На опубликованных кадрах запечатлено извержение тихоокеанского вулкана Хунга Тонга в январе 2022 года. По мощности оно почти в 500 раз превысило взрыв атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Сначала огромный водяной столб обрушился на Полинезийские острова. Затем цунами обошло весь Тихий океан и достигло Гавайев, Японии и даже Перу.
Волны высотой с небоскребы, десятки погибших и пропавших без вести, разрушения по всему побережью. Таких масштабов бедствия не прогнозировал ни один сейсмолог, хотя проснулся вулкан почти за месяц до трагедии. Можно ли было предотвратить эту катастрофу? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
По каким звукам можно определить приближение цунами
О приближении цунами ученых предупреждают специальные буи, которые фиксируют изменения уровня моря.
"Буи можно установить вдоль береговой линии. Но из-за высокой скорости цунами это не оставит времени для предупреждения людей на суше. Второй вариант — устанавливать буи в открытом океане. Но тогда их потребуется огромное количество", – рассказал создатель системы раннего предупреждения о цунами Чианг Мэй.
Чтобы получить запас времени, ученые предлагают отслеживать волны цунами по звуковым волнам. При землетрясении или извержении вулкана они возникают гораздо раньше, чем колебания на поверхности воды. Подводные микрофоны смогут уловить тревожный сигнал, а специалисты на берегу вычислят по звуку расстояние, направление и силу стихии. Правда, это пока теория. А для чего еще человечество уже может использовать звук?
Как с помощью звука узнать чужие пароли
Итак, ваш компьютер хранится в бункере. Он не подключен к интернету или к другим сетям. Вы установили все возможные защитные программы, а ваш пароль состоит из 30 знаков азбуки майя. Думаете, что теперь информацию никто не сможет украсть? Ошибаетесь!
В каждом компьютере как минимум два вентилятора: один для охлаждения центрального процессора, второй – для блока питания. Одного звука их работы достаточно, чтобы все данные стали известны специалистам по кибербезопасности. Как им это удается? И на что еще способны люди с чутким слухом и специальной аппаратурой?
Фото: © Скриншот видео
Украсть ключи шифрования, пароли и истории поиска может даже обычный смартфон. Всего-то надо положить его недалеко от процессора. Специальное приложение улавливает шум вентиляторов. И преобразует его в математический код, который легко расшифровать.
"Вы можете ставить какую-нибудь игрушку мощную, какой-нибудь счет, и тогда компьютер сильнее греется, у него вентилятор сильнее крутится. Если вы будете делать время от времени посильнее и послабее, то вы можете вот этими посильнее и послабее записывать код – единички и нолики", – сообщил доцент кафедры акустики физического факультета МГУ Андрей Шанин.
Кажется, идеальная программа для поимки киберпреступников. На самом деле нет. У подобной дешифровки очень большая погрешность. Компьютер может просто перегреться, или рядом кто-то включит обычный вентилятор… Да и источник звуковой волны должен быть не дальше четырех метров от считывающего устройства. Подобраться к злоумышленникам на такое расстояние непросто. Неужели невероятная технология абсолютно бесполезна?
Разработка, определяющая по звуку сбои техники
Уникальная разработка российской горно-металлургической компании по шуму работающего оборудования выявляет сбои техники. Прибор точно идентифицирует звуки на расстоянии 50 метров. Сенсор со сверхчувствительными микрофонами воспринимает акустическую волну, а специальная программа создает голограмму — объемное изображение с возможными дефектами.
Фото: © Скриншот видео
"По возникающим звуковым аномалиям можно будет давать сигнал на проведение дополнительной детальной углубленной диагностики. Этот метод индикаторный, как лакмусовая бумажка: засветилась, зазвучала – пришли, посмотрели", – поделился информацией директор Центра диагностики горно-металлургической компании Павел Слипец.
Прибор сейчас тестируют в Норильске на Талнахской обогатительной фабрике. После испытаний он появится на каждом горнодобывающем предприятии. И поможет предотвратить аварии на производстве.
Как превратить звук в электричество
В Самарском исследовательском университете придумали, как превратить звук в электричество. Энергию добывают из выхлопной трубы. Вместо того, чтобы глушить шум двигателей, ученые предлагают его собирать и преобразовывать в энергию.
В программе показали прототип такой энергетической установки. Его сейчас испытывают разработчики. Трехметровая труба, внутри которой находится пульсационная турбина с генератором.
Фото: © Скриншот видео
"Если мы этот конец присоединяем к источнику шума, как мы говорим – а именно, в общем-то, волновой энергии, – это что может быть такое? Это давление, пульсация давления в выхлопной системе энергетической установки двигателя, волна бегает здесь, и турбина крутится", – сообщил профессор кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского национального исследовательского университета им. ак. С.П. Королева Александр Довгялло.
Жизнь с таким устройством точно станет тише и светлее. Труба с генератором поглотит шум выхлопных систем локомотивов или морских судов лучше любых глушителей. И обеспечит человека дополнительным электричеством.
Способ превратить пение кита в энергию
Кит – самое громкое животное в мире. И его пение тоже научились превращать в энергию. В Массачусетском технологическом институте создали подводную камеру, которая работает за счет давления звуковых волн на пьезоэлектрические элементы. Такая техника питается шумом, который издают морские обитатели и проходящие мимо суда. Камера может неделями вести съемку без проводов и батареек — даже в полной темноте. Картинку на сушу передает датчик. И тоже с помощью звука – по принципу азбуки Морзе.
Фото: © Скриншот видео
"Как только данные изображения захвачены, они кодируются как биты – в длинные и короткие сигналы. И отправляются по одному за раз с использованием процесса, называемого подводным обратным рассеянием", – сообщил разработчик подводной камеры Фадель Адиб.
В планах у создателей – научить устройство вести видеотрансляцию в режиме прямого эфира и отправить его в свободное плавание. Но пока камера передает сигнал всего на сорок метров. Впрочем, есть и другой способ узнать о жизни обитателей океана.
Переводчик с языка кашалотов
Загадочное щелканье кашалотов тоже похоже на азбуку Морзе. И его тоже можно расшифровать. Компьютерная программа распознает диалекты – оказывается, у кашалотов они тоже есть – и составляет словарь. Как только искусственный интеллект "выучит" язык этих китообразных, вести с ними диалог будет чат-бот.
"Если это сработает, мы окажемся перед новой эрой в нашей эволюции. Мозг кашалота в 6 раз больше человеческого, и он достаточно хорошо развит. Трудно себе представить, чтобы они что-то не думали. Вот мы узнаем , что они думают", – уверен доцент кафедры акустики физического факультета МГУ Андрей Шанин.
Фото: © Скриншот видео
Ученым интересны не только мысли кашалотов. Они анализируют и инфразвук, который издают слоны. Человеческое ухо его уловить не способно, мы слышим лишь рев. С помощью техники мы сможем не только услышать, но и понять эти звуки. А может, новые технологии помогут человечеству найти новых собеседников не только на земле и под водой, но и в космосе?
Как ученые смогли услышать пение черной дыры
В программе продемонстрировали не саунд-трек к фильму ужасов, а голос черной дыры в созвездии Персея – в 200 миллионах световых лет от нас. Уникальную запись сделали еще в 2003 году. Но услышать ее человечество смогло только сейчас.
Пение черной дыры ученые считают самым низким тоном во Вселенной. Чтобы преобразовать его в диапазон человеческого слуха, уровень звука пришлось повысить в триста квадриллионов раз. Это число с семнадцатью нулями. Его даже нельзя сравнить ни с чем на Земле.
Фото: © Скриншот видео
"Волны давления, испускаемые черной дырой, вызывают рябь в горячем газовом скоплении, и эту рябь можно преобразовать в ноту. Мы зафиксировали звуковые волны, затем преобразовали их в диапазон человеческого слуха путем усиления на 57 и 58 октав выше реального тона", – рассказал специалист по визуализации рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра" Кимберли Арканд.
По данным ученых, вся Вселенная наполнена разнообразными шумами. Часть из которых мы физически не способны воспринять. Другие просто не можем уловить – ведь звуковые волны не распространяются в вакууме.
Возможно, еще немного и техника дойдет до того, что мы сможем услышать космический оркестр.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
