Науки о космосе

В институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН создан уникальный экспериментальный стенд BETA (Beam of Electrons for materials Test Applications), на котором можно изучать воздействие экстремальных тепловых нагрузок на конструкционные материалы, планируемые к использованию в Международном экспериментальном термоядерном реакторе ИТЭР.

Наука не стоит на месте — двигаясь по полю Природы, она оставляет за собой нагромождения данных. С ужасом смотрит на этот пейзаж нынешнее Образование, которое должно вложить все эти барханы информации в головенку существа, которое пока что с визгом носится по школе. А как образование делало это век или полтора назад, когда объем информации был меньше? Может быть, какие-то решения тех времен окажутся интересны сегодня?

Когда-то мы рассказывали об экспериментах Ю.Ю.Стойлова из ФИАНа, который вводил луч лазера в торец пленки из мыльного водного раствора и обнаружил то, что не склонные к подобной лексике физики назвали «чудо». Прошло некоторое время, и авторы вернулись к любимому объекту. На сей раз один из авторов занялся не пленкой, а ее краем, точнее — местом, где сходятся три пленки, треугольным ребром, то есть местом, где встречаются три пузыря, или два пузыря и воздух.

Оказывается, к закону сохранения можно подойти творчески и получить нечто из видимого ничто. А именно, высечь искру из физического вакуума. Как это сделать — придумали физики из Старклайдского университета.

Что принципиально изменилось в физике за последний век? Не в смысле новых экспериментов, новых данных и новых теорий, а в смысле самого подхода к исследованию Природы? Если спросить практикующего физика, что такое физика, — раздраженный тем, что его отвлекли от работы, он, скорее всего, буркнет что-то вроде «эксперимент представляет данные, теория объясняет результаты и предсказывает, а эксперимент проверяет, ну и если все хорошо, то нобелевка, а если нет, то меняй вольтметр или уточняй теорию». Понятно, что он отчасти шутит, отчасти завидует, отчасти радуется за коллег и свою физику, однако больше всего хочет, чтобы от него отстали. Но классическая историческая ситуация была именно такова, как он нам поведал.

Можно ли на Земле добиться ускорения в миллионы раз больше, чем g? На первый взгляд кажется, что вряд ли. Однако на Земле это совсем не чудо: с ускорением 5,5 млн g вылетает гарпун из гидроидного полипа, вредитель злаковых посевов грибок Gibberella zeae выпускает споры при ускорении в 840 тыс., а сфагнум отстреливает споры с ускорением 73 тыс. g. Удивительно, но за всеми этими рекордами стоит одно и то же явление — осмос. Да-да, чудовищных, недоступных человеческой технике ускорений растения и грибы-бомбардиры достигают всего-навсего перекачиванием воды сквозь полупроницаемую мембрану.

Наномеханический масс-спектрометр впервые смог точно «взвесить» большой ДНК-вирус массой 105 MДа. Новая аналитическая система позволяет детектировать отдельные молекулы, масса которых выходит за пределы диапазона, в котором работают обычные масс-спектрометры.

Несмотря на все более чувствительные измерения, у электрона не обнаружили дипольного момента, который позволил бы спрогнозировать существование новых экзотических элементарных частиц и поставить под сомнение закономерности Стандартной модели — теоретической концепции, описывающей электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия.

«Скользкость льда, — пишет известный популяризатор науки Я.И.Перельман в одном из рассказов в «Занимательной физики», — зависит главным образом не от гладкости, а <...> от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления…» Однако ученые и преподаватели продолжают обсуждать физику скольжения коньков на морозе, и приведенное Перельманом «простое объяснение» подвергается сомнению.

Нобелевскую премию 2018 года по физике получили француз Жерар Муру и канадка Донна Стрикланд за создание во время работы в Рочестерском университете лазеров со сверхмощными импульсами, а за использование лазерного света для манипуляции сверхмаленькими предметами вроде молекулы белка или клетки бактерии — американец Артур Эшкин, работавший в «Белл лабораториз».

Где в нашей стране летают самые быстрые электроны и позитроны? В Новосибирском академгородке, в Институте ядерной физики СО РАН. Именно там стоит электрон-позитронный коллайдер, где сталкиваются пары этих частиц, позволяя заглянуть в глубь мироздания. За свои шестьдесят лет этот ускоритель пережил несколько модернизаций, оброс дополнительными приборами и сумел-таки найти место в международном разделении научного труда, сформировавшемся после гибели биполярного мира и открытия границ. Создал его удивительный человек — Андрей Михайлович (Герш Ицкович) Будкер, имя которого сегодня носит этот институт. В мае этого года Будкеру исполнилось бы сто лет.

Весной 2018 года Европейский импульсный источник (ESS) организовал экскурсию для группы научных журналистов, среди которых оказался и наш корреспондент. ESS — многопрофильный исследовательский центр в Швеции. Там строится объект, который со временем станет самым длинным линейным протонным ускорителем с самым ярким нейтронным источником. Он будет готов к 2023 году, однако даже сейчас о только строящемся объекте есть что рассказать.

Посвящается 105-летию физико-химическосго анализа.

Правда ли, что в Земле растет черная дыра и американцы это подтвердили недавним наблюдением? Бред? А в Интернете пишут, что растет... Но если б любопытствующие обитатели Сети читали первоисточники, то знали бы, что же может заставить физиков рассматривать такой экзотический сценарий.

Понять, какой смысл современные физики вкладывают в термин «четность», нелегко. Однако порой исследователям удается столь глубоко вникнуть в проблему, что они начинают изъясняться более-менее простыми и даже понятными многим словами. Примером такого популярного изложения может служить вступление к обзору «Нарушения четности в атомах», опубликованному Мари-Анной и Клодом Бушья в журнале «Reports on Progress in Science».

Нобелевскую премию 2017 года по физике присудили трем американским ученым, которые не только создавали и совершенствовали гравитационные антенны на базе лазерных интерферометров, но и при помощи сотен специалистов со всего света сумели достичь на них такой точности, что прибор зафиксировал ничтожнейшую рябь пространства-времени от ужасных событий, к счастью происходящих на огромных расстояниях от земли: энергия зафиксированных гравиволн в местах рождения чудовищна, она равной той, что получается от мгновенной аннигиляции нескольких масс Солнца.