Отображение сетевого контента Отображение сетевого контента

В рамках Года науки и технологий мы предлагаем ознакомиться с научными открытиями ХХI века

19.03.2021

Сегодня расскажем лишь о десяти научных открытиях, которые уже сегодня можно назвать великими

«Я утверждаю, что в любой науке настоящей науки столько, сколько в ней математики» (Иммануил Кант, немецкий философ)

 

Российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре «Всякое односвязное компактное трёхмерное многообразие без края гомеоморфно трёхмерной сфере».

В 1904 году математик Анри Пуанкаре сформулировал одну из величайших математических головоломок — гипотезу о том, что всякое односвязное компактное трехмерное многообразие без края гомеоморфно трехмерной сфере. Пуанкаре предположил, что пространство не трёхмерно, а содержит значительно большее измерений. Для демонстрации простоты своей трехмерной фигуры он использовал двумерную петлю. Пространство, согласно Пуанкаре, является «односвязным», если каждую петлю на нем можно стянуть в точку. Математик задавался вопросом, остается ли это верным в многомерных пространствах. Действительно ли сфера — простейшая форма, или в таких пространствах есть другие односвязные фигуры. Доказательство гипотезы не давалось лучшим умам планеты почти век.Лишь 98 лет спустя, в 2002-2003 годах, российский математик Григорий Перельман сумел найти верное решение. Перельман воспользовался методом, который он сам назвал «поток Риччи с хирургией». После подтверждения доказательства математическим сообществом в 2006-м гипотеза Пуанкаре стала первой и единственной на данный момент решённой задачей тысячелетия.

Исключительная важность гипотезы, выдвинутой около века назад математиком Пуанкаре, касается трёхмерных структур и является ключевым элементом современных исследований основ мироздания. Гипотеза Пуанкаре может помочь им понять форму Вселенной по мере ее расширения после Большого взрыва. Подробнее см.

Стюарт, И.   Величайшие математические задачи [Электронный ресурс]: Научно-популярное / И. Стюарт. - 1. - Москва: ООО "Альпина нон-фикшн", 2016. - 460 с.
Аннотация: Закономерности простых чисел и теорема Ферма, гипотеза Пуанкаре и сферическая симметрия Кеплера, загадка числа Пи и орбитальный хаос в небесной механике. Многие из нас лишь краем уха слышали о таинственных и непостижимых загадках современной математики. Между тем, как ни парадоксально, фундаментальная цель этой науки - раскрывать внутреннюю простоту самых сложных вопросов. Английский математик и популяризатор науки, профессор Иэн Стюарт, помогает читателю преодолеть психологический барьер. Увлекательно и доступно он рассказывает о самых трудных задачах, над которыми бились и продолжают биться величайшие умы, об истоках таких проблем, о том, почему они так важны и какое место занимают в общем контексте математики и естественных наук. Эта книга - проводник в удивительный и загадочный мир чисел, теорем и гипотез, на передний край математической науки, которая новыми методами пытается разрешить задачи, поставленные перед ней тысячелетия назад.

 

Обнаружена вода на Марсе

Крупнейшим открытием 21 века в исследовании Солнечной системы является обнаружение воды на Марсе. Еще в 2002 г. орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил признаки наличия под поверхностью планеты водяного льда. В 2005 г. европейский аппарат «Марс-Экспресс» заснял кратеры с явственными следами водяных потоков, а окончательно развеял сомнения американский зонд «Феникс». В 2008 г. он сел в окрестностях Северного полюса и в одном из экспериментов – успешно выделил воду из марсианского грунта. 25 июля 2018 года вышел доклад, основанный на исследованиях радаром MARSIS, о наличие подлёдного озера на Марсе, расположенного на глубине 1,5 км подо льдом Южной полярной шапки, шириной около 20 км. Это стало первым известным постоянным водоёмом на Марсе. Зондирование области шириной около 200 километров с помощью MARSIS показало, что поверхность Южного полюса Марса покрыта несколькими слоями льда и пыли и глубиной около 1,5 километров.  Гарантированное наличие влаги на Красной планете снимает главное ограничение для ее колонизации. Америка планирует запустить пилотируемую миссию на Марс уже в 2030-х годах, идет разработка ядерного двигателя для этой цели и в России. Подробнее см.

Бугров, Владимир Евграфович.  Марсианский проект С.П. Королёва / В. Е. Бугров. - 2-е изд., пересмотр. и доп. - М. : Фонд "Русские Витязи", 2009. - 316 с. - ISBN 978-5-903389-23-0
Аннотация: Книга В. Бугрова, издаваемая Фондом содействия авиации «Русские Витязи», посвящена одному из самых грандиозных замыслов С.П. Королёва — пилотируемой экспедиции на Марс. Будучи непосредственным участником описываемых событий, автор впервые приводит факты и документы, свидетельствующие о реальных работах по практической реализации этого проекта в период 1960—1974 гг., знакомит читателя с черновиками уничтоженного в 1974 г. проекта из своей «совсекретной» рабочей тетради, а также рассматривает в контексте главного творческого замысла Королёва все работы, задуманные Сергеем Павловичем и проводившиеся при нем и после него в указанный период, что позволит читателю по-новому взглянуть на творческий облик Королёва и на некоторые периоды истории отечественной космонавтики. Во втором издании книги автор дополняет отдельные главы. Проводит сравнение вариантов экспедиции на Марс. Представляя малоизвестные планы Королёва по освоению космического пространства, подчеркивает важность полета человека вокруг Солнца вне сферы притяжения Земли, как второго этапа — после полетов человека в околоземном пространстве. Также он рассматривает возможную ближайшую перспективу отечественной космонавтики, отмечая существование официальной советской программы освоения планет человеком, утвержденной государственными документами в 1959 г., и высказывает сожаление по поводу обстоятельств ее разрушения. Выводы, к которым приходит В.Е. Бугров, представляют особый интерес, поскольку это не результат исследований журналиста или историка и не интервью с очевидцем, а итог комплексной оценки сорокалетнего периода отечественной космонавтики, сделанной профессионалом в области создания пилотируемых ракетно-космических комплексов. Книга рассчитана на широкий круг читателей.

Марс: великое противостояние [Текст]. - Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 224 с. - ISBN 5-9221-0454-3 : Б. ц. Книга из коллекции ФИЗМАТЛИТ - Физика

Аннотация: В книге рассказано об исследованиях поверхности Марса в прошлом и настоящем. Подробно изложены история наблюдений марсианских каналов и дискуссия о возможности жизни на Марсе, происходившая в период его изучения средствами наземной астрономии. Приведены результаты современных исследований планеты, её топографические карты и фотографии поверхности, полученные в период великого противостояния Марса в августе 2003 г. Книга предназначена для всех, интересующихся астрономией и космонавтикой. Будет полезна преподавателям и любителям астрономии

 

Создан новый сверхпрочный материал – графен

Графен – это уникальный по прочности и многим другим свойствам материал, который был впервые получен русскими физиками (работающими в Британии) Константином Новоселовым и Андреем Геймом в 2004 г. Через 6 лет ученых наградили за это Нобелевской премией. Необычность материала заключается сразу в нескольких его особенностях. Во-первых – это второй по прочности (после карбина) из известных ныне материалов. Во-вторых, графен – великолепный проводник, с помощью которого можно достигать уникальные электронные эффекты. В-третьих, материал обладает высочайшими показателями теплопроводности, что позволяет использовать его в полупроводниковой электронике без опасений ее перегрева. Особые надежды на графен возлагаются в плане его применения в сверхъемких аккумуляторах. В 2017 г. компания «Samsung» представила один из первых АКБ на основе графена с емкостью на 45% выше, чем у его литий-ионного аналога сопоставимой величины. Но самое главное – новый аккумулятор заряжается и отдает заряд в 5 раз быстрее обычного. Примечательно, что речь идет не о полностью графеновом, а о гибридном АКБ, где инновационный материал используется как вспомогательный. Когда разработчики создадут полностью графеновую батарею, это станет настоящей революцией в энергетике. Главной проблемой в широком использовании графена является дороговизна его получения и недостатки в технологиях, которые пока не позволяют получить абсолютно однородный материал. Подробнее см.

Ким, Д.  Технология получения и обработка наноструктурных материалов [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ким Д., Янюшкин А. С. - 3-е изд., стер. - Старый Оскол : ТНТ, 2020. - 394 с. - Режим доступа: Электронно-библиотечная система ТNT-EBOOK, для авториз. пользователей. - ISBN 978-5-94178-637-4Книга из коллекции ТNT-EBOOK - Нанотехнологии и материалы

Аннотация: В издании изложены технологии получения графена, углеродных нанотрубок и полимерных нанокомпозитов, представлены их свойства и область применения, описано поведение наноструктур в экстремальных условиях и их прочность, рассмотрены микро- и нанозонды для анализа малоразмерных 3D-материалов, наносистем и нанообъектов.Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Управление в технических системах», «Электроэнергетика», «Физика конденсированных систем» и др. Будет полезно преподавателям и научным сотрудникам, занимающимся физическими, химическими и техническими

Ланина, Э. П. Современные технологии производства интегральных схем [Электронный ресурс]: учебное пособие / Ланина Э. П. - Старый Оскол : ТНТ, 2020. - 314 с. - Режим доступа: Электронно-библиотечная система ТNT-EBOOK, для авториз. пользователей. из коллекции ТNT-EBOOK - Автоматизация технологических процессов и производств
Аннотация: В издании рассматриваются основы полупроводниковой электроники, принципы действия и особенности современных полупроводниковых приборов, используемых при построении микросхем вычислительной техники — от первых биполярных транзисторов до современных многозатворных 3D-транзисторов, перспективы дальнейшего развития элементной базы. Рассматриваются основные технологические процессы производства современных интегральных схем — от планарной технологии до методов прямой печати тонкоплёночных транзисторов и 3D-технологий, технологии производства микросхем из графена.Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Информатика и вычислительная техника», «Автоматизация технологических процессов и производств», может быть полезно для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Конструирование и технология электронных средств».

 

Перейден петафлопсный барьер