Они разгадали загадку которой 100 лет
Обновлено: 24.12.2024
Российский математик претендует на звание умнейшего человека планеты. Григорию Перельману удалось доказать теорему Пуанкаре.
Решить эту задачу - за минувшие сто лет - безуспешно пытались многие. Но удалось это ученому из Санкт-Петербурга. Его достижение признали и за рубежом - сегодня об этом написала британская газета "Гардиан".
Теперь Григорий Перельман стал основным кандидатом на получение главной математической награды - "Медали Филдза" - ее называют еще "нобелевской премией по математике". Подробности - в репортаже Ирады Зейналовой.
В одиночку, где-то на чердаке, он работал над решением 8 лет - тайком. Читал лекции в Америке, чтобы прокормиться дома. Ушел с работы - мешает, не отвечает на звонки и не общается с прессой. Знает, что за решение одной из семи нерешаемых математических задач положен миллион долларов, это премия Филдса, нобелевка для математиков. Коллеги уверяют: отказался. Даже документы на премию, вроде, не представил.
Ильдар Ибрагимов, академик РАН: "Как я понимаю, самого Григория Яковлевича миллион совершенно не волнует. На самом деле люди, которые в состоянии решить эти задачи, это в основном люди, которые будут работать не из-за этих денег. Их будет волновать нечто совсем другое".
Работу по гипотезе Пуанкаре он опубликовал наброском в интернете - три года назад, и никому не удалось убедить его написать более подробную работу - с развернутыми доказательствами. Вице-президент Всемирного математического общества приехал в Петербург, разыскал адрес Перельмана, чтобы попросить написать статью - таков регламент премии Филдса. Он отказался - и так все понятно. Поэтому его работа - 39 страниц, пояснения к ней от коллег - сотни статей. Гипотеза Пуанкаре - о сохранении свойств трехмерных сфер, то есть всего круглого и объемного, при изменении их геометрических параметров. Все, в чем нет дыр - это сфера. То есть не важно - яблоко или солнце, математике все равно.
Это как учебник ядерной физики для начинающих - все, что нельзя понять умом, можно объяснить на бытовом уровне. Если резиновый жгут натянуть вокруг сферического грейпфрута, то, сжимая жгут, можно сжать грейпфрут до точки. А если взять бублик, то бублик сломается - потому что он не сферический.
Математик-отшельник - не менее загадочный, чем сама проблема Пуанкаре. Все, что известно - поступил в институт по результатам школьных олимпиад, получал ленинскую стипендию. В питерской 239-й спецшколе его помнят - сын Якова Перельмана, автора знаменитого учебника "Занимательная физика". Фото - на доске великих вместе с Лобаческим и Лейбницем.
Тамара Ефимова, директор физмат-лицея 239: "Он был такой отличник, только по физкультуре. А так была бы медаль".
Он всегда был за чистую науку, против формальностей - это слова его бывшего школьного учителя, одного из немногих, с кем Перельман поддерживал связь все восемь лет поиска. Как он говорит, математику с работы пришлось уйти, потому что там надо было писать статьи-отчеты, а Пуанкаре поглощал все его время. Математика превыше всего.
Сергей Рукшин, к.ф-м.н., учитель лицея 239: "Его открытие имеет большое прикладное значение…"
Как говорят ученые, то, что он сделал, можно назвать чудом. Результаты расчетов - новый шанс исследователям космоса. Расчеты позволят по видимой части объекта определить его полные параметры. Объясняют просто - если бы это было сделано шестьсот лет назад, Магеллану не пришлось бы плыть вокруг Земли - знал бы, что она круглая.
Как говорят ученые, если за прошедшие три года никому не удалось найти ошибку в расчетах Перельмана, как того требует регламент премии Филдса, значит, напротив доказательства теоремы Пуанкаре скоро можно будет поставить точку - что и требовалось доказать. Расчеты Перельмана - как возможный ключ к разгадке тайн Вселенной - если ее можно будет просчитать по капле воды.
ФЕНОМЕН РОСТА ЧЕЛОВЕКА
С каждым поколением люди становятся все выше. Этот природный феномен был недавно подробно исследован и описан учеными на примере голландцев — самой высокой нации на Земле. За последние 200 лет жители Нидерландов выросли примерно на 20 см: средний рост мужчины составил 1,84 м, женщины — 1,71 м. Пытаясь понять причины столь стремительного роста нации, команда специалистов проанализировала базу данных о 94 516 жителях трех северных провинций страны. Во внимание ученых попали лишь люди старше 45 лет, родившиеся в Нидерландах от родителей-голландцев. Оказалось, что в период с 1935 по 1967 год больше всего детей рождалось у высокорослых мужчин. Женщины выбирали более высоких партнеров, так как рост ассоциировался с лучшим здоровьем, хорошим уровнем образования и доходов. Скачок роста, который продемонстрировали голландцы, может служить наглядным примером эволюции человека в действии и доказательством того, что она еще не закончилась, утверждают ученые. «Это исследование доказывает, что человеческая популяция все еще является предметом естественного отбора», — заявил биолог из Йельского университета Стивен Стирнс.
МУРМУРАЦИЯ ПТИЦ
Невероятно эффектный полет стай скворцов по-научному называется мурмурацией. Это явление, больше похожее на танец или авиашоу из-за удивительных небесных фигур, возникающих в небе, было одной из главных загадок для орнитологов. У ученых имелось несколько гипотез о том, как и для чего тысячи птиц сбиваются в громадные стаи и устраивают шоу в небе. Одни специалисты полагали, что подобные полеты нужны пернатым для обмена информацией о том, куда следует лететь и где находятся места с кормом. Другие считали, что танцы помогают скворцам защищаться от врагов, вводя их в заблуждение и запугивая. Объяснить это природное явление не помогали даже сложные алгоритмические модели. Однако в прошлом году ученые из Уорикского университета в Великобритании сделали важное открытие: они объяснили феномен мурмурации скворцов с помощью динамики темных и светлых пятен в летящей стае. Было замечено, что каждый скворец в гигантской стае принимает такое положение, чтобы на него падал свет со всех сторон — это дает возможность почерпнуть максимум информации при полете. Все фигуры и изменения в массовом «танце» происходят из-за того, что скворцы поддерживают это состояние — предельной прозрачности, меняя положение в зависимости от солнечного света.
Ученые построили компьютерную модель мурмурации и убедились, что движения и фигуры стаи напоминают естественные перемещения скворцов в природе, что подтверждает правильность нового алгоритма.
ПОЛЗАЮЩИЕ КАМНИ
В 2011 году команда исследователей из Института океанографии Скриппса затеяла эксперимент. Ученые установили метеостанцию в Долине Смерти и принесли на озеро 15 валунов, оборудованных GPS-приемниками — экспериментировать с исконными камнями в Долине Смерти руководство национального парка запретило. Трехлетние наблюдения позволили подтвердить одну из высказывавшихся ранее гипотез: камни катятся под действием силы ветра, причем происходит это только зимой, когда в морозные ночи на валунах образуются корки льда, выполняющие роль паруса. Параллельно ученым удалось обелить туристов в глазах смотрителей парка — те полагали, что пустые дорожки от камней доказывают: посетители воруют ценные «экспонаты». Исследователи убедили их в том, что это всего лишь следы от растаявших льдин.
МИГРАЦИЯ ЖИВОТНЫХ
Миграция сама по себе — чудо. Ученым долго не удавалось узнать, как именно многие поколения животных безошибочно находят место зимовки, которое когда-то выбрали их предки. Последняя из раскрытых тайн — миграция бабочек монарх. Каждая из них живет около двух месяцев, но при этом короткая жизнь особей не становится преградой для большого путешествия всей колонии: ежегодно полчища бабочек преодолевают тысячи километров, перемещаясь из Канады в Мексику осенью и возвращаясь в Северную Америку по весне. 30 лет ученые не могли определить место зимовки монархов.
Оказалось, это небольшая область в труднодоступных горах Мексики. Она была найдена в 1975 году и с тех пор стала местом паломничества любителей природы: зона находится в границах биосферного заповедника «Марипоса-Монарка». Лишь недавно биологам удалось объяснить, как именно бабочки-путешественницы находят дорогу к месту зимовки и обратно. Оказалось, у них есть сразу два природных навигатора: солнечный «датчик», позволяющий ориентироваться по свету, и «магнитный компас», помогающий ориентироваться по магнитному полю Земли. Как показало исследование 2014 года, магниторецепция является дублирующей системой для монархов: она запускается лишь при недостатке солнечного света.
Следующая загадка
Целый век ученые ломали голову над разгадкой этот физического явления. Появлялись разные теории, казалось бы, объясняющие тайну феномена. Однако ни одна из них не стала подлинным фактом.
Загадку разгадал студент из Швейцарии по имени Васим Дауади. Что это за феномен, который прежде не мог объяснить ни один ученый? И как бакалавру удалось раскрыть его секрет?
Пузырьки воздуха в жидкости
Из курса школьной физики ясно, что пузырьки воздуха всегда всплывают на поверхность воды, так как их плотность отличается. Воздух легче воды. Эти знания являются основой физических законов.
Бывают и исключения, если воздух находится на большой глубине, то на поверхность он не выйдет из-за огромного давления, оказываемого на него водой. Однако все это легко объяснялось уже известными ученым законами физики. Чего нельзя было сказать о следующем явлении.
Если воздух оказывался в узкой миллиметровой трубке, наполненной водой и расположенной вертикально, его стремление достичь поверхности словно пропадало. Пузырек не двигался. Впервые о данном феномене заговорили еще около века назад.
Все это время загадка оставалась неразгаданной , так как согласно теоретическим данным, у воздуха в жидкости не было никаких препятствий. В 60-х годах прошлого столетия один американский ученый по имени Бретертон предпринял попытку объяснить данное явление.
Он связывал неподвижность с формой пузырьков и даже предложил для этого специальную формулу. Другими учеными были выдвинуты предположения, что пузырь прилипает к стенкам трубки, ввиду образования между ним и стенками трубки тонкого слоя жидкости. Но все это не объясняло «застревание» пузырька.
Открытие студента
Студент Инженерной школы (EPFL) Васим Дауади провел ряд исследований с руководителем лаборатории инженерной механики мягких тканей Джоном Колински. Он смог не только увидеть тонкий слой жидкости, Дауади также измерил и описал его свойства. Данный слой измерялся всего несколькими десятками нанометров (1×10-9м).
Чтобы настолько точно определить эти показатели, исследователи использовали интерференцию света. Они освещали пузырь воздуха в трубке и наблюдали за перераспределением интенсивности между светом, который отражался от стенки трубки и от поверхности пузырька. Именно так удалось измерить толщину жидкой пленки.
Более того, он выяснил, что пузыри на самом деле движутся вверх, но очень-очень медленно, так что невооруженному глазу сложно такое увидеть. Замедляет его движение тот самый тончайший слой жидкости. Было также обнаружено, что воздействие тепла на эти пузырьки приводит к изменению формы пленки, однако затем она возвращается в прежнее состояние.
Это открытие, с точки зрения обывателя, может не иметь какого-либо практического значения. Однако ученые отмечают, что результаты данного исследования помогут в дальнейшем при изучении особенностей движения жидкостей в нанодиапазоне.
МАССОВОЕ ПЕРМСКОЕ ВЫМИРАНИЕ
Величайшая катастрофа на планете произошла в конце палеозойской эры: около 252 млн лет назад. Тогда вымерло 96% морских видов животных, 83% видов насекомых и 70% представителей наземной фауны. До недавнего времени ученые могли лишь строить гипотезы о том, почему это произошло: выдвигались версии о падении метеорита, столкновении Земли с астероидом, выбросе метана, резком изменении климата и др. Многие ученые сходились во мнении, что виной катастрофы явилось излияние Сибирских траппов в результате мощнейшего извержения в истории Земли.
Наиболее полные доказательства этой версии были представлены в апреле этого года международной командой геофизиков и геохимиков. Ученые установили, что 252 млн лет назад траппы Сибири выбросили в атмосферу триллионы тонн углекислого газа, что привело к окислению воды в мировом океане и сделало его малопригодным для жизни. Выводы ученых основываются на изучении двух типов изотопов бора, содержавшихся в известняке у побережья Объединенных Арабских Эмиратов. Измерения показали, что за 10 000 лет уровень pH океана понизился на 0,7. «Это настолько быстрое изменение, что океан просто не смог защититься от столь увеличившегося уровня CO2», — рассказал руководитель исследования Мэтью Кларксон, геохимик из Университета Отаго в Новой Зеландии. Одной загадкой на Земле стало меньше.
ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ?
«Марсианская лихорадка» началась еще в начале XX века, когда Никола Тесла сообщил о загадочных сигналах, которые якобы принял из космоса. Они были получены изобретателем в Колорадской обсерватории, когда он исследовал молнии и строил первые экспериментальные установки для получения мощных электрических разрядов. С тех пор ученые и весь мир не теряют надежды найти доказательства существования жизни на Красной планете.
К этой задаче удалось приблизиться благодаря марсианским миссиям НАСА. В 2014 году марсоход Curiosity зафиксировал всплеск метана в атмосфере Марса и обнаружил органические молекулы в образцах, извлеченных в ходе бурения скалы Камберленд, а в конце сентября 2015 года заявил о главной сенсации века — наличии воды на Красной планете. Недавно радар, летающий вокруг Марса, обнаружил на глубине 1,5 км большие резервуары соленой воды.
Сегодня многие ученые уверены, что условия, которые были на Марсе 4–3,5 млрд лет назад, вполне могли поддерживать жизнь, а обнаружить ее следы — дело техники. В феврале 2021 года до Марса долетели сразу три космических миссии с новейшим оборудованием, прибывшие из США, Китая и Объединенных Арабских Эмиратов. Поисками жизни на Красной планете прямо сейчас занимается десяток аппаратов: роверы, марсоходы, орбитальные станции, спутники и даже первый внеземной вертолет Ingenuity. Каждый день исследований, проводимых роботами, приближает нас к новым знаниям, а если верить самым смелым прогнозам, то и к возможности поселиться на Марсе.
ЖИЗНЬ ПОСЛЕ СМЕРТИ
Люди, пережившие клиническую смерть, нередко сообщают об одном и том же видении: будто они находятся в темном тоннеле и видят свет в его конце. Многие верующие воспринимают эти свидетельства как прямое доказательство существования загробной жизни. Недавно американские медики исследовали феномен «света в конце тоннеля»: с помощью энцефалограммы они обнаружили у умирающих пациентов повышение электрической активности в одной из областей мозга. Заключение от врачей из США выглядит очень рационально: когда кровоснабжение в мозге замедляется и падает уровень кислорода, клетки мозга производят последний электрический импульс. Возникнув в одной части мозга, он лавинообразно распространяется по всей его области — именно это может вызывать необычные видения. Открытие, впрочем, никак не опровергает вероятности существования жизни по ту сторону смерти.
Следующая загадка
Наука не стоит на месте. То, что считалось феноменом и неразрешимой загадкой еще вчера, сегодня получило доказательные научные объяснения. О самых удивительных тайнах, которые раскрыли ученые, — в нашем обзоре.
Следующая загадка
В современном мире очень много фильмов-катастроф в которых мы часто наблюдаем большое количество спецэффектов, где на землю летят огромные, горящие космические тела пытаясь уничтожить нашу планету, совсем забыв о том, что 105 лет назад такое космическое покушение произошло на самом деле и имя ему - Тунгусский метеорит.
Раним летним утром 1908 года с неба на землю с большой скоростью упал огромный горящий шар и было это на территории восточной Сибири, а именно в бассейне реки Подкаменная Тунгуска. Вот откуда имя гигантскому галактическому камню болиду.
Свидетелями данной космической катастрофы стали жители деревни Ванавары, которые в один голос рассказывали о том, что перед громким взрывом небо на несколько минут стало багрово красным, а во время падения они слышали громкие звуки, похожие на раскаты грома или грозы.
У многих жителей от удара вылетели стекла с окон, и это не удивительно, ведь ученые доказали, что сила взрыва приравнивалась к ядерным бомбардировкам в Хиросиме и составляла от 10 до 40 мегатонн в тротиловом эквиваленте. На самом деле загадка Тунгусского метеорита до сегодняшнего дня не разгадана, а ученные со всего мира спорят о химическом составе обугленного камня.
Существует огромное количество версий откуда взялся этот метеорит и метеорит ли это был вовсе, так как были и предположения, что в тайге бушевала шаровая молния неведанной силы и разряда, или по неизвестной причине образовалась черная дыра, вошедшая в землю и даже говорилось о том, что потерпел крушение инопланетный корабль, звучит как абсурд, но все же.
Но большинство ученых и астрологов сошлись на одном мнении, что все-таки это была комета, которая от высокой температуры и на огромной высоте просто испарилась. Со времен первой экспедиции прошло уже много лет, но ученые до сих пор спорят о происхождении и причине падения огненного шара и приезжают в единственный район, на планете Земля, где можно изучить последствия космических катастроф для нашей экологии.
Надеемся, что ученые со всего мира не потеряют интерес к данному метеориту и мы с вами услышим о нем много новой и интересной информации. В октябре 1995 года на месте падения метеорита правительством Российской Федерации был открыт национальный заповедник под названием «Тунгусский» и теперь каждый желающий может посмотреть на феномен Тунгусского метеорита и его последствия собственными глазами.
ЖИВЫЕ И ЦВЕТНЫЕ ДОЖДИ
Дожди из креветок, рыб, лягушек, пауков, червей или птиц — редкое природное явление, которое пугало людей еще в древние времена и продолжает смущать в наши дни. Например, в мае этого года осадки в виде миллиона маленьких пауков «выпали» в австралийском городе Гоулберн в Новом Южном Уэльсе и были расценены некоторыми жителями как знамение скорого конца света.
К счастью, у людей науки нашлось объяснение для «живых» дождей — большинство ученых сходятся во мнении, что виной всему водяные смерчи и торнадо, которые выхватывают животных из их среды обитания и переносят на огромные расстояния. Что касается рыб, то они не всегда падают сверху: некоторые виды умеют ползать по суше и даже дышать легкими — например, двоякодышащие рыбы протоптеры. Вероятность осадков из мертвых птиц повышается во время новогодних праздников, когда в небо взлетают тысячи петард и фейерверков.
Еще один природный феномен — цветные осадки — до сих пор наводит панику на города мира. В Индии в 2001 году в течение двух месяцев шел кровавый дождь. В Саратовской области недавно выпадал оранжевый снег. Ученые быстро реагируют на подобные аномалии и находят им объяснения: так, в российском снеге обнаружились частицы африканского песка из пустыни Сахара, а в дожде — споры местного лишайника.
Следующая загадка
Физики не могли понять, почему пузырек воздуха в вертикальной узкой трубке с жидкостью не поднимается наверх, как это происходит при открытии бутылки с минеральной водой.
Молодой человек выяснил, что пузырь движется вверх, но так медленно, что это перемещение невозможно увидеть невооруженным глазом.
Студент открыл, что движению воздуха препятствует сверхтонкий слой между пузырьком и жидкостью. Размер пленки составил миллионные доли миллиметра.
Чтобы выяснить это он направлял свет на пузырек в трубке и, анализировал интерференцию (перераспределение интенсивности) между светом, отраженным от внутренней поверхности трубки, и светом, отраженным от поверхности пузырька.
Дауади считает, что результаты его научной работы можно будет применить в дальнейшем изучении явлений, возникающих при движении жидкостей в нанодиапазоне.
В ноябре сообщалось, что физики из петербургского Университета ИТМО теоретически предсказали «истинный» временной кристалл, который существует в непрерывном времени.--0--
Читайте также: