Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 02

Проект комплекса для размещения суперлазера ELI.

А чего можно ожидать от дырок в мироздании? Этого тоже пока никто толком не знает. Сами физики честно признаются, что не могут предсказать, какие результаты дадут предстоящие эксперименты.

Скептики вспоминают, что БАК, вопреки ожиданиям ученых, пока не привел к открытиям в физике. Не поймали даже легендарный бозон Хиггса — частицу, ради обнаружения которой, как уверяют многие академики, и были потрачены миллиарды долларов на строительство коллайдера.

Оправдает ли вложения суперлазер? Это опять-таки не известно. Но видимо, человечество время от времени должно браться за масштабные проекты. Впрочем, от ELI может быть и несомненная практическая польза. Он способен будет, например, уничтожить астероид, грозящий врезаться в нашу планету.

С. СЛАВИН

ДЫРА ВО ВСЕЛЕННОЙ

Наша галактика весьма неоднородна, и в ней часто возникают различного рода пустые пространства — этакие дыры в материи Вселенной. По мнению профессора Каролинского университета Лауры Мерсини, эти дыры не могли образоваться сами по себе.

Исследовательница считает, что космическая дыра определенно является следом воздействия из иной вселенной — мира, параллельного нашему.

Это заявление тут же вызвало бурю споров в научном мире; тем не менее, даже ярые скептики вынуждены были признать, что данная гипотеза не противоречит существующим законам физики.

Более того, если гипотеза подтвердится, то мы получим первое доказательство существования параллельных миров. А сама дыра является лишь входом в пространственный тоннель, выход из которого находится в другой вселенной.

Кстати, первым до такой возможности перехода в иной мир додумался еще в 1895 году писатель-фантаст Герберт Уэллс (рассказ «Дверь в стене»). А спустя 62 года такую возможность описал уже формулами выпускник Принстонского университета Хью Эверетт. В своей докторской диссертации он показал возможность расщепления миров. По его мнению, каждый миг вселенная делится на множество себе подобных, а уже в следующий миг каждая из этих новорожденных расщепляется точно таким же образом. И в этом огромном множестве есть множество миров, в которых каждый человек существует во множестве копий. В одном мире вы, читая эту статью, едете в метро, в другом — летите в самолете, в третьем — и знать не хотите о каких-то сумасбродных теориях. Причем в одном мире вы можете быть профессором, а в другом — неграмотным батраком…

«Толчком к размножению миров служат наши поступки, — объяснял Эверетт. — В каждый момент времени любой из миллиардов землян делает свой выбор. И в зависимости от его поступка ход последующих событий меняется. То же самое происходит в каждом из множества параллельных миров»…

Ныне эту концепцию поддерживает наш бывший соотечественник, сотрудник Физического института имени П.Н. Лебедева Академии наук, а ныне — профессор физики Стэнфордского университета Андрей Линде. Начиная с 80-х годов прошлого столетия, он развивает идею параллельных вселенных, полагая, что она может стать одним из краеугольных камней новой структуры мироздания.

Теоретик строит свои рассуждения на базе модели Большого взрыва, в результате которого возник молниеносно расширяющийся пузырек — зародыш нашей Вселенной. Но если какое-то космическое «яйцо» оказалось способным породить Вселенную, то почему нельзя предположить возможность существования других подобных «яиц»? Задавшись этим вопросом, Линде построил модель, в которой инфляционные (inflation — раздувание) вселенные возникают непрерывно, отпочковываясь от своих родительниц.

В пространстве они разнесены настолько далеко, что не чувствуют присутствия друг друга. Более того, они могут находиться даже в разных измерениях. Но, тем не менее, все это составляющие единого целого. И в строении этого странного мира нам еще разбираться и разбираться…

В. ВЛАДИМИРОВ

Сравнительно недавно наши бывшие соотечественники были удостоены Нобелевской премии за открытие графена — графитовых пленок с уникальными свойствами.

Как выяснилось, пленки толщиной всего лишь в один атом можно получать и из кремния. Что это сулит специалистам?

Вспомним для начала, что кремний в периодической таблице Менделеева стоит под углеродом, а значит, имеет много сходных свойств. Поэтому после того как в 2004 году Андрэ Гейм и Константин Новоселов впервые получили пленки графена, некоторые исследователи предположили, что похожие структуры можно получать и из кремния. И вот теперь материал, во многом похожий на графен, но только из кремния, создали японские исследователи. При этом атомы располагаются в решетке в виде шестиугольных сот, как и в графене. В естественных условиях никто такую сотовую конфигурацию атомов не наблюдал — кремний не формирует необходимые атомные связи. Однако теоретически такое вполне возможно. Поэтому название материалу, первое время существовавшему лишь на кончике пера, все же придумали. Его назвали силицен.

А в конце 2011 года Антуан Флёранс и его коллеги из Национального института науки и техники Японии (JAIST) на встрече Американского физического общества доложили, что им удалось вырастить пленки из атомов кремния на подложке из диборида циркония (керамический материал).

Рентгеновское исследование полученных структур показало, что атомы образуют такую же ячеистую структуру из шестиугольников, как и графен.

Графен имеет отличные свойства: электроны в нем обладают высокой подвижностью. Но современная электроника десятилетиями работала с кремнием, а потому исследователи видели прямой смысл поработать над созданием кремниевого аналога графена.

Попытка удалась. Причем еще раньше, чем в Японии, наноленты из атомов кремния получили физики университета Прованса (Франция). Но то были образования шириной 1,6 нанометра и длиной несколько сотен нанометров, и к тому же ученые вырастили их на подложке из серебра, то есть на проводящем материале, что затрудняло исследование электронных свойств силицена.

Теперь же изучать их будет проще. Правда, соревноваться силицену с графеном все равно пока трудно. Во-первых, получить пленки из углеродных атомов легче. Во-вторых, исследователи, которые работают с графеном, тоже не собираются почивать на лаврах. Так, недавно ученые из университета штата Иллинойс обнаружили, что транзисторы, в которых используется графен, обладают интересным свойством. В них проявляется термоэлектрический эффект, приводящий к понижению температуры прибора.

Ленты из атомов кремния (показаны белым цветом) на подложке из атомов серебра.