Физика и жизнь

Современный город можно уподобить лесу зданий, каждое из которых выполняет собственную функцию и обладает собственными архитектурными и конструктивными особенностями. Под этими зданиями пролегает обширная и разветвленная сеть толстых медных кабелей. Их многочисленные отростки пронизывают полы и стены зданий, в конечном счете обнаруживая себя в виде настенных электрических розеток. Как только вы вставляете в одну из таких розеток вилку какого-либо устройства, питающегося от электросети, электрический контур замыкается и по нему начинает циркулировать упорядоченный поток электронов, обеспечивая работу нужного вам устройства. Если бы вы могли видеть только эти кабели, но не сам город, то их сеть напоминала бы вам артерии современной жизни, которые питают нас энергией, поступающей с удаленных электростанций. Электросети такого рода охватывают каждую страну. Они могут быть автономными, обслуживая лишь отдельно взятую страну, или объединенными, рассчитанными на несколько стран, обеспечивая возможность перетока электроэнергии из энергосистемы одной страны в энергосистемы других стран.

Впрочем, энергосистемы – далеко не единственный вид сетей, удовлетворяющих разнообразные потребности жителей отдельных городов и целых стран. У Земли есть собственный водный цикл планетарного масштаба, связывающий в единую систему океаны, дожди, реки и водоносные горизонты почвы. Солнце поставляет на Землю энергию, обеспечивающую испарение и перемещение воды в земной атмосфере и выпадение осадков в тех или иных регионах планеты. Люди периодически вмешиваются в этот естественный водный цикл, отклоняя течение воды в нужном им направлении и прокачивая ее через человеческую цивилизацию, прежде чем возвратить Земле. Дождевая вода, собранная в резервуаре, до того как вернуться непосредственно в почву, реки или океаны, сначала используется человеком для собственных целей. С помощью насосов, питающихся от электричества, она закачивается в трубы диаметром около метра, проложенные под землей, и по их разветвленной системе подается в дома, к водопроводным кранам в наших квартирах. Использованная вода удаляется через канализацию. Она поступает по трубопроводам большого диаметра в очистную установку или непосредственно в реку. Водопроводный кран в доме – лишь маленький отросток разветвленной водопроводной системы, крошечное звено в гигантском контуре водоснабжения и водоотвода. При подаче воды в дома мы затрачиваем энергию для создания в водопроводной системе напора, обеспечивающего доставку воды на верхние этажи. Сток воды и ее возвращение в природу обеспечиваются за счет силы земного притяжения.

Образно говоря, большой город – это место, где несколько разных сетей, удовлетворяющих те или иные человеческие потребности, спрессованы между собой, поскольку в городах сконцентрировано большое количество людей, нуждающихся в них. К числу сетей, обслуживающих человеческие потребности, относятся, в частности, системы распределения продуктов питания, транспортные системы и торговые сети.