Tutustu maailmankaikkeuden historiaan ja selvitä pimeän aineen koostumus: megascience-luokan installaatioita Venäjällä, jotka muuttavat tiedettä

Megascience-luokan tilat ovat tehokkaita tieteellisiä komplekseja täysin uudelle tutkimukselle. Ajatus sellaisen luomisesta ilmestyi 1900-luvun jälkipuoliskolla. Etuliite "mega" ei ole tässä sattumaa: tällaiset hankkeet ovat todella jättimäisiä ja ne luodaan eri maiden ja tieteenalojen asiantuntijoiden rahoituksella ja osallistumisella. Megascience-rakenteet koostuvat monista komponenteista: sekä fyysisistä objekteista, kuten valtavista hiukkaskiihdyttimistä tai kaukoputkesta, että ultramoderneista tietojenkäsittelyn tietojärjestelmistä.

Kompleksien tehtävä on myös erinomainen: katso sisään tieteen perusteiden ulkopuolelle ja vastaa peruskysymyksiin. Esimerkiksi ymmärtää, kuinka universumi ilmestyi ja onko Maan ulkopuolella elämää. Mutta ne ovat hyödyllisiä paitsi tieteellisen edun kannalta. Tutkimuksen kautta tehdyt löydöt ovat hyödyllisiä lääketieteessä, tietotekniikassa ja teollisuudessa.

7 megatieteen installaatiota Venäjällä

1. PIK-tutkimusreaktori

Tämän megascience-luokan asennuksen projekti Gatchinassa

ilmestyi jo 1970-luvulla, mutta aloitti toimintansa vasta vuoden 2021 alussa. Viivästyminen johtui Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuudesta: sen jälkeen samankaltaisia ​​komplekseja alettiin testata uudelleen turvallisuuden varmistamiseksi ja kansainvälisen asiantuntijapaneelin osallistuessa. Prosessi kesti vuoteen 1991, mutta siellä syntyi uusi vaikeus - Neuvostoliiton romahdus, jonka vuoksi projekti jäädytettiin kokonaan joksikin aikaa. He palasivat töihin 2000-luvulla.

PIK on vesijäähdytteinen neutronireaktori. Tämä on laitteiden nimi, joissa tavallinen vesi poistaa lämpöä ja deuterium, joka tunnetaan myös nimellä raskas vesi, hidastaa ydinreaktiota. Laitoksen tehtävänä on tuottaa neutroneja. Nyt sillä on käynnissä viisi tutkimusasemaa 25:stä, joten tiedemiehet vain tutkivat näitä hiukkasia. PIK: n pitäisi olla täysin toimintavalmis vuoden 2024 loppuun mennessä. Sitten siellä tehdään kokeita mikromaailman esineiden, hiukkasten käyttäytymisen ja ydinreaktioiden tutkimiseksi sekä uusien materiaalien luomiseksi, myös biolääketieteessä. Tiedemiehet ehdottaaettä tämän megascience-installaation avulla on mahdollista löytää uusi lähestymistapa syövän hoitoon.

2. Collider NICA

Suprajohtava törmäyskone Dubnassa luotiin ydinainetutkimukseen. Sen työhön osallistui 19 maata, ja tänä vuonna megatieteen pitäisi alkaa toimia täysillä. Tällaisen asennuksen avulla tutkijat haluavat ymmärtää, kuinka alkuräjähdys johti protonien ja neutronien muodostumiseen. Tutkijoiden mukaan törmäyskone auttaa luomaan uudelleen kvarkkigluoniplasman - tämä on erityinen aineen aggregaatiotila hiukkasfysiikassa. Uskotaan, että siinä maailmankaikkeus asui elämänsä ensimmäisinä hetkinä.

Kvarkkigluoniplasma toistuu eri hiukkasten, mukaan lukien matalaenergisten raskaiden ionien, säteiden törmäyksen vuoksi. Näiden kokeiden tulosten tallentamiseksi kiihdytin lähetetty kaksi kokeellista asetusta: MPD ja SPD.

3. Tokamak T-15MD

Tokamak, joka tunnetaan myös nimellä toroidaalinen kammio magneettikeloilla, on erityinen reaktorityyppi lämpöydinfuusion luomiseksi kuumassa plasmassa. T-15MD-asennus on muihin megatieteisiin verrattuna melko kompakti. Se sijaitsee Moskovassa Kurchatov-instituutissa. Tämä on modernisoitu versio T-15-reaktorista, joka on työskennellyt laitoksen perusteella 1980-luvulta lähtien. Se julkaistiin uudessa muodossa vuonna 2021, mutta sitä jatketaan vuoteen 2024 saakka.

T-15MD: ssä syntyvät reaktiot muistuttavat tähtien ytimissä tapahtuvia prosesseja, joihin liittyy valtava energian vapautuminen. Ja tässä on tokamakin päätarkoitus. Tutkijat toivovat, että kokeita siellä auttaa ihmiskunta löytää uusi turvallinen ja käytännöllisesti katsoen ehtymätön sähkönlähde.

4. TAIGA Gamma-observatorio

Tämä kompleksi sisältää useita ilmakehän teleskooppeja, yli sata laajakulmaoptista ilmaisinta ja monia muita komponentteja. Se kaikki vie vaikuttavan alueen - useita neliökilometrejä. Sijaitsee observatorio Irkutskin valtionyliopiston astrofysikaalisessa paikassa Tunkinin laaksossa: sijainti täydellinen taivaankappaleiden tarkkailuun, koska se on kaukana kaupungeista ja tapahtuu harvoin siellä Pääosin pilvistä.

TAIGA ohjauskeskus ansainnut vuonna 2021. Tämän asennuksen päätehtävänä on etsiä erittäin korkean energian gammasäteilyä. Tällaiset reaktiot aiheuttavat galaksien räjähdyksiä tai mustien aukkojen sulautumisia. Tutkijoiden on vangittava gammasäteet antureilla ymmärtääkseen maailmankaikkeuden luonteen. Ja myös oppia lisää eniten energiaa omaavien maan ulkopuolisten esineiden, kuten supernovien ja blaaarien - aktiivisten galaktisten ytimien - alkuperästä.

5. Baikal-GVD (Baikalin syvänmeren neutriinoteleskooppi)

Toinen megatieteen observatorio. Muuten, sijaitsee se ei ole kaukana TAIGAsta - Baikal-järven syvyydellä - ja aloitti myös työt vuonna 2021. Sen luomiseen osallistui tutkijoita ja insinöörejä 11 kansainvälisestä tutkimuskeskuksesta. Visuaalisesti asennus ei ole erityisen samanlainen kuin klassinen kaukoputki: se on kaapeliverkko, jossa pallomainen lasi ilmaisimet, jotka pyydystävät neutriinoja - tämä on nimitys hiukkasille, joissa ei ole varausta ja joiden massa on pieni ja valtava nopeus lähestyy nopeutta Sveta. Ne eivät käytännössä ole vuorovaikutuksessa muiden elementtien kanssa ja lentävät kaikkialle. Muuten, kun luit artikkelia, yli sata miljardia neutriinoa lensi vieressäsi ja jopa läpi.

Näiden hiukkasten arvo on niiden ainutlaatuisessa tiedossa. Tiedemiehet ehdottavat, että neutriinot auttaa oppia jossain hyvin kaukana universumissa tapahtuvista prosesseista ja seurata myös kokonaisten galaksien kehitystä ja valtavan massan mustien aukkojen muodostumista - 10⁵–10¹¹ Auringon massat. Ja Baikal-teleskooppi on jo saanut sellaiset hiukkaset. Esimerkiksi vuonna 2021, samanaikaisesti toisen samanlaisen megascience-luokan asennuksen - IceCuben, joka sijaitsee etelänavalla - kanssa - tallennettu neutriinoja kaukaisen galaksin ytimestä. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun neutrinoteleskoopit planeetan eri osissa havaitsivat signaalin samasta lähteestä.

6. Synkrotronilähetin "KISI-Kurchatov"

Tämä mega-tieteen luokan kompleksi avattu jo vuonna 1999. Jo 2000-luvulla se modernisoitiin: nyt projekti sisältää jopa 16 asemaa, joilla jokaisella voidaan tehdä rinnakkaista tutkimusta. Muuten, KISS-Kurchatovissa tehdään vuosittain noin 200 koetta, joissa työskentelee noin 60 tutkijaryhmää, sekä kotimaista että ulkomaista.

Tämän megatiedekompleksin päämekanismi on synkrotronisäteilyn lähde. Se auttaa tutkimaan yksityiskohtaisesti, atomimittakaavaan asti, erilaisia ​​materiaaleja ja esineitä sekä elävästä että elottomasta luonnosta. Synkrotronisäteilyä käytetään useilla tieteenaloilla - fysiikasta ja lääketieteestä arkeologiaan. Esimerkiksi KISI-Kurchatovin avulla voit seurata muinaisten esineiden alkuperää ja tarkistaa, kuinka syöpälääkkeet ovat vuorovaikutuksessa ihmisen solukalvon kanssa.

7. PAKOTTAA

Tätä megatiedettä valmistellaan juuri. Hän ilmestyy Protvinan kaupungissa lähellä Moskovaa ja se sisältää kaksi komponenttia: neljännen sukupolven synkrotronisäteilylähteen ja röntgenvapaiden elektronien laserin. Tutkijat ehdottavat, että tämä yhdistelmä auttaa paljastamaan, kuinka atomit, molekyylit, kvarkit ja muut hiukkaset syntyivät. Tämä tarkoittaa ymmärtämistä, kuinka universumi syntyi ja kehittyi.

STRENGTH-hankkeen päätavoitteena on hankkia uutta tietoa ja luoda sen pohjalta uusia teknologioita eri tieteen ja teknologian aloilla, esimerkiksi lääketieteessä, materiaalitieteessä, maataloudessa, energia, IT. Yhteensä lähes 190 tuhannen neliökilometrin alueella tahtoa 52 koeasemaa ja tietojenkäsittelykeskus. Noin 200 tiede- ja koulutusorganisaatiota sekä 50 yritystä talouden todellisilta sektoreilta - esimerkiksi koneenrakennuksen, metallurgian sekä kemian ja biologian - voi tehdä siellä tutkimusta.