Взламывая технологии

Каждый сигнал содержит время отправки и местоположение спутника. Радиосигналы распространяются со скоростью света, но даже при этой большой скорости существует разница между временем отправления сигнала и временем его получения. Эти крошечные задержки и позволяют определить точное расстояние до каждого спутника. Поэтому когда GPS-устройство (например, в автомобиле) получает сигнал, оно определяет, где и как далеко находятся спутники. Эти данные можно использовать для вычисления точного местоположения устройства на поверхности земного шара в радиусе нескольких метров.

Радиодальнометрия

До создания GPS навигаторам приходилось часто пересчитывать свое местоположение. В 1940-х гг. была разработана система радиодальнометрии LORAN. В ней использовалась сеть радиопередатчиков, которые посылали и принимали радиосигналы через точно отмеренные промежутки времени. Если знать расстояние между передатчиками, то можно рассчитать расстояние до них по времени передачи сигналов.

Оптический диск

В 1995 г. появился новый носитель информации — цифровой универсальный диск, или DVD. Это открытие позволило хранить на одном диске целый фильм.

^{Блеск диска возникает из-за слоя алюминиевой фольги}

DVD был последним оптическим диском, а первый появился еще в 1960-х гг. Данные на оптическом диске считываются с помощью лазерного луча, на поверхности же диска есть спираль с ямками. При вращении диска лазерный луч двигается по спиральной дорожке, отражаясь от плоской поверхности и не отражаясь от впадин, поэтому узор из впадин передается соответствующими вспышками лазера. Детектор воспринимает наличие и отсутствие вспышки как единицы и нули компьютерного кода. Поначалу ямки на лазерных и компакт-дисках были довольно большими, на CD их размер достигал 800 нм. На DVD можно записать больше данных, потому что его впадины имеют размер 400 нм и располагаются в два слоя. На дисках Blu-ray, которые вытеснили DVD, впадин всего по 150 нм в поперечнике.

MPEG

На DVD фильмы пишутся в формате MPEG. Он позволяет уменьшить объем данных, поскольку от кадра к кадру хранятся только меняющиеся данные. Все остальное в фильме просто повторяется до тех пор, пока информация не изменится. Этот тип сжатия данных также позволяет быстрее передать видео высокого качества по Интернету.

Мост-туннель

XX в. был веком великих инженерных разработок. Редкое десятилетие проходило без строительства нового моста или туннеля, побивших рекорд длины. В июле 2000 г. была открыта новая 16-километровая переправа через пролив Эресунн на Балтике, которая является одновременно мостом и туннелем.

Пролив Эресунн — один из самых оживленных водных путей в мире. Он отделяет Данию от Швеции и является важнейшим связующим звеном между портами Балтийского моря (Гданьск, Хельсинки, Санкт-Петербург и т. д.) и всего мира. Копенгаген, столица Дании, находится на западном берегу Эресунна, а шведский город Малмё — на восточной. Несмотря на то что эти города относятся к двум разным странам, вместе они образуют крупнейший мегаполис в Скандинавии, поэтому было очень важно организовать между ними автомобильное и железнодорожное сообщение. Однако если построить обычный мост длиной 9 км, он будет блокировать движение грузовых судов, которые издавна ходят в этих водах, а также мешать турбулентным течениям, что может привезти к образованию слоя льда в узком проливе. Решение было непростым и довольно недешевым, но весьма элегантным: мост-туннель.

^{«Пеберхольм» означает «Перец-остров». Ему дали такое имя, потому что он лежит к югу от естественного острова Сальтхольм («Соль-остров»)}

Мост

Эресуннский мост удивителен: это четырехполосное скоростное шоссе длиной 7,8 км, которое лежит поверх железной дороги. Бо́льшая часть моста поддерживается сваями, посередине находится самый большой пролет длиной 490 м, хотя он невелик в сравнении с пролетами некоторых подвесных мостов, которые больше в четыре раза. В Эресуннском мосте используются вантовые конструкции — пролет удерживается с помощью нескольких кабелей, закрепленных на башнях моста. (Устойчивость подвесных мостов вроде Бруклинского достигается за счет того, что кабели закрепляются на берегу с обоих концов и просто свисают с башен.)

Стоимость: 5,7 млрд долларов

Сроки строительства: 1995–1999 гг.

Длина:

• моста: 7845 м

• острова: 4000 м

• туннеля: 4050 м

Интенсивность движения: 17 000 автомобилей в сутки

^{На то, чтобы построить мост и туннель, потребовалось семь лет и 5,7 млрд долларов}

Начавшись на шведском берегу, мост не достигает Дании. Вместо этого он упирается в искусственно созданный посреди пролива остров Пеберхольм. Остров сделан как огромный пандус длиной 4 км, по которому машины и поезда входят в туннель Дрогден, чтобы завершить переправу.

Туннель