"ОЖИДАЕМЫЕ" И "НЕОЖИДАЕМЫЕ" ОТКРЫТИЯ
АНКЕТА "ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА"
1. Охарактеризуйте, пожалуйста, состояние области науки, в которой вы работаете, каким оно было примерно 20 лет назад? Какие тогда проводились исследования, какие научные результаты явились самыми значительными? Какие из них не потеряли актуальности на сегодняшний день (что осталось в фундаменте здания современной науки)?
2. Охарактеризуйте сегодняшнее состояние той области науки и техники, в которой вы трудитесь. Какие работы последних лет вы считаете самыми главными, имеющими принципиальное значение?
3. На какие рубежи выйдет ваша область науки через 20 лет? Какие кардинальные проблемы, по-вашему, могут быть решены, какие задачи будут волновать исследователей в конце первой четверти XXI века?
Двадцать лет назад, празднуя пятидесятилетний юбилей журнала (он был основан в 1890 году, возобновлен в 1934-м), редакция обратилась к авторам с просьбой ответить на короткую анкету "Вчера, сегодня, завтра", имея в виду проблемы науки, ее достижения и перспективы на будущее. В этом году, отмечая семидесятилетие, мы повторили анкету, обозначив ее формулой "±20" (см. "Наука и жизнь" № 9, 2004 г. ). Публикуем первые ответы на нее.
Я уже много лет связан с "Наукой и жизнью" и рад, что журнал, несмотря на трудные времена, сохранил известное влияние и продолжает приносить пользу. Поэтому решил откликнуться на просьбу ответить на анкету. Точнее, сделаю несколько замечаний в связи с анкетой. Дело в том, что область науки, которой я занимаюсь, это физика и астрономия. Очевидно, для того чтобы выполнить просьбу редакции и охарактеризовать состояние этой области 20 лет назад и теперь, нужно написать целую книгу или по крайней мере большую статью. Частично я это уже сделал. Конкретно, посмотрите первую статью в моей книге "О науке, о себе и о других" (М.: Физматлит, 2003), которая, кстати, в свое время нашла некоторое отражение и на страницах "Науки и жизни" (см. № 11, 12, 1999 г. - Прим. ред.). Итак, сделаю лишь несколько замечаний.
Самые крупные или, точнее, важные в принципиальном отношении достижения в области физики и астрономии за последние несколько лет (скажем, несколько округляя, за 10 лет), это обнаружение того факта, что космические гамма-всплески, о которых впервые сообщили в печати в 1973 году, в основном генерируются очень далеко во Вселенной (как говорят, на космологических расстояниях). По-видимому, источником этих всплесков являются в большинстве случаев очень мощные сверхновые звезды или, правильнее сказать, вспышки этих звезд. Второе достижение - это доказательство существования нейтринных осцилляций и тем самым того факта, что по крайней мере один из трех видов известных нейтрино (речь идет об электронном, мюонном и тау-нейтрино) имеет отличную от нуля массу покоя (см. "Наука и жизнь" № 3, 2002 г. - Прим. ред.). Третье открытие - обнаружение так называемой "темной энергии" во Вселенной, причем плотность материи, связанной с этой "темной энергией" в космическом пространстве, в настоящее время в 15-20 раз выше плотности барионной материи (см. "Наука и жизнь" № 3, 2004 г. - Прим. ред.). Конечно, за последнее десятилетие в физике и астрономии сделано и многое другое, но упомянутые три открытия особенно важны и принципиальны. Должен также пояснить, что в области физики элементарных частиц (или, по другой терминологии, физики высоких энергий) в последние годы наблюдается некоторое затишье, что связано в основном с отсутствием новых ускорителей. Сейчас в ЦЕРНе (Швейцария) строится Большой адронный коллайдер (LHC), в котором будут сталкиваться встречные пучки протонов с энергией 7 Тэв. Можно надеяться, что этот ускоритель вступит в строй в 2007 или 2008 году. Есть шанс с его помощью обнаружить новые, пока еще гипотетические частицы (так называемые суперсимметричные частицы, а также бозоны хиггса). Но, конечно, нет гарантии, что эти частицы существуют в природе и тем более рождаются при энергиях, которые будут достигнуты на новом ускорителе (см. "Наука и жизнь" № 1, 1996 г. - Прим. ред.). Это, так сказать, "ожидаемые открытия". Разумеется, возможны и какие-нибудь "неожидаемые" открытия, и тогда, если они произойдут, физика элементарных частиц снова выйдет на передний план.
В области более прозаической физики тоже, несомненно, будет сделано немало. По моему мнению, самым интересным и важным было бы создание или обнаружение комнатнотемпературных сверхпроводников (КТСП). Напомню, что сверхпроводимость открыта (на примере ртути с критической температурой Тс ≈ 4 К)* в 1911 году. Постепенно открывали (и получали) сверхпроводники со все более высокими значениями Тс. Так, в 1973 году добрались до материала Nb3Ge c Tc ≈ 24 К. Начиная с 1964 года интенсивно велись поиски так называемых высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), для которых Тс > ТN2 = 77,4 К (это температура кипения жидкого азота при атмосферном давлении). Поиски увенчались успехом в 1987 году. В настоящее время ВТСП уже все шире применяются в технике, несмотря на то, что соответствующие материалы (купраты) трудно использовать для получения проволоки. Кстати, до сих пор, несмотря на огромные усилия, механизм сверхпроводимости в купратах еще как следует не выяснен.
Наивысшее достигнутое уже несколько лет назад значение Тс для купратов составляет 135 К (под большим давлением получено даже значение 164 К). Но вот можно ли получить сверхпроводник с Тс ~ 300 К ~ 10-20°С (это и была бы КТСП)? Совершенно неясно. Можно только сказать, что физикам в настоящее время неизвестен запрет на создание КТСП. Вместе с тем есть опасения, что при комнатных температурах создание сверхпроводников не в каких-то экзотических условиях (скажем, не при высоких давлениях и, конкретно, не для металлического водорода) все же очень затруднительно, а в принципе и невозможно. Тем интереснее! Я ждал создания ВТСП целых 22 года и дождался, хотя перспективы их получения были аналогичны тем, которые сегодня касаются КТСП. Но, поскольку мне уже 88 лет, считаю очень маловероятным, что дождусь создания КТСП, даже если это вообще когда-нибудь произойдет. У читателей "Науки и жизни" шансов услышать о создании КТСП уже, как мне кажется, немало. В любом случае они в ближайшее десятилетие узнают об очень многих важных и интересных достижениях в области физики и астрономии. А в области биологии и медицины можно ожидать даже еще бо'льших успехов. Те, кто этого не понимает, просто слепы и глухи. К счастью, от такой слепоты и глухоты жизнь поможет излечиться.
19 сентября 2004 г.
* Проводник сверхпроводит лишь при температуре Т < Тс. При Т > Тс уже появляется сопротивление.
