|
№ 15 (4164) |
Лекторий МГУ Экстремальные состояния вещества
В.Е. Фортов начал с того, что отметил большое количество молодежи в зрительном зале и пожелал ее представителям в будущем обязательно стать министрами. Он также поделился опытом работы в данной должности. Перейдя к основной теме встречи, В.Е. Фортов очертил круг тех физических состояний вещества, о которых пойдет речь. Дело в том, что 98% всего вещества в природе находится в сильно сжатом или нейтронном состоянии. Наша же действительность (комнатная температура и давление — 1 атмосфера), таким образом, является больше исключением, нежели правилом. Экстремальные состояния вещества изучаются давно, причем не только ради научного интереса, но, в основном, ради колоссальной энергии, которую они могут дать в соответствии с законами термодинамики. На данном этапе развития исследований мировой рекорд в достижении максимального давления в лабораторных условиях составляет 5 миллиардов атмосфер. Кстати, он был получен советскими учеными. Если рассматривать глобальную историю развития Вселенной, т. е. единую шкалу времени, примерно 14 миллиардов лет назад существовали чудовищные давления и температуры, которые и привели к Большому взрыву. Экспериментально получаемые в наше время значения давления приводят нас по температуре к началу мироздания. Итак, на сегодняшний день результаты лабораторных исследований находятся примерно в 5–7 минутах от Большого взрыва. Для изучения данных явлений пользуются методом инерционного термоядерного синтеза, в котором получают наибольшие температуры и давления (несколько миллиардов атмосфер). Делают это при помощи статического либо динамического эксперимента. В первом случае сжимают две брильянтовых иголки до 5 миллионов атмосфер. Больших давлений получить при таком способе не удается, т. к. разрушается сам материал. В динамическом эксперименте пускают ударную волну, которая сжимает и нагревает вещество. В результате получаются очень высокие давления, однако на очень короткий промежуток времени (порядок нано- и фемтосекунд), в течение которого надо провести всю диагностику и измерения. Сам академик В.Е. Фортов работает на взрывной «пушке». Он продемонстрировал результаты своего эксперимента в замедленном в 1 миллион раз режиме. Осознание того, что показанная картина в реальном опыте изображает протекание процесса на космических скоростях, действительно впечатляет. В своем выступлении Владимир Евгеньевич отметил также растущее внимание к развитию фундаментальной науки. Как ни странно, причиной этому стало изменение приоритетов в области обороны. В связи со всемирной программой разоружения, уникальные установки, которые ранее использовались только для нужд обороны, теперь доступны для работы в области фундаментальной физики. Исследование экстремальных состояний вещества обладает не только фундаментальным характером. Весь производимый арсенал экспериментов позволяет понять, что происходит с веществом при очень коротких сжатиях или растяжениях, получать новые фазовые состояния, такие как «кристаллическая» плазма. Подводя итоги, Владимир Евгеньевич Фортов привел примеры практического применения своих исследований. Например, он рассказал о современном способе защиты космического аппарата от удара микрометеорита в виде двойных экранов, которые теперь применяются на всех космических объектах. Ольга Конотоп, наш корр. |
||
