Новые открытия в науке

[Андрей Карпишин]

Нобелевская премия по химии вручена учёным Сусуме Китагаве, Ричарду Робсону и Омару Яги

Согласно решению Нобелевского комитета в Стокгольме, премия в 2025 году вручается за "разработку металлорганических каркасных структур". Они могут использоваться, например, для фильтрации воды из воздуха в пустынях, улавливания углекислого газа или хранения токсичных газов. Подобные структуры также применяются при катализе химических реакций.

По словам председателя Нобелевского комитета по химии Хайнера Линке, металлорганические каркасы, которые можно создавать на основе этого открытия, обладают "огромным потенциалом" и открывают "ранее невообразимые возможности" для разработки специальных материалов с новыми функциями.

[Андрей Карпишин]

Нобелевская премия по физике присуждена за открытие квантового «транзистора»
07.10.2025 [16:23], Геннадий Детинич



Квантовые явления происходят на масштабах, где почти нет ничего, что можно было бы «пощупать» — нельзя, например, просто взять в руки квантовый транзистор как элемент схемы квантового компьютера. Однако однажды это всё-таки удалось. Около сорока лет назад группа физиков поставила эксперимент, доказавший возможность наблюдать квантовые эффекты на макроуровне. Это открытие заложило основу тех квантовых платформ, которые существуют сегодня.

За ту работу, выполненную Джоном Кларком (John Clarke), Мишелем Х. Деворе (Michel H. Devoret) и Джоном М. Мартинисом (John M. Martinis) в 1984–1985 годах, Нобелевский комитет присудил этим учёным Нобелевскую премию по физике за 2025 год.

«Главный вопрос физики — каков максимальный размер системы, которая может демонстрировать квантово-механические эффекты. Лауреаты Нобелевской премии этого года провели эксперименты с электрической схемой, в ходе которых они наблюдали квантовое туннелирование и квантованные уровни энергии в системе, достаточно большой, чтобы её можно было держать в руке»,

— говорится в пресс-релизе организации.

Законы квантовой механики позволяют частице проходить сквозь энергетический барьер — явление, известное как туннелирование. Оно происходит из-за вероятностной природы квантовых процессов: с некоторой вероятностью частица оказывается за пределами потенциальной ямы, хотя классическая физика запрещала бы ей это сделать. На макроскопическом уровне такие процессы лежат в основе, например, свечения Солнца или тепловыделения в радиоактивных материалах. Но воспроизвести подобное в лаборатории долгое время было крайне сложно — а ведь это необходимо для создания квантовых датчиков, транзисторов и других элементов будущих технологий.

В 1984–1985 годах Кларк, Деворе и Мартинис провели серию экспериментов с электронной схемой из сверхпроводников — материалов, которые проводят ток без сопротивления. Эти компоненты были разделены тонким слоем изолятора, образуя джозефсоновский переход.

После усовершенствования конструкции и точных измерений всех её свойств исследователи смогли управлять процессами в системе и наблюдать квантовые эффекты при прохождении тока. Вся схема вела себя как единая «частица», которую можно было буквально держать в руке, — и при этом она демонстрировала квантовое туннелирование и дискретные уровни энергии, полностью соответствующие теории квантовой механики.

«Транзисторы в современных микрочипах — лишь один из примеров квантовых технологий, которые нас уже окружают. Нобелевская премия по физике этого года открывает путь к следующему поколению квантовых решений — от квантовой криптографии до квантовых компьютеров и датчиков»,

— заключает комитет.

[Андрей Карпишин]

photo_2025-10-13_12-58-57.jpg

Нобелевскую премию по экономике присудили Джоэлю Мокиру, Филиппу Агиону и Питеру Хоуитту «определение необходимых условий для устойчивого развития через технологический прогресс» и за «теорию устойчивого роста через креативное разрушение».

[Андрей Карпишин]

Ученые разбудили микробы, спавшие в вечной мерзлоте десятки тысяч лет
Некоторым из этих микроорганизмов около 40 000 лет, и они все еще способны к жизни.
Светлана Левченко

Вечная мерзлота — замороженная смесь почвы, льда и камней, которая покрывает почти четверть суши в северном полушарии — продолжает привлекать внимание ученых, что неудивительно: это своеобразное ледяное кладбище, на котором застыли во времени останки животных и растений, а также множество бактерий и других микроорганизмов.

Однако если к останкам животных и растений слово «кладбище» все-таки применимо, то для микроорганизмов, пожалуй, вернее говорить о месте для сна: собранные специалистами Университета Колорадо в Боулдере микробы, которые до того провели во льду десятки тысяч лет, оказались вовсе не мертвыми — спустя несколько месяцев после оттаивания клетки начали активно расти и формировать колонии.

«Это ни в коем случае не мертвые образцы», — утверждает Тристан Каро, ведущий автор исследования. «Они все еще вполне способны поддерживать активную жизнь, в том числе, разлагать органические вещества и выделять их в виде углекислого газа».

Для проведения работ ученые отправились в уникальное место — туннель вечной мерзлоты Инженерного корпуса армии США на Аляске. Этот исследовательский объект уходит более чем на 100 метров в замерзшую землю. В стенах туннеля видны кости древних бизонов и мамонтов. «Первое, что вы замечаете, когда входите туда, — это ужасный запах. Пахнет как затхлый подвал, который слишком долго стоял закрытым», — вспоминает Каро. «Для микробиолога это очень важный момент, потому что интересные запахи часто имеют микробное происхождение».

Специалисты собрали образцы вечной мерзлоты возрастом от нескольких тысяч до десятков тысяч лет, добавили к ним воду и инкубировали при температурах 4 и 12 градусов Цельсия — прохладно для людей, но для Арктики вполне тепло. «Мы хотели смоделировать температуры, типичные для аляскинского лета и ситуацию, когда вечная мерзлота по климатическим причинам оттаяла», — объясняет Каро.

Результаты оказались удивительными. В первые месяцы колонии микробов росли крайне медленно — в них обновлялось лишь около одной клетки из 100 000 в день. Для сравнения: в лаборатории большинство бактериальных колоний полностью обновляются за несколько часов. Но к шестому месяцу ситуация изменилась. Бактериальные колонии ожили, стали активно расти, а некоторые из них даже образовали слизистые структуры — биопленки, — которые можно было увидеть невооруженным глазом.

Интересно, что при более высоких температурах бактериальные колонии быстрее не просыпались. Другими словами, один аномально жаркий день во время прохладного в целом аляскинского лета кардинально ситуацию не поменяет. Гораздо большее значение имеет постепенное удлинение летнего сезона, когда теплые температуры распространяются на осень и весну, из-за чего слои вечной мерзлоты постепенно начинают оттаивать.

Сегодня вечная мерзлота тает с тревожной скоростью из-за изменения климата, вызванного человеком. Ученые опасаются, что это может запустить порочный круг: по мере таяния вечной мерзлоты замерзшие в ней микробы оживут, начнут активно разлагать органические вещества, выбрасывая в атмосферу углекислый газ и метан — мощные парниковые газы, тем самым усиливая климатические изменения.

https://hi-tech.mail.ru/news/134983-uch ... syach-let/