без размещения в них камней под названием лихнис для помощи в выживании птенцов и для отпугивания змей». Кстати, в замечательном труде Плиния найдут для себя кое-что и любители курьезов и каламбуров. Так, например, Плиний пишет о лазере (laser), имея в виду, конечно, не оптический квантовый генератор,— речь идет об одном из древних лекарств.

Электризация драгоценных камней нагреванием была настолько широко известна народам Средней Азии, что использовалась как средство поэтического сравнения. Так, например, в «Минералогии» Ал-Бируни есть такие строки;

«Как твои ресницы притянули мое сердце,

Так не сумел бы притянуть соломинку

камешек граната».

В истории пироэлектричества весьма заметную роль сыграли ювелиры. Многовековой опыт отточил приемы опознавания драгоценных камней, определения их стоимости, выявления (равно как и маскировки) подделок. Ювелирам было хорошо известно, что «от трения и нагревания многие драгоценные камни электризуются, к таким принадлежат аметист, корунд, турмалин, гиацинт, хризолит и многие другие».

Знаменательным в истории физики кристаллов был 1669 год, отмеченный появлением на свет работы Н. Стенона, в которой был сформулирован закон постоянства углов кристаллических многогранников, и труда Эразма Бартолина «Опыты над исландским кристаллом». Пятнадцать экспериментов Э. Бартолина с исландским шпатом сохранили его имя в истории науки как первооткрывателя двупреломления света и спайности монокристаллов. В числе пятнадцати экспериментов вторым был описан опыт с возбуждением электричества в кристалле: «затем я в нем обнаружил нечто подобное электричеству, а именно, при трении, получив тепло, он притягивает к себе мякину и другие легкие тела, которые приближаются и повисают вокруг него. И я достоверно знаю, что такое проявляется у этого тела даже не потертого, а лишь только нагретого...»

В 1707 году в Хемнице и Лейпциге вышла пухлая книжка анонимного автора «Забавные размышления в бессонные ночи». Книга написана в форме бесед-диалогов (всего их 48) любителя поразмышлять (speculator) с пытливым гостем (curiosus). Завершая пятую беседу, посвященную притяжению легких тел натертыми диэлектриками, speculator произносит: «Я не хочу утверждать, что только магнит обладает собственной силой притяжения, как ты себе представляешь. Как недавно мне рассказал любознательный господин Даумиус, нынешний достопочтенный штабс-медик польской и саксонской милиции, в 1703 году в Голландию впервые привезли драгоценный камень с Цейлона под названием турмалин, который имеет свойство, брошенный в горящий торф, не только притягивать пепел, как магнит железо, но и в то же время и отталкивать его от себя, что можно наблюдать с большим удовольствием».

Представители официальной науки довольно оперативно высказали свое мнение о природе цейлонского камня. Уже в 1717 году членом французской Академии наук Луи Лемери было сделано научное сообщение, объясняющее поведение турмалина возникновением в нем «магнитных вихрей». А известные опыты по отталкиванию легких тел дали повод Карлу Линнею (тому самому, который занимался систематикой растений и животных) связать особенности поведения турмалина с электричеством.

Электрическая природа сил притяжения турмалина была экспериментально открыта Ф. У. Т. Эпинусом (впоследствии российский академик; несмотря на многочисленные усилия историков науки в разных странах, ни портрет, ни архив этого ученого до сих пор не найдены) в 1756 году и изучена им совместно с И. К. Вилке (позднее шведский академик). Выводы ученых сводились к следующему:

1. Турмалин в одно и то же время всегда обладает положительным и отрицательным электричеством; когда одна из его сторон положительно наэлектризована, то другая обязательно отрицательно, и наоборот... Это особенное электричество порождается в турмалине только благодаря определенной степени его нагрева и совершенно не зависит от способа нагревания.

2. Причину разноименной наэлектризованности обеих сторон следует искать не во внешней форме и не в способе огранки, а, как и в случае магнита, во внутренней структуре камня.

В дальнейшем изучение пироэлектричества привело к открытию электрической связи в молекуле (начало XIX века), пьезоэлектричества (начало и конец XIX века), соотношения симметрии и свойств кристаллов, электретов (XIX век), сегнетоэлектричества (начало XX века).

Несколько слов о физике явления. Среди многочисленных твердых диэлектриков известна группа монокристаллов, у которых ионы в кристаллической решетке группируются таким образом, что каждая ячейка кристалла представляет собой электрический диполь даже в отсутствие внешних электрических и механических полей. В направлении ориентации этих элементарных диполей кристалл обнаруживает электрические полюса (подобные полюсам заряженного конденсатора), откуда и произошло название полярные диэлектрики. Они являются в некотором смысле электрическими аналогами постоянных магнитов, а поскольку степень электрической поляризации полярных диэлектриков зависит от температуры, то их называют еще и пироэлектриками. Пироэлектрики принято разделять на две группы:

    линейные пироэлектрики, у которых элементарные диполи одинаково направлены по всему объему кристалла и их направление не может быть изменено внешним электрическим полем;

    сегнетоэлектрики, у которых элементарные диполи в общем случае имеют различную ориентацию по объему кристалла и их направление может быть изменено внешним электрическим полем.

Если из кристалла-пироэлектрика определенным образом вырезать пластину и нанести на нее электроды, то, как и в случае с обычным диэлектриком, получится конденсатор. Своеобразие его в том, что он постоянно заряжен, так сказать, изнутри в силу особенностей структуры пироэлектрика. Соответственно и заряды не стекают с его электродов, как в обычном конденсаторе, а натекают из окружающего воздуха или соприкасающихся тел, нейтрализуя собственные заряды кристалла... В. Новик, журнал «Наука и жизнь»  времён СССР

 

...О «Гросвеноре» уже было сказано слишком много и особенно теми, кто создавал компании по подъему предполагаемых затонувших сокровищ. По общему мнению, это была величайшая морская трагедия всех времен, десятки авторов рассказывали и пересказывали эту историю, романисты такого масштаба как Чарльз Диккенс и Конан Доил использовали в своих произведениях; этот сюжет. Я же возвращаюсь к судьбе этого судна Ост-Индской компании, погибшего у берегов Пондоленда, по причине находившихся на его борту алмазов.

Сокровища «Гросвенора» намеренно преувеличивались заинтересованными сторонами. Тем не менее, на его борту, безусловно, находились определенные суммы и другие ценности. Один из исследователей обнаружил перечень алмазов, оцененных и звездных пагодах и, пересчитав их стоимость в фунтах стерлингов, пришел к выводу, что в то время она составляла 8977 фунтов. Неутомимый исследователь профессор П.В.Кирбп нашел более подробное описание этих алмазов и назвал цифру, равную 9739 фунтам. Камни принадлежали капитану Коксону, везшему, кроме того, и свои личные сбережения — около 8000 фунтов. Один из богатых пассажиров судна, Вильям Хосса вез алмазы стоимостью 7300 фунтов, а также золотые и серебряные монеты на сумму 1700 фунтов. Кирби, проявив незаурядную гибкость ума, связал алмазы «Гросвенора» с находкой более тысячи необработанных алмазов не южноафриканского происхождения в Ки-Мауте в 1927 году. Он предположил, что эти алмазы могли быть потеряны или спрятаны там кем-то из уцелевших пассажиров «Гросвенора» на пути в Южную Африку. Я полагаю, замечательное детективное расследование профессора заслуживает доверия, и мне трудно найти какое-либо другое объяснение находки этих привозных алмазов,

Загляните в желудок убитого крокодила (или акулы), и вы, возможно, не будете сожалеть о своем любопытстве. Так были сделаны удивительные находки, одни из которых становились неразрешимыми загадками, другие без труда находили объяснение. Вскоре после первой мировой войны два бизнесмена из Йоханнесбурга — Девелинг и Ханнд — охотились на берегах реки Комати в Трансваале. Заметив огромного крокодила, они в ту же секунду выстрелили. Их пули с мягкими наконечниками, попавшие в шею животною, поразили его наповал. На звуки выстрелов прибежали трое молодых шангана. Им было разрешено выпотрошить крокодила и взять некоторые его внутренности. которые они собирались использовать как лекарства... Лоуренс Грин. Газета "Клады и сокровища" № 3, 1995 г.

 

Футурология (продолжение)

 

▪ Проблема самопожертвования: «Ты счастлив. А счастливые люди – не лучшие бойцы»

Выходит бизнесмен вечером с женой из ресторана. Раздался выстрел. Жена упала, телохранители насторожились…

На любом производстве самый проблематичный элемент – человек. Но если в промышленности человеческие оплошности приводят лишь к снижению производительности труда, то в индустрии безопасности – к многочисленным смертям. Однако, не всегда службы безопасности оказываются на высоте. Вот как писатель Север Гансовский в повести «Часть этого мира» описал психологию рядового секьюрити.

Они уселись за столик. Девушка вынула из сумки зеркальце, поправила помадой губы. Потом вдруг, потянувшись вперед, сняла верхнюю перекладину у спинки стула, на котором сидел Кисч. На перекладине висел тоненький провод. Девушка поднесла перекладину ко рту, пощелкала языком.

В ответ на недоуменный взгляд Кисча она объяснила:

– Подслушка. Тут везде аппаратура, чтобы подслушивать и мониторить.

Голос из микрофона, гортанный, металлизированный, сказал:

– Кто это?.. Ниоль, ты?

– Ага. Здравствуй, Санг. Как там, вашего гения нет поблизости?

– Составляет отчет. Все спокойно.

– Ну, хорошо. Приходи сегодня на гимнастику. Я буду.

– Ладно. Кто это с тобой?

– Школьный друг Сетеры Кисча. Привела его выпить кофе.

Девушка положила перекладину обратно.

– У них начальник ужасная дубина. Принимает эти ритуалы всерьез. Ну, а те, которые сидят на подслушивании, такие же люди, как мы. Поэтому вся система получается сплошной липой.

Как рассказывал интегратор системы безопасности и контроля масштаба города, приехавший из одной губернской столицы, местные хулиганы настолько не принимают всерьёз системы безопасности, что отнимают мобильные телефоны у прохожих демонстративно под камерами видеонаблюдения. Конечно, обратившись потом в правоохранительные органы, потерпевший встретит удивительное сочувствие с их стороны – впрочем, не исключено, что тем дело и ограничится. Отсюда главная проблема безопасности: люди-охранники не всегда добросовестно выполняют даже свои дежурные обязанности, а уж пожертвовать своей жизнью, чтобы защитить других людей – это совсем маловероятно. Аналогично, когда в 1904 г. закон о полномочиях Департамента полиции установил слишком низкий статус агентов, осуществлявших наблюдательные функции это аукнулось самодержавию в 1917 г.

Его страшно влекла работа освоителя, несмотря на связанный с ней риск. В конце концов, она не более опасна, чем самоубийство, а оплачивается гораздо лучше.

Роберт Шекли, «Человекоминимум»

Вспомним фильм «Чрезвычайный отряд». Несмотря на бестолковость жанра, этот боевик, являющийся продолжением сериала о бойцах отряда «Дельта», местами имеет несколько больший интеллектуальный потенциал, чем многие из тех, кто так и не смог объяснить, каким должен быть государственный гимн. А «Чрезвычайный отряд» смог одним-единственным штрихом: злодеи, зомбируя террористов-самоубийц, используют в качестве кодовых слова, сопровождающие одну из популярнейших мелодий американской нации. Вот и ответ: гимном могут считаться только такие текст и музыка, чьи ритмика и семантика обладают гипнотическим воздействием.

Стимулирующие виды музыки, такие, как марш - квинтэссенция ритма. Наши движения складываются из взаимодействия ритмов, порождаемых мозгом. Человек, слушающий музыку, бессознательно отбивает ботинком такт. Если запретить ему это делать, в ритме музыки задергаются, например, веки, а биотоки мышц в это время отслеживают ритмическую структуру музыки. Ритмы мышц подаются в мозг, из мозга ответные импульсы возвращаются к мышцам. И вот, готовы если не зомби-смертники, руки которых сами замыкают контакты на «поясе шахида», то люди достаточно безрассудные.

Когда я слушаю Вагнера, мне хочется оккупировать Польшу.

Приписывают Вуди Аллену

Но, возвращаясь к фильму «Чрезвычайный отряд», мы понимаем, что это кино, а в жизни убедить современного человека пожертвовать жизнью на почве идеи можно только в исключительном случае.

Напрашивается известный исторический пример – камикадзе. На основе этого примера можно вывести формулу: «робот – эквивалент человека, а смертник – это когда человек эквивалент робота».

Никто не посмеет тронуть тебя, если на средней, самой высокой мачте будет трепетать черный флибустьерский флаг.