Журнал «Компьютерра» № 17 от 8 мая 2007 года - Компьютерра. Страница 6
И хотя до объемного разрешения в один атом еще далеко, экспериментаторы не унывают и надеются на появление новых радикальных идей, которые, наконец, позволят достичь желаемой цели. А вожделенные трехмерные изображения помогли бы решить множество проблем не только в полупроводниковой индустрии, но и в биологии с медициной. ГА
Физики из Национальной лаборатории ускорителей имени Ферми, которая располагает крупнейшим в мире протонно-антипротонным коллайдером Tevatron, представили на очередной сессии Американского физического общества ряд любопытных экспериментальных результатов. Кевин Лэннон (Kevin Lannon) заново измерил массу топ-кварка, самого тяжелого и самого нестабильного из шести кварков, существующих в природе. Когда этот кварк был открыт в 1995 году, его массу оценили примерно в 180 ГэВ. По данным Лэннона, она несколько меньше, 170,9 ГэВ (с погрешностью до одного процента). Для сравнения: примерно такова же масса ядра вольфрама. Ученые пока не могут понять, каким образом Природа ухитрилась наделить частицу размером не более 10–18 метра той же массой, что и ядро одного из тяжелых металлов (которое больше на восемь порядков!). Лэннон также описал последовательность реакций, в ходе которых топ-кварки рождаются при столкновениях протона и антипротона посредством слабого взаимодействия (ранее их удавалось получать в тех же столкновениях только при участии сильного взаимодействия, которое делает рождение топ-кварка куда более вероятным).
Джеральд Блэйзи (Gerald Blazey) рассказал о первом наблюдении процессов одновременного рождения двух Z-бозонов, а также пары, состоящей из Z–бозона и W–бозона. Эти результаты позволили уточнить верхний предел массы самой загадочной из гипотетических частиц – бозона Хиггса, предсказанного еще в 1964 году, но до сих пор не открытого. Согласно общепринятой (так называемой Стандартной) модели элементарных частиц, этот бозон является квантом скалярного поля, которое взаимодействует со всеми частицами с силой, строго пропорциональной их массе. Очень правдоподобно, хотя строго и не доказано, что это поле и служит причиной самого существования массы. Однако теория не содержит никаких указаний на величину массы хиггсовского бозона, кроме того что она вряд ли может быть больше, чем 1 ТэВ. Согласно новейшим экспериментальным данным, о которых сообщил Блэйзи, масса бозона Хиггса почти наверняка не превышает 144 ГэВ. Этот вывод повышает вероятность открытия хиггсовского бозона не только в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере, который будет сталкивать протоны, разогнанные до энергии 7 ТэВ (этот ускоритель через несколько месяцев планируется запустить в ЦЕРНе), но даже и на Тэватроне. АЛ
Интернациональная команда астрономов обнаружила внесолнечную планету, которая в большей степени похожа на Землю, нежели любая из двух с лишним сотен экзопланет, открытых к настоящему времени. Она обращается вокруг звезды Gliese 581, расположенной в 20,4 светового года от Солнца в созвездии Весов. Эта звезда, масса которой втрое меньше солнечной, принадлежит к классу красных карликов, в силу чего ее поверхность примерно вдвое холоднее поверхности Солнца. Ранее около нее уже были найдены две планеты, одна из которых тяжелее Земли в восемь раз, а другая – в пятнадцать.
Радиус новооткрытого спутника Gliese 581 С в полтора раза больше земного, а его масса превышает массу Земли примерно в пять раз – это самая маленькая внесолнечная планета из известных на сегодняшний день. Объект удален от своей звезды всего лишь на десять с небольшим миллионов километров, что в четырнадцать раз меньше радиуса земной орбиты; продолжительность тамошнего года равна всего тринадцати земным суткам. Температура поверхности планеты лежит в диапазоне от нуля до сорока градусов Цельсия, что делает возможным наличие там жидкой воды, а значит, и органической жизни.
Астрономы, конечно, предполагали, что отсутствие в наших каталогах похожих на Землю планет объясняется несовершенством современной техники (огромные газовые гиганты гораздо проще засечь на большом расстоянии), но абсолютной уверенности не было – а вдруг подобные объекты встречаются во Вселенной очень редко? Теперь же Gliese 581 С наверняка протопчет тропинку для новых открытий. И если братьев по разуму не найдем, так, может, хотя бы обнаружим пригодные для колонизации в далеком будущем миры? АЛ
Сегодня нанотехнологии – это, с одной стороны, бурное развитие методов манипулирования материей на микро– и наноуровнях в рамках многочисленных научно-исследовательских проектов, а с другой – куча концептуальных и технологических вопросов при попытке создать нечто завершенное и полезное. Такая ситуация – плодотворная почва для различного рода обобщений и прогнозов.
Свыше пятидесяти американских ученых и экспертов из разных областей науки и техники сделали долговременные прогнозы о перспективах нанотехнологий, которые обобщены в книге Карен Шмидт (Karen F. Schmidt) "NanoFrontiers: Visions for the Future of Nanotechnology". В основном обзор касается использования нанотехнологий в решении таких глобальных проблем, как потенциальный энергетический кризис, создание новых лекарственных препаратов и очистка воды.
В частности, отмечают аналитики, на сегодняшний день те лекарственные препараты, которые созданы с использованием нанотехнологических методов, являются просто модификациями обычных препаратов, лучше проникающими в клетку. То есть действующее начало лекарства осталось прежним, а приставку «нано» можно применить лишь к средству его доставки. Однако эксперты предсказывают создание наноструктур, которые будут действительно новыми препаратами для лечения рака, сердечно-сосудистых заболеваний и болезни Паркинсона. В качестве перспективного медицинского направления отмечена разработка полностью искусственных тканей живого организма, способных заменить пораженные болезнью почки, печень и даже ткани нервной системы. Как говорит директор Национального института здоровья США Элиас Зерхоуни (Elias Zerhouni), нанотехнология может помочь в распознавании болезни на атомно-молекулярном уровне, что должно привести к гораздо более раннему диагностированию недуга.
Кроме того, наноразработки могут использоваться для очистки воды не на специальных водоочистных станциях, а непосредственно в месте ее потребления. «Нанорешения» энергетических проблем, по мнению ученых, будут связаны с более эффективными способами добычи, переработки и передачи энергии ископаемых топлив, так как применение альтернативных источников в глобальном масштабе пока выглядит довольно призрачно.
Как отмечает руководитель отдела нанотехнологий Национального научного фонда Михаил Роко (Mihail Roco), несмотря на заметные результаты исследований в области нанотехнологии, сегодня эта отрасль находится в зачаточном состоянии и для реального улучшения свойств материалов сейчас применяются простейшие нанообъекты и методы. Будем надеяться, что при таком интенсивном "поливе", который наблюдается в последнее время, семя нанотехнологий взойдет в самом ближайшем будущем. А приставка «нано» перестанет быть просто модной вывеской, позволяющей получить лишние деньги под реализацию проекта. ЕГ
Как известно, появлению планет предшествует образование возле родительской звезды протопланетного облака. Несчетное количество таких облаков обнаружено в ближайших туманностях, служащих своеобразным роддомом и для самих звезд. Однако обзавестись протопланетным облаком мало: его нужно еще и не потерять.
Ученые Аризонского университета, работающие с телескопом Spitzer, исследовали тысячи звезд в туманности Розетта, одной из ближайших к Земле. Исследователей в первую очередь интересовало взаимодействие протопланетных облаков с мощным излучением горячих голубых гигантов, которые часто встречаются в таких туманностях. Солнечный ветер не идет ни в какое сравнение с излучением, порождаемым голубыми гигантами. Его влияние заметно на расстоянии, измеряемом уже не астрономическими единицами, а световыми годами. Астрономы предполагали, что это излучение должно отрицательно сказываться на образовании планет возле других звезд, не говоря уже о планетах возле самих голубых гигантов. Вопрос был в том, на какое расстояние звезда с протопланетным облаком может приблизиться к голубому гиганту, не потеряв свои еще не рожденные планеты.