Юный техник, 2006 № 01 - Журнал «Юный техник»

Действует она как электронный каталог — выдает весь набор связей белка с белками-соседями. Зная же его связи, медики получат возможность точнее диагностировать те или иные болезни, а фармакологи — создать новое поколение лекарств точного действия. Вполне возможно, что в будущем протеомика сможет, например, дать новые средства для борьбы со СПИДом.

В. ЧЕРНОВ

НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ

«Давайте жить дружно»

Призыв кота Леопольда из известного мультфильма достоин самого серьезного внимания. Нобелевская премия по экономике в 2005 году вручена двум американским ученым — Томасу Шеллингу и Роберту Ауманну за достижения в области «теории игр», разработавших целую науку, как избегать конфликтов и жить в мире.

Один из главных трудов Томаса Шеллинга — «Стратегия конфликта» — опубликован 45 лет назад. Ученый придумал множество разных способов разрешения конфликтов. «Если задуматься, каждый из нас постоянно находится в состоянии конкуренции с другими, — пишет Шеллинг. — И чтобы добиться своего, нужно уметь находить компромиссы»…

Возьмем, к примеру, продавца и покупателя. Казалось бы, у них совершенно разные дела: продавец старается продать свой товар подороже, покупатель — купить подешевле. Но оба заинтересованы в переходе товара от одного владельца к другому. А стало быть, у них есть общая цель, к которой стоит стремиться путем переговоров. На практике так и происходит: поторговавшись, обе стороны приходят к соглашению.

Томас Шеллинг.

Роберт Ауманн.

Еще пример. Многим ученикам в школе кажется, что учителя то и дело стараются «подловить» и поставить «пару» за невыученный урок. Но попробуйте взглянуть на ситуацию иначе. Зачем учителя и ученики вообще приходят в школу? Но ведь у них есть и общая цель: учителя хотели бы, чтобы их ученики успешнее усваивали знания. Та же цель стоит и перед учениками: вряд ли кто-то ходит в школу только затем, чтобы получать двойки и баловаться на уроках. А коли так, значит, и здесь есть путь к компромиссу. Если уж не выучил урок, то честнее предупредить учителя и сделать задание в другой раз…

Роберт Ауманн известен, тем, что тоже всегда умел находить компромиссы.

«Даже две конкурирующие теории могут использоваться одновременно, — утверждает Ауманн. — Вспомните хотя бы, в физике одним удобнее считать свет потоком частиц, другим — электромагнитной волной. И каждый прекрасно решает свои прикладные задачи»…

По его мнению, главное в теории — это не истинность, а ее полезность. Справедливо это и для бизнеса. Если какая-то концепция позволяет извлечь выгоду, то неважно, правильна она или нет. Теория игр позволяет просто моделировать бизнес-процессы, не вдаваясь в их глубинпьте причины. И оказалось, что в реальной экономике такая научная модель — простая и практичная — куда более востребована, чем другие, более точные, но сложные.

Г. МАЛЬЦЕВ

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Атака на константу

Скорость света вместо того, чтобы оказаться величиной бесспорно постоянной, похоже, варьируется, причем в довольно широких пределах. Во всяком случае, вот что пишет по этому поводу швейцарский научный журнал Ecoie Poly technique Federate de Lausanne Release.

Упрямые факты

Несколько лет тому назад международной группе физиков удалось притормозить отдельные фотоны света в специальной ловушке, заморозив почти до величины абсолютно го нуля. (Подробности см. в «ЮТ» № 9 за 1999 г. Ред.)

Эти опыты, однако, до поры до времени рассматривались как некая научная экзотика, практически не имеющая отношения к жизни. Мол, как было предложено Альбертом Эйнштейном сто лет назад, так и есть: с = const.

Однако совсем недавно, летом 2005 года, последовала новая атака возмутителей спокойствия на этот постулат. На сей раз штурм возглавил австралийский теоретик Пол Дэйвис из сиднейского Macquarie University. Он долго ломал голову над интерпретацией эмпирических данных, полученных его коллегой, астрономом Джоном Вэббом, и в конце концов пришел к выводу, что объяснить их можно, лишь предположив, что одна из фундаментальных физических констант — предельная скорость передачи любых взаимодействий (она же — скорость света в вакууме) — оказалась непостоянной.

Дело в том, что Вэбб экспериментально обнаружил: характеристики излучения квазара, расположенного на расстоянии 12 млрд. световых лет от Солнечной системы, заметно расходятся с расчетными. Он повторил свои измерения несколько раз. А потом их проанализировал Дэйвис, который пришел к неутешительному для физиков-консерваторов выводу: в течение тех миллиардов лет, которые световое излучение шло к Земле, либо менялся заряд электрона, либо постоянная с.

Непостоянство заряда электрона разрушило не только большую часть современных теорий, но даже классическую термодинамику, отменив ее второй постулат, который в популярной формулировке говорит о невозможности самопроизвольной передачи тепла от более холодного тела к более горячему. Поэтому теоретик решил пока эту константу не подвергать сомнению, а посмотреть, могла ли действительно меняться скорость света. Ведь постоянство скорости света — постулат более поздней специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна — уже не раз подвергался критике. В свое время, а именно в 20–30 е годы прошлого столетия, решающим экспериментом, доказавшим справедливость СТО, признан описываемый в любом учебнике физики для средней школы опыт Майкельсона Морли.

Однако истрачены уже тонны бумаги (немало ее, кстати, исписано одним из авторов знаменитого опыта) на доказательства, показывающие, что вывод, к которому пришел Эйнштейн, из того опыта вовсе не следовал. И вообще число критиков этого эпизода в истории науки в паши дни продолжает увеличиваться в геометрической прогрессии.

Демонстрация с торможением и ускорением

Масла в огонь споров теоретиков подлили со своей стороны экспериментаторы. А именно группа физиков из Федеральной политехнической школы Лозанны продемонстрировала движение светового (электромагнитного) импульса вперед-назад по экрану, во время которого происходило уменьшение и увеличение скорости света.

Она, по словам исследователей, может быть уменьшена более чем в три раза! И примерно во столько же раз ее удалось и ускорить, то есть добиться значительного превышения пад каноническим значением — 300 000 000 метров в секунду. Причем если прежние успешные попытки замедления света, как уже говорилось, имели место при определенных условиях, например, в сильно охлажденных газах, то нынешняя удалась швейцарским физикам Люку Тьювенацу, Мигелю Гонзалесу Херраоцу и Кванг-Ионг Сонгу при комнатной температуре благодаря подручным средствам (оптическому волокну) и примененному ими методу так называемою вынужденного обратного бриллюэновского рассеяния или рассеяния Мандельштама — Бриллюэна.

При вынужденном бриллюэновском рассеянии, поясняют авторы публикации, луч лазера создает периодические области с переменным коэффициентом преломления, то есть дифракционную решетку, на которой значительная часть его световой энергии рассеивается обратно. Таким образом достигается замедление света в одном отдельно взятом оптическом волокне…

Процесс пошел…

В общем, шуму все это в научной печати уже наделало немало. Хотя бы потому, что многие понимают: если окажется, что скорость света и в самом деле не постоянна, это подкосит не только специальную теорию относительности. Например, есть предположение, что скорость света постоянно снижается с момента Большого взрыва (не исключено, что в момент «творения» она была бесконечно большой). А это, в свою очередь, ведет к пересмотру основ всей современной космогонии.

Далее, фундаментальные физические константы входят во все уравнения, описывающие поведение нашего мира. Непостоянство же даже одной из них может вызвать эффект домино — еще вчера респектабельные теории завтра превратятся в интеллектуальную труху. Физикам придется не просто «латать дыры», но создавать новые парадигмы, формулировать иные постулаты и строить очередные теории.

Не забывайте, ведь под вопросом теперь еще и постоянство заряда электрона, а значит, и второго начала термодинамики. А на нем, кроме всего прочего, напомним, зиждется и запрет на создание вечного двигателя.

Впрочем, о перспективах вечных двигателей мы расскажем как нибудь в другой раз. Сейчас же скажем, что опыт Вэбба и его интерпретацию Дэйвисом, а также эксперименты швейцарских физиков наверняка ждет шквал критики. Но пока теоретики готовятся к схватке, военные думают, как использовать новые эффекты. Замедление прохождения света может быть очень полезным в устройствах для оптической обработки информации, полагают они. И американское агентство перспективных оборонных разработок DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) уже выделило миллионы долларов на проект под названием «Использование замедленного света в оптических волокнах» (Application of Slow Light in Optical Fibers).