Взламывая технологии полностью

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.

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.

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