Поклонники творчества английского писателя Джона Толкина 22 сентября отметили День хоббита. Ученые Пермского Политеха рассказали про артефакты из вселенной «Властелина Колец» и подобрали к ним аналоги, существующие в нашем мире.
Око Саурона — это огненный глаз гигантских размеров, с помощью которого антагонист «Властелина Колец» Саурон может заглянуть в любой уголок Средиземья. Око находится на вершине высокой башни, может поворачиваться и глядеть в разные стороны.
— Мир Средиземья, вероятно, плоский. Иначе Оку пришлось бы уметь смотреть за угол, и это сделало бы его намного могущественнее, чем описано у Толкина. Стало бы неинтересно. Аналогом в нашем мире является радар. Он устанавливается на возвышенном участке и может «видеть» что и где происходит. Но в мире Толкина Око было одно, а радары объединяются в сеть, что позволяет им захватывать больший участок для наблюдения. Наши земные технологии значительно совершеннее, — рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем Пермского Политеха Даниил Курушин.
Другим примером Ока Саурона может быть видео- и фотохостинг, считает ученый Пермского Политеха. Анализируя загруженные в хостинг фото и видео, интеллектуальный алгоритм может отследить человека на случайных фото или видео, снятых другими пользователями. Потенциально на это способен YouTube, но обычному пользователю такая функция не доступна.
Также снимки с телефонов, которые сразу загружаются в облачное хранилище могут анализироваться и использоваться для оцифровки местности или поиска людей. На фотографиях, прикрепленных к картам Google или Яндекса, номера машин «замазаны» алгоритмом. Однако до этого программа могла их проанализировать и определить, кто и где передвигался.
— Последнее гораздо легче сделать по обычным камерам ГИБДД. Считать вышеперечисленные системы «Оком Саурона» всё-таки не стоит — у этих устройств разные назначения, — отмечает Даниил Курушин.
Зеркало Галадриэль — магическая чаша, которая показывает видения из прошлого, настоящего или будущего.
По словам Даниила Курушина, зеркало Галадриэль напоминает телевизор, через который можно также получить доступ в Интернет и транслировать кадры из прошлого и настоящего.
Другими аналогами волшебного артефакта могут быть программы, которые исследуют цифровой след человека в Интернете. Например, Яндекс, Google и ВКонтакте. Современные цифровые платформы изучают круг общения пользователя, контент используемых сайтов и площадок, покупки на маркетплейсах, посещаемые места и др. Делается это с целью подобрать для человека релевантную контекстную рекламу, а также предложить подходящий контент. Будущее такие программы не предсказывают, но подталкивают к совершению тех или иных действий в Интернете.
В некоторых случаях возможно угадывать тенденцию, отмечает ИТ-специалист ПНИПУ:
— Нейросеть — это многомерная сложная функция, способная к самонастройке. Например, она может «предсказать» погоду, воспроизведя с достаточной точностью процессы, протекающие в атмосфере. Но то, что «ускользает от внимания» такой функции (а точнее не заложено в нее человеком), она проигнорирует. Точность метеопрогнозов каждый может оценить самостоятельно.
Кроме того, существуют приложения и фильтры, которые могут «состарить» портрет пользователя. Однако не факт, что это «предсказание» сбудется.
Человек умеет определять приблизительный возраст по лицу собеседника. Это обусловленная эволюцией способность, считает Даниил Курушин. Программа под эти приложения и фильтры написана так, чтобы подогнать имеющееся лицо под вероятный ответ. Возрастные изменения кожи достаточно хорошо изучены, собраны массивы фотографий людей в разном возрасте. Это позволяет настроить программу на «хороший» результат, сделать «состарившееся» лицо правдоподобным.
Светильники Феанора — магические светильники, дававшие от пламени голубое свечение. Их свет не мог быть потушен ветром или водой.
Анатолий Перминов, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой общей физики ПНИПУ, рассказывает, что температура пламени зависит от природы горючего вещества и условий горения. Чаще всего человек встречается с горением в воздухе органических веществ — углеводородов. Например, температура в пламени метана на воздухе достигает 1900°C, при горении в чистом кислороде — 2700°C. Температура пламени водорода при сгорании в кислороде принимает значение в 2800°C, а ацетилена — около 3000°C. Самой высокой температурой горения в воздухе (более 5000°C) обладает субнитрид углерода — жидкость, которая была даже занесена в Книгу рекордов Гиннеса.
Юрий Щицын, доктор технических наук, заведующий кафедрой сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского Политеха объясняет, что жидкое и газообразное топлива, такие как ацетилен и водород, имеют сравнительно невысокую температуру сгорания (около 3000оС), могут использоваться в различных технологиях, в том числе для сварки и резки металлов.
Широкое применение в промышленности находит низкотемпературная плазма — от 25 000°C до 80 000°C. Она также используется для сварочных процессов, участвует в проведении электрохимических реакций по получению новых веществ, в том числе порошковых, резке металлов, термической обработке поверхностей деталей, нанесению порошковых покрытий различного состава. Плазменные печи используют для получения чистых металлов. Для работы с плазмой применяют дуговые и высокочастотные плазмотроны. Последние способны удерживать плазму без контакта с ней, отмечает Юрий Щицын.
Хитлайн — это особый материал серого цвета, из которого эльфы плетут веревки, отличающиеся своей прочностью, тонкостью, невесомостью, отливающие серебром во тьме.
Юрий Симонов, доктор технических наук, заведующий кафедрой металловедение, термической и лазерной обработки металлов ПНИПУ, отмечает, что в нашем мире существуют похожие волокна, только металлические. В русском языке их называют «усами». Из жидкого расплавленного металла вытягивают тонкие монокристаллы, похожие на волос. Такие нити обладают высокой прочностью: например, железный ус выдерживает 700-800 кг на один кв. мм., в то время как обычное железо обладает прочностью 20 кг на один кв. мм. Прочность нитей обусловлена отсутствием дефектов в строении. Металлические усы производят также из меди, серебра, золота и других металлов. Технология получения таких нитей достаточно дорогостоящая, и преимущественно используется в приборостроении, например, в устройствах, где необходим подвес, выдерживающий большие нагрузки.
Мифрил — благородный металл, необычайно легкий. Он прочнее железа в четыре раза, обладает невероятной ковкостью и серебряным блеском, не тускнеющим годами. Но для обработки требуются необычайно высокие температуры.
— Реальный мифрил — это метеоритный металл, представленный сплавами на основе железа. При падении температура метеорита рекордно поднимается, при этом испаряются все вредные и ненужные вещества. В составе метеорита встречаются железо, никель, хром, молибден, титан и алюминий. Из такого метеоритного металла в глубокой древности выковывали мечи, которые обладали сверхпрочностью, высокой вязкостью и коррозионной стойкостью. В настоящее время промышленность выпускает с аналогичными свойствами мартенситностареющую сталь. Из нее производят, например, несущие элементы конструкции атомных подводных лодок, — рассказывает Юрий Симонов.
Фиал Галадриэль — хрустальный сосуд, содержащий в себе свет отраженной в воде звезды. Фиал обладает способностью сиять в темных местах и придавать силу и мужество, а его свет вселял надежду и храбрость.
В природе подобное можно сравнить с биолюминесценцией — способностью живых организмов светиться. Об этом рассказала Анна Ахова, кандидат биологических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.
Испускать свет способны некоторые бактерии, грибы и животные. Например, ночное море может светиться за счет биолюминесценции бактерий рода Vibrio. Они могут поселяться в других организмах и обеспечивать их свечение. У глубоководной рыбы-удильщика на голове есть вырост-«удочка», на конце которой поселяются биолюминесцирующие бактерии. Благодаря этому рыба обзаводится собственным фонариком.
К люминесцирующим организмам относят насекомых светляков. Светиться могут грибы, а за счет них и обломки гниющего дерева, в которых они поселяются — гнилушки, которые даже использовали раньше для освещения.
Свечение происходит за счет окисления молекул люциферинов (светоизлучающих веществ) специальным ферментом — люциферазой. Считается, что излучение света происходит в результате сброса лишней энергии. Кроме того, живые организмы используют свечение для привлечения добычи и партнеров, коммуникации с сородичами, для маскировки, а также выражения угрозы и отпугивания других существ.
— Искусственно создаются генно-модифицированные организмы, которые приобретают способность светиться за счет введения генов биолюминесценции в их ДНК. Светящиеся растения, например, можно будет использовать в качестве фонарей на улицах и для освещения жилых помещений, — добавляет Анна Ахова.
Кольцо Всевластия порабощает волю и завораживает, дарит долголетие своему хозяину, сверхъестественную притягательность, а также способно сделать невидимым.
— Человек, действительно может впадать в состояние, которое характеризуется повышенной чувствительностью к внушению. В теории, гипнозу поддается любой человек. Но необходимы умелый гипнотизер и замотивированный на это человек, — рассказывает Юлия Неверова, старший преподаватель кафедры социологии и политологии Пермского Политеха.
Воля человека может сломиться под воздействием разных факторов. Например, если человек в целом легко поддается искушениям, то на подавление его воли повлияет недостаток ее воспитания и тренировки. Человека с хорошо развитой волей поддается искушению потому, что долго находится под влиянием негативных, стрессовых факторов. В какой-то момент его силы просто заканчиваются. В другом случае, человек поддается искушению потому, что оказался в ситуации, которая для него слишком травматична. Это лишь несколько вариантов из множества, отмечает Юлия Неверова.
Привлекательным в глазах других человек становится, если поведением, манерой одеваться, разговаривать он попадает в одобряемые группой нормы и правила. Степень выраженности этого поведения будет влиять на степень привлекательности.
— Например, если человек одет в джинсы «mom» и кофту худи, — то это модно, и потому привлекательно. Если к одежде пришиты лейблы модных домов, то это еще более привлекательно, если для группы это важно, — добавляет преподаватель ПНИПУ.
Олег Зверев, кандидат технических наук, доцент кафедры общей физики ПНИПУ, рассказывает, что способность видеть предметы заключается в возможности человеческим глазом улавливать некоторый спектр электромагнитного излучения (примерно 400-750 нанометров), а также способности этих предметов отражать свет. С одной стороны, предмет становится «невидимым», если не отражает видимое глазу излучение, а полностью его поглощает. Но в этом случае предмет становится черным, и различим на фоне других предметов, которые свет отражают.
С другой стороны, чтобы предмет или человек стали незаметны, необходимо, подобно хамелеону, слиться с обстановкой. Подобные технологии используют в вооруженных силах, например, маскировочный халат. Современные разработки стремятся создать костюм, способный принять цвет окружающей среды — для этого необходимы видеокамеры, снимающие и распознающие фон за спиной человека, и множество маленьких высокотехнологичных экранов, показывающее изображение этого фона на лицевой части костюма.
— Фокусы с исчезновением предметов или человека возможны благодаря использованию зеркал, которые отражают пол и скрывают реальный объект. При этом пол должен быть однородный или симметричный, как кафельная плитка, поскольку зеркало отражает поверхность пола вниз головой, — отмечает Олег Зверев.
Мир Джона Толкина богат на всевозможные артефакты, однако реальный мир может предложить больше «волшебства» благодаря развитым технологиям и производству.