Знание-сила, 2005 № 12 (942) - [3]
Дело вот в чем. Нобелевский лауреат 2001 года и один из открывателей конденсата Бозе-Эйнштейна Вольфганг Кеттерле показал, что от конденсата можно «отщипывать» кусочки. Это позволит построить атомный лазер, который будет генерировать излучение вещества, а не света. Конденсат представляет собой идеальную вещественную волну, подобно тому как лазерный свет — идеальную электромагнитную волну. Отдельные его атомы можно описывать волновой функцией, как и когерентный свет. Однако длина волны атомов значительно меньше, чем длина световой волны. Поэтому с помощью атомного лазера можно создавать самые крохотные структуры, перемещая атомы с точностью до нанометра. Это открытие принесет ощутимый прогресс в нанотехнологии. Преимущество атомных лазеров перед традиционной светооптикой заключается в их чрезвычайно высокой точности. «Применение атомного лазера, — говорит Теодор Хенш, — это, насколько мне известно, самый точный метод, с помощью которого можно манипулировать атомами».
• Не все понятно и в макромире. Нельзя не поразиться тому, что мы не можем адекватно объяснить некоторые простейшие феномены, например, поведение кофе в чашечке, когда помешиваем его ложкой, подливая туда молоко. Возникали бы эти завихрения лишь в чашечках кофе! Нет, те же самые вихревые турбулентные потоки порой вгоняют в ужас пассажиров самолета. Завихрения возникают и в реках, и в облаках. Как сказали бы ученые, они представляют собой «самоорганизующуюся систему». Почему же ТУРБУЛЕНТНЫЕ ПРОЦЕССЫ с таким большим трудом поддаются расчету? Потому что мы имеем дело с хаотическим, нелинейным поведением. Остается надеяться, что в XXI веке эта задача будет разрешена.
• Загадкой остается и ПРИРОДА ТВЕРДЫХ ТЕЛ, обусловливающая такие их неожиданные свойства, как магнетизм или сверхпроводимость (см. «3 — С», 3/2004). Ученые по-прежнему не могут объяснить, почему некоторые твердые тела иногда утрачивают электрическое сопротивление. Как взаимодействуют при этом электроны и атомы кристаллической решетки? Если же отсутствует теория, то как создать идеальные сверхпроводящие материалы? Проблема в том, что внутри твердого тела — громадное количество частиц. Например, в кристалле размером с кусочек сахара содержится больше атомов, чем звезд в Млечном Пути. Описать подобную систему нельзя даже с помощью самых мощных компьютеров. Приходится прибегать к упрощенным расчетным моделям, которые дают лишь приблизительные решения. Очевидно, какого-то прогресса поможет достичь нанотехнология — одно из важнейших направлений науки XXI века (см. «3 - С», 5/2002).
Вопросы, вопросы, вопросы... Мы плохо представляем себе положение дел в физике сто лет назад, в канун великого открытия Эйнштейна (подробнее о современных доказательствах его теории читайте «3 — С», 1/2002). Тогда казалось, что после XIX века — века открытий, века Максвелла и Фарадея, Кельвина и Гельмгольца — в этой науке почти не осталось тайн. Профессия физика превращалась на глазах современников в нечто рутинное.
Однако именно в последующие десятилетия были созданы и обшая теория относительности, и квантовая механика. Но и эти прозрения не исчерпали таинственной сущности физики. Прежние проблемы разрешились, но появились десятки других. С каждым новым открытием ученые приближаются все к новым загадкам, феноменам, которые не поддаются объяснению. Непонятное подстерегает нас и в космической дали, и в глубинах материи, и в повседневной жизни. Только за последнее десятилетие были сделаны два важнейших открытия: обнаружены топ-кварки
(подробнее о кварках см. «3 - С», 12/2004) и определена масса нейтрино (см. «3 — С», 4/2001). А сколько еще предстоит открыть! Похоже, что XXI век вновь будет «веком физики».
В вопросах, раздумьях, сомнениях читателей недостатка не будет. А кто ответит за все? Naturlich,[•Конечно (нем.)] Эйнштейн! На сем единственном камне — ein Stein[• Камень (нем.)] — зиждется Вавилонская башня физики.
Рафаип Нудельман
Загадочная связь
/Интеллект спрятан в половых хромосомах?/ /Женская хромосома «умнее» мужской./ /Случайность, сделавшая человека человеком/ /Шизофрения — плата за «очеловечивание»?/ /Хорошие новости для «ботаников» — женщины издавна предпочитали
Всякий биолог знает, что женский и мужской мозг различны. Это знает даже обыватель. Мужчины спрашивают направление куда реже женщин. Зато среди синхронных переводчиков в ООН решительно преобладают женщины. Участки мозга, заведующие речью (а, быть может, и лингвистическими способностями вообще), у женщин не втиснуты в одно полушарие, как у мужчин, — они рассеяны по мозгу так широко, что порой говорят, что у женщин два центра речи. Таких различий женского и мужского мозга (а из-за этого — и поведения мужчин и женщин) можно назвать десятки.
Естественно, возникает вопрос: чем они обусловлены? Явно не одними лишь культурными факторами. Эти факторы — воспитание,традиции окружающей среды и тому подобное — недостаточны, чтобы объяснить, почему маленькая девочка радостно визжит, впервые увидев куклу, а ее братик с восторгом хватается за стоящий рядом игрушечный автомобиль. Часто говорят, что мужские и женские различия задаются гормонами. Это верно. Тестостерон действует иначе, чем эстроген, и оба они оказывают глубокое воздействие на анатомию, психику и поведение соответствующих полов. Но гормональной системой управляют гены. И, спустившись по этой лестнице рассуждений, мы в конечном итоге приходим к генам. К каким?
