"Очікувані" І "несподівано" ВІДКРИТТЯ

Наука і життя // Ілюстрації

<

>

АНКЕТА "ВЧОРА, СЬОГОДНІ, ЗАВТРА"
1. Охарактеризуйте, будь ласка, стан галузі науки, в якій ви працюєте, яким воно було приблизно 20 років тому? Які тоді проводилися дослідження, які наукові результати з'явилися найзначнішими? Які з них не втратили актуальності на сьогоднішній день (що залишилося в фундаменті будівлі сучасної науки)?

2. Охарактеризуйте сьогоднішній стан тієї галузі науки і техніки, в якій ви працюєте. Які роботи останніх років ви вважаєте найголовнішими, що мають принципове значення?

3. На які рубежі вийде ваша область науки через 20 років? Які кардинальні проблеми, на вашу думку, можуть бути вирішені, які завдання будуть хвилювати дослідників в кінці першої чверті XXI століття?

Двадцять років тому, святкуючи п'ятдесятирічний ювілей журналу (він був заснований в 1890 році, відновлений в 1934-му), редакція звернулася до авторів з проханням відповісти на коротку анкету "Вчора, сьогодні, завтра", маючи на увазі проблеми науки, її досягнення і перспективи на майбутнє. В цьому році, відзначаючи сімдесятиріччя, ми повторили анкету, позначивши її формулою "± 20" (див. "Наука і життя" № 9, 2004 р ). Публікуємо перші відповіді на неї.

Я вже багато років пов'язаний з "Наукою і життям" і радий, що журнал, незважаючи на важкі часи, зберіг певний вплив і продовжує приносити користь. Тому вирішив відгукнутися на прохання відповісти на анкету. Точніше, зроблю кілька зауважень в зв'язку з анкетою. Справа в тому, що область науки, якою я займаюся, це фізика і астрономія. Очевидно, для того щоб виконати прохання редакції і охарактеризувати стан цієї галузі 20 років тому і тепер, потрібно написати цілу книгу або принаймні велику статтю. Частково я це вже зробив. Конкретно, подивіться першу статтю в моїй книзі "Про науку, про себе і про інших" (М .: Физматлит, 2003), яка, до речі, свого часу знайшла певне відображення і на сторінках "Науки і життя" (див. № 11 , 12 , 1999 г. - Прим. ред.). Отже, зроблю лише кілька зауважень.

Найбільші або, точніше, важливі в принциповому відношенні досягнення в галузі фізики і астрономії за останні кілька років (скажімо, кілька округляючи, за 10 років), це виявлення того факту, що космічні гамма-сплески, про які вперше повідомили у пресі в 1973 році, в основному генеруються дуже далеко у Всесвіті (як кажуть, на космологічних відстанях). Мабуть, джерелом цих сплесків є в більшості випадків дуже потужні наднові зірки або, правильніше сказати, спалахи цих зірок. Друге досягнення - це доказ існування нейтрино осциляцій і тим самим того факту, що принаймні один з трьох видів відомих нейтрино (мова йде про електронний, мюонів і тау-нейтрино) має відмінну від нуля масу спокою (див. "Наука і життя" № 3, 2002 г. - Прим. ред.). Третє відкриття - виявлення так званої "темної енергії" у Всесвіті, причому щільність матерії, пов'язаної з цією "темною енергією" в космічному просторі, в даний час в 15-20 разів більша за густину баріонів матерії (див. "Наука і життя" № 3, 2004 р - Прим. ред.). Звичайно, за останнє десятиліття в фізики і астрономії зроблено і багато іншого, але згадані три відкриття особливо важливі і принципові. Повинен також пояснити, що в області фізики елементарних частинок (або, за іншою термінологією, фізики високих енергій) в останні роки спостерігається деяке затишшя, що пов'язано в основному з відсутністю нових прискорювачів. Зараз в ЦЕРНі (Швейцарія) будується Великий адронний коллайдер (LHC), в якому будуть стикатися зустрічні пучки протонів з енергією 7 Тев. Можна сподіватися, що цей прискорювач почне працювати в 2007 або 2008 році. Є шанс з його допомогою виявити нові, поки ще гіпотетичні частинки (так звані суперсиметричні частинки, а також бозони хиггса). Але, звичайно, немає гарантії, що ці частинки існують в природі і тим більше народжуються при енергіях, які будуть досягнуті на новому прискорювачі (див. "Наука і життя" № 1, 1996 г. - Прим. Ред.). Це, так би мовити, "очікувані відкриття". Зрозуміло, можливі й якісь "неочікувані" відкриття, і тоді, якщо вони відбудуться, фізика елементарних частинок знову вийде на передній план.

В області більш прозаїчною фізики теж, безсумнівно, буде зроблено чимало. На мою думку, найцікавішим і важливим було б створення або виявлення комнатнотемпературних надпровідників (КТСП). Нагадаю, що надпровідність відкрита (на прикладі ртуті з критичною температурою Тс ≈ 4 К) * в 1911 році. Поступово відкривали (і отримували) надпровідники зі все більш високими значеннями Тс. Так, в 1973 році дісталися до матеріалу Nb3Ge c Tc ≈ 24 К. Починаючи з 1964 року інтенсивно велися пошуки так званих високотемпературних надпровідників (ВТНП), для яких Тс> ТN2 = 77,4 К (це температура кипіння рідкого азоту при атмосферному тиску) . Пошуки увінчалися успіхом в 1987 році. В даний час ВТНП вже все ширше застосовуються в техніці, незважаючи на те, що відповідні матеріали (купрати) важко використовувати для отримання дроту. До речі, до цих пір, незважаючи на величезні зусилля, механізм надпровідності в купратах ще як слід не з'ясований.

Найвище досягнуте вже кілька років тому значення Тс для купратов становить 135 К (під великим тиском отримано навіть значення 164 К). Але ось чи можна отримати надпровідник з Тс ~ 300 К ~ 10-20 ° С (це і була б КТСП)? Абсолютно незрозуміло. Можна тільки сказати, що фізикам в даний час невідомий заборона на створення КТСП. Разом з тим є побоювання, що при кімнатних температурах створення надпровідників не в якихось екзотичних умовах (скажемо, не при високому тиску і, конкретно, не для металевого водню) все ж дуже важко, а в принципі і неможливо. Тим цікавіше! Я чекав створення ВТНП цілих 22 роки і дочекався, хоча перспективи їх отримання були аналогічні тим, які сьогодні стосуються КТСП. Але, оскільки мені вже 88 років, вважаю дуже малоймовірним, що дочекаюся створення КТСП, навіть якщо це взагалі коли-небудь станеться. У читачів "Науки і життя" шансів почути про створення КТСП вже, як мені здається, чимало. У будь-якому випадку вони в найближче десятиліття дізнаються про дуже багатьох важливих і цікавих досягнення в галузі фізики і астрономії. А в області біології і медицини можна очікувати навіть ще бо'льшую успіхів. Ті, хто цього не розуміє, просто сліпі та глухі. На щастя, від такої сліпоти і глухоти життя допоможе вилікуватися.

19 вересня 2004 р

* Провідник сверхпроводіт лише при температурі Т с. При Т> Тс вже з'являється опір.