Не только триумф Перельмана: научные прорывы русских ученых последних лет, о которых должны знать все
Как бы мы ни радовались техническому прогрессу, на сердце становится теплее, когда к нему приложили руки именно наши соотечественники. О достижениях зарубежных коллег мы слышим из каждого утюга, в отличие от русских ученых, но это не их вина: не говорить же им о себе в третьем лице. Чаще всего об открытиях русских ученых знают в научном мире, а вот до широкой публики доносятся лишь отголоски.
Так что рассказываем, о каких научных достижения русских ученых последних лет должны знать все.
Нейроинтерфейсы
Не только компания Илона Маска Neurolink разрабатывает нейроинтерфейсы – биотехнологии, позволяющие напрямую связать мозг и цифровые устройства. В России этим занимаются разные компании, такие как «Моторика», «НейроЧат», «Нейроботикс» и iBrain. Нейроинтерфейсы призваны улучшить качество жизни парализованных людей, например с БАС-синдромом, как у Стивена Хокинга. Также программы могут помочь лицам, пережившим инсульт, ЧМТ (черепно-мозговая травма), а также страдающим рассеянным склерозом, ДЦП и другими нейротравмами.
Денисовский человек
Группа российские археологов под руководством академика Анатолия Деревянко сделала сенсационное открытие. В 1984-м в Денисовой пещере на Алтае были обнаружены останки ранее неизвестного вида древних людей — денисовцев, которые обитали там 250 000 – 30 000 лет назад, но вымерли около 40-50 тысяч лет назад. Оказалось, что денисовцы скрещивались с сапиенсами и другими видами людей: их гены встречаются у 6% современных жителей: в Меланезии, Папуа-Новой Гвинеи и аборигенов Австралии. Внешне они были крупнее и мускулистее неандертальцев. Все эти данные по крупицам помогают узнать больше о современном человеке. Например, известно, что тибетцы смогли адаптироваться нехватке кислорода и поселиться в горах благодаря мутации гена EPAS1, который достался им именно от денисовцев.
Открытие подледного озера Восток
В 1996-м российские полярники неподалеку от антарктической научной станции «Восток» открыли подледное озеро. Гипотезу о его местоположении выдвинул профессор-геоморфолог Андрей Капица. Одно дело – найти, другое – добраться до него. Озеро находилось под слоем ледяного щита толщиной 4000 метров. В 2011-м начался процесс бурения, а спустя год удалось установить глубину озера, которая составляет 1200 метров. Ученые извлекли керны – спрессованные слои льда, по которым можно, как по кольцам дерева (по сути, карта памяти планеты), определить состав атмосферы в определенное время и многое другое.
Без преувеличений это важнейшее географическое открытие XX века – водоем был скрыт от внешнего мира более 14 миллионов лет.
Оказалось, что в озере пресная вода: под собственной тяжестью верхние слои льда опускаются вглубь, поэтому концентрация кислорода там почти в 50 раз выше, чем в обычной пресной воде. Кроме того, температура озера Восток — до 10 °C. Это значит, что тепло озеро получает из подземных геотермальных источников. Догадки подтвердились: в 2015-м удалось найти первые термофильные бактерии. Теперь мы лучше понимаем, как происходили эволюционные процессы в столь уникальных условиях изоляции.
Какая от этого практическая польза? Исследования в Антарктиде играют важную роль в освоении космоса. Например, на отдаленных ледяных планетах, под щитом которых гипотетически есть вода и микроорганизмы.
Вакцина от коронавируса
Первая общедоступная вакцина от коронавируса была создана в России 11 августа 2020 года (если не считать первой китайскую вакцину Convidicea для военнослужащих, выпущенную в том же году 25 июня). Лекарство, которое назвали «Спутник V» (по аналогии с первым космическим спутником), приобрели 67 стран. Такой успех стал возможен благодаря более ранней разработке наших ученых против MERS (ближневосточного респираторного синдрома), которая и стала основой для вакцины.
Открытие графена и нового химического элемента
В 2010-м Андрей Гейм и Константин Новоселов стали лауреатами Нобелевской премии за открытие графена – это самый тонкий, прочный, теплопроводный и электропроводный материал (при комнатной температуре). Благодаря этим качествам графен уже широко применяется в электронике (для создания транзисторов и гибких дисплеев), медицине (в составе имплантатов, для доставки лекарств и работы биосенсоров), энергетике (для фильтрации воды, новых источников энергии), строительстве, создании защитных покрытий, умной одежды и композитных материалов.
Юрий Оганесян открыл новый химический элемент Og (118-й в периодической таблице), который назвали его именем. Оганесон был синтезирован путем бомбардировки калифорния ионами кальция в Объединенном институте ядерных исследований в 2002 и 2006 годах (ОИЯИ) в Дубне, но официально добавлен в таблицу Менделеева в 2016-м. В отличие от легких инертных газов, оганесон остается твердым веществом при нормальных условиях. Это открытие стало важным достижением ядерной физики XXI века.
Доказательство гипотезы Пунакаре
Григорий Перельман доказал гипотезу Пуанкаре – одну из величайших математических загадок тысячелетия (всего их семь). В серии статей с 2002 по 2003 год он делал вычисления методом «плавной эволюции», утверждая, что любое «мягкое» трехмерное пространство, которое можно стянуть в точку (например, резиновый мяч), на самом деле является просто трехмерной сферой, как наша Вселенная. В 2006-м уважаемый журнал Science назвал работу Перельмана «прорывом года», а Международный математический союз присудил ему Филдовскую премию. В 2010-м Математический институт Клэя также присудил ему денежную премию, но математик отклонил обе награды. Перельман назвал систему несправедливой, так как считал, что не меньший вклад в работу внес его коллега-американец Ричард Гамильтон, на программу которого он опирался.
Мирный атом
Россия является лидером в отрасли атомной промышленности. В данный момент только наша страна обладает атомным ледокольным флотом (восемь). По количеству атомных подводных лодок мы занимаем второе место после США (65 против 70). Кроме того, наши ученые добились значительных успехов в ядерной медицине, разработке отечественных радиоизотопов (включая молибден-99) и оборудования для диагностики болезней, а также в создании ядерных двигателей для космической техники. Россия – лидер в строительстве АЭС с мире, в том числе в других странах, таких как Белоруссия, Турция, Индия, Египет и Бангладеш (в том числе атомные реакторы нового поколения ВВР 1200).
Ядерные технологии помогают значительно в декарбонизации и борьбы с глобальным потеплением. В настоящий момент уже введена в эксплуатацию единственная в мире плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов», которая снабжает энергией отдаленные регионы крайнего севера России. Разрабатывается космический ядерный буксир «Зевс», который позволит добраться до Луны и Марса.
Двигатели для ракет и другие космические технологии
В 2019-м Россия запустила космическую обсерваторию «Спектр-РГ», оснащенную двумя рентгеновскими телескопами: немецким eROSITA и российским ART-XC. Благодаря им мы получаем данные для построения полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне энергий. Россия играет важную роль в международном проекте «Радиострон»: мы разработали самый большой в мире радиотелескоп РАТАН-600.
Благодаря русским приборам, установленным на американских и европейских спутниках, также подтвердили наличие водяного льда на Марсе. Продолжают совершенствовать сверхточные атомные часы, на которых работают системы космической навигации. Немаловажно сказать, что Россия занимает первенство по количеству безаварийных запусков, а все ракеты летают в основном на российских двигателях.
В 2014-м была создана тяжелая ракета «Ангара-5», характеристики которой позволяют реализовать строительство РОС (российской орбитальной станции в высоких широтах), а также лунную и марсианскую программы. В теории это возможно уже сейчас, но единственное, что мешает нам – смертельная для человека доза радиации (поэтому пока эти попытки никто не предпринимает).
Изучение нейтрино
Ученые Института им. Курчатова совместно со специалистами МГУ и МИФИ разработали детектор РЭД-100 для регистрации поступающего от ядерного потока нейтрино – частицы без электрического заряда и ничтожно малой массой. Эти характеристики позволяют почти не взаимодействовать с веществом, поэтому нейтрино проходит сквозь Землю и даже тело человека. Эта «частица-призрак» рождается внутри звезд при взрыве сверхновых и при радиоактивном распаде. Благодаря приборам на базе РЭД-100 можно наблюдать за работой блоков на АЭС в других странах, то есть без необходимости физического присутствия.
17 августа 2017 года детекторы LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) зафиксировали всплеск гравитационных волн, которые были порождены двумя нейтронными звездами в галактике NGC 4993 в созвездии Гидры, расположенной в 130 млн световых лет от нашей планеты. Сам детектор сконструировали американские ученые, а алгоритм анализа сигналов – заслуга Сергея Клименко из Новосибирска. Почему это важно? На сегодня эти данные являются главным доказательством верности теории относительности.
Запись Не только триумф Перельмана: научные прорывы русских ученых последних лет, о которых должны знать все впервые появилась PEOPLETALK.