"Yтро" выбрало наиболее яркие разработки и изобретения мировых ученых, которые были сделаны или представлены в 2010 году.

Плащ-невидимка

Немецким ученым удалось создать материал, который делает предметы невидимыми в трех измерениях в диапазоне волн света, близких к видимому. "Плащ-невидимка" представляет собой метаматериал – структуру, строение которой наделяет его отрицательным коэффициентом преломления электромагнитных волн. В такой среде величины магнитной и диэлектрической проницаемости (фундаментальные характеристики материи) плавно меняются. Электромагнитные волны, распространяющиеся внутри этой конструкции, отклоняются и огибают предмет, поэтому тот остается невидимым для внешнего наблюдателя. Пока устройство позволяет сделать невидимым объект толщиной менее полутора микрометра, лежащий на плоской поверхности.

Роботы

В уходящем году было представлено столько самых разных роботов, что выбрать из них самых интересных оказалось совсем не легко. Но мы все же попробовали.

На выставке Sigapore Robocup 2010 было представлено сразу два социальных робота - Olivia и Lucas. Машины могут взаимодействовать и общаться с людьми, следуя заданным заданным в их программы правилам. Olivia призвана выполнять роль домработницы или домашнего секретаря. Робот способен играть на музыкальных инструментах, контролировать электрические приборы и отвечать на телефонные звонки. Lucas может выступать в качестве гида или официанта. Он способен сопровождать людей, подавать напитки и еду, делать другие работы.

Американцы показали миниатюрных роботов-пауков, размером примерно 4 нанометра, что в сто тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса. Нанороботы сделаны из молекул ДНК, они могут ходить, поворачивать направо и налево.

Специалисты из Оксфордского университета разработали новый класс роботов, которые смогут читать и понимать суть прочитанного. Искусственный интеллект, умеющий анализировать текст, будет полезным в разведке, поиске и анализе текстовой информации. Так, робот по имени Мардж, который оснащен передовой технологией оптического распознавания символов, успешно читает слова и сканирует новостные сайты, чтобы посмотреть на контекст слова и установить его точное значение. Например, он уже в состоянии выяснить, что Barclays - это именно банк, а Strada - известный ресторан.

Человек-рыба

Уникальный гидрокостюм, в котором без проблем можно погружаться более чем на 200 м, разработал 79-летний американский естествоиспытатель Арнольд Ланде, в прошлом кардиохирург. Он запатентовал систему для дыхания специальным "жидким воздухом", при этом кислород попадает непосредственно в легкие, а выработанная в процессе газообмена углекислота забирается прямо из центральной вены. То есть сам процесс "вдох - выдох" попросту исключается. Раствор, который изобретатель предлагает использовать для дыхания, обогащен молекулами кислорода. Предполагается, что нос, рот и легкие глубоководного ныряльщика будут практически "затапливаться" в этой жидкости.

Дыхательный раствор будет создан на основе так называемых перфторуглеродов, в которых можно растворить огромное количество газа. Предложенный способ полностью исключает главную проблему дайверов - декомпрессионный синдром, когда при резком подъеме даже на несколько метров растворенный в крови газ начинает "закипать", возникшие пузырьки могут закупорить кровеносные сосуды и привести к смерти неосторожного ныряльщика. Система "выдоха" представляет собой оригинальный "жаберный" механизм: в ногу имплантируется устройство для фильтрации и отсечения CO2 из крови бедренной вены.

Всевидящее око

Ученые из Японии изобрели видеокамеру, которая способна снимать объекты, находящиеся за препятствием. Всевидящее око действует как радар, составляя изображение из волн, отраженных объектами которые скрыты от глаз человека. При этом формируется динамичная картинка, на которой можно различить форму предмета. Правда, до телевизионного качества еще очень далеко. Да и препятствие, за которое может "заглянуть" новое чудо техники, должно быть не толще листа тонкой фанеры.

Синтетическая жизнь

Американские ученые впервые в мире успешно синтезировали искусственный геном и пересадили его в бактерию. При этом, по словам исследователей, получилась полноценная синтетическая клетка. Генетики полагают, что в дальнейшем можно будет "конструировать" бактерии для конкретных задач в области энергетики, экологии, медицины и т.д.

Искусственный глаз

Искусственный глазной сенсор размером менее 1 см вживляется прямо под сетчатку и служит заменой оптических рецепторов. Врачи из Института глазных исследований в Тюбингене проводили клинические испытания чипа и получили впечатляющие результаты. Первые операции были произведены трем от рождения слепым пациентам. Уже через несколько дней после пересадки такой искусственной сетчатки все они начали различать очертания предметов в комнате. Позднее один из пациентов оказался в состоянии идентифицировать некрупные объекты на столе перед ним, самостоятельно ходить в помещении. Кроме того, он различал до семи оттенков серого цвета и даже мог определять время по комнатным часам.

Уникальность имплантата состоит в том, что до сих пор никому не удавалось передать обработанную информацию с электронного сенсора далее по глазному нерву в головной мозг. Все предыдущие модели могли лишь проецировать изображение на выносные дисплеи. Появление этого устройства специалисты называют настоящим прорывом и уже планируют сделать на основе сенсора полностью функциональный бионический глаз.

Фото:30.08.2010 12:12
Станислав Смирнов: работая над теоремой, о медалях не думал
Сохранить 0
В Санкт-Петербург приехал знаменитый математик Станислав Смирнов - лауреат Филдсовской премии, которую называют "математическим Нобелем". Научной работой Смирнов занимается в Швейцарии, но не упускает возможности посетить родину. О впечатлениях от награды, связи теории и практики и шутках ученых друг над другом математик рассказал в интервью "России 24".

"В нашей работе главное не почести и медали, а само научное любопытство и любознательность. Когда работаешь над теоремой, не думаешь о медалях", - заявил он. По его словам, о том, что такая возможность есть, говорили коллеги ученого, поэтому полной неожиданностью для него это не явилось.

По мнению Станислава Смирного, сейчас очень хорошее время в науке и в математике в частности. "В последнее время в науке было совершено очень много хороших открытий. Но было очень приятно, что отметили меня", - признался лауреат премии Филдса.

"То, чем я занимался, находится на границе нескольких областей. Что-то я выучил, когда был аспирантом в Америке, очень многое я выучил, когда работал в Швеции. В этом смысле работать в разных университетах очень сильно обогащает, потому что есть разные традиции, изучаются разные области", - сказал он.

"В моем открытии основную роль сыграл математический анализ, который я выучил в Санкт-Петербурге. У меня был замечательный научный руководитель, профессор Виктор Хавин, я также работал с Николаем Макаровым, который был моим научным руководителем в Калифорнии. Основой открытия был матанализ, который я применил к статистической физике. Поэтому без российской математической школы это было бы невозможно", - резюмировал Станислав Смирнов.

Фото:20.08.2010 09:37
Филдсовский лауреат будет больше преподавать российским студентам
Автор: Николай Васильев
Сохранить 0
В Индии на всемирном конгрессе Международного математического союза названы лауреаты самой престижной награды в области математики. Медаль Филдса, которую приравнивают по значимости к Нобелевской премии, удостоен российский учёный - Станислав Смирнов.

Премия Филдса для математиков ценна тем, что её присуждает Международный математический союз. Это специалисты такого уровня, что им не нужно объяснять принципы "конформной инвариантности перколяции и модели Изинга в статистической физике". Станислав Смирнов получил медаль, за то, что эту инвариантность доказал.

"Большая радость, что коллеги признали", - улыбается сам чествуемый.

Это сейчас профессор Смирнов работает в Женеве. А начиналось всё в 239-й ленинградской школе, которая стала физико-математическим лицеем. Директор показывает класс, в котором когда-то занимался будущий филдсовский медалист Смирнов.

"Можно было подозревать: он стал победителем стразу нескольких международных Олимпиад. Но здесь это не единичное явление: таких у нас уже с десяток", - вспоминает директор лицея Максим Пратусевич.

Школьник Станислав Смирнов победил в двух Международных математических Олимпиадах. За 4 года до него такой же награды был удостоен другой бывший ученик этой же школы – Григорий Перельман. Разницу в 4 года они повторили и с премией Филдса. Только Перельман в 2006 от неё отказался.

Кстати, Перельман и Смирнов давно и хорошо знакомы, рассказывает университетский наставник Станислава Виктор Хавин. Преподаватель математического анализа первым разглядел талант Смирнова:

- Я, конечно, не мог тогда предвидеть, что дело дойдет до филдсовской медали, но что он будет очень успешен, было очевидно.

Учитель признаёт, что ученик его всё-таки превзошёл. После окончания ЛГУ Станислав Смирнов уехал в США и поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института. После стажировки в Йеле и Принстоне вернулся в Европу: работал в Институте математики Макса Планка в Германии, потом в Королевском институте технологий в Швеции, и с 2003 года Смирнов – профессор Женевского университета в Швейцарии. Что, впрочем, не мешает ему регулярно бывать в родном Петербурге.

"Каждый его приезд это доклады, лекции для студентов: он сам всегда это затевает. И причем у него уже там в Женеве есть ученики отсюда", - рассказывает Виктор Хавин.

Коллеги называют открытие Смирнова революционным. Он доказал, что у каждого материала и вещества можно рассчитать такое состояние, в котором оно будет менять свойства. В будущем, например, станет проще вычислить в земной коре места, где нефти проще пробиться сквозь пористую породу. А уже сейчас с помощью открытия Смирнова можно легко понять, при какой температуре тот или иной металл становится магнитом.

"Если вещество нагревать, то магнитные свойства начинают теряться. И возникает точка перехода: от намагниченной фазы к ненамагниченной", - поясняет Яков Синай, действительный член РАН, профессор Принстонского университета.

Сам Смирнов объясняет: в физике на этот счёт существовало несколько теорий. А он, вычислив математическую формулу, положил спорам конец:

- Сейчас у физиков сложилось общее понимание того, с помощью каких механизмов проходят эти процессы. Математическое понимание этого отстает. И я со своими коллегами продвинулся в построении математических моделей для таких процессов. Коллеги поздравили.

Премия Филдса – это 15 тысяч канадских долларов, это намного меньше годового профессорского жалования в Швейцарии. Её вручают учёным, не достигшим 40 лет. Смирнову 40 исполнится 3 сентября. Чек математик пока не получил – забрал только золотую медаль. На ней профиль Архимеда и девиз по-латыни: "Превзойти свою человеческую ограниченность и покорить Вселенную".

Профессор из Швейцарии решил, что теперь поможет покорить Вселенную студентам из России. Следующий учебный год Станислав Смирнов планирует провести преимущественно в родном Петербурге.

http://www.vesti.ru/doc.html?id=386989

Под занавес года Российская академия наук доложила о создании суперкомпьютера производительностью 100 триллионов операций в секунду. Об этом сообщили в президиуме РАН, подчеркнув, что тем самым исполнено обещание, данное Владимиру Путину.

"На создание этой ЭВМ президент РАН Юрий Осипов попросил у премьер-министра финансовую поддержку в размере 65 млн рублей. Это было в апреле. Средства были выделены, и вот к назначенному сроку - к концу года - машина создана, - рассказал директор Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, член-корреспондент РАН Борис Четверушкин. - И тут есть чему удивиться: ведь в мировой практике стоимость создания суперкомпьютера на порядки выше!"

Таков результат применения российскими учеными "новой математики", пояснил учёный, добавив, что и энергопотребление машины также оказалось значительно меньше, чем у ряда зарубежных аналогов. Дело в том, сказал Борис Четверушкин, что в данной машине воплощена идея гибридных (или гетерогенных) компьютеров. В них в одном узле объединены процессоры обычные, общего назначения и графические платы. Таким образом, компьютеры, как части системы, могут быть крайне разнообразны - по типу процессоров, по размеру памяти, по производительности каналов ввода-вывода. Проблема, однако, возникла в другом: как оказалось, "сделать математику" для многоядерных процессоров очень сложно. Ядра "мешают" друг другу, необходимо очень крепко подумать, чтобы параллельные вычисления суперкомпьютеров с десятками тысяч компьютерных ядер и выше одинаково эффективно загружали узлы и процессоры системы.

В Институте прикладной математики РАН нашли свои варианты решений, свои алгоритмы, после чего и стало возможным быстрое создание нового типа суперкомпьютера, поведал директор этого научного учреждения РАН. "Обращаясь к премьер-министру, мы уже имели неплохой научный задел, - отметил Борис Четверушкин. - В течение нескольких лет на скудные средства программ РАН и Фонда фундаментальных исследований был создан небольшой прототип гибридного компьютера, разработаны базовые алгоритмы. И в результате наши ученые поняли: можно браться за суперкомпьютер 100 терафлопс! Вот почему на деньги, выделенные правительством, систему установить удалось, да еще и в короткий срок".

Производительность в 100 терафлопс, разъяснил математик, означает выполнение 100 триллионов операций в секунду. Напомним, что пиковая производительность даже весьма хорошего бытового компьютера - например, на базе двухъядерного процессора с тактовой частотой 2,2 ГГц - равна 17,6 млрд операций в секунду. Это составляет всего 0,0176 терафлопс. Созданная в РАН машина К-100 в ближайшее время будет полностью загружена расчетами самого Института прикладной математики РАН, рассказал Четверушкин. Это делается с целью "прокрутить" ЭВМ сперва на научных задачах - это впоследствии поможет эффективнее применить её и на производстве.

Источник: ИТАР-ТАСС
Ссылки по темеЧитаютОбсуждаютСсылки по теме
Общество / Коммуникации / Технологии
Наука и образование / Российская академия наук

Торжественная церемония вручения самой престижной научной награды РФ - Демидовской премии - пройдет в феврале в Екатеринбурге.

Напомним, имена лауреатов премии комитет Научного Демидовского фонда обнародовал в ноябре 2010 года. Ими стали три всемирно известных российских ученых: академик Юрий Сергеевич Осипов - за выдающийся вклад в математику и механику, включая математическую теорию управления; академик Геннадий Викторович Сакович - за разработки в области новых высокоэнергетических материалов; член-корреспондент РАН Сергей Сергеевич Алексеев - за вклад в создание правовых основ современной России, в том числе разработку проекта Конституции РФ и Гражданского кодекса РФ.

Демидовскую премию ученые получают не за отдельные разработки минувшего года, а по совокупности вклада, который они сделали в развитие отечественной науки. Лауреаты определяются не комиссией, стоящей из государственных чиновников, а самим научным сообществом, путем опроса специалистов в той или иной области. Поэтому негосударственная Демидовская премия считается наиболее престижной наградой в сфере науки в России.

Размер Демидовской премии в 2010 году эквивалентен 20 тысячам долларов. Лауреатам так же вручается диплом и именная медаль с изображением мецената Демидова. Даже футляр для медали имеет уральский колорит - это небольшая малахитовая шкатулочка.

Церемонию награждения Демидовской премией возродили в Екатеринбурге в 1993 году. Она традиционно проходит в начале февраля.

Справка "РГ"

Демидовские премии учредил в 1832 году меценат Павел Николаевич Демидов из известной династии российских горнопромышленников. Поскольку Павел Демидов в завещании наказал вручать эту премию еще 32 года после своей смерти, то в 1866 году история Демидовских премий прерывается. С 1866 по 1992 год премию не присуждали. История присуждения вновь начинается только в 1993 году, традиция была возрождена усилиями вице-президента Российской академии наук академика Геннадия Месяца.

Ссылки по темеЧитаютОбсуждаютСсылки по теме
Урал и Западная Сибирь / Свердловская область / Екатеринбург

Версия для печати
Ученые ЦЕРНа решили не останавливать Большой адронный коллайдер (БАК) на годичный "апгрейд" в 2012 году, как планировалось ранее - самый большой в мире ускоритель весь следующий год будет работать на увеличенной энергии, говорится в сообщении на сайте журнала Nature.

Обновленная программа работы ускорителя была представлена на научной конференции в Шамони (Франция), где обсуждались итоги 2010 года и планы на будущее.

Ранее планировалось, что после года работы на энергии 3,5 тераэлектронвольта на пучок, коллайдер будет остановлен на год для проверки и модернизации ряда систем, после чего энергию планировалось поднять до 6,5 тераэлектронвольта на пучок.

Программа, представленная в Шамони, предусматривает, что после завершения сеанса работы в 2011 году и ряда проверок систем безопасности в 2012 году коллайдер будет выведен на энергию 4 тераэлектронвольта на пучок, а "долгая остановка" таким образом будет сдвинута на 2013 год, а выход на проектную энергию 7 тераэлектронвольт на пучок произойдет только в 2014 году.

"Раз машина (коллайдер - ред.) хорошо работает, обсуждаются варианты повысить светимость, и даже выйти на суммарную энергию в 8 ТэВ. Тогда мы сможем подойти к длинному шатдауну в 2013 году с большой набранной статистикой, и год не пройдет зря. У нас будет большой запас накопленных данных, которые мы будем анализировать", - пояснил РИА Новости заведующий отделом НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос, участвующий в экспериментах на детекторе CMS на коллайдере.

Окончательное решение по продлению срока работы коллайдера менеджмент ЦЕРНа, как ожидается, примет во второй половине понедельника 31 января.

"Тогда будет принято формальное решение, но я глубоко уверен, что мы будет работать в 2012 году", - приводит сайт журнала Nature слова официального представителя ЦЕРНа Джеймса Гиллеса (James Gillies).

Перед началом сеанса 2012 года ученые планируют провести масштабные проверки медных стабилизаторов, которые соединяют сверхпроводящие кабели, питающие магниты ускорителя.

Из-за плохих контактов между кабелями и стабилизаторами произошла масштабная авария 2008 года. Тогда некачественный контакт и рост сопротивления в нем привел к выходу магнитов из сверхпроводящего состояния, разрывам труб системы охлаждения.

Восстановительные работы и доработка специальных систем безопасности заняла год. Перед 2012 годом ученые рассчитывают заменить некачественные стабилизаторы.

Единственный серьезный конкурент БАКа - американский коллайдер Теватрон - из-за отсутствия финансирования будет остановлен в октябре 2011 года.

Большой адронный коллайдер (БАК), стоимость создания которого превысила 6 миллиардов евро, - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, созданный для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Слово "коллайдер" образовано от английского слова "collide" ("сталкивать") и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин можно передать как "ускоритель на встречных пучках".

Пучки протонов в коллайдере движутся в противоположные стороны по двум вакуумным трубам (beam pipes). В четырех точках, где сталкиваются пучки, находятся четыре детектора - ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, которые призваны изучать последствия соударения частиц.

(2845)

февраль

2011


Есть ли и жизнь на Энцеладе?
14:26 31.01.2011

На Энцеладе, спутнике Сатурна, есть бурлящий океан, в глубинах которого может развиваться жизнь, сообщает Discovery News. Это открытие, сделанное в результате анализа данных, переданных с принадлежащего NASA космического зонда «Кассини» (Cassini), объясняет, почему на поверхности Энцелада есть гейзеры, которые пробиваются на поверхность через так называемые «тигровые полосы» – глубокие борозды на поверхности спутника. Эти «ледяные фонтаны» многие ученые считали признаком наличия под поверхностью Энцелада большого океана. Затем подо льдом, покрывающим Энцелад, были обнаружены небольшие водоемы с водой, температура которой составляет около 0 °C.

Уже давно известно, что струи, испускаемые гейзерами, содержат в себе углерод, водород, кислород, азот и различные карбонаты. Однако среди этих элементов не было соли – необходимого компонента для большого океана.

Последний пролет «Кассини» мимо Энцелада в 2009 году позволил обнаружить в составе воды из гейзеров на спутнике Сатурна соли калия и натрия. Они были найдены не в составе гейзерной воды, а в кристаллах льда, которые попадают на поверхность вместе с водой. Таким образом были получены косвенные свидетельства наличия океана под ледяной поверхностью спутника.

Теперь же были расшифрованы данные температурных измерений, проделанных «Кассини». Оказалось, что температура в трещинах Энцелада составляет -85 °C, тогда как температура на его поверхности -201 °C. Это привело ученых к выводу, что океан, скрывающийся в глубинах Энцелада, состоит из теплой газированной воды, которая все время стремится прорваться наружу.

Напомним, что свое имя Энцелад получил в честь гиганта Энцелада, погребенного, согласно древнегреческой мифологии, под вулканом Этна на средиземноморском острове Сицилия. Оно оказалось пророческим, поскольку как раз на данном спутнике позже обнаружилась сильно развитая вулканическая активность. Энцелад стал четвертым небесным телом после Земли, Ио и Тритона, на котором нашли действующие вулканы.

Премия присуждена за высокие результаты в создании инновационных образовательных технологий, популяризации и распространении научных знаний.

Николай Николаевич Андреев, к.ф.-м.н., заведующий лабораторией популяризации и пропаганды математики Математического института имени В.А.Стеклова РАН. Родился 5 февраля 1975г. в г.Саратове.

Н.Н.Андреев – талантливый мастер популяризации математики. С его лекциями и проектом «Математические этюды» ныне знакома чуть ли не вся Россия. В течение последних 10 лет он создал блестящую коллекцию мультимедийных математических этюдов: это десятки короткометражных фильмов и миниатюр, представляющих различные разделы математики и её приложений. Помимо традиционных задач и тем в них рассказывается и о математических результатах, полученных в последние годы.

Эффект подвижнического труда Н.Андреева по популяризации науки многократно усиливается открытым доступом к фильмам проекта в сети Интернет. А благодаря нацпроекту «Образование» эта коллекция стала доступна тысячам учащихся, учителей, студентов и преподавателей вузов всей страны.

Работы Н.Андреева представляют собой гармоничное соединение точных математических постановок с возможностью объяснить их каждому человеку и каждому школьнику. Предложенные автором и его коллективом алгоритмы могут найти применение и в других областях моделирования и визуализации, уже не направленных непосредственно на школьника и учителя. Замечательная черта проекта — всюду, где возможно, зрителя неназойливо ведут от простейших примеров к открытым проблемам науки.

Коллекция Н.Андреева максимально использует возможности современной всемирной сети. Размещённые в ней работы отсылают заинтересовавшегося школьника или учителя к другим ресурсам, в частности к богатейшей коллекции математической литературы, размещённой на сайте Московского центра непрерывного математического образования («Квант» за все годы, классические учебники математики, полнейшая коллекция геометрических задач Гордина и т.д.).

Работа Н.Андреева показывает школьнику, что математика – увлекательна и красива. После книг Я.И.Перельмана 1930-х годов это крупнейшее достижение, открывающее новое направление в популяризации современной математики. Уникальность проекта была отмечена в 2009г. исполкомом Международной комиссии по математическому образованию.

Разработка Андреева – подлинно инновационный продукт в технологии распространения научных знаний посредством популяризации достижений математики и научно-технического прогресса.

Указ «О присуждении премий Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых учёных за 2010 год»