Инженерная онтология. Инженерия как странствие

Релятивистским обобщением уравнения Шредингера стало уравнение Дирака, положенное в основу квантовой электродинамики и — шире — релятивисткой квантовой механики, которую можно рассматривать, как синтез обычной квантовой механики и специальной теории относительности. Ряд проблеем релятивисткой квантовой механики был решен при создании в 1950-х годах квантовой теории поля и модели перенормировки. Среди многих направлений развития КТП особое значение для нанотехнологического пакета имеет механика конденсированных сред, которая породила в своем развитии теорию мягких и конденсированных сред и мезоскопическую физику [125].

Важно подчеркнуть, что блистательное на протяжении ряда десятилетий развитие квантовой механики не только не сняло квантовомеханические парадоксы, сформулированные еще в 1920-х годах, но и обострило их, экспериментально опровергнув наиболее простые объяснения, такие как гипотезу скрытых параметров.

Весьма важно понять следующее: в сущности, все нанотехнологии переводят квантовые процессы на макроскопический уровень, что формально противоречит принципу соответствия. С другой стороны, мысленный эксперимент с «кошкой Шредингера» указывает, что макроскопические квантовые процессы вполне реализуемы.

Любой квантовомеханический эффект, сколь бы странным и экзотичным он не был, рано или поздно будет воплощен в одной из нанотехнологий. Одним из важнейших направлений развития нанотехнологий станет практическая реализация квантовых парадоксов, прежде всего — парадокса Зенона и парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена.

Технологизация квантовомеханических представлений о спутанных состояниях является «главным вариантом» развития нанотехнологического пакета. Такие исследования могут сначала привести к возникновению квантового компьютера со сверхвысоким быстродействием и технологии управления вероятностями, а затем — открыть возможности для нового прогресса в области силовых машин, двигателестроения, энергетики.

Заметим в заключение, что, на наш взгляд, нанотехнологии подразумевают управление вероятностями.

Институционально технологический проект не достроен[126], а его нормативно-правовое оформление даже не начиналось.

Ядро ТП «Нанотехнологии»:

В настоящее время ядро пакета «Нанотехнологии» неоднородно, а также технологически и институционально дефициентно.

Базовой технологией пакета является «атомный манипулятор», который представляет собой зондовый микроскоп плюс технология измерения нанообъектов то есть, тот же зондовый микроскоп вместе с накопленными метрологическими техниками. В этом смысле можно сказать, что атомный манипулятор — это ускорить частиц, фокусировка и управление потоком которых осуществляется с очень высокой точностью.

С другой стороны, основой нанотехнологий является мезоскопическая физика, которая с приемлемой точностью описывает квантовые среды среды, для которых существенна квантовая когерентность. Теория квантовых сред породила ряд технологий синтеза наноматериалов плазменный синтез, взрыв проводников, молекулярное и ионное наслаивание, восстановление тонких пленок.

Мезоскопическая физика открыла принципиально важный эффект, который, с очевидностью, будет технологизирован и уже технологизируется. Речь идет о квантовых точках, областях пространства, представляющих собой потенциальную яму, и квантовых антиточках, областях пространства, представляющих собой потенциальный барьер.

Интересно, что создание электронных устройств нанотехнологического масштаба мыслимо двумя путями — микролитографическим, то есть, по сути, с использованием той или иной разновидности зондового микроскопа и через создание квантового транзистора, как сочетания «точки» и «антиточки».

Таким образом, современные нанотехнологии представляют собой административное объединение двух линий развития, одна из которых воплощена в зондовом микроскопе — атомном манипуляторе, а другая — в мезоскопической физике, то тесть в синтезе наноматериалов и создании квантовых транзисторов. Заметим здесь, что даже генетически эти подходы различны: грубо говоря, один идет через оптику и метрологию, другой — через квантовую теорию поля. Пересекаются они только на уровне представлений о «физике вообще», что соответствует временам И.Ньютона

Понятно, что в такой ситуации нанопакет либо расколется на два различных и не связанных между собой пакета, в сценарии инерционного развития такой исход неизбежен, либо — будет создана универсальная технология манипулирования, объединяющая мезоскопический и атомарно-силовой подход.

Понятно, что такая технология, в настоящее время отсутствующая, будет базовой для ТП «Нанотехнологии».