Ким Смирнов: `Кентавр` задал известным ученым всего один вопрос:Назад
Ким Смирнов: `Кентавр` задал известным ученым всего один вопрос:
Какое явление современной науки вызывает сейчас ваш интерес ?
Николя Серф, руководитель Центра квантовой информации и коммуникаций факультета прикладных наук Брюссельского Свободного университета. В прошлом году удостоен премии имени Мари Кюри Европейского союза:
- Если говорить о науке вообще, то самым ярким событием считаю расшифровку генома человека и все связанные с этим открытия. Начало ХХI века ознаменовалось прорывом в развитии биологии. Эта наука сейчас прогрессирует больше других и открывает многообещающие перспективы, прежде всего для здоровья человека.
Сам я работаю в области квантовой физики, а именно в дисциплине, которая появилась в 1984 году: квантовой информации. Здесь значительным событием стало применение квантовой криптографии для защиты коммуникационных сетей. Ни одна из существующих систем шифрования не может сравниться с квантовой по надежности. Со временем все больше банков, интернет-магазинов и прочих коммерческих организаций будут устанавливать квантовые криптосерверы. Я занимаюсь методами кодирования и передачи информации с помощью фотонов, элементарных частиц. В практическом смысле это позволит подойти к предельной миниатюризации электронных устройств.
Другое важное достижение в сфере моих научных интересов, которое наделало много шума в прессе, это квантовая телепортация. Прямо как в научной фантастике - переброска предметов на расстояние. Правда, не человека, как в фантастических романах, а протонов, атомов. Но это очень большое событие в физике.
Вячеслав Иванов, академик, руководитель Института "Русская антропологическая школа" при РГГУ:
- Ответить на этот вопрос не так просто. Мы переживаем период накопления большого числа открытий, которые в будущем обещают послужить кирпичиками для построения новых увлекательных теорий. Достаточно упомянуть растущее число новых фактов в космологии (где самым важным остается обнаружение количественного перевеса темной материи и роли "темной" энергии, вызывающей ускоряющееся расширение Вселенной), умножение данных о числе планетных систем, начавшееся исследование функций отдельных частей генома человека (например, управляющих речевым аппаратом и соответствующими речевыми зонами мозга) в сопоставлении с его ближайшими родственниками. Медицински особенно значимо изучение роли вирусов в эволюции генома человека, возможно, позволяющее уточнить границы живого и неорганического. Но на первом плане - начинающиеся теоретические построения, сулящие перестройку целых больших разделов существующего знания.
Я придаю в этом смысле особое значение новейшим работам, посвященным расширенному пониманию теории информации. Отчасти намеченная в старой работе по техническим аспектам передачи сообщений по каналам связи академика Котельникова и потом в предвоенных математических исследованиях академика Колмогорова, она была построена в годы Второй мировой войны и сразу после нее недавно умершим американским инженером и математиком Клодом Шенноном..
В известной книге о вероятности и информации братьев Ягломов, внесших вместе с другими нашими математиками вклад в развитие этих исследований, были суммированы для широкой научной аудитории результаты применения теории информации к разным знаковым(семиотическим) системам - языку, музыке и др. Мне и до сих пор представляется, что открытие возможности применения точных численных методов к тем сторонам деятельности человека, которые как будто лежат целиком в гуманитарной сфере, явилось едва ли не важнейшим достижением науки ХХ века.
Меня и моих тогдашних товарищей, занятых дешифровкой древних письменностей, особенно увлекала работа Шеннона о применении теории информации к криптографии. В период дешифровки в 1952-1953 годах письменности майя, крито-микенского линейного письма и генетического кода казалось, что всю науку можно понять как дешифровку сообщений, получаемых нами от истории и природы. Это, по существу, и становится предметом серьезных исследований в цикле работ последнего времени, посвященных информационному подходу к науке в целом.
В этом смысле большое значение имела недавняя книга фон Бейера об информации как новом языке науки и серия физических исследований в этом направлении, где соединяются теория информация и квантовая механика. Стал очевидным смысл давно замеченного сходства форм выражений для количества информации и давно открытой в термодинамике энтропии. Видную роль сыграла теорема Н.Марголюса и Л.Левитина. Она устанавливает соотношение между временем, нужным для производства информации, и энергией, на это затрачиваемой. Теорема и выводы из нее имеют приложение к целому спектру проблем от геометрии пространства - времени до определения числа операций, проделанных Вселенной как гигантским компьютером за время ее существования.
По словам физика Уилера, "It from bit" (в пространном русском переложении: "Все то, что может быть открыто, /Наука выведет из бита"), а в терминах современной квантовой теории информации, измеряющей ее в квантовых битах - qubits, - "It from qubit" (поскольку как пример процесса переработки информации в популярных статьях приводят водородную бомбу, можно перефразировать: "Быть может, бомба нас погубит,/ В ее основе тот же qubit"). Еще на заре кибернетики гениальный фон Нейман говорил о мире как о пассивной памяти машины. Сейчас приходят к мысли, что существование Вселенной состоит в вычислении. Перефразируя Декарта, мир о себе может сказать: Computo, ergo sum - "Я вычисляю, значит, я существую".
Лос-Анджелес
Жорес Алферов, академик, вице-президент РАН, председатель Санкт-Петербургского научного центра, лауреат Нобелевской премии:
- Самое яркое для меня сегодня явление родилось на свет четверть века назад и всего через шестнадцать лет, в 1998 году, было отмечено Нобелевской премией. Речь идет об открытии Х. Штермером и Д. Цуи дробного квантового холл-эффекта, теорию которого дал Р. Лафлин.
Знаменательно оно не только относительно коротким временным расстоянием между событием и его международным признанием (что с Нобелевскими премиями случается редко - чаще расстояние это растягивается на десятилетия). Важнее то, что для объяснения этого эффекта пришлось допустить "недопустимое" предположение: ансамбль электронов может иметь дробный заряд. Хотя, конечно, нам доподлинно известно, что каждый электрон в отдельности имеет нормальный, недробный заряд.
Поведение коллектива, ансамбля оказалось иное, необъяснимое поведением составляющих его отдельных частиц, что Лафлин назвал концом редукционизма.
Когда Нобелевский комитет рассматривал предоставление работы Штермера, Цуи и Лафлина на премию, в адрес их открытия прозвучали блестящие слова: здесь нарушается незыблемый принцип Ландау "один плюс один равняется два" (имелось в виду утверждение Ландау, что, зная свойства одной частицы, можно описать и их коллектив), но зато это нарушение ведет прямо к Нобелевской премии.
Обнаружено новое явление в "квантовых ямах", гетероструктурах при очень низких температурах и сильных магнитных полях. А практическое применение гетероструктур сегодня поистине безгранично - от мобильника в портфеле школьника до энергообеспечения космических кораблей.
Естественно, новые знания в этой области влекут за собой новые практические приложения. Возможно, и такие, какие трудно себе представить авторам даже самых фантастических прогнозов. Но люди ведь не только за утилитарной выгодой идут в науку. Движет ими и вполне бескорыстная природная любознательность, стремление расширить горизонты наших знаний о мире. С познавательной точки зрения мы имеем дело с просто огромным прорывом, с новым физическим явлением, которое открыло нам ранее даже не предполагаемые свойства ансамбля частиц квантовой жидкости. И которое дальновидно предупреждает физиков от некого высокомерия во взаимоотношениях их с еще непознанными природными закономерностями; напоминает: далеко не все здесь ясно и безоблачно; мир полон загадок и неожиданностей. Во всяком случае, открытие дробного квантового холл-эффекта начинает новую историю физики твердого тела.
Санкт-Петербург
Пьер Вандерхаген, ведущий научный сотрудник Бельгийского междисциплинарного научно-исследовательского института биологии человека. Изучает генетические механизмы, контролирующие изменения коры головного мозг:
- Моя специальность в широком смысле слова - биология. Важнейшим событием считаю открытие механизма регулирования генов посредством РНК. Именно за это присуждена последняя Нобелевская премия в области медицины. Новое знание в буквальном смысле переписывает целые главы молекулярной биологии. Классическое видение было таково: в ДНК содержится генетическая информация, основа функционирования клетки - протеин, а между ними кочует РНК, которая несет в себе послание, передает информацию от ДНК к протеину. Через этот механизм геном приказывает клетке, какой она должна быть. И вот выяснилось, что РНК играет роль не просто передатчика информации, но и регулятора. Моя работа в институте и университетской клинике "Эразм" имеет отношение к этой теме. Я изучаю изменения в мозге, влияние генов на патологии центральной нервной системы. В основном это попытка понять, как проявления отдельных генов регулируют изменения мозга.
В практической перспективе можно найти много сфер применения "некодирующих РНК" или "малых РНК". Они могут, например, регулировать проявления генов, порождающих раковые опухоли. То есть служить противораковым средством. Открывается путь к изучению болезней, которые невозможно было объяснить в классической модели.
Беседовали
Ким Смирнов
Александр Минеев
наш соб. корр. Брюссель
