Вектор познания

В начале года наша газета кратко изложила содержание доклада члена-корреспондента РАН А.В. Черных «Цыгане Урала: история и этническая культура», вызвавшего большой интерес у коллег самых разных специализаций. Предлагаем интервью с докладчиком, в котором более подробно представлены его исследования и сам автор — вновь избранный член-корреспондент Академии из Перми.

— Александр Васильевич, прежде всего позвольте поздравить вас с избранием в Академию. Вы ведь первый пермский «гуманитарный» член-корреспондент? Расскажите о себе.

— Да, я коренной пермяк, родился в селе Бедряж Чернушинского района Пермской области, учился в Пермском государственном университете, там же окончил аспирантуру и начал преподавательскую работу. Когда в 2003 г. в Перми был создан филиал Института истории и археологии УрО РАН, я одновременно стал его старшим научным сотрудником. Сейчас заведую сектором этнологических исследований Отдела истории, археологии и этнографии Пермского научного центра УрО РАН. Темы всех моих научных работ связаны с народами, населяющими наш край.

11 февраля члены международной коллаборации LIGO (лазерной гравитационно-волновой обсерватории-интерферометра), объединяющей сотни ученых из семнадцати стран, в том числе из России, объявили о первой прямой регистрации гравитационных волн. На следующий день, 12 февраля в журнале Physical Review Letters вышла статья под названием «Наблюдение гравитационных волн от слияния бинарных черных дыр». Когда-то обнаружение Нептуна немецким астрономом Галле на основании расчетов французского математика Леверье назвали открытием на кончике пера. Существование гравитационных волн также было теоретически предсказано Альбертом Эйнштейном ровно 100 лет назад, в его статье 1916 года. Подтверждение предсказания можно назвать открытием на кончике луча — лазерного.

Прокомментировать неординарное событие мы попросили заведующего лабораторией теоретической физики Института электрофизики УрО РАН академика Михаила Виссарионовича САДОВСКОГО:

— Действительно, неожиданным это крупное открытие в экспериментальной физике последних лет назвать нельзя. Существование гравитационных волн естественно следовало из общей теории относительности Эйнштейна, или современной теории гравитации. Если существуют электромагнитные волны, то должны иметь место и гравитационные возмущения, которые распространяются в виде волн со скоростью света и локально изменяют геометрию пространства и времени. Предсказание о существовании гравитационных волн позволило, например, объяснить изменение темпов сближения тесных систем двойных звезд.

Чтобы понять, что такое гравитационная волна, представим четыре шарика, подвешенные крест-накрест. Если произойдет гравитационное возмущение, два шарика отклонятся друг от друга на определенное расстояние, а другие два одновременно с этим устремятся навстречу друг другу; в следующей фазе волны их движение будет противоположным. В итоге, под действием гравитационной волны все четыре шарика начнут синхронно колебаться. Но это воображаемый эксперимент. В повседневной жизни никто не чувствует и не наблюдает гравитационные волны, они ни на что не оказывают влияния, потому что гравитационные взаимодействия очень слабые по сравнению, например, с электромагнитными. И хотя большинство физиков-теоретиков никогда не сомневались в существовании гравитационных волн, задача их экспериментальной регистрации в земных условиях представлялась очень сложной. Надеяться оставалось только на космос — там происходят мощные гравитационные возмущения, и вызванные ими волны могут дойти до Земли.

Косвенное подтверждение существования гравитационных волн было получено в 1970-е годы американскими астрофизиками Джозефом Тейлором и Расселом Халсом, которые открыли и исследовали двойной радиопульсар PSR 1913+16 — пару вращающихся друг вокруг друга нейтронных звезд. При этом вращении большие массы излучают гравитационные волны и теряют энергию, из-за чего движение их замедляется, а орбита обращения сжимается. Наблюдая за двойным радиопульсаром в течение пятнадцати лет, ученые обнаружили уменьшение орбитального периода, причем скорость этого замедления (около 76 микросекунд в год) идеально описывается уравнениями общей теории относительности, которая предсказывает потерю энергии звездной пары, обусловленную гравитационным излучением. За открытие и исследование радиопульсара PSR 1913+16 Дж. Тейлор и Р. Халс в 1993 году были удостоены Нобелевской премии по физике. 

Любая инфекционная болезнь начинается с дисбиоза, то есть с нарушения микробного баланса в организме. К этому выводу приходят и ученые-микробиологи, и практикующие врачи. О роли микробного фактора — микробиома — в состоянии здоровья человека и о механизмах сосуществования и взаимодействия микробных популяций между собой мы поговорили с главным научным с отрудником Института клеточного и внутриклеточного симбиоза Оренбургского НЦ УрО РАН академиком О.В. Бухариным и зав. лабораторией биомониторинга и молекулярно-генетических исследований ИКВС доктором медицинских наук Н.Б. Перуновой — авторами фундаментальной монографии «Микросимбиоценоз», вышедшей в Екатеринбурге в 2014 году. Предоставим слово Олегу Валерьевичу Бухарину.

— Микробиом, то есть микробное сообщество, проживающее на единой территории в организме хозяина (определение нобелевского лауреата Дж. Ледерберга), может содержать в 100 раз больше генов, чем геном Homo Sapiens. Он обеспечивает хозяина различными генетическими и метаболическими факторами, у того отсутствующими, поскольку в процессе эволюции организм человека передал часть функций своей нормальной микрофлоре. Ее представители помогают нам во многих делах: например, повышают полезное действие энергетических фракций, синтезируют витамины группы В, стимулируют иммунную защиту.

Как мы уже сообщали, 7 мая в Екатеринбурге побывал один из кандидатов на пост президента РАН академик Ж. И. Алферов. В Институте физики металлов он выступил с лекцией, посвященной прорывным технологиям второй половины XX века и их роли в современном мире. «Я выполняю старое обещание, так как в прошлом году должен был делать доклад на Уральском научном форуме», — сказал Жорес Иванович. Предлагаем краткое изложение выступления Нобелевского лауреата.

Начал Жорес Иванович с упоминания имен трех ученых: Джорджа Портера, Абрама Иоффе и Джеймса Хекмана. Первый из них — британский физикохимик, удостоенный в 1967 году Нобелевской премии за исследование сверхбыстрых химических реакций. Именно Д. Портеру принадлежит фраза, которую в последнее время часто цитирует Ж.И. Алферов: «Вся наука — прикладная. Разница только в том, что отдельные ее приложения возникают очень быстро, а другие — через столетия, но все, чем пользуется наша цивилизация, — результат развития науки». Абрам Федорович Иоффе — создатель советской школы физики. Он одним из первых понял необходимость принципиально нового физического образования. Именно по его инициативе был создан физико-механический факультет в Политехническом институте, где впервые в мире начали готовить инженеров-физиков. Аналогичные программы в Калифорнийском и Массачусетском технологических институтах появились гораздо позже. Джеймс Хекман — представитель чикагской школы экономики, получивший Нобелевскую премию в тот же год, что и Ж.И. Алферов. Жорес Иванович навсегда запомнил фразу Д. Хекмана, произнесенную на круглом столе, организованном для Нобелевских лауреатов телекомпанией BBC: «Научно-технический прогресс второй половины XX века полностью определялся соревнованием СССР и США, и очень жаль, что это соревнование закончилось». Таким образом, опора на фундаментальные исследования и применение их для решения прикладных задач, соответствующий подход в образовании, а также высокая конкуренция на мировой арене стали основой для появления множества прорывных технологий во второй половине XX века.