Новости науки

Нанотехнологии в нефтедобыче. Ученые увеличили эффективность на 28%

Нанотехнологии в нефтедобыче. Ученые увеличили эффективность на 28%

Российские ученые вместе с коллегами из Малайзии, Пакистана и Китая доказали, что гибридные наночастицы помогают эффективнее добывать нефть из трудноизвлекаемых пластов. Их использование не только увеличивает отдачу месторождений, но и снижает негативное ...

21 февраля 2025 : 16:00  1 мин.

Наука в лицах

Познакомьтесь с жизнью и достижениями выдающихся учёных и влиятельных личностей в истории науки.

Смотреть всё
  • Чарльз Дарвин (1809–1882)

    Т09еория эволюции английского натуралиста Чарльза Дарвина в свое время перевернула не только привычные представления людей о живой природе, но и традиционное ...

  • Михаил Ломоносов (1711–1765)

    Михаил Васильевич Ломоносов – для русской культуры в полном смысле слова «ренессансный человек», подобный Леонардо да Винчи: универсальный мыслитель и творец, ...

  • Томас Эдисон (1847–1931)

    Томас Эдисон вошел в историю как величайший изобретатель и воплощение «американской мечты». Вместе с тем он был и остается одной из самых противоречивых фигур ...

  • Николай Склифосовский (1870–1935)

    Николай Васильевич Склифосовский обладал удивительным даром: все, что привлекало его внимание, он начинал совершенствовать и двигать вперед. Непрерывно учился, ...

Научный календарь

Внятно-понятно

Почему пингвины не летают?
21 февраля 2025  8 мин.

Почему пингвины не летают?

При первом же взгляде на пингвинов становится ясно: эти птицы летать не могут. Слишком маленькие крылья со странными перьями на очень большом и неуклюжем теле – природа не оставила им никаких шансов. Почему же им так не повезло? Или, наоборот, неумение летать никак не вредит пингвинам? Давайте разбираться, что это: ошибка эволюции или точный расчет?

Почему пингвины не умеют летать

Если задать этот вопрос эволюционному биологу, то ответ будет такой: пингвины не умеют летать, потому что им этот навык не нужен для выживания. Как это случилось? Есть соблазн предположить, что предки этих птиц оказались на далеких островах без хищников и со временем разучились летать за ненадобностью, как это произошло, например, с новозеландским киви, а также  другими видами,  такими как, например,  попугай какапо, галапагосский нелетающий баклан, тристанский пастушок.  Но орнитологи выяснили, что в случае с пингвинами причина была другой: этим птицам нужно было хорошо и долго плавать под водой, добывая там пропитание. А способность к полетам и глубоководное ныряние – это две несовместимые эволюционные технологии: легкий скелет и большие крылья помогают подняться в небо, но совершенно не подходят для подводного нырянии, где требуется тяжелое тело и минимальный размер конечностей для обтекаемой формы тела. Природа рассудила, что пингвинам будет лучше в море, и эволюция повернула в сторону нелетающей птицы с феноменальными плавательными способностями. А что стало отправной точкой для этого процесса?

Гигантский пингвин Kumimanu fordycei, живший 57 миллионов лет назад у берегов Новой Зеландии, весил больше полутора центнеров. Реконструкция. Изображение: Simone Giovanardi/cam.ac.uk

Палеонтологи по крупицам собрали историю эволюции пингвинов и выяснили, что около 65 миллионов лет назад их предки были обычными летающими птицами, наподобие современных буревестников и альбатросов (это, кстати, ближайшие генетические родственники наших героев). Но примерно в это же время на Землю неожиданно падает огромный метеорит диаметром около 10 километров, и условия на планете резко меняются. Массовые пожары и задымление атмосферы привели к понижению температуры, которое стало роковым для хладнокровных динозавров: они вымерли. Освободившееся от морских рептилий пространство заняли ловкие предки пингвинов. Как показывают ископаемые находки, около 55-60 миллионов лет назад на Земле уже обитали огромные птицы с видоизмененными крыльями, чей облик напоминал современных пингвинов. И вот тут мы подошли ко второму ответу на наш вопрос: эти птицы не умеют летать, потому что строение их тела очень отличается от остальных пернатых.

Особенности строения пингвинов

Анатомия пингвинов поменялась в пользу плавания, и вот ключевые особенности, не позволяющие им взлететь.

  • Слишком тяжелые кости. У всех летающих птиц кости скелета полые внутри и поэтому очень легкие. Но пингвины уже не имеют воздушных камер внутри костей скелета, они плотные, поэтому вес их тела выше по сравнению с летающими птицами такого же размера.
Реконстуированные скелеты древних пингвинов Kumimanu fordycei и Petradyptes stonehousei и скелет современного  императорского пингвина. Изображение: Simone Giovanardi/cam.ac.uk
  • Большое по объему тело и жировая прослойка. Для успешного плавания в холодной воде пингвины эволюционировали в сторону увеличения объема тела и обзавелись жировой тканью толщиной 2-3 сантиметра, что тоже добавило веса. Теоретически такое массивное тело можно поднять в воздух, но тогда понадобятся очень мощные крылья как, например, у андского кондора – успешно летающего тяжеловеса. Но у пингвинов совсем не такие крылья.
  • Маленькие крылья. Крылья пингвинов сильно уменьшились в процессе эволюции и потеряли полноценные маховые перья, которые есть у всех летающих птиц: с такими параметрами нельзя оторвать тело от земли.  

Взамен всех утраченных качеств природа подарила пингвинам много новых и очень полезных, и вот самые интересные из них.

  • «Умная оптика». Под водой все выглядит иначе: глаза наземных обитателей воспринимают расстояния искаженными, а очертания предметов размытыми. Но глаза пингвинов – это нечто удивительное: модифицированные хрусталик и роговица позволяют им четко и ясно видеть как на суше, так и в море.
Пингвин Гумбольдта под водой.Изображение: Freepik
  • Специальные перья. Перья у пингвинов очень плотные и густые – с таким не полетаешь, зато тепло и очень удобно плавать.  Такая поверхность минимизирует трение и снижает турбулентность в водной среде. Самый лучший пловец из пингвинов – папуанский пингвин, обитающий на островах вокруг Антарктиды, может разгоняться под водой до 36 км/час, почти как дельфин с идеально гладкой кожей, который развивает скорость до 37 км/час.
  • Особая надглазная железа. Во время подводной охоты, а едят пингвины прямо в воде, в их клюв попадает много морской воды. Но это не вредит организму, так как специальная железа отфильтровывает соль из кровотока и удаляет ее из организма через клюв.
  • Крепкие крылья-плавники и развитая мускулатура. Передние конечности пингвинов превратились в плоские и прочные наполовину плавники наполовину ласты, а грудные мышцы стали крепкими и сильными. Эти особенности позволяют быстро грести, преодолевая сопротивление воды, и ловко маневрировать – бесценный навык для подводной рыбалки и спасения от хищников.  
  • Несгибающиеся колени. Для лучшей обтекаемости тела ноги пингвинов передвинулись чуть дальше к хвосту, а суставы потеряли способность сгибаться. При таком строении ног очень удобно плавать, но совсем не получается быстро ходить: так появилась забавная неуклюжая походка пингвинов.  
Королевский пингвин с птенцом. Изображение: Paul Carroll/Unsplash
  • Совершенная кровеносная система. Кровь пингвинов содержит больше гемоглобина по сравнению с другими птицами, что позволяет получать из воздуха больше кислорода. А чтобы его экономить под водой, пингвины могут замедлять сердцебиение в несколько раз. Все эти ухищрения позволяют птицам оставаться под водой поразительно долго: например, императорские пингвины, заселившие берега Антарктиды, могут задерживать дыхание до 25-32 минут и погружаться при этом на глубину до 500 метров.

Все эти особенности организма помогли пингвинам эволюционировать до процветающего семейства, которое насчитывает 18 разных видов. Они расселились на большой площади южного полушария, от Антарктиды до южной Африки и Галапагосских островов, расположенных на экваторе. Да, пингвины могут жить и в тропиках, главное, чтобы рядом с побережьем проходило холодное океанические течение, богатое рыбой. И вот еще немного фактов из жизни удивительных птиц, которые объясняют, как им удается выживать и процветать на этой планете даже не летая.

Пингвины в ЮАР. Изображение: Photo by Casey Allen/Unsplash

Топ-5 интересных фактов о пингвинах

  • Пингвины умеют выпрыгивать из воды на большие расстояния.  Плотные перья этих птиц устроены таким образом, что могут задерживать внутри пузырьки воздуха. Пингвин ныряет в море с пузырьками, а когда ему нужно разогнаться, то выпускает их одним движением перьев и мгновенно набирает скорость. Вы наверняка видели в документальных фильмах, как пингвины выпрыгивают из воды и приземляются на льдине – такие трюки возможны именно благодаря специфическим перьям с пузырьками.
Изображение: Christopher Michel, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
  • Своеобразное оперение, которое еще называют «смокинг пингвинов», эти птицы получили не для красоты. У всех пингвинов, к какому бы виду они ни относились, похожий окрас перьев: светлая передняя часть тела и темная задняя. А все для того, чтобы быть незаметным в воде и сливаться с окружающей средой – то есть для мимикрии. Если хищник, акула или касатка, плывет над пингвином, то темная спина птицы сливается с морским дном. А когда хищник смотрит снизу вверх, то светлое брюшко выглядит как часть неба.  
  • Все пингвины – социальные птицы и живут колониями, что повышает шансы на выживание. Не путать с птичьими базарами, где каждый сам за себя и норовит насолить соседу. У пингвинов полноценный социум: это огромные колонии, иногда численностью до 500 тысяч особей, которые живут большой и дружной семьей. Они вместе ловят рыбу, применяя сложные подводные тактики, охраняют колонию и яйца и даже воспитывают птенцов: детенышей объединяют в «детские сады», за которыми присматривают взрослые особи, пока родители кормятся в море.  
Детский сад императорских пингвинов. Изображение: Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)
  • У пингвинов были двойники в Арктике. Еще в середине XIX века в полярных районах северного полушария обитали любопытные птицы – бескрылые гагарки. Внешне бескрылая гагарка поразительно напоминала пингвина, имела такие же маленькие плоские крылья, отлично ныряла и не умела летать, хотя с генетической точки зрения не являлась родственником пингвина. Это пример конвергентной эволюции, когда виды приобретают общие морфологические черты, потому что обитают в одинаковых природных условиях. Увы, перед самым совершенным хищником, человеком, бескрылые гагарки оказались беззащитны, и в середине XIX века их не стало. Сохранились только описания в зоологических справочниках.
Бескрылая гагарка. Изображение: Wikimedia Commons
  • «Эффект пингвина». Прежде чем отправиться на подводную рыбалку, колония пингвинов подолгу стоит на берегу у самой кромки воды. Никто не решается прыгнуть, ведь там может быть стая касаток и другие хищники. Но как только находится смелый доброволец и ныряет, за ним тут же прыгают все остальные. Такая интересная тактика привлекла внимание психологов, ведь среди людей тоже распространено подобное поведение: индивидуумы в группе часто ждут, когда кто-то сделает первый шаг, проявит себя, и вслед за ним начинают действовать остальные. Так появился психологический термин «эффект пингвина», описывающий похожее поведение среди людей: оказалось, что люди и пингвины очень похожи.

Ольга Фролова

Изображение на обложке: Freepik

Статуя Зевса в Олимпии
20 февраля 2025  13 мин.

Статуя Зевса в Олимпии

Древний город Олимпия был одновременно религиозным и спортивным центром античного мира. Именно в нем каждые четыре года проводились соревнования между самыми сильными, быстрыми и выносливыми атлетами со всей Греции — Олимпийские игры. В самом сердце города стоял величественный храм, главным украшением которого была статуя, посвященная царю богов, громовержцу Зевсу. Сегодня мы узнаем, почему статуя Зевса в Олимпии считается одним из главных шедевров античной скульптуры и входит в список Семи чудес древнего мира. Приготовьтесь отправиться в прошлое сквозь века — туда, где история неразрывно связана с мифами.

История создания статуи Зевса

Чтобы понять, что привело к созданию статуи Зевса, нельзя не упомянуть об истории античных Олимпийских игр. Считается, что впервые они были проведены в 776 году до нашей эры, после чего был установлен промежуток между играми — четыре года (одна олимпиада). Долгое время в них участвовали только атлеты, жившие на полуострове Пелопоннес, на котором и находится Олимпия. Игры представляли собой своеобразный религиозный обряд — состязаясь, люди отдавали почести богам, а победителя награждали венком из священной оливы.

Популярность Олимпийских игр росла — к V веку до нашей эры они получили статус самого престижного спортивного соревнования и стали главным религиозным ритуалом всей Эллады. Функцию современных судей выполняли элланодики — граждане Элиды, которые были организаторами игр и хранителями олимпийских традиций. Именно им пришла идея построить для Зевса собственный храм в Олимпии, чтобы ему удобнее было наблюдать за состязаниями. В центре храма было решено поместить совершенную статую, воплощающую мощь и мудрость бога, вера в которого объединяла граждан всех греческих полисов.

Бокс включен в программу античных Олимпийских игр в 688 году до нашей эры. Изображение: ArchaiOptix, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Религиозные ценности были для них в то время едва ли не единственным неизменным объединяющим фактором. Правда, граждане различных полисов нередко проявляли сплоченность на фоне внешней угрозы. Например, Делосский союз, инициированный Афинами в 478 году до нашей эры, позволял содержать общие войска и успешно бороться с Персией. Но это объединение было лишь ситуативным. Доминирующее положение Афин не устраивало Спарту — лидера Пелопоннесского союза, созданного для противостояния Делосскому союзу. И во время знаменитой Пелопоннесской войны, продолжавшейся с 431 по 404 годы до нашей эры, бывшие союзники жестоко воевали друг с другом. Но боги были едины для всех. И Зевс был единым главой пантеона богов.

Откуда мы знаем, как выглядела статуя Зевса

Подробности внешнего вида храма Зевса удалось определить благодаря археологическим раскопкам, проведенным в XIX и XX веках. Исследователи обнаружили фрагменты фундамента, колонн, фронтонов и скульптурных композиций.

Однако статуя Зевса до наших дней не сохранилась. Чтобы понять, как именно она выглядела, ученые суммировали данные из многих источников, в том числе сохранившиеся изображения на монетах и письменные свидетельства следующих авторов:

  • Павсаний (II век до нашей эры) — в книге «Описание Эллады» привел одно из самых подробных описаний статуи, также уточнив используемые материалы;
  • Плиний Старший (I век до нашей эры) — в книге «Естественная история» сделал акцент на мастерстве Фидия и рассказал о технологии строительства;
  • Страбон (I век нашей эры) — в книге «География» дал не столь детальное описание статуи, однако уточнил ее реальные размеры и восхитился ими: «Если бы Зевс встал, он снес бы крышу святилища».
«Описание Эллады» Павсания; монета с изображением статуи Зевса. Изображение: Sailko, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Архитектурные особенности Храма Зевса

По усредненным данным, строительство храма Зевса в Олимпии продолжалось с 472 по 456 год до нашей эры. Местом для дома громовержца выбрали священное место Алтис, расположенное у подножия холма Кроноса — верховного титана и отца Зевса. Храм стал одним из самых ярких примеров дорического ордера. Так называют самый древний тип античной архитектурной композиции, для которого характерны мощные колонны без основания, простые скругленные капители и небольшое количество украшений. Дорический ордер органично сочетает в себе такие черты, как массивность и минимализм.

Храм Зевса. Изображение: Wikimedia Commons

Общая площадь храма Зевса составляла 2 033 метра, а высота — чуть менее 21 метра. Здание имело периптеральную конструкцию, то есть представляло собой прямоугольное основание, со всех сторон окруженное колоннадой (две стороны по 6 и две стороны по 13 колонн).

Основным строительным материалом служил мягкий известняк (поросский камень). Это был дешевый и распространенный материал, который выглядел не особенно привлекательно. Чтобы придать зданию торжественный вид, его покрыли штукатуркой «под мрамор».

Фронтоны храма Зевса были украшены двумя скульптурными композициями:

  • Зевс, наблюдающий за гонкой на колесницах между Эномаем (царем Пелопоннеса) и Пелопсом (правителем пелопоннесского города Писа). Согласно легенде, Пелопс опередил Эномая и заслужил право взять в жены его дочь Гипподамию, а в честь своей победы распорядился проводить Олимпийские игры;
  • Аполлон, наблюдающий за Кентавромахией — битвой между лапифами и кентаврами. В мифологии лапифы считались благородными великанами из Фессалии, а кентавры — дикими и необузданными существами, полулюдьми и полулошадьми. Кентавромахия отражала вечную борьбу цивилизации с варварством.
Детали западного фронтона храма Зевса. Изображение: Angela Monika Arnold, Berlin, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Фидий: величайший скульптор античности

Скульптор Фидий Старший получил известность благодаря созданию в афинском Акрополе двух статуй Афины — богини военной стратегии и мудрости. Одна из них украшала главный храм богини Парфенон, но особое восхищение вызывала бронзовая статуя Афины Промахос — сражающейся на передовой. Она возвышалась над руинами разрушенного персами религиозного комплекса, символизируя стойкость и несгибаемость афинян. О жизни древнегреческого мастера почти ничего неизвестно, однако его работы стали классикой и своеобразным эталоном античной скульптуры. Именно Фидию был поручен сложнейший заказ на создание статуи Зевса.  

Фидий распорядился построить деревянную мастерскую, в точности повторяющую пропорции и некоторые конструктивные элементы храма Зевса, чтобы проектировать статую с учетом его архитектурных особенностей. В 1950 годах археологи обнаружили на месте его мастерской инструменты, фрагменты материалов, а также чашу с надписью «Я принадлежу Фидию».

Описание статуи Зевса: материалы и символика

Композиционным центром и главным элементом храма в Олимпии, безусловно, была статуя Зевса. Она располагалась в самом центре целлы — внутренней части святилища. По тогдашним представлениям, такое расположение статуи позволяло богу наблюдать за церемониями и жертвоприношениями в его честь.

Макет храма Зевса. Изображение: Tangopaso, Public domain, via Wikimedia Commons

Поскольку статуя была задумана огромных размеров, высеченная из камня она была бы слишком тяжелой. Поэтому ее создателем был применена другая технология, уже известная в то время: статуя должна была иметь деревянную основу. Внешние части подобных статуй обычно формировали из бронзы или мрамора, но Фидий выбрал для своей самой известной работы особенные материалы — золото и слоновую кость.

Позднее скульптуры такого типа начали называть хрисоэлефантинными — от греческих слов «хрисос» и «элефас» («χρυσός» и «ἐλέφας»), которые переводятся как «золото» и «слоновая кость». Каркас подобной скульптуры чаще всего был выполнен из эбенового дерева, которое ценилось за твердость и прочность. Слоновую кость, цвет которой схож с тоном человеческой кожи, использовали для изображения не покрытых одеждой участков тела. Волосы, одежду и предметы декора формировали из золотых нитей толщиной не более 1,5 миллиметров. Дополнительными материалами служили серебро, драгоценные камни и цветное стекло, которыми нередко инкрустировали глаза статуи.

Статуя достигала 17 метров в высоту, из них 12 приходилось на фигуру Зевса.  Глава олимпийских богов был изображен сидящим на троне. Голова его была увенчана оливковым венком — главным символом триумфа в Олимпийских играх. В левой руке Зевс держал инкрустированный драгоценными камнями скипетр, символизирующий власть и могущество. На вершине скипетра располагался орел — пророческий вестник, наблюдатель за земным царством и исполнитель божественной воли. В правой руке громовержца была статуэтка Ники — богини победы.

Одеяние Зевса было полностью выполнено из блестящего золота. На цельных листах были отчеканены лилии и изображения животных (каких именно, история умалчивает). Ноги Зевса, облаченные в сандалии, опирались на небольшую скамеечку, на которой было изображено, как Тесей сражается с амазонками — яростными воительницами и охотницами, славившимися своими завоевательными походами и набегами.

Портрет Фидия; статуя Зевса. Изображения: Yair-haklai, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons; Wikimedia Commons

Отдельно остановимся на роскошном троне Зевса, выполненном из слоновой кости. Помимо украшений из черного дерева и драгоценных камней, на нем были вырезаны многочисленные рельефные изображения, посвященные героям греческой мифологии:

  • Хариты (грации) — вечно молодые богини очарования и торжества природы;
  • О́ры — богини времен года, порядка и справедливости;
  • Сфинксы — крылатые львы с человеческими головами, загадывающие путникам загадки и съедающие их в случае неправильного ответа;
  • Ниобиды — дети титаниды Ниобы, убитые Аполлоном и Артемидой за дерзость.

Судьба статуи Зевса: от древности до наших дней

Работы над статуей Зевса были окончательно завершены в 435 году до нашей эры. Статуя поражала людей своей красотой, и вскоре весть о ней распространилась далеко за пределами Олимпии. Паломники даже из самых отдаленных полисов, таких как Херсонес или Фасис, преодолевали больше 1 000 километров, чтобы своими глазами увидеть это творение и отдать почести главе олимпийских богов.

Статуя Зевса в храме. Изображение: Jacob von Falke, Public domain, via Wikimedia Commons

Статуя Зевса считалась одной из главных культурных ценностей не только на Пелопоннесе, но и во всей Греции. Даже после того как греческие земли во II веке до нашей эры оказались под власть Римской империи, Олимпия осталась важным религиозным центром, а к статуе и храму Зевса (в то время они по римской традиции уже носили имя Юпитера) относились с большим  почтением. В том же II веке до нашей эры статуя Зевса сильно пострадала от землетрясения. После этого в Олимпию пригласили скульптора Димофона, которому удалось восстановить шедевр. Известно, что императоры Август и Адриан спонсировали ремонтные и реставрационные работы, а также всячески подчеркивали преемственность римской культуры греческой.

В этой связи интересно упомянуть легенду о статуе Зевса и римском императоре Калигуле. Легенда гласит, что Калигула мечтал перевезти статую в Рим и заменить голову Зевса на другую, повторяющую черты лица самого императора. Однако когда вокруг статуи возвели с этой целью строительные леса, статуя вдруг громоподобно рассмеялась и леса сами собой обрушились.

Однако к IV веку нашей эры, когда римский император Феодосий I запретил все языческие религиозные обряды, к числу которых относились и Олимпийские игры, Олимпия стала терять свой статус. Последние олимпийские состязания прошли в 393 году, после чего город начал быстро приходить в упадок. Статую Зевса демонтировали и перевезли в столицу Византии Константинополь.

Дальнейшая судьба скульптуры до сих пор остается загадкой. По одной из версий дворец, в который ее поместили, был полностью разрушен во время землетрясения в V или VI веке нашей эры. По другой — статуя была уничтожена во время пожара. Так или иначе, факт остается фактом: знаменитая статуя оказалась утеряна.

Руины храма Зевса в Олимпии. Изображение: Pan.stathopoulos, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Влияние статуи Зевса на искусство и архитектуру

Статуя Зевса во многом определила развитие античного искусства, а также показала, как грамотное сочетание архитектурных и скульптурных приемов влияет на организацию пространства храмов. Именно по этому образцу культовые статуи богов начали размещать в целле, чтобы они были хорошо различимы с улицы. Идеализированный образ божества с человеческими чертами стал каноническим примером сначала для греческой, а затем и для римской монументальной скульптуры.

С возрождением интереса к античным идеалам в XIV – XV веках и с наступлением эпохи Ренессанса статуя Зевса работы Фидия к тому времени уже безвозвратно утерянная, вновь привлекла к себе внимание. И это еще одно несомненно свидетельство того, что слава ее была невероятно велика, настолько, что даже 1000 лет спустя все еще жила в умах. Как утверждает автор знаменитой книги о мастерах эпохи Ренессанса «Жизнеописания наиболее знаменитых живописцев, ваятелей и зодчих» Джорджо Вазари, великий Микеланджело Буонарроти посвятил много времени изучению исторических описаний статуи Зевса перед созданием своего знаменитого Давида.

А еще 500 лет спустя мир вновь вспомнил о хрисоэлефантинной технике, которая оказала большое влияние на становление стиля ар-деко. Этот стиль, объединивший в себе черты неоклассицизма и модерна, появился в начале XX века во Франции. Части тела скульптур, служивших для украшения роскошных интерьеров выполнялись из слоновой кости, а одежда и предметы декора — из золота или позолоченной бронзы.

Хрисоэлефантинная скульптура, 1920 г. Изображение: pamono.at

Легенды о статуе: связь с богами

Со статуей Зевса связано множество легенд, которые, безусловно, влияли на восприятие статуи современниками.

  • Когда возведение статуи было завершено, Фидий попросил у Зевса дать ему знак своего одобрения. Бог незамедлительно метнул молнию, которая нисколько не повредила скульптуру, а лишь оставила трещину на полу храма. Считалось, что таким образом Зевс не только одобрил, но и освятил изваяние в честь себя.
  • Перед началом Олимпийских игр жрецы проводили обряды, а атлеты возносили молитвы возле статуи Зевса. Однажды статуя ожила, лично благословила греческих спортсменов и поделилась с ними своей божественной аурой.

Интересные факты о статуе Зевса

  • Статуя Зевса является единственным из Семи чудес света, которое располагалось в материковой части Европы (Колосс Родосский был установлен на острове). Три чуда света находились в Азии, и еще два — в Африке (до наших дней сохранилась только пирамида Хеопса).
  • В санкт-петербургском Эрмитаже можно увидеть мраморную статую Юпитера (римское наименование Зевса), созданную неизвестным римским скульптором в I веке нашей эры. Считается, что прототипом для нее послужила статуя Зевса в Олимпии, что согласуется с многочисленными историческими описаниями.
Статуя Юпитера в Эрмитаже. Изображение: I, Sailko, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons; Freepik
  • Чтобы обеспечить сохранность статуи, ее постоянно покрывали оливковым маслом, которое хранилось в небольшом бассейне на пьедестале. Рядом с храмом была заболоченная местность, и из-за сырости материалы скульптуры могли испортиться и потерять свой цвет. Кроме того, отраженные от масла солнечные лучи падали на верхнюю часть статуи, что создавало иллюзию сияния лика.

Чудеса света: место статуи Зевса среди других чудес

Статуя Зевса в Олимпии была включена канонический список Семи чудес света. Список был составлен в I или II веке до нашей эры и является коллективным и обобщенным наследием множества античных авторов, среди которых были Геродот, Каллимах из Кирены и Антипатр Сидонский.   Помимо статуи Зевса в Олимпии, список включал в себя пирамиду Хеопса в Египте, знаменитые «висячие» сады легендарной вавилонской правительницы Семирамиды, статую бога Гелиоса на острове Родос и ряд других архитектурных и скульптурных памятников. Однако список этот весьма условный и многие шедевры искусства древнего мира, такие как, например, та же статуя Афины работы Фидия, в него не вошли. Тем не менее статуя Зевса в Олимпии до сих пор считается олицетворением гармоничного сочетания искусства, религии, культуры и спорта.

Изображение: Jacob van der Ulft, Public domain, via Wikimedia Commons

Статуя Зевса в вопросах и ответах

Почему статуя Зевса в Олимпии считается одним из Семи чудес света?

Прежде всего, Статуя Зевса — это сложный технологический проект своей эпохи. Из-за больших размеров статуи и создания динамичной позы Зевса у посетителей возникал эффект присутствия божества, статуя восхищала современников своей красотой и на много веков стала идеалом античной скульптуры. Кроме того, это был классический пример античной хрисоэлефантинной техники, в которой элементы из слоновой кости и золота последовательно накладываются на каркас из твердых пород дерева.

Чье лицо было у статуи Зевса в Олимпии?

Возможно, Фидий вдохновлялся какими-либо реальными прототипами или даже лепил лицо Зевса с натуры, однако прямых свидетельств этому нет.

Как называется статуя Зевса в Олимпии?

У статуи Зевса в Олимпии нет какого-либо уникального названия. В ряде источников ее называют «Олимпийским», или «Хрисоэлефантинным» Зевсом.

Где находилась статуя Зевса в Олимпии?

Статуя Зевса находилась в целле (внутреннем зале) храма Зевса в Олимпии — городе, расположенном на Пелопоннесском полуострове.

Сохранилась ли статуя Зевса в Олимпии?

Статуя Зевса не сохранилась до наших дней. Она была утеряна в V или VI веке нашей эры.

Иван Стефанов

Изображение на обложке: Wikimedia Commons

Кто придумал радио
19 февраля 2025  12 мин.

Кто придумал радио

Радио — одно из самых значимых изобретений в истории человечества, без которого представить современный мир попросту невозможно. И хотя классические радиоприемники понемногу уходят в прошлое, уступая место всевозможным видам интернет-вещания, эта технология останется с нами еще очень долго. На принципе передачи и приема радиоволн основана работа сотовых и спутниковых телефонов, беспроводных сетей Wi-Fi, устройств космической связи и многого другого. Но кто же стоял у истоков изобретения радио и подарил человечеству столько разнообразных возможностей? Ответ на этот вопрос не так однозначен, как может показаться на первый взгляд. В этой статье мы погрузимся в историю радио, вспомним заслуги ученых и изобретателей, оценим роль радиоэлектроники в настоящем и постараемся сделать прогнозы на будущее.

Что такое радио?

Радио — это технология связи, которая позволяет передавать сообщения на расстояние с помощью радиоволн. Радиоволны представляют собой особый тип электромагнитного излучения — у них самая низкая частота и самая большая длина. Это обеспечивает им ряд преимуществ, таких как дальность распространения и способность преодолевать множество препятствий. Кроме того, радиоволны очень удобны в технологическом плане, ведь их легко генерировать с минимальными затратами энергии.

Системы радиосвязи основаны на принципе модуляции радиосигнала. Это происходит следующим образом: один или несколько параметров несущей волны меняют так, чтобы передать с ее помощью звук или какие-либо другие данные. Основные виды модуляции:

  • Амплитудная (AM, Amplitude modulation). За основу берется амплитуда несущей волны (ее отклонение от центрального положения), которая меняется в соответствии с амплитудой информационного сигнала. Такой метод прост в реализации и позволяет передавать информацию на дальние расстояния, но при этом сигналы очень чувствительны к помехам (например, грозам или источникам шума).
  • Частотная (FM, Frequency modulation). За основу берется частота несущей волны (количество колебаний за единицу времени), которое   подстраивается под частоту модулирующего сигнала, тогда как амплитуда остается постоянной. Такие волны устойчивы к помехам и способствуют передаче высококачественного звука благодаря использованию широкой полосы частот, но ограничены по дальности распространения.
  • Фазовая (PM, Phase modulation). Чтобы понять, что такое фаза, представьте несущую волну в виде синусоиды. Каждая точка на кривой линии может считаться моментом начала периодического цикла волны, или ее фазой. Фаза несущей волны точно подстраивается под амплитуду и частоту модулирующего сигнала. Этот метод, а также его многочисленные разновидности, адаптирован для передачи цифровых данных — он используется при работе Wi-Fi и спутниковой связи.
Музей радио и телевидения в концертном зале «Измайлово», Москва. Изображение: Кузьмичёнок Василий/Агентство «Москва»

Чтобы радиоволны бесцельно не улетали в пустоту, их должны улавливать приемники. Они представляют собой устройства с антеннами, настроенные на определенную частоту или амплитуду. Принимая сигнал, они проводят демодуляцию, чтобы «отделить» информационное сообщение от несущей волны. Также радиоприемники оснащены усилителями, которые позволяют им воспроизводить четкий качественный звук.

История изобретения радио

Говоря об истории изобретения радио, нельзя не упомянуть открытие шотландского физика Джеймса Максвелла. В 1865 году он опубликовал доклад, в котором теоретически описал и математически доказал существование электромагнитных волн, которые могут свободно распространяться в пространстве. И хотя Максвеллу не удалось экспериментально подтвердить свою теорию, он взбудоражил умы ученых по всему миру, которые начали искать решения для передачи волн по воздуху.

Наиболее заметных успехов достиг немецкий ученый Генрих Герц, которому удалось открыть электромагнитные волны практическим способом. В 1880-х он провел серию экспериментов, в которых использовал искровой разрядник в виде двух медных проводников с металлическими шариками на концах. При подаче тока между шариками возникала искра, вызывающая электромагнитные колебания. Чтобы доказать их существование, ученый использовал резонатор — незамкнутое кольцо с такими же шариками на концах. При возникновении искры в разряднике она одновременно возникала и в резонаторе. Несмотря на создание первой работающей модели  передатчика и приемника, Генрих Герц не увидел практической пользы в своем эксперименте. Первоначально волны, открытые им называли «волнами Герца». Термин «радио» (от латинского «radius» — «луч») вошел в обиход несколько позднее, в начале XX века.

Генрих Герц; Экспериментальная установка Герца 1887 года . Изображения: Wikimedia Commons

Роль катушки Теслы в развитии радиотехники

Сербский изобретатель Никола Тесла увлекся поиском способов беспроводной передачи электроэнергии во многом именно благодаря открытию «волн Герца». В 1891 году Тесла разработал устройство, которое вошло в историю под названием «катушка Теслы». Она представляла собой резонансный трансформатор — усилитель электрического напряжения. Классическая катушка Теслы работала следующим образом.

  • Электрический ток подавался на небольшую первичную катушку с малым количеством витков проводника.
  • Первичная катушка начинала генерировать вокруг себя электромагнитное поле, постепенно заряжая конденсатор (металлическое устройство, способное накапливать электрический заряд).
  • При полной зарядке конденсатор начинал выпускать энергию посредством искрового разрядника.
  • Электрический разряд усиливал магнитное поле и позволял передавать энергию на вторичную катушку, не подключенную к источнику питания.
  • В результате возникала область с повышенным напряжением, и между катушками образовывались яркие электрические разряды.
Схема катушки Теслы; Никола Тесла в лаборатории. Изображение: Neotesla, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Таким образом, «катушка Теслы» стала весьма эффективным устройством для создания стабильного высокочастотного переменного тока, генерирующего электромагнитные волны. Принципы, которые наглядно продемонстрировал Никола Тесла, легли в основу изобретения первых радиопередатчиков.

Катушка Теслы. Изображение: Airarcs, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Александр Попов: вклад в создание радио

Российский физик Александр Попов начал проводить опыты с электричеством в 1882 году, совмещая их с преподаванием сначала в Санкт-Петербургском электротехническом университете, а затем в Минной школе в Кронштадте. Вскоре он узнал об опытах двух иностранных ученых – англичанина Оливера Лоджа и француза Эдуарда Бранли, которые разрабатывали методы обнаружения и передачи электромагнитных волн.

Российского ученого особенно заинтересовал когерер — стеклянная колба с двумя электродами и металлической стружкой между ними. Когда устройство улавливало электромагнитные волны, его электропроводность резко увеличивалась и возникал электрический импульс. Однако чтобы «перезарядить» когерер, его необходимо было встряхнуть, что создавало сложности в использовании.

Александр Попов задался целью усовершенствовать когерер, чтобы ему можно было найти практическое применение. 7 мая 1895 года он представил свое эпохальное изобретение, которое стало отправной точкой к развитию радиотехники в России (7 мая до сих пор отмечается в нашей стране как День радио). В устройстве когерер был соединен с антенной и заземлением, что в значительной степени увеличивало его чувствительность. Импульс передавался на реле с подключенным к нему электрическим звонком. Вибрации от звонка встряхивали когерер и возвращали его в рабочее состояние в автоматическом режиме.

Александр Попова и его первый радиоприемник. Изображение: Wikimedia Commons; Центральный музей связи имени А.С. Попова

Первоначально изобретение Александра Попова использовалось как высокочувствительный детектор молний. Установленная на большой высоте антенна улавливала атмосферные разряды и передавала импульс на когерер, который замыкал электрическую цепь, и сигнал поступал на звонок. Дальность работы детектора молний, который мог заблаговременно сообщать о приближении грозы, составляла порядка 30 – 40 километров. В 1896 году Александр Попов усовершенствовал свое устройство и передал между двумя корпусами Санкт-Петербургского университета радиограмму на азбуке Морзе. Она состояла всего из двух слов: «Генрих Герц».

В те годы радио рассматривали как технологию, преемственную телеграфу, и даже называли «беспроволочным телеграфом». Отсюда созвучность терминов «радиограмма» (сообщение, переданное по радио) и «телеграмма» (сообщение, переданное по телеграфу). Нашла применение при передачи радиосигнала и созданная для телеграфных сообщений азбука Морзе — алфавит, закодированный в виде коротких и длинных сигналов (точки и тире). Он был наиболее удобен для передачи телеграмм и также начал использоваться при обмене радиограммами.

Гульельмо Маркони: как он изменил мир радиосвязи

В начале 1890-х молодой итальянский изобретатель Гульермо Маркони загорелся идеей создания беспроводного телеграфа. Он много экспериментировал с «волнами Герца» и, как и Александр Попов, оценил высокий потенциал когерера. В 1894 году Маркони представил собственный прототип системы радиосигнализации, в которой электрический звонок активировался по нажатию кнопки, расположенной в другой части комнаты. К 1895 году устройство могло передавать сигналы на расстояние более 3 километров. Для проверки специально была выбрана холмистая местность, и при этом сигнал все равно дошел без помех.

Маркони со своей аппаратурой конца 1890-х годов: передатчик (справа) и приёмник (слева) с лентой печатающего устройства (1901). Изображение: Published on LIFE, Public domain, via Wikimedia Commons

Маркони верил, что способ передачи сигналов на дальние расстояния можно успешно коммерциализировать. В 1896 году он запатентовал свое изобретение и основал компанию «Wireless Telegraph & Signal Company». Переехав в Англию, изобретатель работал над увеличением радиуса действия системы радиопередачи. Он привлек внимание инвесторов благодаря публичным демонстрациям: одной из самых известных из них стала передача сигнала через Ла-Манш. В 1901 году Маркони организовал первую в истории трансатлантическую передачу радиосигнала из Англии в Канаду, связав континенты без использования проводов.

Попов или Маркони: кто действительно создал радио?

Вопрос, кто первым изобрел радио, является предметом ожесточенных споров, которые не утихают уже более 100 лет. В России и странах бывшего СССР изобретателем считается Александр Попов, в значительной части западных стран — Гульермо Маркони. При этом ни один, ни другой изобретатель не смогли бы достичь успеха без открытий Джеймса Максвелла, Генриха Герца, Оливера Лоджа и Эдуарда Бранли. Если рассматривать события в хронологическом порядке, Попов продемонстрировал свою систему раньше, чем Маркони. Однако справедливо будет заметить, что Попов и Маркони проводили свои эксперименты независимо друг от друга и пришли к похожим результатам примерно в одно время.

Важно отметить, что в США и Сербии изобретателем радио считается Никола Тесла, так как именно он разработал главные принципы передачи электромагнитных волн посредством резонансного трансформатора. В 1897 году он подал заявку на патенты, полностью описывающие технологию радиоаппаратуры на основе собственных изобретений. В 1943 году Верховный суд США аннулировал часть патентов Маркони и признал приоритет Теслы в изобретении радио. Однако момент был давно упущен, и в общественном сознании изобретателями радио остались Александр Попов и Гульермо Маркони.

Изображение: Freepik

Радио в XX веке: передача звука

Значительным прорывом в истории радиотехники стала возможность передавать непосредственно звуковые сигналы. В конце XIX века канадский инженер-электрик Реджинальд Фессенден понял, что можно создать более совершенную систему, чем комбинация когерера и искрового разрядника.

В 1900 году он представил генератор переменного тока, колебания которого создавали непрерывные радиоволны со стабильной частотой и амплитудой. К системе подключался угольный микрофон — звуковые волны воздействовали на мембрану, изменяли сопротивление угольного порошка и, как следствие, силу тока в электрической цепи. Таким образом, амплитуды звуковых колебаний накладывались на радиоволны. В роли приемника выступал высокочувствительный терморезистор, который проводил демодуляцию — выделял исходный звуковой сигнал из модулированной несущей волны.

В 1906 году Реджинальд Фессенден успешно передал сигналы, в которых он читал Библию и играл на скрипке. Приемники были установлены на корабли, ушедшие в море на 80 километров от берега. Моряки каждого судна услышали непрерывную радиопередачу с четким хорошо различимым звуком. Вскоре технология громоздких генераторов Фессендена была вытеснена компактными ламповыми передатчиками, однако именно канадский изобретатель стал первооткрывателем радиовещания.

В 1920-х эксперименты показали, что ультракороткие волны (УКВ) длиной от 1 до 10 метров и с диапазоном частот от 30 до 300 МГц позволяют добиться лучшего качество звука, чем средние и длинные радиоволны. Наиболее эффективную технологию в 1933 году разработал американский изобретатель Эдвин Армстронг. Ею стала частотная модуляция FM. Несмотря на относительно малую дальность распространения волн (в среднем около 70 километров), они демонстрировали невероятную устойчивость к помехам. Первые гражданские FM-радиостанции начали появляться в конце 1940-х.

В 1950-х был принят стандарт УКВ-частот для массового вещания — от 87,5 до 108 МГц. Этот же диапазон используется и в современную эпоху. Первые УКВ-радиоприемники работали на вакуумных лампах и катушечных резонаторах, а для настройки частот использовались механические тюнеры, которые не могли обеспечить высокую точность. В наши дни УКВ приемники работают на полупроводниках — транзисторах и микросхемах. Зачастую они оснащаются электронными тюнерами, цифровыми системами сканирования каналов и обработки звука.

Радиоприемник «Звезда 54», 1954 г. Изображение: Кузьмичёнок Василий/Агентство «Москва»

Настоящее радио: как оно функционирует сегодня

Сегодня радиовещание разделяется на два основных типа: аналоговое (FM и AM) и цифровое (DAB, Digital Audio Broadcasting). Аналоговое радио основано на принципе подстройки параметров электромагнитных волн под звуковые колебания. Цифровое радио представляет собой чередование слабых и сильных сигналов, что позволяет передавать информацию в двоичном коде (набор единиц и нулей).

В середине 1990-х считалось, что цифровые системы уже в ближайшем будущем заменят аналоговое радио, так как они обеспечивают более высокое качество звука и позволяют одновременно со звуком передавать многие дополнительные данные. Однако переход на новый формат вещания требовал значительных инвестиций, и далеко не все страны были готовы к такому масштабному обновлению инфраструктуры. Кроме того, DAB-радио не выдержало конкуренции с быстро развивающимися интернет-сервисами, которые избавили пользователей от необходимости покупать специальные приемники, ведь воспроизводить потоковую музыку стало можно со смартфона, подключенного к интернету.

Радио Pure/DAB. Изображение: pure-audio.com

Будущее радио: тенденции и прогнозы

Несмотря на активную цифровизацию технологий, аналоговое радио сохраняет свою высокую популярность. Оно является важной частью повседневной жизни людей. И далеко не все готовы от него отказаться.  Относительная доступность радиоприемников, возможность узнавать локальные новости во время путешествий на автомобиле, прослушивание регулярных радиопередач и эмоциональная связь с их ведущими, — все эти факторы поддерживают популярность радио. Однако нет уверенности в том, что такая тенденция сохранится в будущем. Уже сегодня все больше производителей выпускают автомобили с поддержкой систем Apple CarPlay и Android Auto, которые позволяют интегрировать смартфон в медиасистему и получить доступ практически к любому контенту. Также распространяются умные колонки с возможностью подключения к телевизору. Вполне вероятно, что в будущем радио не исчезнет, а станет частью цифровых экосистем, что позволит найти разумный баланс между традициями и инновациями.

Влияние новых технологий на радиоэлектронику

Сфера радиоэлектроники играет важную роль в современном мире. Она охватывает не только системы связи, но и так называемый «интернет вещей». Многочисленные смарт-устройства зачастую обмениваются друг с другом радиосигналами посредством Bluetooth или Wi-Fi. Давайте рассмотрим, как новые технологии влияют на развитие радиоэлектроники.

  • Современные радиомодули постоянно уменьшаются в размерах и становятся более функциональными. Например, чип для связи 5G объединяет в себе функционал радиопередатчика, процессора и хранилища данных. При этом его размер не превышает нескольких нанометров.
  • Все более совершенные программные алгоритмы позволяют моментально перенастраивать радиочастоты, чтобы предотвратить перехват конфиденциальной информации. Нередко они работают в связке с нейросетями, которые фильтруют помехи и декодируют информацию даже в условиях слабого сигнала.
  • Радиоэлектронные устройства становятся более энергоэффективными благодаря возможности получать электричество из окружающей среды (например, посредством солнечных батарей). Квантовые усилители радиосигналов обеспечивают практически автономную работу радиоэлектронных устройств, что активно используется в космической отрасли.
Изображение: Freepik

Вопрос-ответ

Кто изобрел радио первым и в каком году?

Прототип передатчика и приемника представил Генрих Герц в 1886 году. Первые работоспособные системы изобрели Александр Попов и Гульермо Маркони в 1895 году.

Кто создал радиовещание?

Первую систему радиовещания, способную передавать звуки посредством радиоволн, создал Реджинальд Фессенден в 1906 году.

В какой стране придумали радио?

Устройства, которые положили начало радиотехнике, практически одновременно появились в таких странах, как Россия, Италия, Великобритания, Германия, США и Канада.

Иван Стефанов

Изображение на обложке: Freepik

Посмотреть все статьи

Видео на ПОИСКе

Показать все
Скачать последний выпуск Поиск
Скачайте последний выпуск газеты «ПОИСК» бесплатно прямо сейчас Скачать

ПОИСК — путеводитель по науке

Показать все