меню содержание news415 news416 news417
Итоги 2009 года в области астрономии и физики
|
Подводя итоги 2009-го и пытаясь заглянуть в будущее, давайте еще раз вспомним о тех научных событиях,
сообщения о которых попадали в рубрики «Астрономия» и «Физика» и показались нам наиболее интересны-
ми в уходящем году.
Большой адронный коллайдер: повторный запуск и первый рекорд
Первая половина 2009 года едва ли была удачной для крупнейшего ускорителя заряженных частиц: стоимость
ремонтных работ возрастала, а сроки ввода установки в эксплуатацию неоднократно переносились.
Даже анекдотичная история с куском хлеба, который спровоцировал рост температуры в двух секторах БАК
за две недели до повторного запуска, воспринималась как должное. К счастью, после ноябрьского пуска уско-
ритель, кажется, начал работать стабильно, и уже через девять дней специалисты Европейской организации
по ядерным исследованиям (ЦЕРН) праздновали успех: им удалось обогнать стремительно стареющий амери-
канский коллайдер «Теватрон» и установить рекорд энергии протонов.
В ближайшее время БАК должен приступить к выполнению экспериментальной программы; планируется, что
к концу 2010 года энергия столкновений протонов дойдет до 10 ТэВ. Если все пройдет удачно, максимальная
энергия столкновений - 14 ТэВ - будет достигнута уже в 2011 году.
lenta.ru/story/collider/
Сборка детектора ATLAS ( иллюстрация ЦЕРН ).
Обнаружение воды на Луне
Первые предположения о существовании молекул воды и гидроксила на Луне были высказаны очень давно,
однако доказать их истинность удалось только в сентябре 2009 года, когда специалисты обработали данные с
индийского спутника «Чандраян-1», зонда НАСА Deep Impact и американо-европейского аппарата «Кассини».
Менее чем через два месяца эти результаты блестяще подтвердила информация со спектрометров зонда
LCROSS, который врезался в дно кратера Кабеус неподалеку от южного полюса Луны.
Объемы обнаруженной воды впечатляют: разгонный блок аппарата LCROSS создал ударный кратер со скром-
ным 20-метровым диаметром, но ученым удалось зарегистрировать целых 100 кг ценного вещества. Вероятно,
в 2010 году нас ожидают дебаты о необходимости пилотируемых полетов на Луну и возможности строитель-
ства колоний на спутнике Земли.
Создание завершенного квантового компьютера
В августе 2009-го американским исследователям удалось реализовать давнюю мечту физиков: разработанная
ими модель квантового компьютера может выполнять последовательность из нескольких операций над куби-
тами без потери информации. Устройство имеет полное право называться квантовым компьютером, поскольку
позволяет объединить в эксперименте все основные стадии обработки данных. Точность его функционирования
составляет всего 94%, но даже столь низкое значение выглядит внушительно на фоне результатов конкурентов.
Нельзя не отметить и исследования, проводимые Google в сотрудничестве с компанией D-Wave Systems.
Многие специалисты скептически относятся к созданному в D-Wave Systems 128-кубитному устройству, не приз-
навая его квантовым компьютером, однако работы над этим проектом продолжаются, и всего три недели назад
представители Google сообщили о том, что им удалось реализовать квантовый алгоритм поиска по изображе-
ниям.
Возможная регистрация частиц темной материи
Поиски темной материи ведут сразу несколько научных групп, но пока ни одной из них не удалось представить
неопровержимые доказательства ее существования. Тем не менее в самом конце года участники эксперимента
Cryogenic Dark Matter Search сообщили о регистрации двух событий, которые можно трактовать как результаты
взаимодействия частиц темной материи с веществом полупроводниковых детекторов. Конечно, этот результат
не следует приравнивать к научному открытию, но он гарантирует, что эксперимент будет продолжен и расши-
рен: можно с уверенностью говорить о том, что в 2010 году ученые установят дополнительный набор детекто-
ров, и поток данных, а с ним и вероятность регистрации новых событий увеличатся.
Кроме того, в следующем году поступят в обработку новые данные с гамма-телескопа «Ферми», которые, вполне
возможно, будут содержать следы аннигиляции частиц темной материи.
Разделение материи на «обычную» ( красную) и темную ( показана синим)
при столкновении скоплений галактик
( иллюстрация НАСА, ESA, CXC, M. Bradac и S. Allen ).
Обнаружение магнитных монополей
Физики пытались придумать действенный способ регистрации магнитных монополей - частиц, обладающих
«магнитным зарядом», — со времен Дирака, который предсказал их существование в 1931 году. Высказанная
в 2007-м году идея о том, что монополи должны наблюдаться в спиновом льду, оказалась плодотворной: в
сентябре сразу две научные группы сообщили об обнаружении экзотических частиц в титанатах гольмия и
диспрозия.
Монополи в спиновом льду имеют не так много общего с частицами, которые рассматривал Дирак, но их изу-
чение все же должно помочь при разработке магнитной памяти и устройств спинтроники.
Дебют графана
Необычайно популярный и востребованный нынче графен появился, напомним, всего пять лет назад. За это
время исследователи, однако, успели опубликовать сотни работ, посвященных материалу и его свойствам; ка-
залось, продемонстрировать что-то кардинально новое в этой области будет очень сложно.
И все же в начале 2009-го международная группа ученых сумела всех удивить, создав новый материал - графан
- путем гидрирования графена. При низких температурах графан ведет себя как изолятор, что позволяет исполь-
зовать его для построения электронных устройств; кроме того, его можно задействовать в качестве материала
для хранения водородного топлива.
Стоит отметить, что в списке авторов статьи в журнале Science, посвященной графану, числятся три российс-
ких физика: Андрей Гейм, Константин Новосёлов и Сергей Морозов.
Кристаллическая структура графена (слева) и графана. Синим показаны атомы углерода,
красным - водорода. ( Иллюстрация из журнала Science. )
Регистрация чрезвычайно удаленных галактик и скоплений
Замыкают наш короткий список открытия истинно астрономических масштабов. В конце года с интервалом в
два месяца поступили сообщения об обнаружении самых удаленных из всех известных галактических скопле-
ний и галактик. Некоторые из этих объектов, как утверждается, имели место быть уже через 500 млн лет после
Большого взрыва.
Эти результаты, безусловно, будут многократно проверяться другими научными группами, поскольку однознач-
ных критериев поиска галактик со столь высоким красным смещением просто нет. Но все эти споры мы начнем
разбирать уже в следующем году...
ссылки:
science.compulenta.ru/ 492917
science.compulenta.ru/
по теме:
lenta.ru/ news/2009/12/21/ten
lenta.ru/articles/2009/12/19/topten
Основные события физики и астрономии за год
20 событий и 10 новостей 2010 года
inauka.ru/fact/article97884.html
censor.net.ua/go/offer/ID/142621.
sci-lib.com/article456.html
Определились финалисты НАСА-конкурса проектов исследования
Солнечной системы
|
Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) опреде-
лило трех финалистов объявленного в 2009 году конкурса проектов исследования Солнечной системы.
Авторы приглянувшихся экспертам работ предлагают изучить атмосферу Венеры, доставить на Землю образцы
вещества астероида и создать космический аппарат, который опустится на Луну неподалеку от ее южного
полюса.
Специалистам пришлось выбирать из восьми заявок, которые были представлены 31 июля 2009 года.
Участникам трех проектов-финалистов НАСА выделит по 3,3 млн долларов, с тем чтобы в 2010 году они соста-
вили подробные технические, экономические и производственные планы. В условиях конкурса сказано, что ап-
параты должны быть готовы к запуску не позднее 30 декабря 2018 года, а их стоимость ( без учета ракеты-носи-
теля ) не должна превышать 650 млн. долларов.
Цели трех проектов-финалистов: Луна, Венера и астероид ( иллюстрация НАСА ).
Самое удачное предложение, которое и будет реализовано в рамках программы New Frontiers, ученые НАСА вы-
берут в середине 2011 года.
Первый из вышедших в финал проектов — Surface and Atmosphere Geochemical Explorer (SAGE) - курирует Ларри
Эспозито (Larry Esposito) из Колорадского университета в Боулдере. Этот аппарат, возможно, полетит к Венере и
доставит на планету зонд, который, опускаясь, проведет измерения состава атмосферы и соберет метеорологичес-
кие данные. Зонд также должен взять образцы вещества с поверхности.
Майкл Дрейк (Michael Drake) из Аризонского университета в Тусоне руководит разработкой второго проекта, по-
лучившего сложное название Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer (Osiris-Rex).
Авторы планируют отправить эту станцию к астероиду, добыть более 50 граммов первозданного вещества и дос-
тавить образцы на Землю.
Работы по третьему проекту, названному Lunar South Pole-Aitken Basin Sample Return Mission, возглавляет Брэдли
Джолифф (Bradley Jolliff) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Предполагается, что аппарат опустится на
поверхность Луны в бассейне Южный полюс — Эйткен, соберет чуть менее килограмма вещества и вернет про-
бы на Землю.
В программу НАСА New Frontiers, напомним, уже включены два проекта. Аппарат New Horizons был запущен
еще три года назад, а в 2015 году он должен достичь своей цели - Плутона и его спутника Харона. Вчера New
Horizons преодолел половину пути и теперь находится ближе к Плутону, чем к Земле. Другая космическая стан-
ция, Juno, в августе 2011 года отправится к Юпитеру.
ccылки:
nasa.gov/topics/solarsystem/features/new_frontiers_2009.
science.compulenta.ru/492752/
