"Знание-Сила" magazine_redesign 2013

знания сила ISSN 0130 1640

www.znanie-sila.ru

9/2014

90 Древнии цивилизации Наука и религия Искусство

Роботы и разум Загадки вселенной Полеты с марса

ЛЕТ ЖУРНАЛУ

Эволюция Жизнь и смерть Культура Нано Время Религия

КЛАССИКА В НАУКЕ с 1924 года

знания сила ISSN 0130 1640

www.znanie-sila.ru

9/2013

Открытие новой частицы Реформа аспирантуры

Загадки вселенной

1000 лабораторий

В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений

От 10 до 20 миллионов рублей в год на создание или развитие лабораторий.

Такое количество проектов планируется профинансировать до 2020 года

34

53

65

знания сила ISSN 0130 1640

www.znanie-sila.ru

9/2014

ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ

РОСНАНО 2013

Наука идет к переменам

Геометрия вселенной

роботы и разум

В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений

От 10 до 20 миллионов рублей в год на создание или развитие лабораторий.

Такое количество проектов планируется профинансировать до 2020 года

21

46

74

знания сила ISSN 0130 1640

www.znanie-sila.ru

9/2014

ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ

РОСНАНО 2013

Наука идет к переменам

Геометрия вселенной

роботы и разум

В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений

От 10 до 20 миллионов рублей в год на создание или развитие лабораторий.

Такое количество проектов планируется профинансировать до 2020 года

34

53

65

9/2013 В номере: В фокусе 5 Заметки

4

В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений, которых так опасались учёные в связи с назначением нового министра Дмитрия Ливанова. Александр Иванов

8 Новости 11 Открытия Другой серьёзный проект, о старте которого сообщили в преддверии 2013 года. Вениамин Лес

ГЛАВНОЕ 16 19 Лаборатория человека 24 Упразднение души В числе главных итогов года в сфере организации науки назовём и события, которые стали закономерным продолжением инициатив, начатых несколько лет назад. Всеволод Першин

33

Личный опыт

27

ОТРЫТИЕ СВЕРХНОВОЙ ЧАСТИЦЫ МИР 37 38 Роботы и разум 44 Загадки времени 52 Информация В 2010 году в ходе экспериментов на Тэватроне исследовательской группой DZero была обнаружена 1-процентная разница в числе Алексей Вялых

КОСМОС 58 59 Полеты с Марса 66 Черные дыры 70 Белые пятна 4

Знание Сила Сентябрь 2013

71

ГЕОМЕТРИЯ ВСЕЛЕННОЙ ЗЕМЛЯ 106 107 Атмосфера

В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений, которых так опасались учёные в связи с назначением нового министра Дмитрия Ливанова. Виталий Мирный

ЦИВИЛИЗАЦИЯ 77 78 Прошлое эпохи 82 Ритуалы современности 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон Анна Вознесенская

88

Другой серьёзный проект, о старте которого сообщили в преддверии 2013 года. Аристарх Негинский

ИДЕЯ 126 127 Анабиоз 130 Евклидово пространство

Корни и традиции

ГИПОТЕЗА 89 90 Жизнь и смерть 94 Энергия жизни 101 Вечность

116 Геология жизни 124 Перемены ресурсов

97

ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ РОСНАНО 2012 Знание Сила Сентябрь 2013

5

В ФОКУСЕ новости Наука готовится к большим переменам В научной политике 2012 года не произошло грандиозных потрясений, которых так опасались учёные в связи с назначением нового министра Дмитрия Ливанова. Глава Минобрнауки сосредоточился на решении проблем высшего образования, а конкретные подходы и проекты по реформированию научного сектора обозначил к концу года.

1000 лабораторий

Так, в ноябре стало известно о запуске с 2014 года новой программы Минобрнауки РФ, которую условно называют «1000 лабораторий», т.к. примерно такое количество проектов планируется профинансировать в рамках этой программы до 2020 года (по 200 проектов в год). Она предусматривает выдачу 5-летних грантов размером от 10 до 20 миллионов рублей в год на создание или развитие лабораторий. При этом в конкурсах будут участвовать не институты, а конкретные учёные, предложившие свою программу исследований. Соответственно, правила расходования средств по проекту будут определять тоже учёные, а сами деньги планируется вывести из-под действия ФЗ-94.

Карта науки

Другой серьёзный проект, о старте которого министерство сообщило в преддверии 2013 года, – разработка карты российской науки – некой национальной информационно-аналитической системы, в которой будут собраны данные о различных аспектах научной деятельности конкретных учёных и исследовательских коллективов. По задумке министерства, такая карта будет служить ориентиром при принятии решений об адресной поддержке конкурентоспособных исследователей и научных групп, работающих на мировом уровне.

Реформа аспирантуры

Помимо этого, отчётливо наметилась тенденция в стремлении власти реформировать аспирантуру. На одном из региональных мероприятий Дмитрий Ливанов сообщил, что будет резко сокращено количество вузов, реализующих программы аспирантуры. А на последней в этом году коллегии Минобрнауки было объявлено, что в подведомственных министерству вузах прекратится набор в заочную аспирантуру.

13

Знание Сила Сентябрь 2013

новости в фокусе

Программный подход

В числе главных итогов года в сфере организации науки назовём и события, которые стали закономерным продолжением инициатив, начатых несколько лет назад. В первую очередь это утверждение главой Правительства РФ Дмитрием Медведевым госпрограммы «Развитие науки и технологий» до 2020 года с объёмом финансирования около 1,6 триллиона рублей. Ожидается, что мероприятия программы позволят сконцентрировать финансовые ресурсы на приоритетных направлениях развития науки и технологий, поддержке сильных научных групп, формировании современной инфраструктуры российской науки. Также в 2012-м получили продление 24 проекта стартовавшей в 2010 году программы мегагрантов, в рамках которой в российских вузах ведущие учёные создают лаборатории мирового уровня. Государство выделит в будущем году на каждый продлённый проект до 30 миллионов рублей.

Скоро выборы

А для Российской академии наук 2012 год – предвыборный. В мае следующего года истекают полномочия действующего президента Юрия Осипова, возглавляющего РАН более 20 лет. Предстоящая смена власти в этом «царстве науки» добавляет особого колорита в атмосферу ожидания перемен. Председатель Высшей аттестационной комиссии и директор департамента Минобрнауки России Феликс Шамхалов (кстати, он возглавил ВАК в 2012 году, сменив Михаила Кирпичникова) заявил, что в начале 2013 года будут проанализированы итоги работы российской аспирантуры за последние пять лет, а к февралю будет решено, сколько в стране должно действовать диссертационных советов. Сейчас их 3377. По предварительным оценкам, останется не более 1500–1600.

К февралю будет решено

Председатель Высшей аттестационной комиссии и директор департамента Минобрнауки России Феликс Шамхалов (кстати, он возглавил ВАК в 2012 году, сменив Михаила Кирпичникова) заявил, что в начале 2013 года будут проанализированы итоги работы российской аспирантуры за последние пять лет, а к февралю будет решено, сколько в стране должно действовать диссертационных советов. Сейчас их 3377. По предварительным оценкам, останется не более 1500–1600.

Знание Сила Сентябрь 2013

14

Главное открытие новой частицы

Открытие све частицы Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос?

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

15

Эксперименты по поиску и оценке массы хиггсовского бозона. Поиски хиггсовского бозона в Европейском центре ядерных исследований на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) (эксперимент завершён в 2001 году, энергия 104 ГэВ на каждый пучок, то есть суммарная энергия пучков в системе центра масс 208 ГэВ) не увенчались успехом: были зафиксированы три события-кандидата на детекторе ALEPH при массе 114 ГэВ, два — на DELPHI и одно — на L3. Такое количество событий приблизительно соответствовало ожидавшемуся уровню фона. Предполагалось, что вопрос о существовании бозона Хиггса прояснится окончательно после вступления в строй и нескольких лет работы Большого адронного коллайдера (LHC). В 2004 году была проведена повторная обработка данных эксперимента D0 по определению массы t-кварка, проводившегося на синхротроне Тэватрон в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико

Знание Сила Сентябрь 2013

Ферми, в ходе этой обработки была получена уточнённая оценка массы, что привело к переоценке верхней границы массы бозона Хиггса до 251 ГэВ.[8] В 2010 году в ходе экспериментов на Тэватроне исследовательской группой DZero была обнаружена 1-процентная разница в числе образующихся при распаде В-мезона мюонов и антимюонов[9]. Вскоре было объявлено о том, что причиной расхождения могло стать существование не одного, а пяти бозонов Хиггса — в рамках теории суперсимметрии могут существовать заряженные положительно и отрицательно, скалярные (легкий и тяжелый) и псевдоскалярный бозоны[10]. Ожидалось, что подтвердить или опровергнуть данную гипотезу помогут эксперименты на Большом адронном коллайдере. В июле 2011 года коллаборации ATLAS и CMS выявили отклонение статистики в районе массы 130—150 ГэВ в результатах, представленных на конференции EPS-

открытие новой чстицы Главное

ерхновой HEP’2011 в Гренобле, что возможно указывает на существование бозона Хиггса.

[11] Однако данные с Большого адронного коллайдера продолжают поступать, и последующая обработка, возможно, нивелирует полученные отклонения. Между тем, на той же конференции был закрыт (с 3%-м отклонением) диапазон от 150 ГэВ до 400 ГэВ (за исключением небольших окон), где бозон Хиггса существовать не может.[12][13] В ноябре 2011 года коллаборации ATLAS и CMS сузили интервал масс возможного существования бозона до 114—141 ГэВ[14]. Интервал от 141 до 443 ГэВ был исключён с вероятностью 99 % за исключением трёх узких окон между 220 и 320 ГэВ[15].

13 декабря 2011 года коллаборации ATLAS и CMS представили предварительные результаты обработки данных 2011 года, основной вывод состоит в том, что бозон Хиггса Стандартной модели, если он существует, скорее всего, имеет массу в интервале 116—130 ГэВ по данным эксперимента

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной

Знание Сила Сентябрь 2013

16

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

ATLAS, и 115—127 ГэВ — по данным CMS. Оба эксперимента наблюдают превышение сигнала над фоном в этих интервалах в различных предполагаемых каналах распада бозона Хиггса. Интересно то, что несколько независимых измерений указывают на область от 124 до 126 ГэВ.[16] Было слишком рано говорить о том, что ATLAS и CMS открыли бозон Хиггса, но эти обновлённые результаты вызвали большой интерес в сообществе физики элементарных частиц. Тем не менее, для окончательных утверждений о существовании или несуществовании бозона Хиггса требуется больший объём данных, который ожидался в 2012 году.[17][18] 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый

17

Знание Сила Сентябрь 2013

из когда-либо обнаруженных бозонов.[4][5] На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген (англ.)русск., Питер Хиггс и Джеральд Гуральник (англ.)русск., которые являются одними из «авторов» механизма Хиггса.[23] [править]Бозон Хиггса в массовом сознании Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос? (англ.)русск.» она названа «god particle» (частица бога или частица-бог)[24], а сам Ледерман изначально предлагал вариант «прокля́тая частица» (англ. goddamn particle), отвергнутый редактором. Это ироничное название широко употребляется средствами массовой информации[25]. Многие учёные не одобряют это прозвище, считая более удачным «бозон бутылки шампанского» (англ. The champagne bottle boson) — из-за игры образами, так как потенциал комплексного поля Хиггса напоминает донышко бутылки шампанского, а его открытие явно приведёт к опустошению не одной такой бутылки[26]. До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхи-

Интервал от 141 до 443 ГэВ был исключён с вероятностью 99 % за исключением трёх узких окон между 220 и 320 ГэВ ггсовские модели). В июле 2011 года коллаборации ATLAS и CMS выявили отклонение статистики в районе массы 130—150 ГэВ в результатах, представленных на конференции EPSHEP’2011 в Гренобле, что возможно указывает на существование бозона Хиггса.

[11] Однако данные с Большого адронного коллайдера продолжают поступать, и последующая обработка, возможно, нивелирует полученные отклонения. Между тем,

открытие новой чстицы Главное

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

на той же конференции был закрыт (с 3%-м отклонением) диапазон от 150 ГэВ до 400 ГэВ (за исключением небольших окон), где бозон Хиггса существовать не может.[12][13] В ноябре 2011 года коллаборации ATLAS и CMS сузили интервал масс возможного существования бозона до 114—141 ГэВ[14]. Интервал от 141 до 443 ГэВ был исключён с вероятностью 99 % за исключением трёх узких окон между 220 и 320 ГэВ[15].

13 декабря 2011 года коллаборации ATLAS и CMS представили предварительные результаты обработки данных 2011 года, основной вывод состоит в том, что бозон Хиггса Стандартной модели, если он существует, скорее всего, имеет массу в интервале 116—130 ГэВ по данным эксперимента

ATLAS, и 115—127 ГэВ — по данным CMS. Оба эксперимента наблюдают превышение сигнала над фоном в этих интервалах в различных предполагаемых каналах распада бозона Хиггса. Интересно то, что несколько независимых измерений указывают на область от 124 до 126 ГэВ.[16] Было слишком рано говорить о том, что ATLAS и CMS открыли бозон Хиггса, но эти обновлённые результаты вызвали большой интерес в сообществе физики элементарных частиц. Тем не менее, для окончательных утверждений о существовании или несуществовании бозона Хиггса требуется больший объём данных, который ожидался в 2012 году.[17][18] 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из когда-либо обнаруженных бозонов.[4][5] На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген (англ.)

ICHEP 2012 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.

4 июля 2012 года, на научном

семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген.

Знание Сила Сентябрь 2013

18

Главное открытие новой чстицы русск., Питер Хиггс и Джеральд Гуральник (англ.)русск., которые являются одними из «авторов» механизма Хиггса.[23] [править]Бозон Хиггса в массовом сознании Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос? (англ.)русск.» она названа «god particle» (частица бога или частица-бог)[24], а сам Ледерман изначально предлагал вариант «проклятая частица» (англ. goddamn particle), отвергнутый редактором. Это ироничное название широко употребляется средствами массовой информации[25]. Многие учёные не одобряют это прозвище, считая более удачным «бозон бутылки шампанского» (англ. The champagne bottle boson) — из-за игры образами, так как потенциал комплексного поля Хиггса напоминает донышко бутылки шампанского, а его открытие явно приведёт к опустошению не одной такой бутылки[26]. До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из когда-либо обнаруженных бозонов.[4][5] На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген (англ.)русск., Питер Хиггс и Джеральд Гуральник (англ.)русск., которые являются одними из «авторов» механизма Хиггса.[23] [править]Бозон Хиггса в массовом сознании Бозон Хиггса — последняя найденная час-

19

Знание Сила Сентябрь 2013

«God particle»

2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.

4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне, были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса.

тица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос? (англ.)русск.» она названа «god particle» (частица бога или частица-бог)[24], а сам Ледерман изначально предлагал вариант «проклятая частица» (англ. goddamn particle), отвергнутый редактором. Это ироничное название широко употребляется средствами массовой информации[25]. Многие учёные не одобряют это прозвище, считая более удачным «бозон бутылки шампанского» (англ. The champagne bottle boson)

До открытия этой azчастицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона.

открытие новой чстицы Главное — из-за игры образами, так как потенциал комплексного поля Хиггса напоминает донышко бутылки шампанского, а его открытие явно приведёт к опустошению не одной такой бутылки[26]. До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115— 135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19] [20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22],

Было слишком рано говорить о том, что ATLAS и CMS открыли бозон Хиггса, но эти обновлённые результаты вызвали большой интерес в сообществе физики элементарных частиц. были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из когда-либо обнаруженных бозонов.[4][5] На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген (англ.) русск., Питер Хиггс и Джеральд Гуральник

(англ.)русск., которые являются одними из «авторов» механизма Хиггса.[23] [править]Бозон Хиггса в массовом сознании Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос? (англ.)русск.» она названа «god particle» (частица бога или частица-бог)[24], а сам Ледерман изначально предлагал вариант «прокля́тая частица» (англ. goddamn particle), отвергнутый редактором. До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из когда-либо обнаруженных бозонов.[4][5] На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген (англ.) русск., Питер Хиггс и Джеральд Гуральник (англ.)русск., которые являются одними из «авторов» механизма Хиггса. Бозон Хиггса в массовом сознании Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос? (англ.)русск.» она названа «god particle» (частица бога или частица-бог)[24], а сам Ледерман изначально предлагал вариант «проклятая частица» (англ. goddamn particle), отвергнутый редактором.

Знание Сила Сентябрь 2013

20

Космос геометрия вселенной

Геометрия Вселенной Может ли целое равняться своей собственной части? Возможно ли, чтобы в результате сложения нескольких одинаковых величин получалась вновь та же самая величина? Если математиков интересуют главным образом свойства бесконечного вообще, то астрономы сталкиваются с бесконечностью, пытаясь изучить геометрию окружающего нас мира. И главная проблема, которая при этом возникает, - вопрос о пространственной бесконечности Вселенной. Казалось бы, он прост, этот вопрос. «Да» или «нет»? Бесконечен мир или не бесконечен? Если бесконечен, то этим, казалось бы, все уже сказано. Но дело значительно сложнее. Бесконечность бесконечности - рознь. Академик Наан насчитывает 10 типов бесконечности. Например, бесконечность чисел натурального ряда – «счетное множество» – имеет меньшую мощность, чем бесконечность точек, расположенных на прямой линии («континуум»). И сколько бы раз мы не

21

Знание Сила Сентябрь 2013

складывали друг с другом счетные множества, мы никогда не достигнем мощности континуума: в результате сложения у нас всегда будут снова получаться счетные множества. Какая бесконечность бесконечнее? Более и менее бесконечные, не очень бесконечные и наибесконечнейшие бесконечности на кончике пера! В неевклидовой геометрии различают неограниченность и бесконечность. Неограниченное пространство, пространство,

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной

геометрия вселенной Космос

я

того, чтобы судить о его конечности или бесконечности, необходимо изучить геометрию мира.В то же время, передвигаясь по шаровой поверхности, мы никогда не достигнем ее границы, - следовательно, она неограниченна. Что касается пространства Вселенной, то есть пространства, в котором мы живем, то его неограниченность не вызывает сомнений.

Первое препятствие

не имеющее края, в то же время может быть конечным, как бы замкнутым в себе (то есть его объем будет выражаться конечным числом). Пример - поверхность шара. Площадь такой поверхности всегда имеет конечную величину. В то же время, передвигаясь по шаровой поверхности, мы никогда не достигнем ее границы, - следовательно, она неограниченна. Что касается пространства Вселенной, то есть пространства, в котором мы живем, то его неограниченность не вызывает сомнений. Но для

Во времена Ньютона ученые полагали, что пространство обладает геометрическими свойствами само по себе. Однако с появлением теории относительности выяснилось, что геометрия мира тесно связана с материей. Любое тело не просто находится в пространстве, но само определяет его геометрические свойства. Обычный пример: вблизи тел пространство искривляется. Благодаря этому лучи света распространяются во Вселенной не по прямым, а по изогнутым линиям. Мы этого не ощущаем, ведь нам приходится иметь дело со сравнительно небольшими расстояниями. Однако при переходе к космическим масштабам искривленность приобретает существенное значение. Искривленность эта тем больше, чем более пространство насыщено материей. Подсчитана «критическая» плотность вещества в пространстве. Она равна одной тысячной массы протона на кубический сантиметр пространства. Если средняя плотность вещества во Вселенной больше критической, значит кривизна может замкнуться, и мировое пространство конечно. В противном случае Вселенная бесконечна. Когда астрономы попытались подсчитать среднюю плотность вещества Вселенной, оказалось, что она примерно равна критической. А это значит, что пока мы не уточним наших знаний, мы не можем сделать «выбора» между конечностью и бесконечностью Вселенной.

Второе препятствие

Но и тогда все будет не так просто. Теория относительности рассматривает пространство и время как единое образование, так называемое «пространство-время», где временная координата играет столь же важную роль, что и пространственные. Поэтому с точки зрения теории относительности мы можем судить только о конечности или бесконечности именно этого объединенного

Знание Сила Сентябрь 2013

22

Космос геометрия вселенной «пространства-времени», а это еще ничего или почти ничего не говорит об интересующей нас пространственной бесконечности Вселенной. С другой стороны, четырехмерное «пространство-время» теории относительности это не просто удобный математический аппарат. Оно отражает вполне определенные свойства, зависимости и закономерности реальной Вселенной. И поэтому при решении проблемы бесконечности пространства с точки зрения теории относительности мы вынуждены считаться и со свойствами «пространства-времени». Больше того, возможно, вообще нельзя расщеплять «пространство-время» на «составные части», когда речь идет о конечности мира. Еще в двадцатых годах нашего столетия выдающийся советский математик А. Фридман показал, что в рамках теории относительности раздельная постановка вопроса о пространственной и временной бесконечности Вселенной возможна не всегда, а только при определенных условиях. Эти условия - однородность и изотропность. Если Вселенная однородна и изотропна, то для любых ее областей и в любых направлениях все физические явления должны протекать одинаковым образом, а все законы оставаться неизмененными. Только в случае однородности и изотропности единое «пространство-время» поддается расщеплению на «однородное простран-

21 Знание Сила Сентябрь 2013

ство» и универсальное «мировое время». В распоряжении современной астрономии нет каких-либо прямых указаний на то, что физические законы, справедливые для одной части Вселенной, не выполняются в других ее частях. И все же не приходится сомневаться в том, что реальная Вселенная гораздо сложнее, чем та, которую описывают однородные и изотропные модели. Очевидно, такие модели - лишь одно из первых приближений к реальной картине мира. Об этом косвенным образом говорит хотя бы тот факт, что материя распределена в пространстве далеко не равномерно. Но там, где расположены большие сгущения вещества, согласно теории относительности, замедляется и темп течения времени. Значит, развитие одних и тех же физических процессов в различных областях космоса может протекать по-разному. Итак, получается, что четырехмерный мир теории относительности не расщепляется на «пространство» и «время». Поэтому, если даже с увеличением точности наблюдений

открытие наше было столь очевидно, столь ярко и перспективно даже на стартовой точке

геометрия вселенной Космос мы и сможем вычислить среднюю плотность (а значит и местную кривизну) для нашей Галактики, для скопления галактик, для доступной наблюдениям области Вселенной это не будет еще решением вопроса о пространственной протяженности Вселенной в целом. Интересно, между прочим, что некоторые области пространства могут в принципе оказаться конечными, замкнутыми. И не только пространство Метагалактики, но и любой области, в которой есть достаточно мощные массы, например, пространство некоторых неведомых нам квазаров. Но, повторяем, это еще ничего не говорит о конечности или бесконечности Вселенной Казалось бы, проблема и так предельно сложна.

Третье препятствие

Объяснить - значит свести к известному. Подобный прием используется почти в каждом научном исследовании. И когда мы пытаемся решать вопрос о геометрических свойствах Вселенной, мы тоже стремимся свести их к привычным понятиям. Свойства Вселенной как бы «примериваются» к существующим в данный момент абстрактным математическим представлениям о бесконечности. Но являются ли эти представления достаточными для описания Вселенной в целом? Беда в том, что они разрабатывались в значительной степени самостоятельно, а иногда и совершенно независимо от проблем изучения Вселенной. И уж во всяком случае на основе исследования ограниченной области пространства. Таким образом, решение вопроса о реальной бесконечности Вселенной превращается в своего рода лотерею, в которой вероятность выигрыша, то есть случайного совпадения хотя бы достаточно большого числа свойств реальной Вселенной с одним из формально выведенных эталонов бесконечности, весьма незначительна. Основу современных физических представлений о Вселенной составляет теория относительности. Напомним, что по этой теории пространственные и временные отношения между различными окружающими нас реальными объектами не являются абсолютными. Их характер целиком зависит от состояния движения данной системы. Так, в движущейся системе темп течения времени замедляется, а все мас-

115 -135

ГэВ со статистической

2,9 значимостью

стандартных отклонений.

штабы длин, то есть размеры протяженных объектов, - сокращаются. И это сокращение тем сильнее, чем выше скорость движения. При приближении к скорости света, которая является максимально возможной скоростью в природе, все линейные масштабы уменьшаются неограниченно. Но если хотя бы некоторые геометрические свойства пространства зависят от характера движения системы отсчета, то есть являются относительными, мы вправе поставить вопрос: а не являются ли относительными также и свойства его конечности и бесконечности? Ведь эти свойства самым тесным образом связаны с геометрией. В последние годы исследованием этой любопытной проблемы занимался известный советский космолог А.Л. Зельманов. И ему удалось обнаружить факт, на первый взгляд совершенно поразительный. Оказалось, что пространство, которое конечно в неподвижной системе отсчета, в то же самое время. Это трудно объяснить «на пальцах», но, возможно, факт: где-то на грани бесконечного и «просто очень длинного» эйнштейновский парадокс сокращения расстояний превратится в свою противоположность. являются ли эти представления достаточными для описания Вселенной в целом? Беда в том, что они разрабатывались в иногда и совершенно независимо от проблем изучения Вселенной. И уж во всяком случае на основе исследования ограниченной области пространства. Популярное изложение сложных вопросов современной теоретической физики.

Знание Сила Сентябрь 2013

22

мир «роснано» 2012

Лауреаты премии «Роснано» 2012 Сергей Лукьянов, который руководит отделом геномики и постгеномных технологий в Институте биоорганической химии РАН, рассказал «Газете.Ru», как в 90-е годы его исследования флуоресцентных белков были внедрены в практику в США, как изменился рынок научных услуг в России за 20 лет. Особенность вашей работы, отмеченная премией «Роснано», в том, что фундаментальные разработки удалось внедрить в практику. Расскажите, как это было сделано? Если вы обратили внимание, первое внедрение открытых нами флуоресцентных белков из кораллов было сделано американской компанией Clontech Labs. В США в то время был биотехнологический бум, условия даже лучше, чем сейчас. Так что с точки зрения бизнеса там проблем не было. Важно было только то, чтобы ком-

23

Знание Сила Сентябрь 2013

пания поверила в нас и вложила определенные средства уже в технологическую подготовку, в собственно создание производства флуоресцентных белков. Но открытие наше было столь очевидно, столь ярко и перспективно даже на стартовой точке, что больших проблем с этим не было. С компанией Clontech мы в течение нескольких лет до этого сотрудничали в области разработок технологий поиска генов, Собственно, мы в этот момент.

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной

«роснано» 2012 мир12 были одной из лидирующих групп по умению находить нужные, интересные гены, и это открытие было, фактически, приложением наших собственных разработок, наших исследований. Нам хотелось не только давать возможность другим ученым искать гены, но и поискать что-то самим. Мы выбрали такую задачу и решили ее.

А как началось сотрудничество с компанией? Наши знакомые, Александр Ченцик и Людмила Дьяченко, которые эмигрировали в США и работали в те годы в компании Clontech, были инициаторами нашего сотрудничества. Мы в это время действительно очень нуждались в деньгах, в поддержке разработок: это были 93—94 годы — в общем, ноль финансирования для науки в России. Мы начали приезжать в короткие командировки в

США и помогать американским ученым, работающим на Clontech, делиться какими-то методами, технологиями, появились совместные разработки. Затем мы перешли к работе на договорной основе, и это позволило поддерживать нашу научную программу в России, в Институте биоорганической химии РАН. Сотрудничество продолжалось где-то до 1998 года: именно тогда мы предложили для коммерциализации новые флуоресцентные белки. Сейчас вы продолжаете эти работы, в том числе вместе с нобелевским лауреатом Осамой Симомура, который получил грант здесь, в России. Да, мы сотрудничаем с лабораторией Симомуры, которую он организовал в Красноярске при поддержке мегагранта правительства России. Но эта работа ведется не по теме флуоресцентных белков, а по другой, не менее интересной теме — исследованию природы биолюминесценции. Основная моя научная работа по-прежнему сосредоточена в Институте биоорганической химии РАН, где я руковожу отделом геномики и постгеномных технологий. В составе отдела работает целый ряд лабораторий, и спектр работ очень разный. Флуоресцентные белки также продолжают быть объектом нашего интереса, в том числе в Нижегородской медицинской академии, где была организована лаборатория биоимиджинга при поддержке правительственного мегагранта, как у Симомуры в Красноярске. В Нижнем Новгороде мы работаем над технологиями исследования раковых клеток, помеченных с помощью флуоресцентных белков. Там создана прекрасная база, очень увлеченные молодые ребята работают, сильная группа. В ИБХ мы ведем работы и в других, новых для нас направлениях. Например занимаемся аутоиммунными заболеваниями, иммунологией в целом; есть научная группа, которая разрабатывает флуоресцентные биосенсоры, исследует роль таких молекул, как перекись водорода, и других активных форм кислорода в клетках. Очень интересное направление связано с детекцией онкомутаций ДНК, содержащейся в плазме крови. Здесь цель — создать неинвазивные технологии диагностики и анализа развития

«Роснано»

2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из когда-либо обна-

Знание Сила Сентябрь 2013

24

мир «роснано» 2012 раковых заболеваний. Отдел действительно большой — всех работ и не перечислить. Сейчас нет: я вышел из всех компаний и сконцентрировался на науке. Но я с интересом слежу за их развитием. А вообще я действительно был инициатором создания компании «Евроген». Конечно, не я один ее создал, я все-таки ученый и сам не смог бы создать компанию и организовать бизнес, но инициировать процесс мне удалось. Что касается коммерциализации разработок, сейчас у вас есть ощущение, что передать в практику научную разработку стало легче, чем 15 лет назад? Слово «легче» здесь ни при чем: и 15 лет назад было не так уж сложно передать в Америку эти разработки. Сейчас просто у нас появилась возможность использовать другие, возникшие в последнее десятилетие механизмы и пути для выхода в практику. Сегодня можно получить поддержку от российских фондов, таких как «Роснано» или «Сколково». Недавно при поддержке «Сколково» была создана компания «Номотек», которая использует наши работы в области онкологии, детекции мутаций, есть и другие российские разработки. Словом, сегоднямы просто получили возможность для развития наукоемких технологий в собственной стране! У вас ведь есть и своя компания? Сейчас нет: я вышел из всех компаний и сконцентрировался на науке. Но я с интересом слежу за их развитием. А вообще я действительно был инициатором создания компании «Евроген». Конечно, не я один ее создал, я все-таки ученый и сам не смог бы создать компанию и организовать бизнес, но инициировать процесс мне удалось. И теперь компания стала довольно известна и на российском, и на зарубежном рынках. Чем она занимается? Это биотехнологическая компания, которая создана на основе научных разработок, в основном моей лаборатории. Она начала работать в конце 90-х – начале 2000-х годов. Эти разработки неизвестны широкой публике, потому что они направлены на помощь в работе ученых. Это не очень широкий рынок. Компания предоставляет технологии, с помощью которых ученые могут находить интересующие их гены, изучать их,

26

Знание Сила Сентябрь 2013

модифицировать. Эта компания, кроме того, коммерциализирует какую-то часть новых флуоресцентных белков. В последнее время идет смещение в область биомедицины: она вовлечена в развитие технологий, связанных с детекцией опухолевых мутаций, попыткой выработать на основе этих мутаций рекомендации к лечению больных. Но это, скажем, в таких начальных фазах — для этой компании это некая инвестиция в будущее, а не источник доходов.

открытие наше было столь очевидно, столь ярко и перспективно даже на стартовой точке, что больших проблем с этим не было. Основная деятельность компании, ориентированная на ученых, получается, была направлена на зарубежный рынок? Поначалу да. Наши усилия были направлены больше на сотрудничество с зарубежными лабораториями и компаниями: в России этого спроса почти не существовало. Современная компания в любом случае должна ориентироваться на глобальный рынок, а в случае биотеха и этот рынок бывает довольно мал. Но я с удовольствием хочу отметить, чторост рынка высокотехнологичных услуг ученым в России существенно опережает стагнирующий западный рынок и его доля становится все заметнее. Кроме того, с каждым годом «Евроген» все больше и больше работ выполняет для российских ученых, все больше заказов получает от российских компаний и лабораторий — на сегодня это выглядит как уверенный тренд! Думаю, что увеличение финансирования науки, которое происходило и происходит в России в последние годы, в итоге позитивно сказывается на возможностях компании ориентироваться на российский рынок, хотя, конечно, замыкаться на нем, я думаю, «Евроген» не планирует.

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели,

«роснано» 2012 мир12 Особенность вашей работы, отмеченная премией «Роснано», в том, что фундаментальные разработки удалось внедрить в практику. Расскажите, как это было сделано? Если вы обратили внимание, первое внедрение открытых нами флуоресцентных белков из кораллов было сделано американской компанией Clontech Labs. В США в то время был биотехнологический бум, условия даже лучше, чем сейчас. Так что с точки зрения бизнеса там проблем не было. Важно было только то, чтобы компания поверила в нас и вложила определенные средства уже в технологическую подготовку, в собственно создание производства флуоресцентных белков. Но открытие наше было столь очевидно, столь ярко и перспективно даже на стартовой точке, что больших проблем с этим не было. С компанией Clontech мы в течение нескольких лет до этого сотрудничали в области разработок технологий поиска генов, Собственно, мы в этот момент были одной из лидирующих групп по умению находить нужные, интересные гены, и это открытие было, фактически, приложением наших собственных разработок, наших исследований. Нам хотелось не только давать возможность другим ученым искать гены, но и поискать что-то самим. Мы выбрали такую задачу и решили ее. А как началось сотрудничество с компанией? Наши знакомые, Александр Ченцик и Людмила Дьяченко, которые эмигрировали в США и работали в те годы в компании Clontech, были инициаторами нашего сотрудничества. Мы в это время дей-

«Роснано»

2012 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.[19][20][21] 4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в

ствительно очень нуждались в деньгах, в поддержке разработок: это были 93—94 годы — в общем, ноль финансирования для науки в России. Мы начали приезжать в короткие командировки в США и помогать американским ученым, работающим на Clontech, делиться какими-то методами, технологиями, появились совместные разработки. Затем мы перешли к работе на договорной основе, и это позволило поддерживать нашу научную программу в России, в Институте биоорганической химии РАН. Сотрудничество продолжалось где-то до 1998 года: именно тогда мы предложили для коммерциализации новые флуоресцентные белки. Сейчас вы продолжаете эти работы, в том числе вместе с нобелевским лауреатом Осамой Симомура, который получил грант здесь, в России. Да, мы сотрудничаем с лабораторией Симомуры, которую он организовал в Красноярске при поддержке мегагранта правительства России. Но эта работа ведется не по теме флуоресцентных белков, а по другой, не менее интересной теме — исследованию природы биолюминесценции. Основная моя научная работа по-прежнему сосредоточена в Институте биоорганической химии РАН, где я руковожу отделом геномики и постгеномных технологий. В составе отдела работает целый ряд лабораторий, и спектр работ очень разный. Флуоресцентные белки также продолжают быть объектом нашего интереса, в том числе в Нижегородской медицинской академии, где была организована лаборатория биоимиджинга при поддержке правительственного мегагранта, как у Симомуры в Красноярске. В Нижнем Новгороде мы работаем над технологиями исследования раковых клеток, помеченных с помощью флуоресцентных белков. Там создана прекрасная база, очень увлеченные молодые ребята работают, — Что касается коммерциализации разработок, сейчас у вас есть ощущение, что передать в практику научную разработку стало легче, чем 15 лет назад?

— Слово «легче» здесь ни при чем: и 15 лет назад было не так уж сложно передать в Америку эти разработки. Возникшие в последнее десятилетие механизмы и пути для выхода в практику. Нижнем Новгороде мы работаем над технологиями. Сегодня можно получить поддержку от российских фондов, таких как «Роснано» или «Сколково».

Знание Сила Сентябрь 2013

27

земля инфографика

Цепная ядерная реакция

В декабре 1942 года физик Энрико Ферми ззапустил первый в мире ядерный реактор.

Цепная реакция

Образование энергии при ядерном распаде

Сталкновение нейронов с ядрами урана инициирует процесс ядерного распада в ходе которого высвобождаются новые нейроны. В свою очередь эти нейроны приводят к распаду всё ноыые и новые ядра.

Сталкновение нейронов с ядрами урана инициирует процесс ядерного распада в ходе которого высвобождаются новые нейроны.

Уран 255

Ядерные атомы под цифровым микроскопом.

24

Знание Сила Сентябрь 2013

инфографика земля

Резерфорд в 1919 году, бомбардируя А-частицами азота, она была зафиксирована вторичными ионизирующими частицами, имеющих пробег в газе больше пробега В-частиц. Впоследствии с помощью камеры Вильсона были получены фотографии этого процесса.

Характер реакции

Взаимодействие нейронов с ядрами

2

1

3 1

При приближении нейтрона к свободному ядру изотопа можно выделить 3 варианта развития событий

1 РАСЩИПЛЕНИЕ 2 ЗАХВАТ ЯДРОМ

2

3

1 ЗАТУХАТЬ, БЫТЬ 2 СТАБИЛЬНОЙ ИЛИ 3 ПРИВОДИТЬ К ВЗРЫВУ При приближении нейтрона к свободному ядру изотопа.

3 РАССЕЯНИЕ

Эффект поглощения атома

АТОМ ПОГЛОТИТЕЛЬ

Знание Сила Сентябрь 2013

25

РУБРИКА

КОСМОС 59 66 70 73

58

Знание Сила Сентябрь 2013

Полеты с Марса Черные дыры Белые пятна Геометрия вселенной

полеты с марса космос

Полеты с Марса Планета Марс – четвертая в солнечной системе. Ее масса составляет 10.7% от массы Земли, экваториальный радиус равен 3396.2 км. Сферический период обращения, то есть продолжительность одного года составляет 686.9 земных лет. Поверхность Марса

Условно поверхность Марса разделена на материки и моря. Материками называют светлые области, которые занимают примерно две трети ее площади, а морями – темные. В основном, все моря находятся в южном полушарии, в северном расположены только два из них, которые носят название Большой Сырт и Ацидалийское море. Ранее считалось, что темные участки покрыты растительностью, но затем крупномасштабные снимки показали, что это всего лишь территории, состоящие из многочисленных кратеров и холмов. Планету Марс можно охарактеризовать разными типами поверхности в разных полушариях. В северном она находится на несколько километров ниже среднего уровня и практически не тронута кратерами, представляя собой гладкие равнины магматического происхождения. В то же время в южном полушарии поверхность приподнята над средним уровнем и сильно испещрена кратерами. Ученые объясняют такие различия несколькими теориями, одна из которых говорит о столкновении некогда Марса с крупным космическим телом. О том, что планета Марс некогда имела на своей поверхности воду, свидетельствуют не только исследования пород. На ней также были обнаружены многочисленные объекты водной эрозии, наиболее распространенными из которых являются русла рек. Самое крупное русло реки было обна-

ружена в кратере Эберсвальд – его длина составляет приблизительно 60 км. Также на планете Марс имееются полярные шапки, состоящие изо льда и газа. Они испытывают постоянные изменения в зависимости от времени года и могут достигать в толщину от 1 метра до 3.5 км. Почвы на Марсе различны на разных участках и состоят на 20-25% из кремнезема. Другой примесью, содержащейся в достаточном количестве (около 15%) являются гидраты оксидов железа, которые и придают поверхности характерный красный цвет. Согласно исследованиям, многие марсианские почвы сходны по параметрам с земными, и теоретически на них можно было бы выращивать ряд растений. Планета Марс имеет два спутника – Деймос и Фобос, которые были открыты в 1877 году. Они неправильной формы и очень маленького размера, поэтому считается,

До открытия этой частицы, в физике элементарных частиц были разработаны расширения стандартной модели, не использующие понятия бозона Хиггса (бесхиггсовские модели).

Знание Сила Сентябрь 2013

59

космос полеты с марса что вероятнее всего они являются метеоритами, которые были захвачены марсианским гравитационным полем. Не так давно к Фобосу планировался полет спутника «Фобос-Грунт», который так к сожалению и не достиг свой цели. Спутники, как и Луна к Земле, всегда повернуты к Марсу одной стороной. Фобос постепенно замедляет свое движение за счет приливного воздействия Марса, и приближается к планете, в то время как Деймос, наоборот, удаляется.Через несколько миллионов лет вероятнее всего первый распадется на части либо столкнется с планетой, в то время как второй полностью отделится от ее влияния.

рые изучали планету Марс, по сей день так и не обнаружили на ней следы разумных существ. Единственное, что было найдено при изучении пород марсианского происхождения, так это подобия простейших земных бактерий. Кроме того, в атмосфере планеты был обнаружен метан, а этот газ в марсианских условиях очень быстро разла-

Подтверждением существования жизни на Марсе в настоящем или прошлом стали ирригационные каналы

Изучение планеты

Планета Марс начала изучаться еще в Древнем Египте более 3.5 тысяч лет назад. Период особенно подробных телескопических изучений пришелся на конец девятнадцатого - начало двадцатого века. С 1964 года начались первые миссии для изучения Марса, когда Маринер-4 осуществил с пролетной траектории его фотографирование. Первый искусственный спутник был запущен в 1971 году; его целью было составление карт поверхности планеты. Далее было совершено несколько успешных миссий, во время которых производилось картографирование и фотографирование, а в 1996 году на планету высадился первый марсоход «Марс Пасфайндер». С 2004 по 2010 год планета Марс изучалась аппаратом «Спирит», который вместо планируемых 90 дней работал в течение 6 лет. Большая часть миссий были неудачными – либо случались аварии с ракетами-носителями, либо терялась связь.

Гипотезы

Идея о том, что планета Марс может быть населенной разумными существами стала особенно популярной к концу девятнадцатого века. Все новые исследователи рассказывали о своих теориях и наблюдениях; появилась информация о том, что ученому Николе Тесле даже удалось поймать некий сигнал от марсиан. Подтверждением существования жизни на Марсе в настоящем или прошлом стали многочисленные ирригационные каналы, наблюдаемые в телескопы разными астрономами, а также объекты необычной формы, напоминающие стены и даже целые дома. Ни один спутник или марсоход, кото-

61

Знание Сила Сентябрь 2013

Протон 16-К (Заря) 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога

гаеться, соответственно, должен существовать и источник его постоянного пополнения, коим на Земле являются бактерии. Впрочем, разговоры о возможном существовании жизни на Марсе не затихают даже сегодня. Существует множество теорий о том, что разумные существа и сейчас живут на планете, только не на поверхности, а под ней, вынужденные оставить свои наземные города после катастрофы, в результате которой климат и атмосферные условия сильно изменились. Колонизация Марса на данный момент представляется вполне возможной и осуществимой идеей, ведь в некоторых зонах природные условия достаточно близкие к земным, главную проблему составляет низкое давление и сильное ионизирующее излучение на его поверхности. Но до сегодняшнего дня практически никаких шагов к освоению Марса не сделано. Единственное, что было найдено при изучении пород марсианского происхождения, так это подобия простейших земных бактерий. Кроме того, в атмосфере планеты был обнаружен метан, а этот газ в марсианских условиях очень быстро разлагаеться, соответственно, должен существовать и источник его постоянного пополнения, коим на Земле являются бактерии. Впрочем, разговоры о возможном суще-

полеты с марса космос ствовании жизни на Марсе не затихают даже сегодня. Существует множество теорий о том, что разумные существа и сейчас живут на планете, только не на поверхности, а под ней, вынужденные оставить свои наземные города после катастрофы, в результате которой климат и атмосферные условия сильно изменились. Колонизация Марса на данный момент представляется вполне возможной и осуществимой идеей, ведь в некоторых зонах природные условия достаточно близкие к земным, главную проблему составляет низкое давление и сильное ионизирующее излучение на его поверхности. Но до сегодняшнего дня практически никаких шагов к освоению Марса не сделано. Единственное, что было найдено при изучении пород марсианского происхождения, так это подобия простейших земных бактерий. Кроме того, в атмосфере планеты был обнаружен метан, а этот газ в марсианских условиях очень быстро разлагаеться, соответственно, должен существовать и источник его постоянного пополнения, коим на Земле являются бактерии. Впрочем, разговоры о возможном существовании жизни на Марсе не затихают даже сегодня. Существует множество теорий о том, что разумные существа и сейчас

живут на планете, только не на поверхности, а под ней, вынужденные оставить свои наземные города после катастрофы, в результате которой климат и атмосферные условия сильно изменились. Колонизация Марса на данный момент представляется вполне возможной и осуществимой идеей, ведь в некоторых зонах природные условия достаточно близкие к земным, главную проблему составляет низкое давление и сильное ионизирующее излучение на его поверхности. Но до сегодняшнего дня практически никаких шагов к освоению Марса не сделано. Но до сегодняшнего дня практически никаких шагов. Марса на данный момент представляется вполне возможной и осуществимой идеей, ведь в некоторых зонах природные условия достаточно близкие к земным, главную проблему составляет низкое давление и сильное ионизирующее излучение на его поверхности. Но до сегодняшнего дня практически никаких шагов к освоению Марса не сделано. Существует множество теорий о том, что разумные существа и сейчас живут на планете, только не на поверхности, а под ней, вынужденные оставить свои наземные города после катастрофы, в результате атмосферные условия изменились.

Марсоход Sojourner 2 июля 2012 года коллаборации D0 (англ.) и CDF (англ.) заявили, что по результатам анализа данных ускорителя Тэватрон имеется некоторый избыток, который может быть интерпретирован как вызванный бозоном Хиггса с массой в диапазоне 115—135 ГэВ со статистической значимостью 2,9 стандартных отклонения, что меньше порога в 5 сигма, необходимого для того чтобы заявить об открытии частицы.

4 июля 2012 года, на научном семинаре CERN, проходившем в рамках научной конференции ICHEP 2012 в Мельбурне[22], были изложены предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS по поиску бозона Хиггса за первую половину 2012 года. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Оба детектора наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической значимости 5 сигма. Предполагается что данная частица — бозон, при этом она На семинар были приглашены физики Франсуа Энглер (англ.)русск., Карл Хаген.

Знание Сила Сентябрь 2013

62

земля инфографика

Газовый фронт Азиатско -Тихоокианский регион

Иран, Катар

Австралия

8

14,7

16,2

76,1 43

Знание Сила Сентябрь 2013

инфографика земля

Мир оценил преимущества газа, и производители стали быстро наращивать добычу, совершенствовать технологии извлечения и стремительно возрасла доля газа, транспортируемого, так как возможно поставлять сырье в любую точку планеты.

Африканские страны Сибирь

8,6

Ближний Восток

3,8

44,3

Центрльная и южная Америка

9,1 Добыча и доказанные запасы газа по регионам в триллионах кубометров (на 2009 год)

Знание Сила Сентябрь 2013

44