Журнал «Компьютерра» № 35 от 26 сентября 2006 года - Компьютерра - Страница 7

Интернациональная группа ученых пришла к заключению, что колебания солнечной активности на протяжении последних столетий лишь незначительно повлияли на земной климат. Их выводы изложены в статье, недавно опубликованной в журнале Nature.

В последние годы климатологи разных стран убедительно доказали, что среднегодовая температура земной поверхности стала повышаться уже в семнадцатом столетии, причем с начала двадцатого века процесс всемирного потепления шел особенно быстро. Большинство специалистов полагает, что главную ответственность за разогрев нашей планеты несет техногенное накопление двуокиси углерода, метана и других парниковых газов в нижних слоях атмосферы. Однако существуют также подозрения, что потепление можно хотя бы частично объяснить колебаниями яркости Солнца. Речь идет не о росте интенсивности солнечного излучения, вызванном постепенным сжатием нашего светила, которое приводит к повышению температуры его центральной зоны. Недра Солнца нагреваются чрезвычайно медленно, в течение следующего миллиарда лет его яркость увеличится только на 11%. Сторонники теории солнечных причин всемирного потепления полагают, что на земной климат заметно влияют сравнительно кратковременные колебания уровня испускаемой Солнцем лучевой энергии, связанные с динамическими процессами в поверхностных слоях нашего светила.

Сама по себе эта теория достаточно правдоподобна. Как известно, на поверхности Солнца постоянно возникают зоны с пониженной температурой плазмы (солнечные пятна) и более горячие участки (факелы). В годы активного Солнца растет как число пятен, так и число факелов, однако последние вносят больший вклад в общий баланс солнечного излучения, в результате чего его мощность временно увеличивается. Так что вполне можно предположить, что на пиках солнечной активности поверхность нашей планеты дополнительно нагревается, а в годы спокойного Солнца не успевает вернуться к прежнему тепловому режиму.

Эту модель и опровергают исследователи из Соединенных Штатов, ФРГ и Швейцарии, возглавляемые Питером Фукалом (Peter Foukal). Они утверждают, что согласно показаниям радиометров, установленных на европейских и американских космических аппаратах, максимальная разница между средней мощностью солнечного излучения в активные и спокойные годы не превышает 0,07%. Такие вариации никак не могут объяснить резкое ускорение темпов всемирного потепления, которое наблюдается в течение последних тридцати лет.

Однако авторы статьи в Nature не ограничились современностью. Они изучили впечатляющий набор данных об интенсивности излучения Солнца в прошлые столетия, собранный учеными многих специальностей. Анализ этой информации показал, что после 1600 года число солнечных пятен и факелов увеличилось по сравнению с предшествующими веками, но далеко не в такой степени, чтобы стать причиной глобального потепления.

Астрономы-"солнечники" иногда утверждают, что существуют циклы солнечной активности вековой протяженности, не связанные с основным одиннадцатилетним циклом, которые могут сильно влиять на земной климат. Например, недавно сотрудники Пулковской обсерватории заявили, что солнечная активность вскоре начнет снижаться и вернется к росту лишь в начале следующего столетия. Пулковские астрономы предсказали, что этот процесс перебьет негативные последствия парникового эффекта и что всемирное потепление через несколько десятилетий сменится похолоданием. Питер Фукал и его соавторы решительно не согласны с подобными выводами. Они утверждают, что никаких солнечных циклов длительностью в несколько столетий попросту не существует и что колебания мощности солнечного излучения обуславливаются только появлением пятен и факелов. А значит, как ни печально, от всемирного потепления нам никуда не деться. АЛ

Инженерам корпорации Intel вместе с учеными из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре удалось разработать технологию изготовления гибридных лазеров на основе кремния и фосфида индия. Эта технология призвана одолеть последний барьер на пути интеграции фотоники в кремниевые чипы и обещает скорое появление дешевых терабитных оптических каналов передачи данных между чипами компьютеров следующих поколений.

Кремний, как известно, прозрачен для инфракрасного излучения лазеров, используемых в телекоммуникациях. Он хорошо подходит для изготовления оптических волноводов, модуляторов, переключателей и прочих элементов, что необходимо для производства оптических чипов по хорошо отработанной, дешевой и массовой технологии. Беда в том, что кремний не годится для излучения света. Все многолетние попытки обойти эту трудность и создать дешевый кремниевый лазер в чипе пока не привели к приемлемым результатам.

Вот и приходится в сегодняшних экспериментальных фотонных чипах либо присоединять заранее изготовленные полупроводниковые лазеры к кремниевому волноводу чипа, либо вводить свет от внешнего мощного лазера в кремниевую микросхему по специальному оптическому волокну, а там разделять его и использовать по разным надобностям. Оба решения дороги, неудобны и не позволяют как следует развернуться, поскольку такими способами в чип можно встроить лишь небольшое количество источников света.

В новой технологии лазеры в чипе с самого начала задуманы составными. Фосфид индия наряду с арсенидом галлия сегодня широко применяют для изготовления телекоммуникационных лазеров. Этот полупроводник призван эффективно излучать и усиливать свет, а уже кремниевый волновод формирует резонатор лазера, определяет его длину волны и остальные параметры.

Изюминка технологии в том, как соединяются два полупроводника с разной кристаллической решеткой. Соединение должно выдерживать напряжения, возникающие при нагреве работающего чипа, и не должно мешать фотонам. Для его создания ученые использовали низкотемпературную плазму кислорода, с помощью которой на обоих полупроводниках формируется тончайший слой их окислов. При нагреве и соединении слои окислов прочно связываются как своеобразный «стеклянный клей», толщина которого всего около 25 атомов. Технология позволяет за одну операцию «склеивания» получить сразу столько непрерывных гибридных лазеров, сколько необходимо. Исследователи в своей работе продемонстрировали изготовление сразу семи лазеров, способных излучать 1,8 мВт на длине волны 1577 нм.

Обещанный терабитный оптический передатчик в одном чипе может быть изготовлен, если 25 расположенных в ряд лазеров будут излучать на чуть разных длинах волн, излучение каждого будет модулироваться данными на скорости 40 Гбит/с, а затем собираться в одно оптическое волокно. Кремниевый модулятор, способный работать на скорости 10 Гбит/с, был показан инженерами Intel еще в прошлом году, так что все компоненты подобной системы, по крайней мере на экспериментальном уровне, практически готовы. Такие терабитные передатчики должны стать основой будущих суперкомпьютеров, обеспечивая обмен информацией между тысячами процессоров и выводя быструю «оптику» на новый уровень: из дальних коммуникаций в ближние.

Однако, даже по оптимистичным оценкам, пройдет еще несколько лет, прежде чем гибридные лазеры дойдут до массового производства. Первые образцы таких лазеров великоваты (0,8 мм в длину) и отказываются работать, если температура чипа превышает 40 °С. Но все эти трудности, по мнению разработчиков, будут преодолены по мере совершенствования технологии. ГА

Ничто так не заставляет человека ошибаться, как самоуверенность. Может, теория эгоистичной ДНК, восходящая к одному из отцов-основателей молекулярной биологии Френсису Крику [На самом деле, у молекулярной биологии была еще и мать — Розалинда Франклин. Шеф Розалинды, Уилкинс, без ее разрешения передал сделанные ею рентгенограммы структуры ДНК Уотсону и Крику. Те быстро опубликовали результат, к которому неминуемо пришла бы и сама Франклин. Нобелевскую премию находчивые мужчины поделили на троих], является следствием эйфории от первых успехов этой науки?..