Сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и Новосибирского государственного университета открыли механизмы влияния гормонов стресса на формирование головного мозга у младенцев и установили, что схватки матери необходимы для здоровья малыша. Результаты исследования опубликованы в журнале «Hormones and Behavior».

«Мы изучаем глюкокортикоиды. Эти гормоны стресса являются химическими веществами, выделяющимися  в ответ на какие-то критические ситуации, происходящие с организмом — травму, кровопотерю, в нашем случае мы исследовали изменения, которые могут происходить после повышения уровня глюкокортикоидов в перинатальном периоде», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории функциональной нейрогеномики ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Пётр Николаевич Меньшанов.

По словам учёного, ребёнок начинает испытывать сильный стресс даже не во время родов, а немного загодя. До конца беременности он находится в тесной связи с матерью, и, соответственно, получает весь тот набор гормонов стресса, который есть у неё в крови. А когда женщина готовится к родам, она обычно сильно волнуется, поэтому у неё уровень глюкокортикоидов естественным образом повышается.

Про воздействие гормонов стресса на развивающиеся организмы известно много, но единой модели действия глюкокортикоидов на новорожденных до сих пор нет. К концу 1960-х годов один из новозеландских акушеров Грэхэм Лиггинс случайно обнаружил, что повышенный уровень глюкокортикоидов приводит к ускорению созревания лёгких у детей. Это было перспективно для лечения недоношенных младенцев, лёгкие которых ещё не успели окончательно сформироваться к моменту родов. Поскольку на тот момент не существовало сложных экспериментов по проверке побочных эффектов лекарств,  действие глюкокортикоидов проверили сначала на овцах, а потом и на самих детях. На основе этих исследований были разработаны препараты, которые быстро внедрили в медицинскую практику по всему миру.

Затем, когда начали подробнее исследовать действие гормонов стресса с использованием новых биохимических и молекулярных методов на животных и у людей, стала появляться информация о различных побочных эффектах перинатального применения глюкокортикоидов.

Одним из самых ярких из них оказалось разрушающее действие этих гормонов на становление головного мозга.

«Мозг формируется подобно куску мрамора, из которого различными ранними воздействиями «высекаются» итоговые структуры мозга и «статуя интеллекта». Гормоны стресса в больших дозах действуют так, как будто вы берёте грубый молоток и начинаете бездумно долбить им по этому материалу, в результате чего происходит деформация морфологического развития», — объясняет исследователь.

Имеющиеся данные ставили учёных в тупик:  с одной стороны, гормоны стресса адаптируют организм ребёнка за несколько часов до родов, чтобы он был готов к новой жизни, а с другой — они же негативно влияют на один из важнейших органов. Чуть позже группа канадских исследователей во главе с Урсулой Туор выяснила, что, оказывается, глюкокортикоиды далеко не всегда действуют на мозг разрушающе. В некоторых случаях, когда во время родов происходят другие непростые для организма ребёнка процессы, такие как тяжелая гипоксия-ишемия, они наоборот мозг защищают.  Вышеописанные исследования никак не состыковались между собой, и на протяжении 50 лет наука не могла разрешить это противоречие.

«Мы обратили внимание на интересный момент: после повышения уровня гормонов стресса у матери перед родами (он, соответственно, достаётся и ещё нерождённому ребёнку) у неё происходят схватки, во время которых плод испытывает лёгкий естественный недостаток кислорода", — рассказывает Пётр Меньшанов.

— Оказалось, что и глюкокортикоиды,  и эта самая физиологическая гипоксия запускают молекулярные механизмы, которые взаимодействуя, позволяют защитить головной мозг ребёнка от разрушающего действия гормонов стресса. То есть схватки у матери полезны и необходимы для плода, если роды не затянулись.

Исследователи промоделировали процессы, происходящие при родах, на лабораторных крысах. Таким образом было изучено взаимодействие этих двух физиологических факторов и их возможные поведенческие и молекулярные последствия.

«Это пока только один из первых этапов работы, какие ещё побочные эффекты могут открыться в отдалённых перспективах, не известно. Чтобы выяснить всю последовательность происходящих молекулярных событий, необходимы дополнительные исследования, поэтому пока о клиническом внедрении говорить не стоит. Но уже можно сказать, что наши результаты позволяют оптимизировать терапевтические режимы применения аналогов глюкокортикоидов (дексаметазона, бетаметазона и других), чтобы избежать побочных последствий для развития мозга и психики ребёнка», — отмечает учёный.

Уверен, что у многих из нас рыбное хозяйство никак не ассоциируется с тепловыми электростанциями. По крайней мере, в моем воображении до определенного времени такой ассоциации не возникало. И тем удивительнее было услышать о том, что компания «СИБЭКО» начинает реализацию проекта по выращиванию зеркального карпа. Это сообщение прозвучало на пленарном заседании XII Новосибирского Инновационно-инвестиционного форма «Инновационная энергетика». Для людей непосвященных это сообщение оказалось настоящим открытием.

Начальник управления по технической политике Технической дирекции АО «СИБЭКО» Дмитрий Бражник поясняет:

«К настоящему времени накоплен опыт эксплуатации свыше 20 рыбоводных комплексов, использующих тепловую энергию ТЭС. Данные показывают, что биологическая среда, создаваемая низкопотенциальным теплом теплоэлектростанций, благоприятна для рыбоводства».

В своем докладе он отметил, что первый опыт садкового выращивания карпа на искусственных кормах – на базе отработанных теплых вод ГРЭС – был проведен еще в 1963 году в Электрогорске Московской области.

Таким образом, памятуя еще советский опыт, можно сказать, что данное направление промышленного рыбоводства в технологическом плане не является чем-то абсолютно новым. Но сама по себе идея оказалась здравой, и было бы большим упущением не воплотить ее в жизнь в наши дни, в условиях свободного рынка.

В нашей стране в течение десятилетий строились огромные тепловые электростанции, часть которых размещалась вблизи водоемов, откуда бралась вода для охлаждения конденсаторов турбин, после чего сбрасывалась в тот же водоем. Здесь вполне можно выращивать товарную рыбу в специальных садках, размещая их вблизи сброса теплой воды. Как известно, рыба – тот же карп – хорошо растет только в теплой воде (при температуре выше 20 градусов Цельсия), поэтому в наших, сибирских условиях, прирост приходится на летний период. В охладительных водоемах теплоэлектростанций, куда сбрасывается теплая вода, этот период можно заметно увеличить – почти до полугода и даже больше. И при интенсивном кормлении рыбы мы получим довольно высокий прирост массы, не достижимый в обычных водоемах.

Как показывает российский опыт, при выращивании карпа выход товарной массы составляет где-то 150 кг на квадратный метр в условиях пятимесячного теплого периода. При восьмимесячном теплом периоде выход увеличивается до 225 кг. Причем, в более холодный (зимний) период садки могут использоваться для выращивания форели. Форель, как известно, водится в холодных горных реках, поэтому, в отличие от карпа, не требует высокой температуры воды. Опыт показывает, что за пятимесячный период форель дает выход до 20-25 килограмм с одного квадратного метра. Согласно расчетам, такие рыбоводческие хозяйства становятся достаточно рентабельными, если выход товарной рыбы составляет не менее 50 тонн в год.

Искусственное выращивание рыбы в садках под открытым небом считается наиболее предпочтительным вариантом ввиду относительно небольших капитальных затрат. Похоже, компания «СИБЭКО» учла  уже имеющийся в стране опыт по части создания рыбоводческих хозяйств на свободных территориях теплоэлектростанций. По словам Дмитрия Бражника, летом 2016 года стартовал проект по выращиванию зеркального карпа в водохранилище Барабинской ТЭЦ. Туда уже выпущено 7,5 млн штук личинок. Инициаторы проекта планируют получить опыт подобного вида хозяйствования в условиях станции и рассчитывают на достижение высоких темпов роста рыбы. Главными целями, отметил Дмитрий Бражник, являются: обеспечение потребностей населения в свежей рыбе, восполнение природных ресурсов и использование низкопотенциального тепла ТЭЦ и имеющихся свободных площадей. Причем, судя по представленной схеме рыбоводческого комплекса водохранилища БТЭЦ, планируется установка садков и для выращивания форели.

Надо сказать, что рыбоводческое хозяйство при теплоэлектростанции не зависит напрямую от ее географического расположения. При отсутствии в непосредственной близости охлаждающего водохранилища можно создавать рыбоводческий комплекс закрытого типа. Попросту говоря, устраивать бассейны для рыбы на свободных площадях внутри станции.

Этот вариант также рассматривается руководством компании «СИБЭКО». Так, по словам Дмитрия Бражника, уже детально проработано предложение по созданию такого рыбоводческого комплекса на территории ТЭЦ-2. На этих площадях планируется разводить осетровых рыб.

Данный рыбоводческий комплекс состоит из серии бассейнов с системой очистки воды, постоянной циркуляции, насыщения кислородом и системой обеззараживания. Рыба будет находиться в бассейнах с высокой плотностью посадки. Преимуществами данного комплекса является высокий прирост массы рыбы, независимость от погодных условий, а также экономичное использование площадей и ресурсов. Как отметил Дмитрий Бражник, выбор размещения обусловлен имеющимся опытом эксплуатации, наличием свободных помещений и доступностью теплоснабжения. Предполагается, что этот комплекс будет производить до 25 тонн осетровых в год. Себестоимость готовой продукции составит чуть более 400 рублей на один килограмм, а сроки окупаемости не превысят пяти лет.

Разумеется, этот рыбоводческий почин энергетической компании не может не вызвать одобрения. Напомним, что в настоящее время на российском рынке доля отечественной рыбы составляет не более половины. Многие виды рыб импортируются в страну. Но в последнее время наметился заметный подъем российской аквакультуры. И, как ни странно, немалую роль в этом в этом деле играют наши энергетические компании. Как уже было сказано, сейчас два десятка рыбоводческих комплексов напрямую используют тепловую энергию теплоэлектростанций. И тот факт, что в этот процесс теперь включилась новосибирская компания, говорит о том, что наш регион старается всё-таки идти в ногу со временем.

Олег Носков

21-25 ноября 2016 года в Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ) прошла XXV Всероссийская конференция по ускорителям заряженных частиц. Важным итогом обсуждений стало формирование команды ведущих российских институтов, участвующих в создании новой установки. Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) изготовит для коллайдера NICA систему электронного охлаждения (кулер) и каналы транспортировки пучков. Стоимость этих работ превышает треть миллиарда рублей. В дальнейшем участие института в проекте будет расширено.

Коллайдер NICA – первый крупномасштабный ускорительный проект, реализуемый на базе Объединенного института ядерных исследований в Дубне в рамках российской программы создания научных установок класса mega-science. На сверхпроводящем коллайдере NICA будут созданы уникальные условия для изучения самых актуальных фундаментальных проблем человечества: загадки эволюции Вселенной после Большого взрыва, поведения ядерной материи в экстремальных состояниях, природа нейтронных звезд и физики спина.

Академик РАН, вице-директор ОИЯИ, руководитель проекта NICA, профессор кафедры теории систем управления электрофизической аппаратурой СПбГУ Григорий Владимирович Трубников отметил, что проект такого масштаба возможно реализовать, только объединив усилия научных школ и уникальных технологических производств, ведущих исследовательских центров нашей страны «Это по-настоящему международный мега-сайенс проект, – прокомментировал учёный, – который в данный момент сооружают 26 стран мира на базе ОИЯИ в Дубне. Среди российских организаций это Институт ядерных исследований РАН, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Институт теоретической и экспериментальной физики, Институт физики высоких энергий, Петербургский институт ядерной физики), институты Росатома, Научно-исследовательский институт ядерной физики  МГУ и, в первую очередь, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН».

Метод электронного охлаждения пучков тяжелых заряженных частиц был впервые предложен и реализован в новосибирском ИЯФ более полувека назад и стал сенсацией в области ускорительной физики, так как кардинально расширил возможности эксперимента. С тех пор институт является мировым лидером в этой области. «Мы уже сделали систему охлаждения для бустера NICA, – комментирует доктор физико-математических наук, заместитель директора ИЯФ СО РАН Евгений Борисович Левичев, – теперь мы будем разрабатывать аналогичную систему для самого коллайдера. Для нас это определенный вызов, потому что энергия, на которую должен быть рассчитан кулер, крайне высока – 2,5 миллиона электрон-вольт».

Для того чтобы доставить пучки ионов из накопительного кольца (бустера) в Нуклотрон, новосибирцы изготовят канал транспортировки пучков ионов. Его длина составит более 30 метров.

«Совсем недавно, – поясняет директор ИЯФ СО РАН, академик РАН Павел Владимирович Логачёв, – мы завершили создание и приступили к активной эксплуатации систем каналов транспортировки пучков между инжекционным комплексом ВЭПП-5 и коллайдерами нашего института. Протяженность каналов – сотни метров, и это колоссальный опыт, который пригодится нам в проекте ОИЯИ. Конфигурация транспортной системы NICA будет напоминать штопор. Сложность в том, чтобы провести по этому «штопору» пучок, с одного этажа на другой, и не нарушить его параметры».

Кроме того, ИЯФ СО РАН будет разрабатывать для проекта NICA ускоряющую систему, каналы транспортировки частиц в коллайдер, а также выполнять теоретические расчеты. Соответствующие договоры будут подписаны в следующем году.

Справка

НИКА – ускорительный комплекс класса mega-science, который создается на базе Объединённого института ядерных исследований (Дубна, Россия). Основная цель экспериментов на новом коллайдере – изучение свойств плотной барионной материи, кварк-глюонной плазмы – состояния вещества, в котором пребывала наша Вселенная первые мгновения после Большого Взрыва. Кроме этого на пучках комплекса NICA планируются исследования в области материаловедения, нано- и пикотехнологий, медицины, биологии, электроники, программ Роскосмоса, ядерной энергетики и безопасности, криогенной и сверхпроводящей техники. В создании комплекса участвуют ученые из 70 институтов 26 стран мира.

ИЯФ СО РАН – крупнейший академический институт страны, один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В институте ведутся крупномасштабные эксперименты по физике элементарных частиц на электрон-позитронных коллайдерах и уникальном комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является единственным в России.​

Алла Сковородина

23-24 ноября в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» прошла IV Сибирская межрегиональная конференция «Современные подходы к организации юннатской деятельности» (4SRC2016).

Открывая конференцию, заместитель директора ФИЦ Алексей Кочетов отметил, что число участников с каждым годом растет и это серьезный аргумент в поддержку перспективности юннатского движения как формы экологического воспитания школьников. А также – в деле подготовки будущих исследователей и сотрудников научных институтов.

Эту тему развил в своем выступлении руководитель департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Новосибирской области Юрий Марченко. Он отметил, что сегодня человечество достигло огромных возможностей в использовании окружающей нас природы и, в силу этого, постоянно рискует выйти за допустимые пределы такого воздействия. И негативные последствия взаимодействия человека и природы могут оказаться необратимыми. Такая ситуация требует от людей очень осторожного и взвешенного поведения в отношении окружающей среды.

– Но этого нельзя достичь, просто читая какие-то методические рекомендации, – подчеркнул он. – Мы должны с начальных стадий нашего формирования как личности, как специалиста, впитывать основы такого грамотного и внимательного отношения к природе. Поэтому можно сказать, что юннатское движение, которому скоро исполнится сто лет, стало одним из первых рубежей охраны окружающей среды. А подобные мероприятия, проводимые на базе таких научных школ, как «ИЦиГ СО РАН», приобщение к их багажу знаний, позволяют выводить экологическое воспитание на качественно новые уровни. Поэтому участие в этой конференции очень полезно для всех ее участников, как юных, так и зрелых.

Программа первого дня конференции включала в себя серию докладов руководителей различных юннатских организаций от Екатеринбурга до Кемерово. А юных участников ждали несколько лекций и практических занятий, подготовленных сотрудниками Федерального исследовательского центра. Особенно яркие впечатления оставила лекция д.б.н. Павла Бородина «Интересный доклад. Как завоевать аудиторию?». Тема оказалась актуальной не только для школьников, но и для их преподавателей. Кроме того, юннатов ожидали экскурсии в Центры коллективного пользования «ИЦиГ СО РАН» и Технопарк новосибирского Академгородка.

– Очень порадовал тот факт, что многие ребята не просто любят природу, но и интересуются наукой, понимают термины, которые мы использовали во время экскурсий, – подчеркнул научный сотрудник лаборатории биоинформатики растений Алексей Дорошков. – Мне вообще не очень понятен термин «юный натуралист». Натуралист – это тот, кто интересуется природой. И в этом плане художник, который рисует лес – тоже натуралист. Это, конечно, хорошо, но у меня, как у ученого, несколько иные интересы. И было приятно видеть среди ребят много тех, кому близок именно научный подход. Высокий уровень знаний, например, показали воспитанники Станции юных натуралистов из Краснообска, да и не только они.

Свои познания в биологии школьники смогли продемонстрировать во второй день работы конференции, который был посвящен заслушиванию их докладов и результатов исследовательских проектов. О серьезном уровне работ юннатов говорят их названия, вот лишь некоторые: «Фауна рептилий и амфибий среднего течения реки Бердь в окрестностях села Никоново» (Никита Кудрявцев, Лаборатория экологического воспитания ФИЦ «ИЦиГ СО РАН»), «Видовой состав и динамика активности стрекоз Южного побережья озера Байкал» (Павел Суднев, р.п. Кольцово), «Влияние условий содержания и кормления на яйценоскость кур (Елена Логинова, г. Омск), «Дыхательная активность как критерий оценки состояния городской почвы» (Алина Шабурова, пос. Краснообск).

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Тартарией в Средние века «просвещённые» западные люди называли огромную территорию от Каспия до Тихого океана и Китая. И жили там, по их мнению, дикие племена – варвары и людоеды, далёкие от цивилизации. Собственно говоря, с тех пор в восприятии западноевропейцев сибиряки изменились несильно. Но в самом центре дикой русской Тартарии в 20 километрах от 1,5-миллионного Новосибирска уже более полувека работает знаменитый во всём мире научный центр, в котором наши учёные трудятся, изобретают и выдают на-гора сотни, если не тысячи уникальных научных открытий. Многие из которых, увы, не востребованы на Родине…

Самая научная улица в мире

35 институтов Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) сосредоточены на территории в несколько квадратных километров. От одного института до другого – максимум 15-20 минут пешком. Правда, по почти нечищенным и грязным в осеннюю распутицу улицам. Отличие от того же Сарова (бывшего Арзамаса-16) серьёзное. В ядерном Сарове – закрытом на амбарный режимный замок охраной ФСБ – жители даже личные машины не закрывают на ночь. Новосибирский академгородок, всего лишь открытый всем приезжим и желающим в нём жить Советский район (название времён великой сверхдержавы, слава богу, хотя бы сохранили) сибирского города-полуторамиллионника.

В академгородке машины всё-таки закрывают и детские коляски на улице не оставляют. Преступность в основном бытовая, за счёт приезжих из соседних депрессивных районов. Правда, среди молодых студенток Новосибирского университета, который тоже расположен на территории академгородка, ходят страшные легенды об эксгибиционистах, поджидающих их на тропинках университетского даже не парка, а леса.

Очень скромные коттеджи академиков Сибирского отделения РАН прикрывают символические деревянные штакетники. Никаких усиленных полицейских патрулей, хотя каждый житель академгородка знает, где живёт местное научное начальство. Как ёмко сказал замечательный учёный, ректор университета, член-корреспондент РАН Михаил Федорук, «здесь каждый студент может покрутить академика за пуговицу пиджака».

Чудом сохранилась до наших времён уникальная научная среда, в которой физик и ботаник живут на одной лестничной площадке, встречаются по вечерам, спорят и рождают новые идеи. Институты напрямую взаимодействуют по различным направлениям, минуя чиновников и московское начальство, просто забежав к соседям.

Например, в Институте катализа им. Г.К. Борескова совместно с рядом других институтов уже создана работающая модель специального генератора высокочистого водорода для автономного зарядного устройства на основе топливных элементов. Проще говоря, положил специальную таблетку в воду – получил электричество. Говорят, полярники, военные и космонавты уже заинтересовались этой разработкой.

И таких междисциплинарных разработок – сотни и тысячи. Причём как в мирной, так и в оборонной тематике. Какие институты привлекать в качестве соавторов, пока решают сами учёные, которые лучше других знают цену научным заслугам своих коллег.

1+1,5 миллиарда

В академгородке помнят, как несколько лет назад к ним прилетала делегация больших московских чиновников. Им рассказали, что многие институты даже при скудном бюджетном финансировании умудряются, сами же внедряя свои фундаментальные исследования в жизнь, заработать больше, чем даёт «щедрое» российское государство. И вновь пускают эти деньги «в оборот» большой науки. Похвастались на свою голову.

Главный чиновник своим тихим бесцветным голосом сказал, что это полное безобразие. Мол, вам дали миллиард, вот и делайте свою науку в пределах этой суммы. А если зарабатываете на стороне, то из бюджета денег не ждите, а работайте по законам, принятым для российского бизнеса. С трудом убедили филолога, что без госмиллиарда институт просто быстро умрёт, а без дополнительного заработка будет умирать чуть медленнее.

То, что фундаментальная наука не может приносить доход и висит камнем на шее простых налогоплательщиков, – миф, который внушили обществу разрушители лихих 90-х. Всемирно известный Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН (известен своим участием в работе над большим адронным коллайдером) получил от государства в 2015 году около одного миллиарда рублей, а заработал в полтора раза больше! В том числе и за счёт договоров с иностранными научными центрами. За бугром возможности наших учёных оценивают выше, чем в Москве.

На Институт полупроводников им. Ржанова и уже упомянутый Институт катализа правительство России расщедрилось на сумму около 400 млн рублей. А пользы каждый из них принёс на почти полмиллиарда «деревянных».

И так далее. Все эти деньги не ушли в офшоры, не крутятся на биржах, не подкармливают бюджет США в виде покупки «ихних» ценных бумаг, как поступает правительство, а полностью вкладываются в поддержку обнищавшей отечественной фундаментальной науки. Все многочисленные фискальные проверки это подтверждают.

В среднем один институт СО РАН со штатом в 500 сотрудников получает из бюджета 150 млн рублей в год. Правление «миллеровского достояния» «Газпром» со штатом в 17 единиц получило благодарность за первые 9 месяцев этого кризисного года в размере 2 млрд 129 млн рублей.

Импортное дешевле?

По данным международных экспертов, каждый вложенный в фундаментальные научные исследования доллар приносит до 15 долларов прибыли! Например, микро- и оптоэлектроника, целиком основанная на исследованиях академика Жореса Алфёрова, производство, которое у нас сознательно уничтожено реформаторами в 90-е, составляет десятую часть мирового ВВП и является основой экономического могущества целых стран.

Есть такой прибор – секвенатор. Он предназначен, грубо говоря, для изучения и расшифровки ДНК. Например, сейчас в Институте цитологии и генетики СО РАН работают над проектом по ранней диагностики предрасположенности человека к онко- и сердечным заболеваниям.

– Есть люди, у которых за жизнь их нескольких предыдущих поколений было несколько случаев заболеваний разными видами рака, сильнейшая генетическая предрасположенность. И в ближайшее время мы начинаем работу по группе кардиогенов. То есть изучению предрасположенности конкретного человека к развитию кардиологических заболеваний, – говорит Геннадий Васильев из сектора геномных исследований института.

Основная работа сектора идёт на импортных секвенаторах, которые стоят сотни тысяч долларов. Здесь установлены приборы средней производительности. Если нужны супераппараты (с ценником от миллиона долларов), пробы посылают в Москву или Китай. Изобретать последние смысла нет – очень узок рынок.

А вот секвенаторы низкой или средней производительности очень пригодились в больницах хотя бы районного уровня. И такие разработки в Сибирском отделении РАН есть. По предварительной оценке, они стоили бы при массовом производстве и гигантском рынке сбыта от нескольких десятков тысяч долларов. Копейки в масштабах страны. Разработки есть – заинтересованности нет.

– Несколько лет назад лично докладывал премьеру Медведеву о проекте «Народный томограф». Импортные томографы безумно дорогие – миллионы долларов. Наш Томографический центр разработал несложный аналог. Конечно, без выдающихся показателей, но который можно было бы поставить в любое медучреждение. До безумия с курсом рубля его себестоимость не превышала 5 миллионов рублей. Медведев удивился, попросил документы. И всё. Тишина. Импортные оказалось покупать «выгоднее», – рассказал «АН» председатель Сибирского отделения РАН академик Александр Асеев.

До российской науки власти добрались в 2013 году. В конце июня, за несколько дней до ухода Госдумы на каникулы, состоялось срочное правительственное совещание. Премьер Медведев объявил, что поддерживает законопроект Минобрнауки (министра Ливанова) о реорганизации Российской академии наук.

Совещание было настолько срочным, что многие министры будущий закон увидели только накануне поздно вечером (стенограмма есть в редакции). В законопроекте предлагалось отобрать у РАН все научные учреждения, фактически её уничтожить. Думали, что во время летних отпусков всё пройдёт шито-крыто.

Но масштаб скандала вышел таким, что пришлось на время отступить. Закон несколько смягчили и в авральном порядке протащили через все инстанции. «АН» много писали об этом. Отныне РАН должна была обеспечить научно-методическое управление институтами, а созданное Федеральное агентство научных организаций (ФАНО) рулить всем остальным: имуществом и деньгами. Для согласования была изобретена система «двух ключей». У кого в таком случае в руках реальная власть? Ответ понятен – не у учёных.

Начались вялотекущие боевые действия между РАН и ФАНО, иногда сопровождаемые громкими скандалами типа увольнения за несколько дней отсутствия на рабочем месте (был на больничном) директора Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского выдающегося российского геохимика, академика Эрика Галимова. Был протащен закон о предельном возрасте для директоров институтов. Что позволило ФАНО уволить учёных с мировым именем и посадить на освободившиеся места людей, зачастую имеющих в багаже только кандидатскую диссертацию. Понятно, благодарных. С оставшимися была проведена определённая работа. Ведь в руках у чиновников, напомним, все рычаги: пряник в виде денег и кнут в виде увольнения в один день (вспомним Галимова).

Параллельно шла работа по укрупнению, слиянию, реорганизации институтов. Проще говоря – уничтожению институтов.

Сами учёные признают, что иногда работа чиновников шла во благо. Некоторые директора явно засиделись в тёплых креслах, а некоторые институты, мягко скажем, были не на острие современной науки. Но вызывали возмущение методы работы – всё в кулуарах, без обсуждения в РАН, с одобрения одного человека – директора. Во всём зависящего от чиновника (преимущественно, экономиста или юриста по образованию) из ФАНО.

Эмиссары в пыльных шлемах

Идея фикс – создание федеральных исследовательских центров. По территориальному принципу в такой центр собираются все институты, расположенные на определённой территории. Всего планируется создать вроде бы три таких центра на базе территориальных отделений РАН: Дальневосточного, Сибирского и Уральского. С последним в середине октября вышел громкий скандал.

Филиал ФАНО на Урале (оно расползлось по всей стране!) заявил директорам 20 ведущих институтов, что они сливаются в один гигантский клубок. То есть такие выдающиеся научные организации, как Институт органического синтеза, Институт электрофизики, Институт химии твёрдого тела,присоединяются к медикам, сельхозникам, ветеринарам и прочим «профильным» научным учреждениям. При этом лишаются статуса юридического лица, превращаясь в лаборатории.

Если институт закрыть достаточно сложно, он создавался постановлением правительства, то лабораторию – росчерком пера директора. Особую пикантность такому объединению придаёт то, что, по некоторым данным, на пост директора этого монстра претендует некий «великий учёный» Александр Сандаков. Говорят, что он раньше оформлял таможенные документы (проверить это сложно, т.к. биографии на сайте нет), а ныне значится замом главы Уральского ФАНО. При этом средства будут выделяться не по отдельности – юридического лица-то уже нет, – а всем скопом. Представляю, какая весёлая жизнь начнётся, когда завлабы будут делить деньги. Интересно, кто кому морду набьёт – ветеринар физику или наоборот. Но можно будет и дать на лапу директору. Милый такой мальчик… Хоть убейте, но иначе, как рейдерским захватом, я такие действия назвать не могу. Хотя это и оценочное суждение автора.

Теперь коллаборационисты пришли в Сибирь. По данным «АН», по обкатанной уральской схеме в ближайшее время чиновники ФАНО проведут такой же рейдерский захват Сибирского отделения РАН. В случае их успеха Институт ядерной физики станет простой лабораторией. А уж желающих закрыть его – очередь из коллаборационистов выстроится. Финита ля комедия, российская наука.

В день подписания номера (23 ноября) состоялось срочное заседание Совета по образованию и науке при президенте. Какие решения на нём приняты, читайте в следующем номере. Но, понятно, что одним только словом Владимира Путина можно остановить всю эту вакханалию. Но кто скажет слово в защиту? Список приглашённых на Совет формирует президентский помощник по науке г-н Фурсенко, который прославился фразой, что российское образование должно готовить не творцов, а грамотных потребителей.

По опыту прошлых Советов видно, что российскую науку на них с обречённым упорством защищает только президент РАН В. Фортов. Очень многие, как говорят, простые «кивалы».

Аргумент академика Асеева

– Александр Леонидович, что будет с Сибирским отделением РАН?

– Я считаю, что реструктуризация уже доведена до абсурда. В Уральском отделении хотят объединить всех со всеми.

У нас уже действиями руководства центра и ФАНО разрушены путём их объединения институты научного центра в Красноярске, такие же проблемы в настоящее время в Иркутском и Якутском научных центрах. И это колоссальная ошибка, потому что фактическая ликвидация академической науки в стратегически важных регионах страны приведёт к тяжелейшим последствиям уже в самое ближайшее время.

А например, такая задача, как работа в Арктике, заявляется как стратегическая. И почему-то эти очевидные истины надо доказывать. Отнимая у науки сегодня – вы отнимаете богатство у будущего. Позиция СО РАН состоит в том, что главное – это практическое применение научных результатов и работа с реальным сектором экономики, который возрождается как птица феникс из пепла 90-х годов.

– Есть возможности у РАН сопротивляться этому катку реструктуризации?

– Механизмы взаимодействия есть, но они прописаны абсолютно формально и далеко не в пользу РАН. Напомню, что в первой редакции закона о РАН было прямо записано, что академия ликвидируется. С наскока тогда не получилось. Цель претворяется в жизнь другими методами.

– Вы на Общем собрании РАН сказали, что надо провести служебную проверку в отношении тех директоров институтов, которые подписывают соглашения о слиянии. Уверены?

– Да. А кто их уполномочивал? Каждый институт в советское время создавался решением союзного правительства. Позже – решением президиума РАН. То есть гораздо более высокими инстанциями. То же самое касается и институтов, научных школ. Они создаются десятилетиями, тяжёлым трудом десятков и сотен талантливых учёных, убивают их подписью нескольких человек, полностью зависимых от ФАНО. Меня один руководитель ФАНО в лицо спросил: «Сколько СО РАН ликвидирует институтов в текущем году?»

– Так и прямо спросил?

– Да. Его не интересовали ни научные направления, ни задачи преодоления санкций, импортозамещения, развития предприятий ОПК, университетов или что-то другое по существу. Его интересовало только объединение институтов, то есть ликвидация при потере юрлица. Сейчас в Красноярском отделении РАН путём «объединения» с согласия директора уничтожен уникальный Институт леса им. Сукачёва, созданный в 1943 году. Там была единственная в стране пирологическая лаборатория, которая разрабатывала методы борьбы с лесными пожарами.

У нас что – леса гореть перестали? Экономят копейки для бюджета, пуская триллионы на ветер. А этим летом при тушении лесных пожаров в Иркутской области потерпел крушение самолёт Ил-76. Экипаж погиб. Такова цена решений доблестных реформаторов из ФАНО, ликвидирующих Институт леса, и правительства, ликвидировавшего лесхозы на бескрайних сибирских просторах.

– Зачем избавляются от большой науки и учёных?

– Как от опасных конкурентов в борьбе за сжимающийся, как шагреневая кожа, бюджет на науку.

– Точка невозврата пройдена?

– Верю, что ещё нет. Но разум подсказывает, что мы к ней очень близки.

– Сколько проживёт?

– Людям думать не запретишь, поэтому и наука не погибнет окончательно. Часть направлений и конкретных научных организаций (объявлено, что их будет примерно 150 из тысячи) финансировать будут. Остальные выживут – так выживут. Нет – значит, нет. Правительство их судьба не беспокоит. Поэтому главное, что должно решить научное сообщество, это нужна ли наука и мы сами и стране и нам самим или мы готовы разбежаться по ларькам и киоскам, перейти в охранники или официанты. Наш могучий союзник в борьбе за развитие науки – возрождающийся реальный сектор высокотехнологической промышленности России! Возрождающийся, несмотря на все препятствия и потуги либералов в Правительстве РФ, таких как бывший уже министр экономического развития А. Улюкаев.

Редакция «АН» убедительно просит:

Уважаемый Владимир Владимирович!

Не принимайте скоропалительных решений. Лично пригласите к себе всемирно известных российских учёных, которые не согласны с реформой и уничтожением всей многовековой российской науки и направили в Ваш адрес уже не одно протестное письмо. Список таких учёных поручите составить нашим выдающимся соотечественникам учёным – представителям РАН и её региональных отделений

Александр Чуйков

Представляем вам вторую часть интервью с главным научным сотрудником Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, доктором ф.-м. наук, профессором Валерием Тельновым. Начало можно прочитать здесь (http://academcity.org/content/razgadka-noveyshih-otkrytiy-stanet-nastoya...)

- Валерий Иванович, насколько единодушно научное сообщество воспринимает такие открытия? Нет ли в рядах физиков скептического настроя, критики?

– Любое крупное открытие, особенно выходящее за рамки современной науки, всегда очень критически воспринимается научным сообществом. Требуется подтверждение открытия независимыми исследователями, анализ всех возможных погрешностей, неучтенных эффектов. Скептики имеются всегда. В принципе, это нормальная реакция. Ученые ищут ошибку в наблюдениях. Если взять проблему расширения Вселенной, то здесь также были и остаются вопросы:  правильно ли осуществляется интерпретация, не поглощается ли свет пылью, не влияют ли остатки уже сгоревших звезд на свойства сверхновых, которые служат «стандартными свечами» при исследовании расширения Вселенной. На все вопросы необходимо дать ответы, и они даются. Кроме того, со времени открытия ускоренного расширения Вселенной (по наблюдению красного смещения сверхновых) появились данные по ее составу, полученные из измерения анизотропии реликтового микроволнового излучения. Они дают те же цифры по плотности темной энергии и материи. Еще найден ранее предсказанный характерный пик в распределении по расстояниям между галактиками, положение которого согласуется с другими наблюдениями. Так что вероятность ошибочной интерпретации уже довольно мала.

Сразу после открытия ускоренного расширения я, как и многие другие ученые, также попытался найти объяснение, опираясь на известные законы физики. Стандартная космологическая модель предполагает, что Вселенная представляет собой пылеобразную равномерную плотность. Но на самом деле Вселенная очень неоднородна. В ней есть своего рода нити, целые «стенки», где очень много звезд, а есть пустые пространства, где почти ничего нет на сотни миллионов световых лет. Было предположение, что такая неоднородность влияет на динамику ее расширения. Да, такое влияние имеется, но не настолько сильное.

Гипотез много, сотни умных голов пытаются найти разгадку, но пока безуспешно. Требуется подсказка от эксперимента. Например, меняется ли «плотность вакуума» от времени? Это можно получить из наблюдений, поскольку мы видим Вселенную сразу во все моменты ее истории!

Если спектры сдвинуты в красную область в 10 раз, это значит, что свет был испущен в момент, когда Вселенная имела в 10 раз меньший размер.

- Каково на сегодняшний день мнение ученых относительно темной материи?  Есть ли расхождения в трактовках?

– Понимаете, когда мы говорим, что в Галактике «не хватает» материи, то мы предполагаем законы тяготения Ньютона, справедливые, на наш взгляд, и для галактических размеров. А вдруг законы тяготения зависят от расстояния? Такие гипотезы тоже есть, но все же главенствует гипотеза, что это нормальные частицы. Распределение темной материи во Вселенной измерено с помощью гравитационного линзирования. Что это такое? Если объект не светится, то его не видно. Однако его можно увидеть по гравитационному отклонению света от источника, то есть от звезды, находящейся на линии наблюдения позади темного тела. Этот эффект, кстати, был предсказан еще Эйнштейном. Так вот, в результате гравитации появляются дополнительные изображения источника – кольца, дуги или просто временное увеличение яркости. Этот метод позволяет нам измерить полную массу объекта, а масса обычной материи в нем находится по ее свечению. Для всех таких скоплений звезд видно, что их масса больше, чем масса светящейся (обычной) материи примерно в 5-8 раз, но встречаются и объекты, состоящие почти полностью из темной материи. Так что гипотеза, согласно которой речь идет о пока еще неизвестных нам частицах, верна, на мой взгляд, на 99 процентов.

- Можно ли сказать, что мы стоим на пороге радикальной смены самой научной парадигмы? Может, в ближайшее время будет создана новая теория, равная по значению тому, что было когда-то сделано Эйнштейном?

– В истории науки было много крупнейших открытий, изменивших представление о мире. За последний век наиболее глобальными были теория относительности и квантовая механика. За последние десятилетия очень большой прогресс произошел в физике элементарных частиц, но пока остаются полной загадкой феномены темной материи и энергии. Физики ставят своей целью, во-первых, понять, как устроена Вселенная, какие существуют частицы, какие есть виды взаимодействия, законы движения. В конце концов, нужно будет объяснить: а почему Вселенная именно так устроена? Понять устройство Вселенной – это значит объяснить все явления природы на базе минимального количества исходных понятий, постулатов.

Здесь важно следующее. Для того, чтобы рассчитать любую физическую величину, достаточно, по большому счету, трех фундаментальных констант, из которых можно получить размерности грамма, сантиметра и секунды (из которых можно получить все остальные). В качестве таких констант можно взять скорость света, постоянную Планка и гравитационную постоянную. Из них, в принципе, уже можно получить любую другую величину. Однако, упомянутая Стандартная модель, которая сейчас описывает элементарные частицы, включает ряд параметров, полученных из эксперимента. Сейчас их число достигает тридцати. Это, например, массы кварков, ибо мы не знаем, почему у кварков такие массы. То есть механизм взаимодействия с хиггсовским полем мы установили, а почему здесь такие константы, мы не знаем. Сейчас открыли массы нейтрино. Отдельно их массы еще не измерили, известны только разности квадратов масс,  но видно, что они массивные. У них есть массы, углы смешивания. Их значения также пока являются экспериментальным фактом, их не умеют вычислить теоретически.

Поэтому сейчас требуется теория, которая уменьшила бы количество этих параметров до минимума. Пусть не до трех, но желательно поменьше, поскольку сейчас их слишком много даже для пяти процентов материи, которую мы уже изучили. А есть еще темная материя, о которой пока мало что известно. Сначала ее нужно зарегистрировать и досконально изучить.  Для описания всего этого «зоопарка» частиц требуется новая, более фундаментальная теория, которая позволит не только описывать наблюдаемые закономерности, но и объяснит глубинные сущности явлений, установит связи между различными параметрами. Так что задачи тут колоссальные.

- Часто возникает вопрос насчет практической значимости таких исследований. Как Вы на него ответите?

– Знаете, как-то на одной конференции корреспонденты задали мне такой вопрос: а зачем нам надо знать про эту темную материю, как она влияет на нашу жизнь? Мне тогда пришел в голову такой ответ.

Солнечная система движется вокруг центра нашей Галактики со скоростью более 200 км в секунду. С чем мы там столкнемся, зависит от того, какие силы на нас действуют. Так вот, основные силы исходят как раз со стороны темной материи. Поэтому нам необходимо знать, где и как во Вселенной распределена темная материя. Только так мы сможем правильно описать движение нашего светила и как-то предсказать будущее.

Будет ли использована темная материя для новых технологий, это сомнительно, но человек живет не только мыслями о хлебе насущным, но требуется и духовная пища, к которой относятся и представления об устройстве Вселенной.

-   Не подходим ли мы к такому рубежу, когда появятся новые разделы в самой физике, как это случилось в XX веке? Ведь в конце XIX века у физиков была уверенность, будто они полностью объяснили мир. Но потом возникла квантовая механика, ядерная физика, появление которых до этого никто не предполагал. Не стоим ли мы на пороге аналогичных событий в науке?

– Действительно, сто лет назад разрешение некоторых загадок привело к появлению новых направлений. Например, был непонятный спектр теплового излучения, спектры атомов, и из этого возникла квантовая механика. Был непонятен радиоактивный распад, и отсюда выросла ядерная энергетика. Была загадка со скоростью света, и она привела к установлению связи пространства и времени, энергии и массы.

Конечно, физики уже научены предыдущим опытом, и теперь у них нет такой спеси, как это было сто двадцать лет назад, когда некоторые ученые считали, что почти всё известно, все уравнения установлены. Сейчас есть Стандартная модель, но она вызывает у физиков неудовлетворение из-за слишком большого количества параметров. К этому еще добавилась темная материя и энергия неизвестной природы. Пока нет объяснения наблюдаемому во Вселенной превышению количества материи над антиматерией, благодаря чему мы существуем (иначе бы проаннигилировали). Разгадка природы этих явлений в обозримом будущем станет настоящей революцией в науке!

Беседовал Олег Носков

28 ноября в ООН пройдет очередной этап рассмотрения заявки Российской Федерации на расширение континентального шельфа в Северном Ледовитом океане. Член российской делегации, декан ГГФ НГУ, академик РАН Валерий Верниковский надеется, что обсуждение перейдет на новый уровень.

Напомним, что 8 томов российской заявки были представлены в ООН в феврале 2016 года. Следующая сессия прошла в августе 2016 года и включала в себя уже более детальное рассмотрение заявки подкомиссией Комиссии ООН, в которой собрались специалисты по геоморфологии и батиметрии, геологии, геофизике и морскому праву.

— На прошлой сессии к нам обращались в основном с «техническими» вопросами. Они были связаны, главным образом, с различными техническими подходами, методиками исследования определенных направлений. Пока круг вопросов, рассматриваемых подкомиссией, по существу не касался геолого-геофизической или геоморфологической доказательности присоединения нашего шельфа.

— Мы рассчитываем, что в течение этой сессии, которая будет происходить с 28 ноября по 2 декабря, подкомиссия ООН будет задавать уже более существенные вопросы, непосредственно связанные с доказательностью нашей заявки, — сказал декан ГГФ НГУ, академик РАН Валерий Верниковский.

По его словам, процедура рассмотрения подчиняется строгому регламенту. Подкомиссия задает вопросы письменно и в такой же форме получает ответы российской делегации.

— Чем закончится конкретно эта сессия, пока трудно сказать. Очевидно, что впереди еще не одна сессия, на которых будет рассматриваться наша заявка. В целом, процесс рассмотрения идет в корректной и благоприятной форме, — добавил Валерий Арнольдович.

Напомним, что Россия претендует на хребет Ломоносова, поднятие Менделеева и еще несколько участков Арктики, считая их продолжением российского континентального шельфа.

Интервью с главным научным сотрудником Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, доктором ф.-м. наук, профессором Валерием Тельновым.

- Валерий Иванович, мне неоднократно приходилось слышать, будто за последние тридцать лет в физике не произошло ничего существенного, никаких прорывных достижений, способных открыть нам новые стороны реальности и посодействовать очередному технологическому рывку. Насколько верен этот взгляд? Или, все-таки, мы стоим на пороге принципиально важных открытий?

– На самом деле в последние годы были сделаны потрясающие открытия, разгадка которых станет настоящей революцией в науке. Может, со стороны это и не заметно, но именно сейчас микро- и космофизика переживает один из самых захватывающих моментов за многие годы. Если взять указанный вами промежуток времени, то можно отметить следующее. Возьмем вначале физику элементарных частиц. Ситуация здесь такая. Еще в 1970-80-х годах было установлено, что материя состоит из кварков. Шестой, самый тяжелый t-кварк, был открыт в 1995 году. Также в природе есть шесть лептонов (электрон, мюон, тау-лептон и три типа нейтрино). Еще есть бозоны, переносчики взаимодействий (глюон, фотон, W и Z-бозоны). Создана теория, «Стандартная модель», с высокой точностью описывающая сильные, слабые и электромагнитные взаимодействия. В этой теории оставался только один свободный параметр, который должен был объяснить, откуда у частиц возникла масса, поскольку теория была непротиворечива при условии, что исходные массы всех частиц равны нулю. Гипотеза, заложенная в эту стандартную модель, предполагала, что частицы приобретают массы за счет взаимодействия с гипотетическим, так называемым хиггсовским полем, заполняющим всё пространство. Масса частиц – кварков, лептонов и бозонов – пропорциональна константам взаимодействия частиц с этим полем.

Конечно, это была только теоретическая догадка, никак не подтвержденная экспериментами. С тех времен ученые искали возбуждение этого поля, которое они назвали бозоном Хиггса (по фамилии английского теоретика П. Хиггса). И вот в 2012 году в ЦЕРНе эту частицу обнаружили! Это довольно тяжелая частица – примерна в 130 раз тяжелее протона. Она обладает именно теми свойствами, которые предсказывались в теории, а именно: вероятность распада хиггсовского бозона на другие элементарные частицы пропорциональна квадрату их масс. Отмечу, что теория не предсказывала массу бозона Хиггса. Она могла быть и в десять раз тяжелее. Но, эксперименты на коллайдерах LEP, Tevatron, а затем на LHC постепенно сужали область возможных масс и, наконец, нашли эту частицу.

- В чем была важность этого открытия?

– Фактически было найдено последнее недостающее звено Стандартной модели, которая позволяет рассчитать любые реакции с известными нам частицами. Что означает бозон Хиггса для науки? Это не просто научное открытие, оно носит еще и принципиальный философский, мировоззренческий характер. У частиц есть масса. Масса отражает инерцию частиц, о чем люди как-то особо не задумывались, считая, что масса дана частицам от природы.

Так вот: теперь мы знаем, что их масса происходит из взаимодействия с этим хиггсовским полем. По крайней мере, если речь идет об элементарных частицах. Это крупное, по сути – философское – открытие! Мы получили представление о происхождении такой фундаментальной величины, как масса.

Найден пока только механизм возникновения масс, сами же массы элементарных частиц (или их константы взаимодействия с хиггсовским полем) мы пока не умеем рассчитывать, нужна еще более глубокая теория.

Правда, нужно уточнить один момент. Массы кварков объясняются хиггсовским механизмом, но масса протонов объясняется им не полностью. Примерно на 98% масса протона связана с эффектами сильных взаимодействий, а не с хиггсовским полем.

- Получается, что за последние годы у нас серьезно изменилось понимание реальности?

– Скажу больше. Мы видим во Вселенной наличие каких-то частиц совершенно неведомой природы, которые наполняют, в том числе и нашу Галактику. В галактиках есть звезды и газ, это то, что нам хорошо известно и изучено. Но, оказывается, они составляют только примерно одну пятую от масс галактик. Остальная масса обусловлена какими-то неизвестными частицами, которые не взаимодействуют со светом. Это называется темной материей, о существовании которой мы знаем по ее гравитационному действию. Имеются некоторые гипотезы о природе темной материи. Их пытаются зарегистрировать в детекторах напрямую. Есть надежды, что такие частицы (все их семейство, включая нестабильные частицы) будут рождаться на ускорителях. Их ищут на Большом адронном коллайдере, но пока ничего похожего не обнаружено.

Отмечу, что еще в 1930-х годах было замечено, что видимой массы в галактиках не хватает для объяснения движения звезд. Совсем недавно удалось измерить некоторые космические параметры, и стало известно, чего и сколько конкретно не хватает. С помощью реликтового излучения удалось измерить с точностью в один процент среднюю плотность Вселенной и оказалось, что плотность всех известных нам видов материи составляет всего лишь пять процентов! Есть еще темная материя, состоящая из частиц, которая концентрируется в галактиках. Она составляет уже 30% от плотности Вселенной. И еще 70 процентов составляет  какая-то непонятная субстанция, обладающая, с одной стороны, плотностью, но в то же время она обладает антигравитирующими свойствами.

Получается, что всё, что мы до сих пор знаем и изучили на ускорителях – кварки и другие частицы – составляют всего только пять процентов от того, что есть во Вселенной. Подчеркиваю – пять процентов! А оставшиеся 95 процентов – нечто неизвестное! Вот это всё и есть то новое в физике, что появилось за последние двадцать лет.

- Что означает «антигравитирующие свойства»?

– Объясняю. Еще в 1930-х годах было обнаружено, что Вселенная расширяется. Это было установлено на основании красного смещения удаляющихся галактик. Это, думаю, известно многим. Так вот, ожидалось, что расширение будет замедляться за счет сил гравитации. Однако наблюдения показали, что скорость расширения Вселенной, наоборот, увеличивается! Это было обнаружено двумя группами в 1997-м году, то есть совсем недавно. Данное открытие, за которое уже дали Нобелевскую премию, стало настоящей сенсацией. Оно означало, что во Вселенной есть какой-то источник антигравитации. Её назвали темной энергией. Возникла гипотеза, что таким источником антигравитации может быть сам вакуум, если у него ненулевая плотность ρ. В этом случае вакуум должен обладать также отрицательным давлением P= -ρc². Согласно общей теории относительности, описывающей гравитационные взаимодействия и динамику расширения Вселенной, ускорение расширения пропорционально –ρ+3P/c², т.е. давление также является источником гравитации. Если Вселенная наполнена обычной материей с плотностью ρ_m и вакуумом с плотностью ρ_v, то ускорение расширения будет пропорционально - ρ_m+2 ρ_v, и при  ρ_v>0.5 ρ_m скорость расширения будет нарастать. Сейчас и наблюдается ρ_v>2ρ_m, что более чем достаточно для ускоренного расширения.

Фактически это означает, что природа (астрофизические наблюдения) бросила вызов физикам. Теперь нам предстоит выяснить природу темной энергии (космологической антигравитации) и темной материи: связана ли темная энергия с плотностью вакуума или мы имеем дело с непонятным полем. Теоретические оценки плотности вакуума, такие как нулевые колебания электромагнитного поля, дают совершенно другие величины, причем на сотни порядков больше, чем наблюдаемые. Это действительно загадка из загадок. Что касается темной материи, которой в пять раз больше, чем обычной материи, то эта проблема тоже выходит за рамки существующих знаний.

- Как это влияет на экспериментальные исследования?

– Сейчас уже полным ходом ведутся исследования этой темной материи. С помощью гравитационного линзирования изучается ее распределение в пространстве, внутри галактик, с помощью очень чувствительных детекторов пытаются напрямую зарегистрировать частицы этой темной материи. Поймать их до сих пор не удалось, установлено, что они и взаимодействуют с веществом, более чем на 20  порядков слабее, чем нейтрон. Чтобы еще повысить чувствительность, нужно увеличивать массу детекторов. Их размещают глубоко под землей, чтобы туда не проникали космические частицы.

Частицы темной материи ищутся также на ускорителях.  Пока, правда, ничего не видно, и некоторые теории уже закрыты. Природа темной материи совершенно непонятна, масса этих частиц не известна даже приблизительно. Заведомо это не фотоны и не (известные уже) нейтрино. Это должны быть нерелятивистские частицы, иначе они бы не удерживались полем галактики. В нашей Галактике, например, звезды движутся со скоростями порядка 200-300 километров в секунду. Эти загадочные частицы также летают в Галактике по каким-то орбитам. Но мы даже не знаем, какова их масса. Они могут быть легкими, тогда их плотность (в штуках на единицу объема) будет большая. Они могут быть тяжелыми, летающими по тем же орбитам, но тогда их плотность будет мала. Какова их масса, экспериментально пока установить не удается, но поиски идут по всем направлениям  

Олег Носков

Что думают физики мира о темной материи, может ли в ближайшее время быть создана теория, равноценная теории Эйнштейна, и как следует доработать Стандартную модель – читайте завтра в продолжении интервью.

Одиноки ли мы во Вселенной? Современная наука доводит принцип Коперника до его логического предела: наша Земля, наше Солнце и наша Галактика ничем не примечательны в бескрайней Вселенной. Оценки показывают, что на каждую песчинку всех пляжей Земли, возможно, приходится 100 планет земного типа. Если возникновение жизни и ее последующая эволюция есть естественный и неизбежный процесс, то подобных нам цивилизаций во Вселенной должно быть огромное множество: только в нашей галактике около 100 тысяч! Правда есть ученые, которые доказывают уникальность земной жизни и приводят аргументы, что сложные формы жизни должны быть редкостью во вселенной. Поэтому только непосредственное послание от внеземных цивилизаций может окончательно убедить нас в том, что мы не одиноки во вселенной. Канадские астрофизики Эрманно Борра (Ermanno Borra) и Эрик Троттир (Eric Trottier) в своей недавней работе утверждают, что, возможно, они видят сигналы от внеземных цивилизаций.

Однажды это уже было в истории науки. В далеком 1965 году Джоселин Белл, закончив университет, поступила в аспирантуру к профессору Кэмбриджского университета Энтони Хьюишу. В течение двух лет Джоселин участвовала в создании особого радиотелескопа, который спроектировал Хьюиш для анализа сигналов от квазаров. Наконец, радиотелескоп начал работать. Самописцы радиотелескопа выдавали сигнал на бумажной ленте, и Белл каждый день просматривала и анализировала эти сигналы. В общей сложности она проанализировала 50 километров бумажной ленты. Летом 1967 г. Белл заметила нечто необычное – загадочный пульсирующий сигнал периодичностью 1,33 секунды. Было невероятно, что огромная звезда может генерировать периодические сигналы с таким коротким периодом. Всерьез рассматривалась гипотеза, что это братья по разуму, внеземная цивилизация, посылает нам сигналы. Объекту даже присвоили имя LGM-1 – little green men (маленькие зеленые человечки). Но вскоре Белл обнаружила еще несколько подобных объектов, и стало ясно, что маленькие зеленые человечки тут ни при чем. Так были открыты пульсары. Конец у этой «сказки» не совсем счастливый. Белл успешно защитила диссертацию (диссертация была не про пульсары – о них говорилось только в приложении), вышла замуж и уехала в другое место заниматься гамма астрономией. А в 1974 г. Энтони Хьюиш получил Нобелевскую премию за открытые пульсаров. Факт того, что список Нобелевских лауреатов (кроме Хьюиша, премию получил также Мартин Райл) не включал Джоселин Белл, вызвал скандал. Дошло до того, что знаменитый английский астрофизик Фред Хойл обвинил Хьюиша в присвоении результатов Белл. Сама Джоселин эти обвинения опровергла, но все равно от этой истории остался неприятный осадок – как будто щедрый подарок судьбы, волшебную карету Золушки в самый последний момент превратили в тыкву. Сам Энтони Хьюиш не сомневался, что он получил Нобелевскую премию заслуженно и рассматривал вклад Белл как чисто техническую работу: "Джоселин была веселая хорошая девчонка, но она просто делала свою работу".

В отличие от совершенно случайного открытия пульсаров, Борра и Троттир искали сигналы от «зеленых человечков» целенаправленно. В 2010 г. Борра предложил новую технику для поиска очень быстро пульсирующих астрономических объектов.

Он показал, что быстро пульсирующие источники индуцируют периодические структуры в спектрах и предложил, изучая уже накопленные спектры астрофизических объектов, поискать источники с периодом пульсации около наносекунды. Физические явления, приводящие к столь быстрым пульсациям обычных астрофизических объектов, неизвестны.

Тем не менее, по мнению Борра, подобное исследование, с учетом того, что огромные массивы спектров уже накоплены, имеет смысл – вдруг повезет. Ведь астрофизика знает примеры неожиданных открытый: кроме пульсаров, таковыми можно считать открытие гамма-всплесков и открытие квазаров.

Вскоре Борра сообразил, что новую технику можно использовать и для поиска сигналов от внеземных цивилизаций. Идея проста: «зеленые человечки» могли предположить, что любая развитая цивилизация интересуется звездным небом и в частности изучает спектры звезд и других небесных объектов. Они, чтобы дать о себе знать, могли использовать мощные лазеры, чтобы генерировать короткие периодические сигналы. Борра показал, что, используя уже существующую на Земле технологию, можно генерировать такие сигналы, которые можно заметить на расстоянии тысячи световых лет, изучая спектр Солнца. Хотя Солнце намного мощнее любого лазера, лазерный луч обладает маленькой расходимостью и за счет этого на достаточно большом расстоянии сигнал от лазера можно заметить даже на фоне материнской звезды: если для приема и передачи сигнала использовать десятиметровый телескоп, сигнал от лазера будет всего лишь в 5×10-4 раз слабее, чем сигнал от Солнца на расстоянии тысячи световых лет. И этот слабый сигнал, накладываясь на излучение Солнца, будет генерировать периодическую структуру в спектре Солнца, которую можно заметить при тщательном анализе.

В новой работе, которая опубликована в респектабельном журнале, Борра и Троттир проанализировали 2,5 миллиона спектров и – о чудо! – в 234 случаях нашли точно такую периодическую модуляцию спектра, которую предсказывал Борра для сигнала от внеземной цивилизации. Все 234 необычные звезды имеют примерно такой же спектральный тип, как Солнце. По мнению Борра и Троттир, это добавляет вес аргументу, что это «зеленые человечки» пытаются установить связь с нами.

Научное сообщество, занятое поиском внеземных цивилизаций, встретило работу Борра и Троттир скептицизмом, но Берклевская группа SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) согласилась исследовать несколько звезд со странным спектром из списка Борра и Троттира.

Разумеется, вероятность того, что мы, действительно, видим сигналы от внеземных цивилизаций, очень мала, но, если эти интересные наблюдения не инструментальная ошибка и не артефакт принятого способа обработки астрофизических данных, то вполне возможно, что будут открыты новые необычные астрономические объекты.

К.ф.-м.н. З.К. Силагадзе, старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (Новосибирск)

Прошедший в Новосибирске XII Инновационно-инвестиционный форум «Инновационная энергетика» затронул очень много чисто технических аспектов, связанных с современной энергетикой. Я бы сказал – избыточно много. В том плане, что в потоке узкоспециальной технической и научной информации затерялись экономические и некоторые политические аспекты. Многим из нас уже давно ясно, что проблемы, связанные с внедрением инновационных разработок, упираются не столько в дефицит технических специалистов и ученых, сколько в отсутствие спецов в области проектного управления и финансирования проектной деятельности. Мало того, при ближайшем рассмотрении проблемы выяснится, что некоторые несуразности государственной политики или недостаток выделяемых государственных средств стоят не на первом, а где-то на втором плане.

Дело в том, что даже при наличии надежного государственного источника финансирования нет никаких гарантий, что хорошие (в строгом техническом смысле) разработки обязательно получат, что называется, «путевку в жизнь». Если речь идет о модернизации энергетики, то надо понимать, что деньги будут выделяться не на идеи и даже не на технологии, а на детально проработанные инновационные проекты, напрямую затрагивающие вопросы развития инженерной инфраструктуры. Есть ли у наших разработчиков такие проекты на данный момент? Увы, пока что со всей уверенностью ответить на этот вопрос мы не можем.

Вспоминается один показательный случай, имеющий отношение к малоэтажной застройке.

Примерно три года назад приехавший к нам один из представителей Палаты экспертов ЕС, познакомившись с работой местных девелоперов, откровенно сказал, что предложенные ими проекты малоэтажных поселений ни один европейский банк финансировать бы не стал. По признанию европейского гостя, назвать «проектами» подобные вещи вообще невозможно.

Очевидно, сказал он, у нас здесь еще достаточно расплывчатые представления о современной проектной деятельности, а равно и о современном девелопменте. Интересно, что на одном из «круглых столов», посвященных малоэтажке, о том же сказали и представители известных российских банков. Дескать, мы готовы вкладывать деньги в строительство малоэтажных поселений, но мы еще не увидели ни одного грамотного проекта, который бы нас устроил. Попросту говоря, проблема малоэтажного строительства (речь идет, как вы понимаете, о создании СОВРЕМЕННЫХ малоэтажных поселений) уперлась не в отсутствие в России современных строительных технологий и даже не в отсутствии господдержки. Проблема уперлась в отсутствие грамотного, современного девелопмента.

Что-то похожее мы имеем сейчас и с инновационной энергетикой. Если завтра будет создан какой-нибудь государственный фонд для развития данного направления, то у нас могут возникнуть вполне законные опасения, что далеко не все регионы в состоянии  воспользоваться его услугами. Какой проект по инновационной энергетике представит, например, Новосибирская область? Боюсь, что здесь всё может произойти так же, как уже было в случае с малоэтажкой – когда региональное руководство в течение трех лет не взяло из Инвестфонда (финансировавшего проекты комплексной малоэтажной застройки) ни копейки. И не потому, что никто не давал денег, а потому, что нечего было предложить.

Между тем, как подчеркнул в своем докладе директор ООО «ИПЭКС-групп» Михаил Грехов, создание инфраструктурных объектов (включая объекты энергетики) – это очень емкий рынок, который на сегодняшний день весьма привлекателен для инвесторов. По его словам, степень износа инженерной инфраструктуры в нашей стране в среднем составляет уже 60-70 процентов. Это в два раза выше, чем допускается по нормам стран БРИКС. Иначе говоря, ситуация у нас объективно складывается так, что вынуждает вкладывать огромные средства в инфраструктуру. Почему это так важно для новых разработок? «Многие зарубежные страны, – пояснил Михаил Грехов, – именно инфраструктуру рассматривают как трамплин для продвижения инновационных технологий».

Необходимо пояснить, что речь в нашем случае не идет о прямом государственном финансировании. Скорее всего, государство – ввиду нарастающего кризиса – еще больше сократит затраты как раз на финансирование инфраструктурных проектов (по крайней мере, в ближайшей перспективе). Однако это совсем не означает, что мы полностью лишимся инвестиций в подобные проекты. В частности, Михаил Грехов сослался на институциональных инвесторов – негосударственные пенсионные фонды, а также управляющие и страховые компании. В ходе опросов, проведенных Национальным агентством финансовых исследований, в которых приняло участие 34 институциональных инвестора, выяснилось, что средний объем пенсионных накоплений на каждый фонд составляет порядка 35 миллиардов рублей со средней доходностью 11%, начиная с 2015 года.

Естественно, возникает вопрос: как институциональные инвесторы рассматривают перспективы использования созданных накоплений? Оказалось, что многие из них готовы вкладывать деньги как раз в инфраструктурные проекты. По крайней мере, такое желание высказала почти половина (47%) опрошенных. Лишь 17% не имеют таких намерений (остальные затруднились с ответом). При этом наиболее привлекательными для респондентов видами коммунальной инфраструктуры оказались: 1) водоканалы (87%); 2) электрические сети (75%); 3) теплоснабжающие организации (58%); 4) организации по обращению с отходами (50%); 5) газовые сети (50%);  6) освещение (33%).

Фактически, при таком интересе к инфраструктурным проектам со стороны институциональных инвесторов несложно использовать формат государственно-частного партнерства, направленного на развитие энергетической системы в разных регионах страны.

По сути, от государства не требуется брать на себя роль бескорыстного жертвователя, как это многим из нас представляется до сих пор. Скорее всего, государственным и муниципальным структурам просто придется изменить приоритеты, работая с инвесторами, сосредоточившись именно на инфраструктуре, имеющей прямое отношение к энергетике.

Простой пример. Так, начиная с «нулевых», мэрия Новосибирска принимает активное участие в застройке, пользуясь инвестиционной привлекательностью такого рода деятельности. Мы прекрасно знаем, что популярность вложений в строительство жилых и общественных зданий в оживленных частях города очень сильно стимулировала мэрию к подготовке земельных участков и формированию генерального плана. В итоге мы получили миллионы квадратных метров нового жилья и переизбыток торговых и офисных площадей. Мэрия по инерции продолжает ту же политику, несмотря на то, что сейчас ситуация очень сильно поменялась. Строительство огромных бизнес-центров или высотных микрорайонов уже не столь привлекательно, как это было еще десять лет назад. Следовательно, необходимо менять устаревшие подходы, необходимо принимать новые стратегии развития города.

И наоборот, создание инфраструктурных объектов, связанных с энергетикой, в ближайшее время может оказаться очень выгодным видом вложений. Например, создание объектов малой электрической генерации, когенарационных установок, «умных сетей» вполне можно рассматривать с позиции коммерческих интересов. Если муниципалитет, а следом – государственные структуры, пойдут навстречу инвесторам, создав для них благоприятные условия, то положительный результат не заставит себя ждать. Новосибирским властям объективно сделать такой шаг никто и ничто не мешает. И кто знает, быть может, с этого шага как раз и начнется создание «умного города», о чем сегодня очень много говорят с высоких трибун.

Олег Носков