Кто это придумал?
В последнее время ученые и инженеры в прямом смысле стали учиться у растений и животных (Иов 12:7, 8). Они исследуют и заимствуют принципы строения различных биологических структур, чтобы создать новые или усовершенствовать уже имеющиеся материалы и механизмы. Эта отрасль инженерии называется биомиметикой. Размышляя над следующими примерами, подумайте: кому в действительности принадлежит честь за все эти удивительные конструкции?
Плавник кита
Чему авиационные конструкторы могут научиться у горбатых китов? Взрослый горбач весит около 30 тонн — столько же, сколько грузовой автомобиль с грузом. У кита довольно жесткое тело с огромными, подобными крыльям плавниками. Однако этот 12-метровый гигант удивительно подвижен в воде.
Больше всего ученых интересовало, как это, казалось бы, неповоротливое животное может двигаться по такой крутой спирали. Они обнаружили, что секрет кроется в плавниках кита. В отличие от крыльев самолета передний край его плавников не гладкий, а зазубренный и имеет ряд выступающих бугорков.
Когда кит стремительно рассекает толщи воды, эти бугорки увеличивают подъемную силу и уменьшают сопротивление. Каким образом? В одном журнале по естествознанию объяснялось, что благодаря бугоркам поток воды упорядоченно и равномерно проходит над плавником, даже если кит делает очень крутой подъем (Natural History)(10).
_______________________
Кому принадлежит патент на чудеса природы?
_______________________
Какое практическое применение может иметь это открытие? Крыльям самолетов, построенным по такому же принципу, потребуется гораздо меньше закрылок и других устройств, предназначенных для регулирования воздушного потока. Такие крылья окажутся более надежными, и их легче будет обслуживать. Специалист в области биомеханики Джон Лонг считает, что недалек тот день, «когда каждый самолет будет оснащен такими же бугорками, какие имеются на плавниках горбатых китов»(11).
Крыло чайки
Всем известно, что крылья самолетов построены по принципу крыльев птиц. Однако недавно инженерам удалось еще больше приблизиться к оригиналу. Как сообщается в журнале «Нью сайентист», «конструкторы во Флоридском университете построили дистанционно управляемую модель самолета, которая, подобно чайке, может парить, молниеносно пикировать и резко набирать высоту»(12).
Чайки совершают фигуры высшего пилотажа, сгибая крылья в локтевых и плечевых суставах. В журнале «Нью сайентист» сообщается, что инженеры, взяв за образец такое гибкое строение крыла, «снабдили 60-сантиметровую модель самолета маленьким моторчиком, который управляет соединенными между собой металлическими стержнями, приводящими крылья в движение». Такое хитроумное устройство крыльев позволяет маленькому самолету парить и лавировать между высокими зданиями. Некоторые военные хотят создать такой же высокоманевренный самолет для обнаружения химического и биологического оружия в больших городах.
Лапка чайки
Даже когда чайка стоит на льду, она не мерзнет. Как ей удается сохранять тепло? Отчасти благодаря противоточным теплообменникам, которыми снабжены некоторые животные в холодных регионах.
Что такое теплообменник? Представьте две трубки с водой, расположенные рядом. По одной трубке течет горячая вода, а по другой холодная. Если и холодная, и горячая вода текут в одном направлении, тепло передается самое большее наполовину. Но если жидкости текут в противоположных направлениях, передается почти 100 процентов тепла.
Когда чайка стоит на льду, теплообменники в ее ногах разогревают кровь, которая возвращается обратно из ее холодных лапок. Благодаря теплообменникам в теле птицы тепло сохраняется и не уходит через лапки. Артур Фраас, инженер-механик и авиационный инженер, описал эту систему как «один из самых эффективных регенеративных теплообменников»(13). Она настолько гениальна, что инженеры взяли ее на вооружение.
Чья это заслуга?
В настоящее время Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) работает над созданием многоногого робота, который двигается, как скорпион, а инженеры из Финляндии уже сконструировали трактор на шести ногах, который, подобно гигантскому насекомому, может преодолевать огромные препятствия. Другие исследователи создали материал с микроскопическими клапанами, которые, подобно чешуйкам на сосновых шишках, могут раскрываться и закрываться. Такой материал подстраивается под температуру тела. Производители автомобилей трудятся над созданием машины, напоминающей по форме удивительно обтекаемое тело рыбки-кузовка. Другие специалисты исследуют амортизирующие свойства моллюска морское ушко, чтобы получить более легкий и в то же время более прочный материал для бронежилетов.
У природы можно позаимствовать так много полезных идей, что ученые даже создали специальную базу данных, в которую уже занесено несколько тысяч различных биологических систем. Как говорится в журнале «Экономист», эта база данных поможет инженерам находить «естественные, взятые в природе решения для своих дизайнерских разработок». Биологические системы, внесенные в базу данных, названы «биологическими патентами». Обычно владелец патента — это человек или целая компания, которые официально заявляют о своей новой идее или изобретении. Вот что говорится в журнале «Экономист» относительно базы данных биологических патентов: «Назвав оригинальные решения биомиметики „биологическими патентами“, ученые, по сути, признали, что природа — обладатель патента»(14).
Каким же образом у природы появились все эти гениальные идеи? Многие ученые считают, что все чудеса природы — результат миллионов лет эволюционных проб и ошибок. Однако есть среди ученых и те, кто придерживается совершенно иных взглядов. Вот что написал микробиолог Майкл Бихи в газете «Нью-Йорк таймс» от 7 февраля 2005 года: «Очевидное присутствие замысла [в природе] позволяет привести простой, но беспроигрышный аргумент: если что-то выглядит, ходит и крякает, как утка, то, при отсутствии каких-либо серьезных возражений, вывод напрашивается сам собой — это и есть утка». Что же из этого следует? «Нельзя отвергать наличие замысла только потому, что оно так очевидно»,— говорит Бихи(15).
Инженер, создавший более безопасное и функциональное крыло самолета, заслуживает похвалы за свое изобретение. Тот, кто создал универсальный перевязочный материал, более практичную ткань для пошива одежды или более экономичный автомобиль, достоин признания своих заслуг. Но производитель, который нарушил авторские права, тайно воспользовавшись чужой идеей или приписав себе чужое изобретение, считается преступником и нарушителем закона.
Давайте задумаемся над следующими фактами: высококвалифицированные специалисты заимствуют у природы гениальные идеи для решения сложных инженерных проблем. Всё же они приписывают их безликой эволюции. По-вашему, это справедливо? Если даже копия свидетельствует о существовании конструктора, что тогда можно сказать об оригинале? И в самом деле, кто заслуживает большей чести: опытный мастер или ученик, который лишь подражает своему наставнику?
Логический вывод
Рассмотрев факты, свидетельствующие о разумном сотворении мира, многие люди побуждены вторить словам Павла: «Невидимые качества [Бога]: вечная сила и божественная сущность — ясно видны от сотворения мира, потому что они распознаются через то, что создано» (Римлянам 1:19, 20).
_______________________________
Как бы вы ответили?
- Разумно ли верить, что блестящие инженерные решения, существующие в природе, появились в результате слепого случая?
- Как бы вы ответили на утверждение о том, что лишь кажется, что жизнь возникла благодаря замыслу?
_______________________________
Замысел или случайность?
Волокна
- Изобретение людей. Кевлар — это прочное волокно, созданное людьми и используемое для изготовления бронежилетов и других вещей. Для производства кевлара требуются высокие температуры и опасные кислотные растворители.
- Природа. Пауки-крестовики производят семь видов шелка. Самый прочный из них используется для каркасной паутины, нити которой легче хлопка, но их удельная прочность выше, чем у стали и у кевлара. Если паутину увеличить до размера футбольного поля, чтобы ее нити были 1 сантиметр толщиной и расстояние между ними было 4 сантиметра, то она смогла бы остановить мощный авиалайнер! А пауки производят свой шелк при комнатной температуре и в качестве растворителя используют обыкновенную воду.
Навигация
- Изобретение людей. Некоторые коммерческие авиалайнеры оснащены автопилотом, или компьютерной программой, которая может не только управлять самолетом во время полета из одной страны в другую, но и производить посадку. Компьютер одной экспериментальной автопилотной программы размером с кредитную карту.
- Природа. Бабочка-монарх, мозг которой не больше шарика авторучки, пролетает 3 000 километров из Канады в Мексику, чтобы остановиться в небольшом перелеске. Эта бабочка ориентируется по солнцу и может делать поправку на движение солнца по небу.
Линзы
- Изобретение людей. Инженеры разработали искусственный фасеточный глаз размером с булавочную головку, в котором насчитывается 8 500 линз. Такие оптические линзы можно использовать в детекторах высокоскоростного движения и сверхтонких сферических камерах.
- Природа. Каждый глаз стрекозы состоит приблизительно из 30 000 оптических линз, или фасеток. Эти линзы создают отдельные изображения, складывающиеся в единую мозаичную картину. Глаза стрекозы хорошо воспринимают движущиеся объекты и обеспечивают широкое поле зрения.
