Добро пожаловать!
логин *:
пароль *:
     Регистрация нового пользователя
>

ЗНАНИЕ-СИЛА 10/2000


Так что ныне, в свои 39, блестящий (по всеобщему мнению) и на редкость разносторонний (по мнению коллег) математик Мирвольд занимает пост главного технолога компании, снабжая хитромудрого Гейтса ценными советами касательно дальнейших путей развития компьютерного дела.

При всем при том Натан никогда не забывал о динозаврах... Его наивное детское увлечение со временем не только не угасло, но переросло в драматическую интеллектуальную проблему. «Эти животные настолько отличны от современных по анатомии и размерам, а об образе их жизни так мало известно, что вокруг любой гипотезы, основанной на обычной экстраполяции, разворачиваются самые ожесточенные дебаты!»

В конце концов, отважившись внести собственную лепту в пресловутые «динодебаты», Мирвольд вступает в электронную переписку с канадским палеонтологом Филом Кьюри из Royal Tyrell Museum of Paleontology, и в процессе обмена мнениями, затянувшегося на несколько лет, вызревает рациональная

ъ мысль: а не попытаться ли разрешить кое-какие спорные проблемы с помощью I компьютерного моделирования? В качестве объектов такого моделирования р Мирвольд и Кьюри в дружном согласии выбирают завроподов...

I

| ВСЕ ВИДЫ И РАЗНОВИДНОСТИ подотряда Sauropoda питались расти-

ь тельностью, передвигались на четырех ногах и имели сходное анатомическое 3 строение: удли ненное массивное тело на толстых столбообразных конечностях, S маленькую головку на очень долгой шее, а в придачу — изумительно длинный § и массивный хвост с замечательно тонким концом.

<5 Все пять семейств этого подотряда могли похвастать чрезвычайно крупны-

| ми размерами, ну а диплодоки, брахиозавры и апатозавры (ранее именуемые | бронтозаврами) — вообще самые грандиозные зверюги, которых когда-либо 3 носила Земля: длина отдельных экземпляров, согласно новейшим данным, ^ достигала 40 метров, а вес — примерно 100 тонн.

Еще совсем недавно специалисты по биомеханике (изучающей механические свойства живых тканей и организма в целом, а также механические явления, происходящие при движении, дыхании, кровообращении и т.д.) никак не могли рационально объяснить «парадокс завроподов» — а что уж говорить об ученых прошлого века? Палеонтологам, впервые раскопавшим в Европе и Северной Америке останки «библейских чудищ», и в голову прийти не могло, чтобы этакие махины способны были передвигаться по земле. Так что на протяжении многих десятилетий гигантский завропод почитался вялой, неповоротливой тушей, почти полностью погруженной в какой-нибудь водоем или болото, где милосердный закон Архимеда облегчал невыносимую тяжесть его существования.

ПОЛНОСТЬЮ РАЗРУШИЛИ ЭТОТ ОБРАЗ длинные цепочки следов, найденных на суше в середине нашего столетия... Как оказалось, отпечатки ног гигантских динозавров крайне редко сопровождаются метками от кончика хвоста, не говоря уж о борозде волочения: а стало быть, они без труда несли свои массивные хвосты параллельно земле! Словом, к 1970-м полностью сформировалось новое представление о завроподах как о подвижных мускулистых существах, и палеонтологическим музеям пришлось срочно выправлять осанку колоссальных скелетов: могучие хвосты заняли горизонтальное, а длинные шеи — на манер жирафьих — почти вертикальное положение.

Кое-какие радикалы под идейным руководством известного ниспровергателя замшелых истин Роберта Бэккера пошли еще дальше, утверждая, что завро-поды могли стоять на задних ногах, используя хвост в качестве третьей опоры: весьма удобная позиция для обкусывания деревьев на высоте пяти этажей, не правда ли? Бэккеровская концепция резкого, ловкого и грациозного зверя выглядела на редкость привлекательной, и неудивительно, что Стивен Спилберг принял ее за аксиому в своем «Парке юрского периода». Но науке-то требуются доказательства...

И теперь, когда компьютеры без труда обсчитывают не только детали машин, но и висячие мосты, пикирующие бомбардировщики и что угодно, в принципе нет никакой необходимости сочинять специальную программу, ну скажем, для завроподова хвоста: вполне достаточно купить продвинутую инженерную!

Натан Мирвольд так и поступил.

ОН ЗАДУМЧИВО ШЕВЕЛЬНУЛ РУКОЯТЬЮ, и его удачное приобретение (12 футов искусно переплетенных волокон, добрая ручная работа!) с сухой элегантностью продемонстрировало полное согласие с законами Ньютона... А как, собственно, ведет себя бегущая по бичу волна?

Во-первых, она сохраняет свою энергию (за вычетом той малости, что расходуется на борьбу с силой трения), во-вторых, постепенно ускоряется (nolo скольку означенное изделие заметно сужается к концу). Так вот, на тонком кон-чике 3,6-метрового плетеного шнура скорость волны достигает примерно 1260 километров в час, или 350 метров в секунду, что превышает скорость звука. «1 А следовательно, хлесткий щелчок бича — не что иное, как акустический «взрыв» при преодолении звукового барьера!

Совершив это маленькое открытие, Мирвольд занялся отладкой готовой инженерной программы, пока не убедился, что та вполне аккуратно имитирует поведение бича. А затем отправился в Питтсбург, где в Музее естественной истории экспонирован хвост Apatosaurus Loiusae, один из самых сохранных в мире. Там он произвел необходимые замеры (длина объекта составила 12,5 метров) и подсчитал, что живой вес питтсбургского хвоста тянул примерно на 1300 килограммов.

Слишком много.

Такую массу нипочем не разогнать до сверхзвука? А впрочем... Ведь распределена-то она неравномерно? Ровно половина приходится на первые четыре фута хвоста, а на последние четыре — всего-то грамм триста.

СОРОКАФУТОВЫЙ ХВОСТ ИЗВИВАЛСЯ в компьютере... Устройство позвонков вполне позволяло апатозавру изгибать его в местах сочленений под углом в 30 градусов, но чтобы ублаготворить консерваторов, Мирвольд смоделировал и более жесткий вариант, способный искривляться максимум на 9 градусов. Методично опробовав всевозможные модели, исследователь убедился: весьма небольшой энергии достаточно, дабы вывести на сверхзвуковую скорость кончик его хвоста!

Великолепно. Стало быть, апатозавр и впрямь мог использовать массивную «пятую конечность» на манер бича. Остается лишь один вопрос: а зачем это было ему нужно?!

Натан никогда не воспринимал всерьез популярную идею, будто бы травоядные горы живого мяса имели обыкновение отбиваться от кровожадных хищников могучими хвостами. В самом деле, при ударе хвостом энергия высвобождается преимущественно на самом его конце, однако сия часть завроподова тела настолько, без преувеличения говоря, нежна (у апатозавра, к примеру, диаметр завершающей пары метров не превышает садового шланга для поливки цветов), что тот скорее нанесет вред себе, чем противнику. Правда, недооценивать мощь таких ударов тоже не стоит: при «щелчке» хвостом энергии выделяется в 2 тысячи раз больше, чем при ударе пастушеского бича, а сила звука при этом превышает 200 дБ (для сравнения: болевой порог человеческого восприятия — около 120 дБ, шум взлетающего реактивного самолета на расстоянии 5 метров — 140 дБ).

ПУШЕЧНЫЙ ЗАЛП, оглашающий мезозойские равнины на многие мили вокруг!

И чтобы этакий экстравагантный трюк пропадал задаром?

Но нет, конечно, не война. Любовь! — заключил Натан Мирвольд. «Всяческие диковинки наподобие павлиньего хвоста или оленьих рогов животные приобретают по большей части благодаря половому отбору» — замечает он. Что до гигантских завроподов, то серьезное сражение из-за самки почти наверняка могло завершиться фатальным исходом по крайней мере для одного из соперников, а вот бескровная «акустическая дуэль» объективно способствовала сохранению вида.

Для проверки этой оригинальной гипотезы, собственно, следует сравнить последние хвостовые позвонки самцов и самок, и если у первых они окажутся заметно поврежденными... Но, как вы уже догадались, определение пола динозавра по его скелету — одна из тех проклятых проблем, что вызывают наиболее ожесточенные дебаты.

ЗАЙТИ С ДРУГОГО КОНЦА ЗАВРОПОДА выпало Кенту Стивенсу из Орегонского университета... А началось все с того, что ученый решил слегка развеяться и отправился в кино. Дело было в 1993-м, фильм оказался «Парком юрского периода», и Стивене чрезвычайно заинтересовался тираннозавром: будучи специалистом по визуальному восприятию трехмерного пространства, он сразу обратил внимание на глаза хищника, направленные вперед и обеспечивающие своему хозяину прекрасное стереоскопическое зрение.

«Я даже начал серьезное исследование зрительных возможностей хишных динозавров, — признается он. — У некоторых видов, как я выяснил, поля обеих глаз перекрываются не хуже, чем у кошек, так что эти звери были великолеп-

Л. Щекотом. Бронтозавр! Опусти головку!

«Знание — сила». Декабрь 2000

ными преследователями, свободно ориентирующимися во всех трех измерениях. У других видов зрительные поля перекрываются слабо, а такие хищники могли воспринимать глубину пространства лишь на близком расстоянии и, судя по всему, поджидали жертву в засаде».

Тут следует отметить, что Стивене ко всему прочему недурной программист, поскольку ему часто приходится использовать в своих экспериментах трехмерную компьютерную графику. И в один прекрасный день он решил показать студентам, как слепить специализированное программное обеспечение, что называется, из подручных материалов. А так как его ученые мозги были забиты динозаврами... то и сотворил он узкоспециализированную программу, моделирующую их скелеты! А если учесть, что к тому времени Кент успел подружиться с Майклом Пэрришем — палеонтологом из Университета Северного Иллинойса...

ЭТО НАСТОЯЩАЯ НАУЧНАЯ БОМБА! - воскликнул восхищенный Майкл, сразу же узрев в творении друга многообещающие перспективы. Дело в том, что докторскую степень Пэрриш получил за исследование биомеханики кое-каких вымерших видов крокодилоподобных рептилий, и эти гады были достаточно малы, чтобы вручную подгонять друг к другу окаменевшие кости с целью определить

Страницы:1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31 -32 -33 -34 -35 -36 -37 -38 -39 -40 -41 -42 -43 -44 -45 -46 -47 -48 -49 -50 -51 -52 -53 -54 -55 -56 -57 -58 -59 -60 -61 -62 -63 -64 -65 -66 -67 -68 -69 -70 -71 -72 -73 -74 -75 -76 -77 -78 -79 -80 -81 -82 -83 -84 -85 -86 -87 -88 -89 -90 -91 -92 -93 -94 -95 -96 -97 -98 -99 -100 -101 -[102] -103 -104 -105 -106 -107 -108 -109 -110 -111 -112 -113 -114 -115 -116 -117 -118 -119 -120 -121 -122 -



Loading