547-й день народження Коперника, перший день польської науки. Чи заслужили ми Нобелівську премію?

Починаючи з 2020 року — офіційно визнаного до речі Національним роком фізики — 19 лютого у Польщі відзначається нове свято, присвячене вітчизняним науковим досягненням: День польської науки. Цей термін був обраний не випадково, тим самим прикрасивши день народження великого національного астронома Ніколая Коперника. Перше видання свята польської науки збігається з 547-річчям від дня народження знаменитого поляка. Варто згадати численні науково-технічні досягнення з космосом на задньому плані, яким також можуть похвалитися сучасні польські дослідники. Багато з них майже чистили найважливішу Нобелівську лавру на своїх полях.

Польські наукові здобутки — це не лише окремі історичні світові знаменитості та такі імена, як Коперник, Шклодовська-Кюрі, Лукасевич чи Чохральський. Сучасні польські вчені та їх цілі колективи також беруть участь у проведенні важливих досліджень, що мають велике значення для всього людства, досягаючи значних успіхів. Сьогодні, 19 лютого 2020 р. — у 547-ту річницю з дня народження найбільшого польського астронома, є особлива можливість згадати навіть вузьку частину цих нинішніх досягнень, особливо пов’язаних із сферою космічних досліджень.

Широке коло польських всесвітньо визнаних професорів: Траутман, Екерт, Вольшчан, Удальскі, Дітл — вони були близькими до отримання Нобелівської премії за останні роки хоча б кілька разів.

Хвилястий простір-час

Назва першої з них сильно пов’язана з початками вивчення гравітаційних хвиль («зморшок» простору-часу, спричинених зіткненнями небесних тіл у просторі — особливо наймасовіших), які з часом принесли прорив у сприйнятті просторово-часу та гравітаційних явищ. Польський фізик Анджей Траутман сприяв опису та теоретичного обґрунтування їх існування, працюючи над цим питанням у 1950-х та 1960-х роках.

Під час роботи над докторською дисертацією він стверджував, що гравітаційні хвилі існують і їх виявлення має бути можливим. Він також описав явище гравітаційного випромінювання з використанням загальної відносності. Посилання на досягнення Траутмана можна знайти в першій роботі про гравітаційні хвилі пізнього лауреата Нобелівської премії — Кіпа Торна. "Моя робота з цього приводу була створена майже 60 років тому. Вони практично були забуті всім", — з гіркотою згадував у 2017 році проф. Траутман.

Перше експериментальне підтвердження існування гравітаційних хвиль в історії відбулося в 2016 році. Вже тоді було відомо, що Нобель у цьому відношенні — лише питання часу. І справді — у 2017 році Премію за дослідження в цій галузі отримали вчені Німеччини та США — Райнер Вайс, Баррі Баріш та просто Кіп Торн.

Однак Нобелів за дослідження гравітаційних хвиль також порадували польські експерти, зібрані в групі Polgraw. Десяток або близько того вчених з дев'яти установ брали участь у міжнародних експериментах, проведених на детекторах LIGO у США та Діві в Італії. Вони також брали участь в аналізі даних цих пристроїв. Таким чином поляки допомогли зробити перше спостереження гравітаційних хвиль. На їхню думку, однак, рішення Нобелівського комітету може залишити незадоволеним.

Хоча Нобелівський комітет ще не бачив внеску проф. Траутман, польський фізик, отримав премію Фонду польської премії за науку у 2017 році, яку часто неофіційно називають польською Нобелівською премією.

Вибухові квантові стежки

Серед справжніх польських кандидатів на Нобелівську премію — ще один фізик, проф. Артур Екерт. У рейтингу американської аналітичної компанії Clarivate Analytics його згадували як одного з кандидатів на Нобелівську премію з фізики.

професор Екерт — один з піонерів нової галузі знань і технологій, що є квантовою криптографією. Навчався в Ягеллонському університеті, але з кінця 1980-х років його пов’язують з Оксфордським університетом. Передбачається, що Екерт — разом із Чарльзом Беннеттом та Жилем Брассардом — сприяв цій новій галузі знань. Беннет і Брассар запропонували використовувати принцип непевності Гейзенберга в процесі шифрування, тоді як Екерт — явище квантового заплутування. "Це був більш важкий спосіб реалізації, але він призводить до розробки більш безпечних шифрів квантової криптографії. З часом технологія розвивалася, і тепер мій метод стає більш популярним", — заявив він в інтерв'ю Польському агентству з преси.

Однак у 2019 році Нобелівська премія з фізики дісталася Джеймсу Піблсу, Мішелю Мері та Дідьє Келозу — це не тільки означало, що Екерта не вшановують, але й додаткове розчарування через пропущення ще одного видатного польського вченого.

Наукова битва за екзопланети

Мер та Квелоз, лауреати Нобелівської премії за 2019 рік, отримали нагороду за перше відкриття позасонячної планети на орбіті зоряної основної зірки. Тим часом, дослідження екзопланет — це область знань, про яку польські вчені також мають багато чого сказати у світі.

Мер та Келоз оголосили про своє відкриття у жовтні 1995 року. Тим часом, за кілька років до відкриття, зробленого обома лауреатами Нобелівської премії поляком, проф. Олександр Вольшчан — разом з американським радіоастрономом Дейлом Фрейлом — самі підтвердили перше спостереження над екстрасолярною планетою (вони оголосили це вже в 1992 році). Однак у той час мова йшла про планети, що обертаються навколо пульсара, швидко обертової мертвої зірки (швидше за все, нейтронної зірки). Отже, Вольшчан і Фрейл першими виявили, що планети поза Сонячною системою можна спостерігати.

Тим часом інші поляки — команда на чолі з проф. Анджей Удальський з Варшавської астрономічної обсерваторії — на основі цього досвіду вони відзначили участь, серед інших у відкритті планетарної системи, що демонструє значну схожість із Сонячною системою, а також у 2005 р. знаходження невеликої, і в той же час Землеподібної позасонячної планети (OGLE-2005-BLG-390Lb). Заслуга колективу проф. Отже, відкриття Удальського знаходиться у віддалених системах планети, подібної до Землі, біля зірки, схожої на Сонце.

зображення
Дослідник екзопланет Дідьє Келоз отримує Нобелівську премію з фізики у 2019 році. Рис. Нобелівські ЗМІ / Нанака Адачі [nobelprize.org]

 

Удальський — один з найбільш впізнаваних польських астрофізиків у світі. Протягом 28 років він керував програмою OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), яка досліджує мінливість яскравості та інших параметрів об’єктів Всесвіту в різні часові масштаби. Ідея проф. Удальський був, серед інших використовуючи можливості польського телескопа для пошуку малих небесних тіл. За свої дослідження астрофізик вже отримав Фонд польської премії за науку у 2002 році, і відтоді його досягнення значно зросли.

Напівпровідники, топологічні матеріали … та спінтроніка

У контексті Нобелівських премій фізик проф. Томаш Дітл. Його дослідження сприяли створенню нової галузі науки: напівпровідникової спінтроніки. Він розглядається як одна з найбільш розвинених галузей фізики матеріалів та електроніки. професор Дітл також показав існування багатьох нових явищ, які дозволяють контролювати намагніченість феромагнітних напівпровідників (використовуючи електричне поле, світло, напругу та електричний струм). Він отримав нагороду FNP у 2006 році.

Заснований проф. Dietla Centrum MagTop — Міжнародна програма досліджень в Інституті фізики PAS — т. Зв топологічні матеріали. На краях або на поверхнях таких нанооб'єктів "з'являються нові стани електронів — і, отже, нові властивості", — сказав PAP, пояснюючи, що ці матеріали стійкі до деформації. Це потрібно відрізнити їх від такого наноматеріалу, як графен, який втратив би свої властивості, якби його спотворили.

Область досліджень, в якій проф. Дітль був визнаний у 2016 році Нобелівською премією з фізики. Девід Thouless, Данкан Галдан та Майкл Костерліц були нагороджені за теоретичні відкриття щодо переходів топологічних фаз та топологічних фаз речовини.

Чому Нобель "обходить" поляків?

Те, що польські імена з’являються з нагоди Нобелівських премій, свідчить про те, що польські дослідники проводять дослідження світового рівня. Тому не виключено, що в наступні роки Нобелівський комітет оцінить цей високий рівень.

У своїй заяві, наданій PAP, цю справу прокоментував президент Фонду польської науки, проф. Мацей licylicz. "Будемо щасливі, що у нас є видатні вчені. Але ми все одно повинні допомогти їм отримати Нобелівську премію", — відповів він. За словами проф. Żylicz, польська наукова система та менталітет наукової спільноти не допомагають перемогти Нобеля. Він пояснив, що в Польщі проводити ризикові, проривні дослідження не вигідно, але варто збирати бали для наукових публікацій. "Це не має нічого спільного з отриманням Нобелівської премії", — сказав він. На його думку, такий підхід наукової спільноти також блокує кар’єру деяких видатних дослідників. "Тим, ​​хто надає бали, зазвичай сприяють підвищенні кваліфікації. І вони не обов'язково видатні", — резюмував президент FNP.

Ще одна річ, яка могла б допомогти у зусиллях завоювати Нобеля — це, на думку проф. Żylicza будує визнання найвидатніших польських вчених за кордоном. "Ми повинні навчитися лобіювати — мова йде особливо про міжнародні наукові асоціації, урядові установи та сам уряд. Важливо, щоб Нобелівський комітет помічав польських кандидатів", — сказав президент FNP.

Нобелів — це не все, або кілька слів про інші польські досягнення …

Розгляд успіхів поляків у наукових дослідженнях з точки зору космічної фізики слід розпочати з висвітлення широкого внеску місцевих вчених та інженерів (головним чином з Центру космічних досліджень Польської академії наук) у розробку та доставку компонентів для найважливіших міжнародних космічних місій останніх років. Серед них були такі експедиції, як Кассіні / Гюйгенс у напрямку до Сатурна та Титану, або місія ESA Rosetta, відправлена ​​до комети 67P / Чуріумов-Герасименко ("озброєна" грунтовим проникненням МВСУ, створеним у Польщі). Поляки також брали участь у підготовці до Марсової місії NASA InSight (для якої був створений так званий Крит, тобто інший ґрунтовий проникник) або російської місії Фобос-Грунт (до якої був доставлений підземний пробовідбірник під назвою CHOMIK).

Нещодавно польські вчені та техники також внесли свій внесок у місію Сонячного орбітера, яка саме цього місяця пішла назустріч Сонцю. Дослідники Центрального науково-дослідного центру Польської академії наук з Варшави та Вроцлава разом зі швейцарськими, чеськими, німецькими та французькими розробили механізм STIX — особливий тип рентгенівського телескопа, який фіксуватиме поведінку Сонця та геліосфери під час його місії.

Так само нещодавно унікальна тривимірна карта Чумацького Шляху була розроблена та представлена ​​вченими з Астрономічної обсерваторії Варшавського університету, працюючи над описаним вище проектом OGLE. На карті представлена ​​нова інформація, серед іншого умови еволюції нашої галактики.

Окремою областю видимої польської науково-дослідницької участі є також технології та відкриття, опосередковано пов’язані з космічною галуззю, але не менш актуальні для неї. Я тут особливо говорю про досягнення у галузі фізики та хімії, а також матеріальних технологій. Окрім раніше популяризованих (але поки що не використовуваних польською промисловістю) досягнень у галузі виробництва графенових та вуглецевих нанотрубок, польські вчені сприяли спостереженню та виявленню іншої форми вуглецю, під назвою цикловуглець — кільцеподібної молекулярної структури на основі атомів цього органічного елемента. Відкриття було зафіксовано в престижному журналі Science, в ньому взяв участь доктор Перемислав Гавел з Оксфордського університету.

Польський слід видно також у специфічних дослідженнях фотонів (без маси елементарних частинок, що передають енергію зі швидкістю світла). У зв'язку з цим дослідники з Варшавського університету виявили механізм "провокування" реакції фотонів у магнітному полі, що нагадує поведінку електронів, що мають масу та сильно взаємодіють із цим полем. Це зробила команда під керівництвом проф. Яцек Щитка.

Із дещо віддалених галузей космічних досліджень сучасний вплив польської технічної думки також відчутний у галузі інформаційних технологій. Прикладом може слугувати комп'ютерне кодування ANS (Asymmetric Numeral Systems), винахід, пов'язаний з ім'ям д-ра. Ярослав Дуда з Ягеллонського університету. Він широко використовується в комп'ютерному програмному забезпеченні по всьому світу. Це дозволяє стиснути дані, значно підвищуючи швидкість та ефективність потоку інформації в електронному вигляді — до тридцяти разів.

З речей, які можуть бути вирішальними в міжпланетних пілотованих місіях майбутнього, поляки також не припиняються, наприклад, у дослідженнях футурологічних питань "вирощування" синтетичної їжі, що може вплинути на виживання космонавтів у ворожих умовах тривалих космічних місій. У Науковому центрі Коперника куряче м’ясо вирощували на листках шпинату (загалом 2 мільйони клітин курячих м’язів було розміщено на скелеті рослини целюлози). Цей експеримент мав показати, що виробництво м'яса без вбивства тварин — на сковороді в лабораторії — не далеке майбутнє. Автор експерименту Станіслав Чобозяк з Наукового центру Коперника зазначив, що продукт за консистенцією нагадує водорості та має солоний післясмак.

День науки у Польщі має стати циклічною можливістю показати та оцінити цей польський здобуток. Нове національне свято було встановлено постановою Сейму Республіки Польща на початку лютого 2020 року. Його відзначатимуть щороку 19 лютого, у день народження Миколи Коперника — на знак визнання його видатних наукових заслуг перед Польщею та світом.

Основна подія свята — польська наукова гала, під час якої глава Міністерства науки вручить призи видатним польським вченим. Таку церемонію кожен рік організовуватиме різний польський університет. Перший — з очевидних причин — поїхав до університету імені Ніколая Коперника в Торуні, батьківщині цього великого астронома. Нагороди міністра за загальні досягнення та за значні досягнення в науково-дослідній, дидактичній, впроваджувальній та організаційній діяльності були вручені під час зустрічі в Культурно-конгресному центрі "Йорданкі" в Торуні.

Підготував: PAP / MK

Facebook Comments