Текст: Андрей Мягков
Фото: Михаил Синицын/РГ
«Мы хотим, чтобы Лобное место ассоциировалось не с казнями, а с просвещением», - примерно так Борис Долгин, научный консультант сайта Полит.Ру, предварил организованную его порталом лекцию, и выразил надежду, что в следующем году сыпать знаниями ученый люд будет прямиком с Лобного места.
Впрочем, Артему Оганову и на Главной сцене фестиваля понравилось: «По-моему, это самый замечательный лекторий». А ведь Артем, на минуточку, профессор РАН и один из самых цитируемых ученых России, которого Forbes включил в свой список самых влиятельных российских умников и которому даже Нобелевскую премию уже сватают. Так что никаких глупостей Артем, ясно дело, не скажет - замечательный лекторий.
У Оганова несколько основных направлений работы: дизайн материалов и изучение вещества, в том числе в недрах планет. Интерес к этой теме, как заверил ученый, обусловлен тем, что именно атомная структура вещества задает его свойства, и найдя ключик к пониманию устройства этой структуры, ученые смогут изучать поведение вещества в самых разных условиях - а это уже позволяет проникнуть в тайны устройства планет и зарождения жизни как таковой.
После вводной части Артем рассказал, какие вообще бывают планеты: так, в Солнечной системе встречаются каменные (к которым относится в том числе Земля) и газовые гиганты. Планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы, называют экзопланетами, но они также принадлежат к этим двум типам.
«Миры планет удивительны», - искренне восхищался со сцены ученый. Например, Юпитер и Сатурн состоят, казалось бы, из смеси водорода и гелия, но при этом Сатурн излучает больше тепла, чем получает от солнца. Как так получается? В недрах Сатурна водород становится металлическим, тяжелеет, начинает «падать» в ядре и тереться о все еще неметаллический гелий - из этого трения и рождается тепло.
Уран и Нептун, в свою очередь, состоят из смеси воды, метана и аммиака. Предполагают, что в недрах Нептуна из всего этого образуется алмаз, эти кристаллики также падают, и тем самым генерируют тепло. «Это гипотеза, но на сегодняшний день это лучшее, что у нас есть».
Что касается атомов - то, как оказалось, при повышении давления они ведут себя не так, как обычно. Например, кислород под давлением становится сверхпроводником - то есть металлом. А при очень высоком давлении нарушается даже периодический закон Менделеева; чем выше давление, тем меньше влияние закона. Так, при высочайшем давлении (около 300 млн атмосфер) химия окончательно перестает работать, «оказывается мертвой».
Например, если вы думаете, что хлорид натрия - это всегда соль, то Артем готов вас расстроить: под высоким давлением она может трансформироваться во множество странных соединений и даже становиться металлом.
Интересовало когда-нибудь, как люди получают данные о строении Земли? Бурение не позволило бы нам узнать все: самая глубокая скважина спускается в недра нашей планеты на 12,3 км, и пробурить скважину глубже вряд ли удастся. Куда больше секретов позволяет раскрыть сейсмология: звуковая волна, генерируемая, например, землетрясением или, увы, ядерным взрывом, распространяется в недрах по законам оптики, отражаясь от границ гелиосферы и преломляясь в них. Самые великие открытия за 100 лет использования этого метода уже были сделаны, но он до сих пор применяется и стабильно удовлетворяет любознательность ученых.
А еще жизнь могла зародиться только на планете с подходящим магнитным полем - и его появление связано не с тем, что ядро железное, а железо магнитное, а исключительно с вихревыми потоками магнитной жидкости, по которой мы в каком-то смысле ходим. Ну и кто бы мог подумать, что магнитные поля изучают, помещая расплавленные металлы в пробирку и помешивая?
До недавнего времени структуру вещества можно было изучать только экспериментально. Но это зачастую невозможно, а потому был разработан метод «предсказания» кристаллических структур, основанный на эволюции. Этот метод даже при небольших вычислительных ресурсах позволяет ученым решать самые сложные задачи. Благодаря этому методу оказалось возможным объяснить многие аномалии, известные еще с 30-х годов прошлого века. Так, благодаря «предсказанию» постперовскита удалось объяснить периодическое изменение продолжительности суток - раз в 10 лет она изменяется на несколько миллисекунд. Все дело в том, что индуцированные токи постперовскита оказывают влияние на магнитное поле земли. Больше того: возможно, именно благодаря постперовскитам и возникла жизнь - именно такие связи крохотного с глобальным, кажется, зачаровывают Оганова больше всего. Собственно, примерно такими размышлениями Артем и закончил свою лекцию: наука едина, границы между дисциплинами размыты, и то, что можно открыть на этих границах, напрямую касается каждого из нас.
