Резонаторы во спасение: как предотвращают землетрясения

Человечество остается беспомощным перед землетрясениями, как и в каменном веке

Популярная механикаНаука

Резонаторы во спасение: как предотвращают землетрясения

 

Александр Ершов

Несмотря на все технологические достижения, человечество остается столь же беспомощным перед землетрясениями, как и в каменном веке. Конечно, инженеры не сидят на месте, и благодаря их стараниям сегодня существуют очень сложные механизмы защиты отдельных зданий. Но что если от разрушительных толчков требуется спасти не пару небоскребов, а целый квартал или даже город? Здесь пригодился бы «плащ-невидимка», с помощью которого жилую застройку можно было бы изолировать от колебаний. Несмотря на фантастическое название, работы по созданию таких «плащей» ведутся уже сейчас.

В1967 году советский физик Виктор Веселаго обнаружил, что при определенном сочетании в материале магнитных и электрических свойств в нем может возникать явление, которое считалось до того невозможным: материал приобретал отрицательный показатель преломления. Поскольку этот параметр зависит лишь от скорости распространения в веществе света, а она не может превышать скорость света в вакууме, то и показатель преломления не может быть ни меньше единицы, ни тем более меньше нуля. Казалось бы, что тут еще обсуждать?

Многие из тех, кто занимался этим вопросом до Веселаго, не учитывали одного важного обстоятельства: на показатель преломления в веществе влияет именно фазовая скорость света. И на нее, в отличие от групповой, ограничения Эйнштейна не распространяются. С фазовой скоростью не может распространяться энергия, зато она может быть не только сколь угодно большой, но даже отрицательной. А значит, и вещества с отрицательным показателем преломления существовать могут. Таким образом, математики наконец-то разрешили существование плащей-невидимок, о которых раньше писали фантасты.

Однако ни один природный материал не обладал нужными для отрицательного преломления электронными свойствами. Работа Веселаго долгие годы существовала лишь в виде математического курьеза. Лишь в 1996 году британский физик Джон Пендри обнаружил, что добиться возникновения нужных свойств в среде можно и без какой-то волшебной химии – достаточно собрать давно известные вещества в строго упорядоченные структуры. И если размер элементов в ней будет меньше, чем длина волны колебаний, то получившийся материал сможет приобрести «магические» свойства. Эти структуры получили название метаматериалов. Фундаментальные принципы конструирования метаматериалов одинаковы для любого излучения – будь то электромагнитное или акустическое. И если в первом случае длина волны – это проблема, то в случае сейсмических волн – решение. Период сейсмических колебаний может достигать десятков и даже сотен метров, а значит, сейсмические «плащи-невидимки» можно создавать уже сегодня.

Дыры в земле

Как ни странно, самой простой защитой от землетрясений являются обычные ямы в грунте. Их может сделать любая бурильная техника, единственное требование – скважины должны быть расположены в строгом соответствии с узлами заранее просчитанной двумерной решетки. В соответствии с идеями Веселаго, на такой «кристаллической решетке» из ям в колебаниях возникает запрещенная зона, то есть некоторые частоты просто перестают двигаться в такой среде. Если размер и расположение скважин подобраны правильно, то землетрясение не будет иметь таких разрушающих последствий.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Царь в ударе Царь в ударе

Кит Харингтон отправился в реабилитационный центр

StarHit
Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови

Писатель Михаил Зощенко и его женщины

Караван историй
Ольга Зуева: «Теперь любой может быть звездой, а значит, никто» Ольга Зуева: «Теперь любой может быть звездой, а значит, никто»

Ольга Зуева о фильме «На районе» и Даниле Козловском

СНОБ
Cardi B: «Боль была адская – думала, что в обморок упаду. Попа потом еще пять дней ныла» Cardi B: «Боль была адская – думала, что в обморок упаду. Попа потом еще пять дней ныла»

Встречайте самую резкую и горячую рэперш­у современности

GQ
Лучшие шутки дня и рыбные обозы из Архангельска в Москву! Лучшие шутки дня и рыбные обозы из Архангельска в Москву!

Стопроцентный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Овен с гранатой: как знаки зодиака водят машину Овен с гранатой: как знаки зодиака водят машину

Как знаки зодиака ведут себя за рулем

Cosmopolitan
В швейцарской церкви заменили звон колоколов на рингтон: видео В швейцарской церкви заменили звон колоколов на рингтон: видео

Храм в Люцерне исполняет знакомую мелодию вместо традиционного перезвона

National Geographic
В США снова нашли русскую шпионку, и она снова рыжая! В США снова нашли русскую шпионку, и она снова рыжая!

На смену Анне Чапман пришла Мария Бутина. Кто она такая и в чем ее обвиняют?

Maxim
Спасение миллионов. Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике Спасение миллионов. Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике

Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике

Forbes
Андроид, который меня соблазнил Андроид, который меня соблазнил

Робосексуальность уже далеко не фантастика

Мир Фантастики
«Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля «Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля

Кто травит русских девушек в соцсетях?

Psychologies
Безжалостная система. Чего боялся Трамп в переговорах с Путиным Безжалостная система. Чего боялся Трамп в переговорах с Путиным

Дональд Трамп может выйти на более предметный разговор с Россией

Forbes
Вторая жизнь бесполезных подарков Вторая жизнь бесполезных подарков

Получила презент, открыла коробку и поняла, что даритель не угадал...

Лиза
Как появляется желание убивать Как появляется желание убивать

О том, почему у людей появляется желание причинить боль и страдания другим

СНОБ
Почему миллениалы начали покупать кутюр Почему миллениалы начали покупать кутюр

Кто эти молодые люди, которые стали главными клиентами модных Домов

Vogue
Высокая должность Высокая должность

Пентхаус Инги Берман у Шуховской башни

Tatler
Прослушка Прослушка

Кто в России делает подкасты и почему на медиа в аудиоформате трудно заработать

РБК
Растущий организм: как клуб Рыболовлева заработал €500 млн на продаже игроков Растущий организм: как клуб Рыболовлева заработал €500 млн на продаже игроков

Как функционирует клуб, где вырастили звезду сборной Франции Килиана Мбаппе

Forbes
Кит Ричардс: «Женщины всегда страдали от мужиков, среди которых полно подонков» Кит Ричардс: «Женщины всегда страдали от мужиков, среди которых полно подонков»

Кит Ричардс давно слез с наркотиков и не пьет, но остается олицетворением рока

Maxim
Не такие, как все Не такие, как все

Ткачи, земледельцы, воины. Ямпара живут на высоте 3300 метров

National Geographic
На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018 На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018

В рейтинге знаменитостей появились семь новых участников

Forbes
Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту

Когда переводы денег с карты на карту не влекут возникновение НДФЛ

Forbes
«Выскажу мнение»: Лучшие шутки о Гречке, Монеточке и Земфире, которая их раскритиковала! «Выскажу мнение»: Лучшие шутки о Гречке, Монеточке и Земфире, которая их раскритиковала!

В Интернете разразился грандиозный девчачий скандал

Maxim
Ружья, призраки и слезы: проклятие вдовы Винчестер Ружья, призраки и слезы: проклятие вдовы Винчестер

От кого пыталась спастись Сара Винчестер в этом доме

Cosmopolitan
Финансовый тайфун: миру угрожает повторение кризиса 2008 года Финансовый тайфун: миру угрожает повторение кризиса 2008 года

Индикаторы денежного рынка предвещают рецессию в США

Forbes
Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба! Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба!

Пенсионный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Вот паразиты! Вот паразиты!

95% всех взрослых людей на нашей планете заражены паразитами

Лиза
Намиб — самая удивительная пустыня мира Намиб — самая удивительная пустыня мира

Пустыня Намиб, полагают, не только самая древняя в мире, но и самая холодная

Cosmopolitan
Мышцы-трудоголики и лентяи: как добиться гармонии в теле Мышцы-трудоголики и лентяи: как добиться гармонии в теле

Как заставить каждый мускул выполнять оптимальный объем работы

Psychologies
Дональд Гловер: Дональд Гловер:

Esquire поговорил с современной легендой Дональдом Гловером

Esquire
Открыть в приложении