В XIX веке для изучения мира было достаточно небольшой установки, которая могла поместиться в комнате. Открытие одного из важнейших явлений в сегодняшнем мире – электромагнетизма – Майкл Фарадей сделал с помощью магнитного бруска длиной 20 см и 6-метровой спирали из медной проволоки. В ХХ веке произошла революция практически во всех научных областях. Человечество «вышло из комнаты» и перешло к исследованию мира в абсолютно разных экстремальных условиях. Современные исследовательские установки становятся настоящими мегапроектами, на создание которых тратятся огромные ресурсы.

Но всё-таки в основе каждого мегапроекта не установки, а учёные, которые двигают науку вперёд. Их коллективы зачастую образуют целые города вокруг исследовательских центров. В России есть уже сформированные агломерации вокруг научных центров (Троицк, Новосибирский академгородок, Черноголовка), есть и формирующиеся на наших глазах – например, «Физтех XXI» вокруг МФТИ в подмосковном Долгопрудном. Такие проекты способны изменить наше представление о границах Вселенной. Пятёрку самых значимых устройств для изучения мира, появившихся в последнее десятилетие, представляет исполнительный директор некоммерческого партнёрства «Физтех-Союз» Алексей Золотарев.

Эксперт Алексей Золотарёв (на фото)

Исполнительный директор некоммерческого партнёрства «Физтех-Союз».
•    Окончил Московский физико-технический институт в 2013 году.

•     Бакалавриат: факультет инноваций и высоких технологий, кафедра концептуального анализа и проектирования.

•     Магистратура: факультет управления и прикладной математики, кафедра математического моделирования сложных процессов и систем.

•     Основные интересы в науке: использование вероятностных методов для изучения социально-экономических систем.

1990 год
Космические телескопы

Люди с древних времен смотрят в небо, поэтому может показаться, что все открытия в астрономии были сделаны очень много лет назад. Однако земная атмосфера задерживает широкий спектр излучения космических объектов, и выход за её пределы позволил найти много нового.

Самым известным космическим телескопом является американский «Хаббл», запущенный в 1990 году. Благодаря его работе был открыт спутник Нептуна, наблюдались полярные сияния на Сатурне и Юпитере, подтвердилась теория о сверхмассивных чёрных дырах и многое другое.

Всего сейчас работает около 20 космических телескопов. А самый крупный из них – российский «Радиоастрон», который был запущен в 2011 году. Его диаметр составляет 10 метров.

1998 год
Международная космическая станция (МКС)

МКС

МКС

getty

Фото:

В 1998 году был запущен первый российский блок МКС. После пристыковки к нему американского блока Unity космонавты Сергей Крикалёв и Роберт Кабана вошли внутрь станции.
Для сравнения: длина МКС составляет 109 метров, что всего в полтора раза короче среднего поезда московского метрополитена, вес МКС – более 400 тонн, что равняется весу
10 вагонов метро.

На МКС ведутся различные эксперименты, требующие уникальных условий космического полёта: микрогравитации, вакуума, космических излучений, не ослабленных земной атмосферой. В качестве примера можно привести изучение патогенности одного из возбудителей герпеса – вируса Эпштейна-Барр.

2008 год
Большой адронный коллайдер (БАК)

Большой адронный коллайдер

Большой адронный коллайдер

getty

Фото:

Самой крупной научной установкой, созданной за последнее время, является Большой адронный коллайдер. Запущенный в 2008 году, самый большой ускоритель частиц позволил физикам значительно приоткрыть тайны материи.

В 2013 году с его помощью открыта элементарная частица – бозон Хиггса, которая формирует инертную массу всех остальных частиц. Несмотря на то что Питер Хиггс теоретически предсказал её существование ещё в 1964 году, найти частицу получилось только с помощью БАКа.

БАК представляет собой расположенное под землёй кольцо размером 26,5 км. Такая же длина у Сокольнической линии московского метро. Основной принцип работы коллайдера – в столкновении пучков частиц между собой на огромной скорости: относительная скорость встречных пучков близка к скорости света в вакууме.

Считается, что проект проработает до 2034 года, но уже в 2014-м физики Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) начали подготовку к реализации иных коллайдеров. Их мощность будет в 10 раз больше. Кстати, мало кому известно, но российские учёные принимают активное участие в проекте ЦЕРНа.

С 1904 года
Полярные станции

Полярные станции

Полярные станции

getty

Фото:

Благодаря современным технологиям человечество ведёт полноценные исследования в Антарктиде. Современная наука требует неоднократного повторения эксперимента с целью проверки результатов исследования. Это особенно сложно на самой южной точке земного шара.
В Антарктиде работает много исследовательских центров. Со временем даже появился небольшой город Мак-Мердо, в котором постоянно живут около 1200 человек. Самой южной станцией из постоянно действующих является Амундсен-Скотт. Среднегодовая температура на станции составляет минус 57,8 градуса по Цельсию.

В последние годы исследования Антарктиды набирают обороты. Одним из наиболее интересных является изучение микроорганизмов, найденных в водах озера Уилланс, которое находится подо льдами на глубине более 800 метров и полностью изолировано от внешнего мира.

2013  год
Суперкомпьютер Tianhe-2

Китайский суперкомпьютер Tianhe-2 

Китайский суперкомпьютер Tianhe-2 

Итар-Тасс

Фото:

Современная наука основывается не только на наблюдаемых человеческим глазом явлениях, но и на показаниях тысяч различных датчиков. Эти датчики генерируют огромное количество данных ежесекундно. Только Большой адронный коллайдер производит 25 петабайт в год. 1 петабайт – это больше миллиона (1 048 576) гигабайт.

Для обработки таких массивов данных и просчёта современных математических моделей используются суперкомпьютеры, для которых существует свой рейтинг, основанный на их мощности. Сегодня 1-е место занимает китайский суперкомпьютер Tianhe-2. Его производительность составляет 33,86 петафлопса. Для сравнения: производительность PlayStation 3 всего 192 гигафлопса, что в 200 000 раз меньше.

С его помощью китайское правительство планирует решать задачи, связанные с моделированием и обеспечением безопасности правительственных и военных систем.