Наука и жизнь, 2000 № 05 - [4]
В оптической схеме интерферометра использован стабилизированный до 10>-7 по частоте и интенсивности излучения лазер на иттрий-алюминиевом гранате, генерирующий на длине волны 1,06 мкм (этот свет лежит в ближней инфракрасной области спектра и невидим глазом). Выходная мощность излучения лазера — 6 Вт. Важный элемент интерферометра — расположенное после лазера зеркало, пропускающее только 3 % падающего на него света. Входные зеркала отражают 97 % света, и, следовательно, это зеркало образует с каждым из входных зеркал так называемые рециркуляторы длиной 20 м, в которых свет постоянно циркулирует, при каждом проходе отдавая в плечи интерферометра лишь 3 % энергии. Вследствие этого в рециркуляторах будет накапливаться световая энергия, и мощность находящегося в них излучения увеличится до 100 Вт. С излучением, прошедшим интерферометр, такая же картина: свет циркулирует между входным и концевым зеркалами. Концевое зеркало отражает практически 100 %, а входное — 97 %, поэтому после каждого двойного прохода длины резонатора только 3 % будет выводиться из него к светоделителю, и при длине плеч 4 км в них накопится мощность излучения уже 4 кВт. Число проходов света в резонаторах может достигать 400. По оценке авторов проекта, минимально обнаруживаемое смещение Л должно составлять величину порядка 10>-20, что соответствует удлинению плеча на полмикрона. Этого достаточно для обнаружения гравитационных волн.
Оптическая схема интерферометра ЛИГО позволяет накапливать световую энергию между зеркалами, а большая длина его плеч дает возможность обнаружить смещения пробных масс на величину 10>-20, то есть на 0,5 мкм.
Все оптические элементы — зеркала и светоделитель — исключительно высокого качества, делались по специальным заказам. Поверхности зеркал отшлифованы с точностью до 1/1300 длины волны света, показатель их поглощения α = 0,001 %. Диаметр зеркал — 25 см, толщина — 10 см, их слабосферические поверхности имеют радиусы кривизны от 7,4 до 14,9 км. Светоделителем служит плоскопараллельная пластина толщиной 4 см.
Каждое плечо интерферометра заключено в вакуумированную трубу диаметром 1,2 м, а пробные массы порядка 100 кг подвешены на стальных струнах в вакуумных камерах. Предусмотрены все меры для того, чтобы изолировать их от воздействия всевозможных помех. Вакуумные камеры надежно изолированы от земли для устранения сейсмических шумов. Кроме специальных антисейсмических платформ применено сложное оборудование для предотвращения вибраций (в широком диапазоне частот) и тепловых деформаций.
Нулевой цикл медицины
Термин «нулевой цикл» пришел к нам от строителей, именно так они называют все, что связано с сооружением фундамента. Дело это, как известно, дорогое и сложное, но проходит время, завершаются работы нулевого цикла, и на прочном фундаменте вырастает большой красивый дом. Жильцы его радуются просторным комнатам, приятной отделке стен и похваливают строителей, но ни о каком нулевом цикле они, конечно, не вспоминают, а, скорее всего, просто не знают о нем. Ситуация вполне, между прочим, объяснимая, очень напоминает то, как мы с вами оцениваем успехи медицины. Подобно обитателям нового дома, мы видим в основном то, что видим: высокое мастерство врачей, все более мощное их электронное вооружение, все более широкий ассортимент сильных лекарственных средств. И не очень известно широкой публике, что сегодня в огромных масштабах и с миллиардными вложениями капитала ведутся работы нулевого цикла, сооружается мощнейший научный фундамент, на котором уже начинает воздвигаться здание медицины третьего тысячелетия.
О том, что происходит на этом участке фундаментальной биологической науки рассказывает профессор Бостонского университета (США), один из директоров университетского Биотехнологического исследовательского центра Максим ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ. Вопросы задает специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь» Р. СВОРЕНЬ.
— Лет десять назад, а может быть, даже больше наблюдался огромный всплеск газетных публикаций о генной инженерии. О том, что она учится целенаправленно менять определенные участки в молекуле наследственности — в ДНК и на этом пути может очень много сделать для сельского хозяйства и медицины. Через какое-то время интерес газетчиков к этой теме несколько затих, а недавно вновь вспыхнул, но речь уже почему-то идет не о генной инженерии, а о биотехнологии. В чем здесь дело? В чем разница?
— Очень часто разница не более чем в терминах: просто одну и ту же область называют разными словами. Но в действительности эти разные названия и говорят о разном. Генная инженерия — это, по сути дела, набор технических приемов, позволяющих производить в молекуле ДНК определенные изменения. А вот биотехнологией называют всю огромную научную, а теперь уже и индустриальную область, которая занимается и детальным изучением самой ДНК, и ее работой в организме человека и животных или в растениях, и техникой осуществления нужных изменений в этой главной молекуле всего живого, и, наконец, практическим использованием этих изменений: освоением новых методов диагностики и лечения, производством новых лекарственных препаратов, улучшением видов сельскохозяйственных животных и растений. Сегодня биотехнология — это наука, промышленность и многомиллиардный бизнес, в том числе и в медицинской сфере.
