Знание-сила, 1999 № 11-12 (869,870)

Татьяна Панюкова из Южно-Уральского государственного университета решила одну из задач создания высокоэффективных технологий в социальной сфере, связанную с проблемами раскроя одежды. Для создания оптимальных технологических процедур пришлось решать сложную математическую задачу в области эйлеровых циклов. Для самых маленьких модниц, желающих спроектировать и сшить одежду для своих кукол, Татьяна разработала уникальную программу. «Дети должны не только потреблять, но и создавать» – считает Татьяна. Ее работа-пример того, как научные достижения могут оказывать влияние на социальные установки в обществе, в данном случае расставляя в общественной психологии созидательные акценты в противовес потребительским.

Наш журнал, ведущий серьезный, профессиональный разговор о проблемах науки, в том числе молодежной, и перспективах ее развития, тоже принял участие в этой конференции. В качестве призов победителям научных соревнований – Дмитрию Викторовичу Алашкевичу, Анастасии Юрьевне Ефименко и Юрию Алексеевичу Паутову – была вручена подписка на журнал «Знание – сила».

Скоро для всего человечества предстоит волнующий момент – переход в другое тысячелетие. Хочется верить, что эти «шаги в будущее» помогут России войти в XXI век уверенной и надежной поступью.

Фокус

Рафаил Нудельман

Ну о-о-очень медленный свет…

«Мы, – говорит Лени Вестергаард Хау, – добились такого замедления света, что успевали выйти из лаборатории, выпить чашечку кофе и вернуться, а луч все еще продолжал свое движение внутри установки».

Один комментатор выразил то же самое другими словами. «Группа Лени Хау, – написал он, – заставила свет двигаться медленнее пешехода».

И то и другое, конечно, преувеличение, но не такое уж большое. Упомянутая группа в составе голландской исследовательницы и трех ее коллег сумела уменьшить скорость света в 20 миллионов раз! В их установке он двигался со скоростью 17 метров в секунду, что примерно равняется скорости автобуса, взбирающегося на изрядную горку.

Все мы знаем, что скорость света в вакууме – 300 тысяч километров в секунду – максимальная из возможных, и никакой сигнал, никакое движущееся тело не может ее превзойти. Но в любой среде, отличной от вакуума, имеются атомы с их электронами. Световая волна, омывая такие атомы, поглощается ими; ее энергия расходуется на возбуждение электронов, которые затем успокаиваются и отдают эту энергию в виде переизлученного света. Этот процесс занимает хоть и малое, но ненулевое время, и в результате свет в среде движется чуть медленней, чем в вакууме. Его скорость там зависит от плотности атомов, точнее – не просто от плотности, а от электромагнитных свойств этой совокупности атомов. Так что в принципе замедлить свет- пара пустяков: нужно просто создать очень плотную, но еще прозрачную среду, но замедлить его в 20 миллионов раз-это своего рода экспериментальный рекорд. И, как всякий рекорд, он немедленно вызывает два вопроса: как и зачем?

Ответим сначала на второй. Если выяснится, что полученный результат можно воспроизводить достаточно простыми и дешевыми методами, это может, как утверждают специалисты, открыть пути к созданию ряда новых квантово-оптических приборов – суперочков мощного ночного видения, лазерных прожекторов большой яркости, быстродействующих оптических переключателей, а на основе последних – даже, может быть, нового поколения компьютеров, использующих световые сигналы вместо электрических. Значит, вопрос теперь в том, удастся ли действительно воспроизвести этот результат более просто и более дешево. Может быть, это станет яснее, если внимательней присмотреться к тому, каким способом был получен это г феноменальный результат в нынешнем эксперименте.

В своей статье в журнале «Nature», где авторы сообщили об этом результате, они указывают, что в качестве сверхплотной среды была использована совокупность атомов натрия, переведенная в состояние так называемого конденсата Бозе- Эйнштейна. Такой конденсат представляет собой сверхконденсированное состояние вещества, которое иногда называют также «пятым» его состоянием (после твердого, жидкого, газообразного и плазменного). Хотя возможность перевода вещества в такое состояние была предсказана Бозе и Эйнштейном еще в первые десятилетия нашего века, реализовать такой переход на практике удалось лишь четыре года назад, и этот экспериментальный успех стал тогда сенсацией научного сезона. Главная особенность конденсата Бозе – Эйнштейна состоит в том, что все его атомы ведут себя предельно согласованно, словно составляют один гигантский атом. Поэтому и все свойства вещества в таком состоянии резко меняются, и, в частности, его плотность становится очень высокой. А это, как мы уже говорили, должно вести к замедлению скорости света при прохождении через такой конденсат.