Вопрос науки
Ведущие
Как и зачем создали искусственный атом? Возможно ли жить на астероидах? Каким будет русский язык через 100 лет? Что представляет собой микроскоп во времени? И можем ли мы управлять свойствами вещества? Ответы на эти и другие вопросы постарается найти ведущий, доктор физико-математических наук, Алексей Семихатов вместе с гостями программы, учеными и исследователями.
Ведущие
Человечество перешагнуло очередной рубеж в изучении материи. Теперь мы можем следить за сверхбыстрыми изменениями мельчайших частиц - электронов. А, возможно, и управлять ими! Это стало возможным благодаря новому способу изучения физических процессов на беспрецедентно крошечных интервалах времени - аттосекундах. К чему эго может привести как в фундаментальной науке, так и в нашей обычной жизни? Инструменты и перспективы развития аттосекундной физики - тема этого выпуска.
Астероиды - самые многочисленные «жители» Солнечной системы. Эти небесные тела уже не раз влияли на жизнь Земли. Откуда они взялись? Почему их так много? Что несет соседство с ними - новые знания, опасность или практическую пользу? Самыми актуальными данными с нами делится заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАМ Дмитрий Вибе.
Мы все являемся свидетелями того, как меняется русский язык - в книгах, на телевидении и, конечно, в разговорной речи. У некоторых это вызывает досаду и раздражение, у других - интерес и одобрение. Но откуда берутся эти изменения? Можно ли ими управлять? Почему вчерашняя ошибка сегодня становится нормой? И как это связано с тайными языками? О русском языке прошлого и будущего рассуждает заместитель директора по научной работе Института языкознания РАН Игорь Исаев.
Мир вокруг нас структурирован благодаря тому, что состоит из квантовых объектов - атомов. Благодаря квантовым законам все атомы имеют строго определенные свойства. Предмет Нобелевской премии 2023-го года - искусственный атом или квантовая точка, характеристики которой залает человек. Чем они отличаются от своих прототипов и какую практическую пользу они могут принести? 0 прорывах, которые могут произойти в самых разных областях нашей жизни - от электроники до биомедицины - смотрите в программе «Вопрос науки». (Гость - Жигунов)
Растения дают нам не только кислород, еду, одежду и многое другое, но и представляют удивительный объект для изучения. Они обладают невероятным для человека эволюционным потенциалом. Их генетические механизмы для нас были бы смертельны, а растениям они позволяют успешно адаптироваться и заметно влиять на нашу среду обитания. Можем ли мы позаимствовать их особенности и менять геном растений для своей пользы? (Гость - Логачева)
Солнце, как и все другие звезды, вырабатывают энергию за счет реакции термоядерного синтеза. Человечест во уже около ста ле г пытается развить его на Земле. В случае успеха будет получено практически безграничное количество чистой, безопасной и доступной энергии. По каким причинам термоядерный синтез все еще не является частью мирового энергетического баланса и почему такое положение дел неизбежно изменится, рассказывает профессор физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Дмитрий Паращук.
Вся современная электроника построена на металлах, которые проводят электрический ток, изоляторах, которые ток не проводят, и полупроводниках. Герои последних 10 лет - полуметаллы. Это ни то, ни другое и не третье из вышеперечисленного. Что эго такое и почему им пророчат широкое применение в различных областях науки и промышленности? Об уникальном классе веществ, ею свойствах и потенциале использования рассказывает заместитель директора Инсти тута физики твердою тела РАН Эдуард Девятов.
Нейроинтерфейсы - один из самых амбициозных технологических трендов сегодня и в будущем. Уже сейчас они позволяют силой мысли управлять биоэлектрическими протезами и электронными устройствами. Области их применения настолько велики, что напоминают фантастические сюжеты: от возможности вернуть зрение и поставить на ноги инвалида до новых способов связи и повышения возможностей здоровою мозга. Актуальные достижения и перспективы развития нейротехнологий - в программе «Вопрос науки». (Гость - Лебедев)
От космических кораблей до искусственных мышц - в XXI веке цивилизация переживает бум создания новых материалов: умных, композиционных, биометрических. Из чего делают сверхпрочные бронежилеты? Как повысить износоустойчивость стройматериалов? И можно ли напечатать внутренний орган? Ответы - в очередном выпуске «Вопроса науки». (Гость - Сенатов)
Известно, что в нашей галактике расположено огромное количество планет. Однако мы не получаем никаких намеков на то, что на них есть живые существа. Там действительно никого нет, или мы просто не умеем искать? О динамике подходов к этой проблеме, осмысленной программе действий по поиску контакта и известных нам факторах, которые затрудняют обнаружение внеземной разумной жизни, рассказывает ведущий научный сотрудник Отдела космических наук НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ Александр Панов.
В последние годы климат на Земле заметно меняется: одни страны страдают от аномальной жары, другие от слишком суровых и снежных зим. Экологи говорят о глобальном потеплении и разбалансировке всех природных систем, температурных аномалиях и увеличении частоты экстремальных природных явлений. Для того, чтобы предвидеть дальнейшие изменения, человечество использует специальные компьютерные модели. Но кто их строит и на основе чего? От каких катаклизмов они смогут уберечь, а какие факторы они не учитывают? (Гость - Константинов)
Как был устроен мир жителей Древней Руси? С кем они союзничали и роднились? С кем сражались и к чему стремились? Какой след они оставили в истории, и чем он важен сейчас? А также об археологии, непохожей на скучное перекапывание архивов, рассказывает сотрудник Института этнологии и антропологии РАН, руководитель археологического отряда музея-заповедника «Гнездово» Василий Новиков.
Развитие искусственного интеллекта стало причиной Четвертой промышленной революции, которая ознаменовала новую эпоху развития человеческой цивилизации. Сегодня мы являемся свидетелями беспрецедентного технологического прогресса и инноваций в различных секторах общества. Прогнозы стремительного распространения и риски внедрения искусственного интеллекта вызвали глобальные дебаты по всему миру. Тема стала повсеместной не только среди ученых, но и предпринимателей, политиков, широкой общественности. О том, как искусственный интеллект способен изменить экономику, политику, образ жизни и нас самих – в этом выпуске «Вопроса науки». (Гость - Кузнецов)
Законы квантовой физики не проявляются на уровне обыденной человеческой жизни. Мы макроскопические существа и живем в микроскопическом мире, но там, внутри вещей, наша действительность поддерживается законами совсем другого мира – квантового. Обычно мы воспринимаем суммарный совокупный эффект от колоссального количества квантовых объектов. Но вот если и когда удается управлять квантовыми объектами по одиночке, возникают эффекты, неотличимые от волшебства. О границе между мирами и возможностях управления квантами беседуем с Алексеем Федоровым, директором Института физики и квантовой инженерии МИСИС и руководителем научной группы «Квантовые информационные технологии» РКЦ.
Во время пандемии COVID-19 человечество испытало на себе, что такое «болезнь X». Этот термин ВОЗ ввела еще 2018 году. Он означает патоген, способный распространяться глобально по всему миру. Теперь мы можем оценить нашу готовность к встрече с этой угрозой и ее последствия. Следует ли нам ожидать следующую вспышку вирусной инфекции, когда и откуда она может прийти, и чем мы способны ответить на такой вызов, – рассказывает директор Института медицинской паразитологии тропических и трансмиссивных заболеваний Сеченовского университета, член-корреспондент РАН Александр Лукашев.
Темная материя – одна из величайших загадок в истории науки. Доказательства существования этой вездесущей силы неоспоримы, но она остается неуловимой – известны лишь косвенные экспериментальные данные. Понимание темной материи могло бы объяснить все известные взаимодействия, физические явления на разных уровнях – от элементарных частиц до галактик – и позволило бы построить «теорию всего». Как увидеть невидимое, зачем это делать, и насколько это возможно – обсуждаем вместе с доктором физико-математических наук, профессором, главным научным сотрудником Института ядерных исследований РАН, членом-корреспондентом РАН Дмитрием Горбуновым.
Технологическая революция или ключ к достижению «Общества 4.0» – именно так описывают прорыв, связанный с созданием сверхпроводников – материалов, способных проводить электрический ток без сопротивления и потерь. Перспективы открываются фантастические: усовершенствованные томографы, поезда на магнитной подушке, электромобили, которые проезжают на одной зарядке тысячи километров, электросамолеты, а главное – многократное удешевление производства и транспортировки энергии. Однако пока такие сверхпроводники доступны лишь в лабораториях. Что препятствует развитию технологий и возможны ли они вообще – обсуждаем с доктором физико-математических наук, руководителем Центра высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов имени В.Л. Гинзбурга Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, членом-корреспондентом РАН Владимиром Пудаловым.
В 2022 году российский ученый Артем Оганов предложил новый подход к фундаментальному понятию химии - электроотрицательности. Она описывает важнейшую характеристику атомов, которая определяет тип и свойства химических связей. Электроотрицательность была открыта более 200 лет назад, "золотым стандартом" в этой области считается формула и шкалаэлектроотрицательностей элементов американского химика Л.Полинга. Однако открытие профессора из Сколтеха может означать новый этап в развитии науки. О том, как и зачем переосмысливать классическую концепцию, - в этом выпуске "Вопроса Науки" рассказывает сам новатор.
Супрамолекулярная химия - одна из самых быстроразвивающихся областей науки. Ее сфера - надмолекулярный уровень, то есть межмолекулярные связи и взаимодействия. Дисциплина считается молодой, она берет свое начало в конце 60-ых годов , однако уже ставит перед собой грандиозные задачи по созданию молекулярных машин и двигателей, молекулярных сенсоров, новых молекул и материалов. О том, что такое "химия за пределами молекулы", ее достижениях и перспективах, - в этом выпуске "Вопроса Науки" с Юлией Горбуновой, доктором химических наук, профессором, академиком РАН, главным научным сотрудником института общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова.
Квантовый компьютер - одно из самых захватывающих направлений развития современных науки и техники. Новое вычислительное устройство концептуально отличается от известной нам электроники: и внешним видом, и принципом работы, и результатом. Фактически это продукт второй революции квантовой механики, когда человечеству стали доступны технологии управления микроскопическим миром атомов, электронов или фотонов. Гипотетически квантовые устройства феноменально позволяют увеличивать быстродействие, а также совершать такие операции, на которые современные компьютеры неспособны даже в принципе. Как устроен компьютер будущего, на каком этапе находится работа по его созданию, и как он может изменить жизнь людей, - об этом беседуем с кандидатом физико-математических наук, руководителем научной группы "Масштабируемые ионные квантовые вычисления" в Российском квантовом центре, заведующим лабораторией "Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения" в Физическом институте им. П.Н.Лебедева Российской академии наук Ильей Семериковым.
