Эксперт, 2013 № 41 - [5]
«Впрочем, пока обнаруженные характеристики новой частицы удовлетворяют лишь самому простому, так называемому минимальному, варианту СМ и, увы, никаких признаков “новой физики”, то есть экспериментального выявления не предусмотренных в рамках этой модели явлений или частиц, не вырисовывается. В числе основных кандидатов на эту “новую физику” по-прежнему рассматриваются так называемые суперсимметричные частицы и другие типы бозонов Хиггса (которых, согласно различным моделям-расширениям СМ, может быть еще несколько) и, возможно, еще какие-то экзотические формы темной материи. Надежда, конечно, есть — прежде всего на то, что это “что-нибудь необычное” удастся обнаружить после предполагаемого удвоения энергии БАКа. Но, честно говоря, я не слишком верю в скорое “продолжение банкета” в экспериментальной сфере», — подытожил ученый.
Междисциплинарный перекресток
Нобелевская премия по химии 2013 года досталась Мартину Карплюсу, Майклу Левитту и Арье Варшелю «за разработку многоуровневых моделей комплексных химических систем». За этой лаконичной формулировкой на самом деле скрывается весьма пикантный нюанс: лауреаты нынешней химической «нобелевки» по своей исходной научной специализации являются физиками, причем, как честно признался на своей персональной страничке в Twitter один из свежеиспеченных героев, Майкл Левитт, «я вообще никогда не изучал химию, но это сейчас для меня уже не важно».
Более того, Карплюс, Левитт и Варшель получили премию за решение задач, которые формально относятся к сфере прикладного программирования или, точнее, компьютерного моделирования различных химических процессов.
Наконец, нельзя не отметить, что важнейшей сферой практического применения разработанных этой троицей пионерских компьютерных программ и моделей является вовсе не чистая химия, а прежде всего биология и медицина (создание новых видов лекарственных препаратов).
Химическая «нобелевка» досталась Мартину Карплюсу...
Фото: AP
Таким образом, данный выбор шведских академиков очевидно можно отнести к категории образцово-показательных иллюстраций текущего многодисциплинарного характера науки в XXI веке. Причем, как показывает устоявшаяся за последние годы практика присуждения Нобелевских премий в химической номинации, именно химия, уже давно потерявшая свой былой статус обособленной научной дисциплины, демонстрирует во всей полноте эту быстро растущую междисциплинарность.
Трем лауреатам удалось разработать эффективные вычислительные методики и конкретные прикладные программы, которые позволили объединить «в одном флаконе» классическую ньютоновскую физику и алгоритмы квантовой физики XX века для максимально достоверного описания реальных химических процессов. Химические модели, базирующиеся на классической физике, перевести на «компьютерный» язык достаточно легко: классические ньютоновские законы движения вполне корректно описывают поведение больших молекул и атомов при отсутствии каких-либо тесных контактов с другими молекулами и атомами. И все было бы хорошо, если бы не одно большое «но»: компьютерные симуляции, основывающиеся лишь на таких прямолинейных механических законах, не позволяют учесть упомянутую выше сложную специфику реальных химических реакций, которые настоятельно требуют включения в рассмотрение законов квантовой механики.
В свою очередь, полное переключение на использование в компьютерном моделировании законов «более продвинутой» квантовой механики чревато очень быстрым истощением имеющихся в распоряжении исследователей вычислительных мощностей, причем эта проблема, как ни прискорбно, до сих пор накладывает серьезные ограничения на работу даже самых быстрых компьютеров XXI века. Не нужно никаких дополнительных комментариев для того, чтобы оценить, насколько более жесткими эти ограничения представлялись на заре компьютерного моделирования в конце 1960-х — начале 1970-х годов, когда, собственно, и начались активные поиски возможных путей обхода этой вроде бы тупиковой ситуации.
...Майклу Левитту...
Фото: AP
Как же удалось решить эту нетривиальную задачу Карплюсу, Левитту и Варшелю? Поначалу они подступали к ней с противоположных исходных позиций. В конце 1960-х Карплюс и его коллеги по Гарвардскому университету пытались придумать методики, позволяющие как-то улучшить эффективность компьютерного моделирования, основанного на использовании более современных квантово-механических описаний. А совместно работавшие в израильском Институте имени Вейцмана Варшель и Левитт пробовали «усовершенствовать» классические законы ньютоновской механики для моделирования поведения крупных биологических молекул.
