Вы когда-нибудь задумывались, чем занимаются современные учёные и зачем эти люди в белых халатах создают сложные и непонятные установки в своих лабораториях?
Мы никогда не сможем увидеть атом невооружённым глазом из-за его размера, однако непрерывное изучение мельчайших частиц повлияло на развитие математического моделирования, атомной медицины и даже на освоение дальнего космоса.
Какие же технологии являются наиболее актуальными на сегодняшний день и в каком направлении движутся научные изыскания?
Несколько интересных фактов из истории
Принцип работы большинства исследовательских приборов, позволяющих человеку изучать невидимые структуры и проводить сложнейшие эксперименты с атомами, связан с использованием рентгеновских лучей, открытых учёным ещё в 1895 году.
Интересный факт, что Вильгельм Рентген, увидев нехарактерное излучение и предположив его неизученные свойства, провёл первый эксперимент не на себе, а на своей супруге Анне. В 1901 году научный деятель получил Нобелевскую премию по физике за это открытие.
Что такое X-лучи?
Поскольку в первые годы после открытия нового электромагнитного излучения учёный не мог определить его точное происхождение и природу, он называл его неизвестным, то есть «X». Это название укоренилось. И во всём мире, за исключением России и Германии, где автор новшества жил и работал, до настоящего времени используется название «X-лучи».
Загадочный синхрофазотрон — выдумка или реальность?
Несмотря на фантастическое название, такой прибор действительно существует и активно используется в самых передовых исследованиях. Говоря простыми словами, синхрофазотрон — это установка в виде огромного кольца, позволяющая разгонять электроны до крайне высоких скоростей и в результате получать электромагнитные волны для изучения наномира. Увидеть мельчайшие частицы без помощи синхротронного излучения на сегодняшний день невозможно.
Единственная на всём постсоветском пространстве установка такого рода находится в Курчатовском институте в Москве, но в ближайшее время планируется создание лабораторий с аналогичными приборами во всех субъектах России, обладающих научным потенциалом.
Где применяется синхротронное излучение?
Всего выделяются три глобальные сферы, для которых подобные технологии имеют определяющее значение.
1. Материаловедение. Это область знания, изучающая состав, свойства и изменения в структуре материалов под воздействием различных факторов. Использование синхротронного излучения помогает предугадывать и избегать возможные огрехи в изделиях и создавать качественные и прочные соединения.
2. Биомедицина. Исследование на микро- и наноуровне белков, образующих человеческий организм, позволяет разрабатывать новые высокоэффективные вакцины, понимать природу множества заболеваний и отклонений от нормы.
В качестве примера можно привести изучение костей гекконов, которых запускали в космос для исследования недостаточности кальция после пребывания в вакууме.
Кроме того, синхротронное излучение в десятки раз ускорило поиск вакцины от коронавируса во время пандемии, поскольку показало, какие из существующих лекарств способны сцепляться с его клетками (их оказалось всего 13 из 6000 образцов), а какие — нет.
3. Изучение объектов культурного наследия. Сегодня физики в значительной степени помогают историкам и археологам, ведь с помощью синхрофазотрона можно восстановить древние надписи по их мельчайшим остаткам, определить подлинность картин и других предметов искусства, узнать, чем заполнено внутреннее пространство изделий, и так далее.
Наука не стоит на месте. И в настоящее время можно смело сказать, что именно учёные по праву считаются «дизайнерами будущего», которые определяют, что нас ждёт в следующие десятилетия, какие навыки человека будут развиваться, а какие сойдут на нет и сможем ли мы создать такие технологии, которые сохранят и приумножат природные богатства.
Приглашаем вас узнать больше интересного об актуальных профессиях и новых экспериментах в увлекательной лекции «Увидеть невидимое. Как мегаустановки позволяют создавать дизайн будущего?» от руководителя комплекса синхротронно-нейтронных исследований НИЦ «Курчатовский институт» Никиты Марченкова по ссылке.
#РОЗ #РоссийскоеОбществоЗнание
