Продолжающееся Десятилетие науки и технологий в России плавно захватило мероприятие в московском "Зарядье", посвящённое дню российской науки. Организованный на этом мероприятии лекторий смог собрать лучших специалистов, пожелавших осветить выдающиеся научные и технические разработки. Именно здесь я отметил для себя пятёрку лучших, перспективных научных направлений. Эти направления уже не являются чистой наукой, как математика или физика, а образованы их объединением. Именно здесь были раскрыты интереснейшие вопросы астрофизики и электрохимического синтеза, математической ИИ-геологии и освоения космического пространства.
Наши ежедневные потребности и приоритет всей нашей необъятной Родины определили весьма неординарные научные исследования. В рамках мероприятия геолог-математик, разработавший генеративные алгоритмы искусственного интеллекта и обучивший нейросеть помогать ему вести геологоразведку, дал в руки нашим аграриям фосфатные удобрения. Специалист химик, углубившись в электромеханику, стал использовать электрохимический синтез для дешёвого производства всего подряд, а исследователь из Сколтеха предложил сразу две технологии добычи водорода из недр Земли.
Все эти специалисты буквально синтезируют новые технологии, умело объединяя научные направления. Давайте посмотрим на пятёрку лучших из них.
1. Астрофизика.
Сегодняшним астрофизикам мало нейтронных звезд и пульсаров, они стали изучать сверхсветовые источники. Всем известно высказывание Альберта Эйнштейна о том, что не существует скорости больше, чем скорость света. Тем не менее сверхсветовые источники существуют.
Если объяснять простым языком, что такое сверхсветовые источники, то лучшим примером станет бегущий солнечный зайчик. Представьте себе, что мы на экваторе разместим пояс из электрических ламп, а затем начнём их включать поочередно: друг за другом. С одной стороны источники света будут оставаться на месте, но с другой если быстро их включать покажется что световая волна перемещается быстрее скорости света, хотя как таковой волны нет. Просто возникает визуальный эффект движения света наподобие скачущего солнечного зайчика.
2. Математическая геология.
Никто так увлечённо не вёл меня по сопкам Кольского полуострова, как это сделал в своём докладе кандидат геолого-минералогических наук, директор Инженерной школы Апатитского филиала Мурманского Арктического университета, ведущий научный сотрудник Геологического института Кольского научного центра РАН, Кулешов Андрей. Андрей оказался не только профессиональным геологом-разведчиком, но и математиком, и разработчиком ИИ. Именно он смог соединить две науки: математику и геологию, а для успешной реакции добавил в это соединение свои способности выдающегося программиста.
Каждая разработка какого-либо месторождения происходит только после её экономической обоснованности. Сбор образцов в местах предполагаемой разработки теперь подвергается тщательному анализу. Сначала на атомном уровне, затем химический анализ, после кристаллографических анализ и, наконец, анализ руд или физический анализ. Чтобы ускорить проведение всех этих анализов прямо на конвейере, по которому "ползут" образцы, работает машинное зрение. В итоге, процесс обработки всех собранных данных существенно ускоряется и с помощью них строится цифровой двойник месторождения. А далее принимается решение о его реальной разработке.
Что меня больше всего удивило - это факт, который привёл Андрей в своём докладе. Оказывается, в каждой булке хлеба, который продаётся в нашей стране, есть хотя бы один атом фосфатов (удобрений) с Кольского полуострова.
3. Органическая химия.
Никогда бы не подумал, что органическая химия может быть настолько интересной и увлекательной.
Вера Андреевна Виль, доктор химических наук, заведующая лабораторией химии промышленно полезных продуктов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, лауреат премии Вызов, почти целый час удерживала внимание аудитории, в которой были не только взрослые, но и дети начальных классов школьного возраста.
Как-то Эйнштейн сказал, если Вы не можете объяснить предмет шестилетнему ребенку, то Вы сами в нём плохо разбираетесь. После лекции Веры Андреевны принципы электрохимического синтеза поняли даже первоклассники.
Лично мне было отрадно слышать то, что технологии, которые сейчас разрабатывают китайские специалисты для создания синтез-газа и его производной - олефинов - материала из которого производят любой пластик, в нашей стране давно известен и используется. Разница нашего производства по сравнению с китайским заключается в более высокой скорости и дешевизне (обзор).
4. Астрономия и космонавтика.
В последнее время все новости переполнены упоминанием фамилии Эпштейн. Так вот, осмелюсь доложить, у нас есть свой российский Дмитрий Эпштейн, в чьих руках всеми красками всех звездных систем играет отечественная астрономия и космонавтика.
Кандидат физико-математических наук, ведущий программист Института теоретической и прикладной механики СО РАН, доцент НГПУ, старший преподаватель СУНЦ НГУ, Дмитрий Эпштейн смог убедить меня в том, что по числу спутников Россия пока на втором месте. Обгоняет нас только США.
В рамках его выступления поговорили и о китайских планах на 200.000 спутников, и о планах Илона Маска о 42.000 спутниках (обзор). Но всё это разом перекрыл наш космический телескоп, работающий куда лучше, чем Хаббл или Уэбб. Наш телескоп Спектр-РГ, запущенный ещё в июле 2019 года и успешно занявший место в точке Лагранжа - именно там, где не требуется расход энергии и где он надёжно прикрыт Землёй от солнечной радиации, успешно обозревает космос.
Сколько идеи, сколько математически точной инженерной мысли заложено в этот аппарат и какую пользу он приносит нашей стране и всему человечеству!
5. Сколтех - кузница российской науки.
До текущего события я уже имел честь познакомиться со специалистами-разработчиками из Сколтеха. Взять хотя бы шагающе-летающий дрон, который исследователи показали ещё летом на VK Fest (обзор). В этот раз ведущий научный сотрудник Сколтеха Елена Мухина рассказал о технологии извлечения из недр нашей планеты "зелёного" топлива - водорода.
Принцип извлечения основывается на паровой конверсии, позволяющей отделить от нефти - известного углеводорода - сам водород, а углекислый газ оставить внутри пласта. Для этого используется кислород и вода. И то, и другое закачивается прямо в пласт. Кислород поджигается и инициирует паровую конверсию, высвобождая водород. Затем водород собирается прямо из скважины, а CO₂ либо тоже собирается и закачивается обратно, либо сразу фильтруется специальной селективной мембраной, пропускающей лёгкие молекулы H₂ и задерживающей более тяжёлые молекулы CO₂.
В итоге пласт не опорожняется, как при выкачивании нефти, а производители получают "зелёное" топливо.
Итог.
Отрадно видеть как развивается наша наука и как молодые умы совершают новые открытия.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.
Статья подготовлена в рамках проекта Дзен "День российской науки".