Двадцать девятый выпуск рубрики проекта «ПостНаука» на Slon. Подборка самых интересных видео минувшей недели с небольшими комментариями от специалистов «ПостНауки». Сегодня у нас: как создавать по-настоящему чистые технологии, не загрязняющие окружающую среду, а интегрированные в природу, что осталось нам от мифической библиотеки Ивана Грозного и детективная история квазикристаллов.

Как создать чистые технологии?

На материалы можно смотреть на макроуровне. Так мы видим, что при обработке дерева возникает стружка, а от токарных станков отлетают металлические спирали. Другой взгляд позволяет проникнуть в суть: молекулы целлюлозы, к примеру, устроены определенным образом, что рождает конкретные свойства дерева как материала; в нем есть ориентированные волокна, специальным образом уложенные. Зачем нужно изучать материалы на микроуровне? Затем, что только так можно создать по-настоящему чистые технологии, не загрязняющие окружающую среду, а интегрированные в природу.

В нанотехнологиях нужны специальные исследования, а для них – особые приборы. Весьма эффективна электронная микроскопия, а также атомно-силовая и туннельная микроскопия, когда с помощью очень маленьких зондиков, острых настолько, что они оканчиваются единичными атомами, можно аккуратно дотрагиваться до предметов, до поверхности полимерной пленки, например, и смотреть, как они устроены на молекулярном уровне.

Атомно-силовые микроскопы позволяют понять не только причину того или иного явления, но и то, каким именно образом молекулярная структура определяет возникновение тех или иных реакций. Это целый класс явлений. Уже сегодня при помощи методов сканирующей зондовой микроскопии мы можем изучать различные физические параметры, видеть рельеф магнитных полей вблизи поверхности, а если сделать специальные иголки, получится увидеть изменения теплоемкости и теплопроводности материала.

Видео на сайте: http://postnauka.ru/video/36490

Библиотека Ивана Грозного

В XVI веке создавались новые памятники, связанные с политической историей Руси. Например, известная «Казанская история» о присоединении Казани, знаменитый «Домострой», в котором отразилась повседневность зажиточных горожан того времени. Кроме монастырского, давно развивавшегося летописания, появились и государственные проекты. В первую очередь это создание на основе многовековых древнерусских летописей совершенно беспрецедентного – не только в славянской культуре, но и в мировой – Лицевого летописного свода.

Для широкой публики одна из книжных историй эпохи Грозного – его знаменитая библиотека, которую ищут десятилетиями, но найти не могут. Миф сложился давно, еще в XVI веке, в связи с приездом образованного греческого ученого, монаха Максима Грека, которому был поручен перевод некоторых богословских трудов. Некоторые тексты свидетельствуют о том, что у царя Ивана Васильевича несметное богатство византийских книг, привезенных якобы его бабкой, дочерью последнего византийского императора, Софьей Палеолог. Миф подогревался рядом новых косвенных данных, но это, безусловно, миф.

Целая цепь совпадений привела меня к тому, что я обнаружил реально сохранившуюся книгу из нескольких травников, которые помнят руки Ивана Грозного. Она хранилась уже в XVII веке в Кремле, потом, как и многие другие книги, в том числе даже знаменитые тома Лицевого свода, была оттуда изъята, потому что Петр забросил Кремль – он его не любил. Столица перенесена была в Петербург, и эти книги стали расходиться. Волею судеб, пройдя через ряд рук провинциальных лекарей XVII века (есть пометки), она попала в библиотеку Харьковского университета, была подарена в 1914 году, как раз в год начала Первой мировой войны. Там книга пережила и Вторую мировую, и действительно нет никаких сомнений, что это оригинал перевода немецкой энциклопедии, заказанной еще отцом Ивана Грозного, великим князем Василием III. Перевод делал его придворный врач и астролог Николай Булев, или, как его еще звали, Николай Немчин, то есть известная такая историческая фигура.

Видео на сайте: http://postnauka.ru/video/37742

«Запрещенные кристаллы»

В 1984 году научный мир поразила сенсация: было открыто новое состояние вещества, названное «квазикристаллы». История драматическая и даже детективная, она привела к большим человеческим потрясениям: огромный всплеск энтузиазма, затем такая же огромная его утрата, а в итоге Нобелевская премия. Открытие было сделано коллективом израильских, французских и американских ученых во главе с Даном Шехтманом, ныне профессором университета Техниона в городе Хайфа.

Новое состояние вещества характеризуется дальним порядком и обладает элементами симметрии, запрещенными для кристаллов. Квазикристаллическое состояние было найдено для нескольких сотен веществ, и во всех случаях, что является некоторой загадкой, это металлические сплавы и коллоидные системы. Вы никогда не увидите квазикристаллы в ионном веществе типа хлорида натрия. В оксидах, в сульфидах, сульфатах и так далее квазикристаллов тоже нет. Сплавы очень часто имеют в основе алюминий. Почему, никто точно не знает, но, вероятно, причина в том, что металлургия алюминия известна лучше, чем многих других элементов. Первый квазикристалл был сплавом алюминия и марганца.

Как моделируются квазикристаллы сегодня? Берется одна огромная элементарная ячейка, которая в некоем приближении моделирует структуру квазикристалла, и затем повторяется в пространстве. Между прочим, такую модель предлагал великий химик Лайнус Полинг. Лайнус Полинг был противником идеи квазикристаллов, он считал, что их не существует, а есть только кристаллы с большими элементарными ячейками и что люди по своей наивности описывают их как особое состояние вещества. Полинг говорил: «Не бойтесь, мои друзья, квазикристаллов нет, есть лишь квазикристаллографы». Так он и умер в свои 93 с лишним года, оставаясь лютым врагом концепции квазикристаллов.

Видео на сайте: http://postnauka.ru/video/37970