Читать «"Физический минимум" на начало XXI века» онлайн - страница 2

Быть может, следовало бы сюда добавить «пункты» о квантовых компьютерах и некоторых проблемах оптики. Однако обращаю внимание читателя на субъективность и антидогматичность подобных «списков».

Список "особенно важных и интересных проблем"

Макрофизика

Управляемый ядерный синтез.

Высокотемпературная и комнатнотемпературная сверхпроводимость.

Металлический водород. Другие экзотические вещества.

Двумерная электронная жидкость (аномальный эффект Холла и некоторые другие эффекты).

Некоторые вопросы физики твердого тела (гетероструктуры в полупроводниках, переходы металл—диэлектрик, волны зарядовой и спиновой плотности, мезоскопика).

Фазовые переходы второго рода и родственные им. Некоторые примеры таких переходов. Охлаждение (в частности, лазерное) до сверхнизких температур. Бозе-эйнштейновская конденсация в газах.

Физика поверхности. Кластеры.

Жидкие кристаллы. Сегнетоэлектрики.

Фуллерены. Нанотрубки.

Поведение вещества в сверхсильных магнитных полях.

Нелинейная физика. Турбулентность. Солитоны. Хаос. Странные аттракторы.

Разеры, гразеры, сверхмощные лазеры.

Сверхтяжелые элементы. Экзотические ядра.

Микрофизика

Спектр масс. Кварки и глюоны. Квантовая хромодинамика. Кварк-глюонная плазма.

Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействия. W —+ — и Z 0 — бозоны. Лептоны.

Стандартная модель. Великое объединение. Суперобъединение. Распад протона. Масса нейтрино. Магнитные монополи.

Фундаментальная длина. Взаимодействие частиц при высоких и сверхвысоких энергиях. Коллайдеры.

Несохранение СР-инвариантности.

Нелинейные явления в вакууме и в сверхсильных электромагнитных полях. Фазовые переходы в вакууме.

Струны. М-теория.

Астрофизика

Экспериментальная проверка общей теории относительности.

Гравитационные волны, их детектирование.

Космологическая проблема. Инфляция. L-член. Связь между космологией и физикой высоких энергий.

Нейтронные звезды и пульсары. Сверхновые звезды.

Черные дыры. Космические струны(?).

Квазары и ядра галактик. Образование галактик.

Проблема темной материи (скрытой массы) и ее детектирования.

Происхождение космических лучей со сверхвысокой энергией.

Гамма-всплески. Гиперновые.

Нейтринная физика и астрономия. Нейтринные осцилляции.

Макрофизика

Проблема управляемого ядерного синтеза (номер 1 в «списке») все еще не решена, хотя ей уже более полувека. Я помню, как работа в этом направлении в СССР зародилась в 1950 году. Тогда А. Д. Сахаров и И. Е. Тамм рассказали мне об идее магнитного термоядерного реактора. Кстати сказать, я тогда и долгое время впоследствии думал, что интерес к «термояду» был в СССР обусловлен желанием создать неиссякаемый источник энергии. Однако, как мне уже в недавнее время рассказал И. Н. Головин, термоядерный реактор в те времена интересовал «кого надо» в основном вовсе по другой причине — как источник нейтронов (n) для производства трития (t). Уже в хрущевские времена И. В. Курчатов и его коллеги поняли, что проблему термояда быстро решить нельзя, и в 1956 году она была рассекречена. За границей работы над термоядом также начинались (примерно в тот же период) в основном как секретные, и их рассекречивание в СССР (совершенно нетривиальное для нашей страны по тем временам) сыграло большую положительную роль — обсуждение проблемы стало объектом международных конференций и сотрудничества. Но вот прошло почти 50 лет, а работающий (дающий энергию) термоядерный реактор еще не создан, и, вероятно, до этого момента придется ждать еще лет 15, а может быть, и больше. Особенно продвинута и является фаворитом система токамак. Несколько лет разрабатывался международный проект ITER (International Termonuclear Experimental Reactor). Этот гигантский токамак, стоимостью около 10 миллиардов долларов, предполагалось построить к 2005 году в качестве подлинного прообраза термоядерного реактора будущего. В 2004 году несколько более скромный проект (стоимость около 5 миллиардов долларов), видимо, будет наконец принят. В общем, сомнений в возможности создать реальный термоядерный реактор уже нет, и центр тяжести проблемы, насколько я понимаю, переместился в инженерную и экономическую области.