Знание - сила, 2007 № 01 (955)

В эксперименте, который проделал швейцарский психолог Петер Бруггер, на экране монитора появлялись человеческие лица; иногда их череду разбавлял абстрактный узор из линий. Но многие испытуемые не замечали подмену — им казалось, что в ту секунду, когда в антропологический ряд вторгались треугольники и круги, они тоже видят портрет человека. Подобные доверчивые зрители поверят в приговор гороскопа, в паранормальную жуть, в чудеса, в «спеши выиграть новый автомобиль» — неоновую приманку для жалких мотыльков.

Психологи отмечают, что примерно каждый второй человек легковерен, и его не составит труда обмануть. Другая половина — скептики; они не верят ни в проповедь гуру, ни в «счастливый случай», которым их поддразнивают. Ученые полагают, что это отличие коренится в самой анатомии мозга, в его гормональном фоне.

В другом эксперименте Бруггер имел дело только со скептиками. Он давал им препараты, стимулирующие выработку дофамина — «гормона счастья», одного из важнейших гормонов центральной нервной системы. После этой психотропной обработки стали ошибаться и скептики, в геометрическом узоре угадывая очертания лица. Быть может, недаром влюбленные доверчивы до слепоты, ведь у них тоже повышенный дофаминный уровень в организме? Впрочем, все это лишь наблюдения, догадки, гипотезы — интуитивная работа правого полушария мозга, а не доказанный факт.

... интуитивная работа, знакомая многим поколениям людей. Сама эволюция заставляла человека всматриваться в случайность, ожидать ее появления. Все новое, необычное утверждается в мире случайно. В основе любого творчества — торжество духа случайности. В основе любого развития — реализация той или иной случайности, ее самораскрытие. Еще не известно, принесет ли это успех, но ясно одно: старые формы отбрасываются, ветхое рушится; пробивающееся сквозь эту оболочку растет.

И будет череда ошибок и заблуждений, гибели всерьез и разочарований надолго, — всего, что полными горстями приносит Ее Величество Случайность, но будет и прорыв, взлет, победа, успех — все, чем так богата Случайность. И пусть человек недолюбливает этот произвол вероятностей, с которым случайность сопряжена, словно «с весною лето», он умеет выжать из нее все, чем она поманит, — а потом наверняка и поверит, что «ведь ничего случайного в этом совпадении как раз и не было!»

А Карла в тот день мы ведь собирались пригласить в редакцию. Как хорошо, что он позвонил! Одной случайности ради!

Исследования, проведенные с помощью ультрафиолетового телескопа FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer), позволяющего изучать Вселенную в дальнем ультрафиолетовом диапазоне, привели к тому, что астрофизикам придется пересматривать множество положений своей науки. Такое бывало уже не раз. В данном случае это касается теории звездообразования и теории химической эволюции галактик.

Виновник появившихся проблем — дейтерий, изотоп водорода, ядро которого состоит не только из протона, но и нейтрона (отсюда атомный вес, равный 2). Дело в том, что в первые мгновения после Большого взрыва наряду с водородом должен был образоваться в огромном количестве и дейтерий. Однако, согласно нынешним представлениям астрофизиков, более трети первоначально возникшего дейтерия потратилось в галактиках на создание звезд, поскольку он участвует в термоядерной реакции. Наблюдения, проведенные с помощью телескопа FUSE, опровергают это: дейтерия в Млечном пути намного больше. В частности, на звездообразование потрачена не треть, а всего 15% атомов изотопа.

Участник исследования Джефри Лински из университета Колорадо (США) поясняет, что дейтерий довольно легко определить, фиксируя излучение в дальней части ультрафиолетового спектра. Но так как до сих пор подобных исследований не проводилось, и при этом часть атомов дейтерия маскируется частицами межзвездной пыли, количество изотопа в галактиках сильно недооценивалось.

Полученные с помощью телескопа FUSE результаты могут радикально поменять существующие теории образования галактик и звезд.

Очень часто в физике элементарных частиц теоретическое предсказание предшествовало экспериментальному открытию. Так произошло и с квазичастицами, введенными в квантовую теорию систем многих взаимодействующих частиц (кристаллов, жидкостей, плазмы, ядерной материи) для описания квантов элементарных возбуждений. Ученые, работающие на кафедре энергетики Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, экспериментально подтвердили существование двух предсказанных ранее квазичастиц: спинонов и холонов, существующих только в одномерном веществе — цепочках из одиночных атомов. Их еще называют спиновыми и зарядовыми волнами: первые переносят информацию о спине частицы, вторые — о ее заряде.

Используя мощный рентгеновский источник, физики лаборатории получили на одномерном кристалле купрата стронция SrCuO2 посредством фотоэмиссионной спектроскопии раздельный спектральный сигнал от холонов и спинонов. Наблюдаемый спектр дает основания предполагать, что ученые зафиксировали именно электронную спин-зарядовую сепарацию, подтверждающую присутствие квазичастиц. Спин-зарядовая сепарация означает, что вместо единой квазичастицы, несущей какой- то заряд и какой-то спин, в одномерном случае возникает две квазичастицы — одна несет заряд без спина, другая — спин без заряда, — которые могут перемещаться независимо друг от друга. Это подтверждает теоретические предсказания, что одномерные цепочки не всегда ведут себя так, как более сложные скопления частиц. При большем числе измерений такого не происходит. К примеру, электрон в обычных условиях несет все вместе — и массу, и спин, и заряд.

Первое исследование, в котором компьютерные модели, описывающие климатические изменения на Земном шаре, сочетаются с фактическими данными о климате далекого прошлого, провели ученые из американского Национального центра изучения атмосферы и Университета Аризоны. Для реконструкции климата в последнем промежутке между ледниковыми периодами использовалась информация о коралловых рифах, ледовых кернах и другие сведения о природе. В период между 129000 и 116000 лет назад средние температуры в Арктике повысились на три-пять градусов по сравнению с нынешним уровнем. Но именно такое повышение температуры предсказывают на конец нынешнего века.

Угрозу представляют тающие льды Гренландии и Антарктики, которые, по мнению авторов исследования, высвободят большие объемы воды быстрее, чем показывали расчеты, выполненные другими исследователями. К 2100 году уровень моря может подняться более, чем на 6 метров. Под водой окажутся огромные территории. Будут затоплены Лондон, Нью-Йорк, Новый Орлеан, Бомбей, Токио, значительная часть Нидерландов, Бангладеш и Флориды, скроются под водой многие острова Тихого океана. Иначе, как катастрофическими, такие последствия не назовешь.