Ковер-самолет – не сказка

Выкладки Махадевана опубликованы в журнале Physical Review Letters и пришлись бы впору Алладину, но проистекают из расчетов аэродинамики движения гибкого куска колеблющегося материала в воздушной среде. В итоге оказывается, что такой объект, в принципе, может летать.

Предыдущие работы профессора Махадевана посвящены описанию того, как именно куски материи и жестяные банки мнутся и собираются в складки. Теперь он и его коллеги из Нью-Йорка и Вальбонна (Франция) переключили свое внимание на более возвышенные материи, которые могли бы украсить страницы "Тысячи и одной ночи".

Ключевое условие, необходимое для того, чтобы ковер полетел – это создание подъемной силы при помощи колебаний, которые будут оказывать давление на воздух вблизи горизонтальной поверхности – пола, например. Волнообразные движения создают повышенное давление между ковром и полом, "которое приблизительно соответствует весу ткани".

Волшебство начинается дальше: оказывается, колебания способны не только держать ковер в воздухе, но и двигать его вперед – как это обычно делают в детских представлениях. Это происходит потому, что колебания заставляют ковер немного крениться, и он двигается к загнутому краю.

Как профессор Махадеван объяснил The Telegraph, это заставляет ковер двигаться подобно некоторым обитателям моря: "Морские скаты совершают более сложные движения, когда скользят над морским дном, но идея та же".

По расчетам Махадевана, для того чтобы оставаться в воздухе, кусок ткани длиной около 4 дюймов и толщиной 0,1 мм должен совершать 10 колебаний в секунду с амплитудой около 0,25 мм.

Махадеван говорит, что законы физики позволяют заставить "летать" и более тяжелый ковер. Впрочем, по его словам, для того чтобы начать движение, этому объекту потребуется значительная вибрация. "Если хотите прокатиться без тряски, нужно сделать много маленьких ковриков, – сказал профессор Махадеван в интервью журналу Nature. – Но в таком случае скорость будет невелика".

Что касается ковра, способного нести человека, то "согласно расчетам и закону масштабирования, он останется в сфере волшебного, таинственного и теоретического", ведь двигатель, необходимый для создания вибраций, должен быть невероятно мощным, а ковер придется соткать из ультралегких материалов. Но Махадеван надеется, что его усилия будут способствовать продвижению этой работы, и "кто-нибудь сможет реализовать эту мечту, претворить теорию в реальность".

В своем исследовании Махадеван идет по стопам команды ученых из Университета Св. Андрея, которые сообщили о "поразительных эффектах левитации", с которыми они столкнулись в процессе моделирования силы, заставляющей предметы слипаться.

Профессор Ульф Леонардт и доктор Томас Филбин из Университета Св. Андрея (Шотландия) нашли способ обратить это явление, получившее название "эффекта Казимира", в результате чего предметы не притягиваются, а отталкиваются.

Их открытие может в конечном итоге привести к разработке работающих без трения микромеханизмов, движущиеся детали которых будут подвешены в воздухе. По словам ученых, этот принцип можно использовать и для поднятия в воздух более крупных объектов – вплоть до человека, что снова приближает нас к ковру-самолету.

На протяжении долгого времени этот способ передвижения обживал ненаучную литературу. Магический ковер Тангу затем появился в сказках "Тысячи и одной ночи". Потом был (говорят, сделанный из зеленого шелка) ковер Соломона, на котором путешествовали соломоновы трон и свита. В русских сказках Иван-дурак получает ковер-самолет от Бабы-Яги. В роли необычного транспорта выступают ковры и у Марка Твена в "Путешествии капитана Стормфилда в рай".    
автор: Роджер Хайфилд