Знание-сила, 2008 № 07 (973) - [7]
Мы уже неоднократно писали о бурном их развитии. Но успеть за потоком сообщений с научного, технологического, а теперь и с экономического и политического «фронтов» просто были не в состоянии. Однако последние события, в том числе заседание Президиума Госсовета, посвященное инновационной деятельности, побудили нас осмыслить возникшую ситуацию в «Главной теме», причем из-за ее важности — в двух номерах подряд. Сегодня мы пойдем путем, подсказанным, кстати, нанотехнологами, а именно «bottom-up» («снизу вверх»), пытаясь, пусть контурно, обрисовать панораму достижений, наработанных в этой широчайшей области, и ее перспективы. А через месяц, сменив направление, двинемся «top-down» («сверху вниз») и попробуем оценить реальность «нанопланов» с позиций «нанознатоков» — как оптимистов, так и скептиков.
Александр Волков
Очевидное — нановозможное
Эрик Дрекслер
Нанотехнологии часто называют важнейшими технологиями XXI века (см. «З—С», 5/02, 10/06). Уже сейчас мы начинаем использовать те преимущества, которые открываются перед нами в загадочном наномире — среди атомов и молекул. Ведь это — мир особых феноменов и эффектов, которые описывает один из разделов физики — квантовая механика. Правда, пока область применения нанотехнологий — самая обыденная: их используют для производства оконных стекол, фольги, косметических кремов. Но эта приземленная практика все же не посрамляет видения футурологов, таких как Эрик Дрекслер, обещавших, что мир бесповоротно изменится, когда мы научимся манипулировать нанообъектами.
А как все начиналось! Одно невероятное на словах...
Послушайте только! Вы решили приобрести новый кухонный стол.
Выбираете модель по каталогу, указываете размеры и обращаетесь в мастерскую. Спецзаказ! Там ваш столик будет выполнен по уникальной технологии. Его соберут атом к атому, молекула к молекуле. Без винтов и дюбелей. Тэйбл получится прочным, словно стальная конструкция, и легким, как из пластмассы. Из чего же он сделан? Да никакой химик не разберет! Расположение атомов в этом материале не будет напоминать ни одно известное науке вещество.
Подобное видение «фабрики будущего» появилось в 1986 году на страницах книги Engines of Creation («Машины творения»), написанной тридцатилетним американским инженером Эриком Дрекслером. Он мечтал о грядущей промышленной революции. «Благодаря ей мы научимся контролировать поведение отдельных атомов и молекул, а также с поразительной точностью манипулировать ими». Из этих мельчайших элементов вещества можно будет собирать любые предметы. Впервые за свою историю человек станет полновластным хозяином в Микрокосмосе. Столетиями средневековые мудрецы искали философский камень, и вот теперь современная наука, как древняя алхимия, даст ученым возможность по своему хотению превращать одни предметы в другие: творить из отдельных атомов и молекул нечто новое, невиданное прежде.
Эту удивительную методу Дрекслер назвал «нанотехнологией». Слово, придуманное, кстати, не им, быстро прижилось во многих языках мира, и в последнее время стало очень модным — едва ли не «символом веры» нашего постиндустриального общества.
Адепты «нанотехнологии» обещают наступление нового «золотого века» — эпоху материального изобилия. Ведь все, что понадобится человеку, можно создать, присоединяя друг к другу в нужных пропорциях, например, атомы углерода, водорода, кислорода. Зачем выращивать стада животных или занимать поля под зерновые, если можно наладить сборку мясопродуктов и муки на любой нанофабрике? Методы нанотехнологии применимы повсюду, потому что все вокруг — и мы сами не исключение — состоит из атомов. Любые свойства предметов зависят от того, как они расположены. Размещая их на нужных местах, мы в принципе можем собрать что угодно, обращаясь с этими «кирпичиками мироздания», как с кусочками паззла. Возможности создания новых объектов кажутся поистине безграничными. По идее, эти миниатюрные машины — ассемблеры — могут конструировать из отдельных атомов даже людей! Людей, которым отныне нечего и бояться!
Разве нужно им думать о болезнях, если целая армия нанороботов будет сновать по их венам, устраняя все неполадки и ликвидируя любую злокачественную клетку, или, взяв в осаду больной орган тела, вызывать огонь лекарств на себя? В мечтах футурологов каждый из нас превратится в эдакого диктатора, которого охраняет от покушений незримая рать крохотных воинов. В таком случае недалеко и до бессмертия. Отряды космонавтов, защищенные личной гвардией нанороботов, отправятся к соседним звездам и внесолнечным планетам, засеивая космическую даль семенами земной жизни.
Правда, столь же грандиозны и видения противников «нанотехнологии по Дрекслеру». С помощью нанороботов можно установить тотальный полицейский контроль, совершать террористические акты по всему миру, вести жестокие войны, буквально в считанные часы одерживая победы над странами третьего мира...[* К обсуждению опасностей, связанных с внедрением нанотехнологии, мы вернемся в следующем номере журнала.]
Именно эти фантастические картины — поистине религиозные откровения, явленные в наш прагматичный век, — и привлекли внимание к новой научной дисциплине. Она обещала легко разрешить проблемы, одолевающие современное человечество, или. подтолкнуть цивилизацию к гибели. Те и другие видения завораживали. Прекрасное и ужасное неминуемо скрещивались, и в этом перекрестье возникала из пустоты фигура всемогущего робота — творца всех грядущих радостей и бед. Человек то возносился на недостижимую прежде высоту, превращаясь в подлинного повелителя Природы — в подобие Бога на земле, то становился жалким рабом машин, для которых его тело — только коллекция атомов и молекул, из коей можно собирать тьмы и тьмы новых роботов. Сама нанотехнология стала, как казалось многим, наукой, балансирующей на грани фантастики. К Дрекслеру же его коллеги начали относиться как к новому Азимову или Уэллсу, при этом неизменно подчеркивая: «Чтобы осознать возможности, открывающиеся перед нами в наномире, нам не обойтись без фантастических идей».
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.