Plazma kristalleri: uzay araştırmalarından Dünya'daki tıbbi uygulamalara ve tekrar uzaya. "plazma kristali" ve evrenin sırları

Kasım ayında ISS'deki Plazma Kristal deneyinin sonlandırılacağı duyuruldu. Deney için özel ekipman, Albert Einstein kargo gemisine yerleştirildi ve onunla birlikte Pasifik Okyanusu üzerinde yakıldı. Muhtemelen en ünlü uzay deneyinin uzun hikayesi böylece sona erdi. Bunun hakkında konuşmak ve genel olarak ISS'deki bilim hakkında biraz konuşmak istiyorum.

Keşifler nerede?

Öncelikle motivasyonunuzu biraz düşüren bir giriş yapmanız gerekiyor. Modern bilim, prensipte gereksiz araştırmaların olmadığı ve her keşfin gözle görülür bir bonus sağladığı bir bilgisayar oyunu değildir. Ve ne yazık ki, Edison gibi yalnız bir dehanın, yaşamı değiştiren pek çok cihazı tek başına icat edebildiği zamanlar geçti. Artık bilim, büyük kuruluşlar tarafından yürütülen, yıllarca süren ve sıfır sonuca yol açabilen, mevcut tüm yollar boyunca körü körüne metodik bir harekettir. Bu nedenle, popüler bilime uyarlanmadan düzenli olarak yayınlanan ISS ile ilgili araştırmalara ilişkin bilgiler açıkçası çok sıkıcı görünüyor. Aynı zamanda, bu deneylerden bazıları gerçekten ilginçtir ve bize anında harika sonuçlar vaat etmeseler de, dünyanın nasıl işlediğine ve yeni temel ve uygulamalı keşifler için nereye gitmemiz gerektiğine dair daha iyi bir anlayışa sahip olmamız konusunda bize umut veriyorlar. .

Deney fikri

Maddenin katı, sıvı, gaz ve plazma olmak üzere dört faz halinde bulunabileceği bilinmektedir. Plazma, yıldızlardan yıldızlararası gaza kadar Evrenin kütlesinin %99,9'unu oluşturur. Dünya'da plazma yıldırım, kuzey ışıkları ve örneğin gaz deşarj lambalarıdır. Toz parçacıkları içeren plazma da çok yaygındır - bunlar gezegen halkaları, kuyruklu yıldız kuyrukları, yıldızlararası bulutlardır. Deneyin amacı yapay olarak toz mikropartikülleri içeren bir plazma oluşturmak ve bunun yer çekimi ve mikro yerçekimi koşulları altındaki davranışını gözlemlemekti.

Deneyin ilk versiyonunda (resimde) tozlu plazma içeren bir ampul Güneş ışınlarıyla aydınlatılmış, plazmadaki toz lazerle aydınlatılmış ve aydınlatılan alan kamerayla filme alınmıştır. Daha sonra daha karmaşık deney düzenekleri kullanıldı. “Albert Einstein” ile birlikte yanan “kara varil” zaten üçüncü nesil bir enstalasyondu.

Sonuçlar

Mikro yerçekimi koşullarında yapılan deneyler bilim adamlarının umutlarını karşıladı; tozlu plazma yapı olarak kristalimsi hale geldi veya sıvıların özelliklerini sergiledi. Moleküllerin düzensiz hareket ettiği (termal harekete bakın) ideal bir gazın aksine, bir gaz olan tozlu plazma, katı ve sıvı cisimlerin özelliklerini sergiler - erime ve buharlaşma süreçleri mümkündür.
Aynı zamanda beklenmedik keşifler de oldu. Örneğin kristalde bir boşluk görünebilir. Nedeni hala bilinmiyor.

Ancak en beklenmedik keşif, tozlu plazmanın belirli koşullar altında DNA'ya benzer sarmal yapılar oluşturmasıydı! Belki de Dünya'daki yaşamın kökeni bile bir şekilde toz plazmasıyla bağlantılıdır.

Beklentiler

Plazma Kristali deneyi üzerine uzun yıllar süren araştırmaların sonuçları aşağıdakilerin temel olasılığını göstermektedir:

Tozlu plazmada benzersiz özelliklere sahip nanomateryallerin oluşumu.

Malzemelerin tozlu plazmadan bir alt tabakaya biriktirilmesi ve yeni tür kaplamaların elde edilmesi - çok katmanlı, gözenekli, kompozit.

Endüstriyel ve radyasyon emisyonlarından ve mikro devrelerin plazma aşındırması sırasında havanın arıtılması.

Canlı olmayan nesnelerin ve canlılardaki açık yaraların plazma sterilizasyonu.

Bilim insanları Güneş'in derinliklerinde yaşamla karşılaşmaya hazırlanıyor. Bilim insanları auroralardaki genetik kodu bulacaklar. Bilim insanları zekayı gaz ve toz disklerinde arıyor. Bilim insanları floresan ampuldeki genleri bulmak üzere. Bu nedir? “Sarı” gazetelerin manşetlerini mi söylüyorsunuz? Öyle bir şey yok! Gerçekten de yakında bilimsel dergiler bu sıra dışı iddialarla dolabilir. Tabii ki, eğer yeni bir keşif doğrulanırsa.

Geleneksel plazma yarı nötr olan iyonize bir gazdır. Başka bir deyişle, plazma iyonlardan ve elektronlardan oluşan bir “kümedir”. Elektrik yükleri toplamda nötr olduğundan plazma yüklü değildir. Olağandışı özelliklere sahiptir, dış manyetik alanlarla etkileşime girer ve iletken bir ortamdır.

Plazma, katı, sıvı ve gazın yanı sıra maddenin dördüncü hali olarak da adlandırılır. İlk bakışta plazma nadir ve egzotik bir şey gibi görünse de bu bir yanılgıdır. Bazı tahminlere göre, galaksilerin, yıldızların ve yıldızlararası gazın büyük bir kısmını oluşturduğu için Evrenin %99'a kadarı bundan oluşuyor.

Ancak bazı fizikçiler sıradan plazmayla, daha karmaşık bir durum olan tozlu plazmayla olduğu kadar ilgilenmiyorlar.

Tozlu plazma, 10 ila 100 nanometre çapındaki küçük parçacıklar olan toz taneciklerinin varlığıyla "sadece plazmadan" farklıdır. Tozlu plazma ilk kez 1920'lerde kimya alanında Nobel ödüllü Irving Langmuir tarafından laboratuvar koşullarında gözlemlendi ve aslında "plazma" kelimesinin bilimsel kullanıma sunulmasını önerdi.

Ancak o zamandan beri neredeyse hiç kimse içinde toz bulunan plazmayla ilgilenmedi. Kozmik plazma, yıldız tozundan Satürn'ün halkalarının parçası olanlara kadar çeşitli parçacıklarla tıkanmış olduğundan, gökbilimcilerin yalnızca çok küçük bir kısmı ilgisini çekti.

Gerçek toz plazmasının kristalleşmesinin anlık görüntüsü. Yaklaşık 4 santimetre genişliğinde bir alan gösteriliyor (fotoğraf mpe.mpg.de'den).

1980'lerin ortalarında, mikro devreler oluşturmaya yönelik teknolojilerin geliştirilmesiyle bağlantılı olarak bilim adamları yeniden tozlu plazmaya ilgi duydu. Bir dizi üretim sürecindeki önemli geliştirme koşullarından biri sızdırmazlıktı, daha doğrusu tozun iş parçasına erişiminin tamamen sınırlandırılmasıydı. Bunun nedeni, bazı durumlarda mikropartiküllerin girişinin çipte hasara yol açmasıdır.

Bununla birlikte, bir alt tabakayı püskürtmek için plazma akışını kullanan bir yöntem olan plazma aşındırma kullanarak çipler oluştururken tozdan kurtulmanın çok zor olduğu ortaya çıktı. Deneyciler bunu, aşındırmanın dışarıdan gerçekleştiği odaya giren tozdan sorumlu tuttu. Dış alanı temizlemek için daha fazla çaba göstermeye başladıklarında bunun pek bir faydası olmadı.

Uzun bir süre, odaya bir lazer ışını gönderilene ve aşındırma işleminin bir sonucu olarak tozun ortaya çıkıp plazmaya girdiğini görene kadar kimse neler olduğunu anlayamadı. Bu durumda parçacıklar zamanla birbirine yapışır ve nanometre boyutları yerine mikrometre ölçekleri kazanırlar. Ve bu zaten mikro cihazlar için zararlıdır.

O zamandan beri bilim adamları tozlu plazmaya ve içindeki toz taneciklerinin yoğunlaşmasına daha fazla dikkat ediyorlar. Bu işleme plazma kristalizasyonu denir ve bu tür parçacıkların kendilerine plazma kristalleri denir.

Tipik olarak laboratuvarda, plazma kristalleri uzayda eşit şekilde dağılmış bir grup parçacıktır. Ancak bu kez Morfill, bir bilgisayar kullanarak bu parçacıkların davranışını simüle etmeye karar verdi. Böyle bir deneyin sonucunda koşullar doğal olarak idealdi - yer çekimi de dahil olmak üzere herhangi bir dış etki olmadan.

Morfill'in grubundaki araştırmacılar, plazmadaki toz bulutunun evrimi için bir model oluşturdular. (a), (b) ve (c) ardışık aşamalardır. Toz parçacığı ne kadar “kırmızı” ise hızı o kadar düşük, “mavi” ise o kadar hızlıdır. İdeal koşulları yeniden üreten bu modele inanırsak, (c) aşamasında toz tanecikleri sıvı ile altıgen sıkı paketlenmiş kristal kafes arasında bir şey gibi davranır. Bu arada, çalışmaya katılanlar tozlu plazmada çok kristalli düzene sahip bu tür yapıların oluşabileceğini öne sürüyorlar (illüstrasyon Tsytovich V. N. ve diğerleri tarafından yapılmıştır).

Morfill ve meslektaşlarının bilgisayar modellemesi sonucunda olanın gerçek koşullarda olanla aynı olmadığını gördüklerinde ne kadar şaşırdıklarını hayal edin! Deneylerinin sonuçlarına göre, plazma kristalleşmesinin uzayda düzenli olarak dağılmış granüllerin ortaya çıkmasına değil, uzun toz parçacıkları zincirlerinin oluşumuna yol açtığı ortaya çıktı.

İlginç bir şekilde bu zincirler kendilerini spiral şeklinde büküyorlar. Ayrıca kararlıdırlar ve birbirleriyle etkileşime girebilirler. Bu oldukça tuhaf ve şüpheli olduğu söylenebilir, çünkü araştırmacıların New Journal of Physics'te yayınlanan bir makalede belirttiği gibi, bu tür özellikler genellikle canlı maddenin organizasyonunun karakteristik özelliğidir. Özellikle DNA için...

Görünüşe göre bu bilgisayar yapıları zamanla gelişerek daha kararlı hale gelebilir. Ek olarak, belirli plazma parametreleri altında spiraller, yükleri aynı olmasına rağmen birbirlerini çekebilmektedir. Ayrıca kendilerinin kopyalarını oluşturma yeteneğine de sahiptirler.

Bir spiralin bir kopyasını oluşturma süreci, bir spiraldeki çöküntünün yanında ortaya çıkan ve diğerinde yeni bir çöküntü oluşturan parçacıklardan oluşan bir ara girdabın varlığını ima eder (Tsytovich V. N. ve arkadaşlarının çizimi).

Daha da ilginci, spirallerin bazı kısımlarının farklı çaplarda iki kararlı durumda olabilmesidir. Ve farklı bölümlere sahip birçok bölüm tek bir spirale sığabildiğinden, bu şekilde bilgi iletebilecekleri açıktır.

Tabii ki, böyle bir "DNA" nın (atom içermedikleri için molekül olarak adlandırılamazlar, ancak daha büyük toz parçacıkları içerdikleri için) plazma olmadan kendi başlarına var olamayacağını unutmamalıyız. Ancak daha sonraki bilgisayar deneyleri sırasında bunların daha karmaşık yapılara dönüşmesi mümkündür.

Düşünülmesi gereken bir şey var. Sonuçta, tozlu plazma doğada oldukça sık bulunur ve örneğin abartılı bir yıldız kuyruğunda DNA ile karşılaştırılabilecek moleküllerin keşfedilmesi oldukça beklenmedik bir durumdur. Bilgisayar koşullarının doğal olanlardan farklı olduğu açıktır. Ama yine de...

İki spiral plazma kristalinin etkileşim modeli. Bu düzenlemede, DNA'nın çift sarmalına gerçekten çok benziyorlar (illüstrasyon Tsytovich V. N. ve diğerleri tarafından yapılmıştır).

Ancak buna - en azından resmi olarak - hayat denilip adlandırılamayacağı hala belirsiz mi? Morfill'in çalışmalarında yer almayan bilim insanları bu konuda ne düşünüyor?

NASA'da astrobiyolog olan Christopher McKay bundan şüphe ediyor. "Bazı insanlar yaşamın kendi kendini düzenleyen bir sistem olduğuna inanıyor, ancak aynı şey bir kasırga için de söylenebilir" dedi. - Bu adamlar kasırgadan daha karmaşık bir şey yapmışlar ve bunun yaşayan bir organizma olduğunu söylüyorlar. Evet, bu spirallerin yaşamın önemli bir özelliği olan bilgiyi depolayabildiğini söylüyorlar. Ancak çalışmaları hayal kırıklığı yaratıyor çünkü tamamen teorik.”

New York Üniversitesi'nden fizikçi David Grier ise bunu daha ihtiyatlı ve daha bilimsel bir şekilde ifade etti: "Bir şeyi canlı ya da cansız olarak adlandırmak neredeyse anlamsız çünkü yaşamın kesin bir matematiksel tanımı yok."

Bilgisayar modeli verilerinin gerçek verilerden ne ölçüde farklı olabileceği bu görüntülerden değerlendirilebilir. (a) - parçacıkların uzaydaki konumlarının çoğaltılmasıyla elde edilen resim, (b) - bu çalışmada modellemeyle elde edilen resim. Bu arada, doğal toz plazmasında doğru yapıların oluşmasının önündeki doğal engellerden biri, bilgisayar tarafından simüle edilen ideal toz taneciklerinin aksine toz parçacıklarının eşitsizliğidir (illüstrasyon Tsytovich V. N. ve diğerleri tarafından yapılmıştır).

Seth Shostak da benzer bir görüşü paylaşıyor (

Keşifler nerede?

Deney fikri

Sonuçlar

Beklentiler

“Plazma Kristali” deneyi üzerine uzun yıllar süren araştırmaların sonuçları, aşağıdakilerin temel olasılığını göstermektedir:

Tozlu plazmada benzersiz özelliklere sahip nanomateryallerin oluşumu.
Malzemelerin tozlu plazmadan bir alt tabakaya biriktirilmesi ve yeni tür kaplamaların elde edilmesi - çok katmanlı, gözenekli, kompozit.
Endüstriyel ve radyasyon emisyonlarından ve mikro devrelerin plazma aşındırması sırasında havanın arıtılması.
Canlı olmayan nesnelerin ve canlılardaki açık yaraların plazma sterilizasyonu.

Ne yazık ki, tüm bu güzellikler on yıldan daha erken olmayacak. Çünkü işin sonuçlarına göre deneysel uygulamalı tesisler, prototipler oluşturmak, testler veya klinik çalışmalar yapmak, seri üretim düzenlemek gerekiyor.

ISS mürettebatı benzersiz bir deneyi tamamladı: Haber Kaynağı - Finans.
Finans
Makalenin tam adresi:
http://finansmag.ru/12504
ISS mürettebatı benzersiz bir deneyi tamamladı

Deneyin ideolojik ilham kaynağı ve bilimsel direktörü Akademisyen Vladimir Fortov, gözlemciye şunları söyledi: "Plazma Kristali" Rus-Alman ortak bir projesidir. Rusya Bilimler Akademisi ve Uluslararası Max Planck Topluluğu, uzun yıllardan beri sıfır yer çekimi koşullarında plazmanın dondurulması üzerine deneyler yürütüyor. Bu sayede, elektronlara, iyonlara ve nötr parçacıklara ek olarak, düzenli yapıların (plazma sıvısı veya plazma) oluşumuna katkıda bulunan yüksek yüklü mikron boyutunda toz taneleri içeren sözde tozlu plazma elde etmek mümkün oldu. kristaller." Bu tür oluşumlar sıklıkla uzayda bulunur. Ayrıca termonükleer füzyon cihazlarında da görülürler. "İnsanlık tozlu plazma üretmeyi öğrenir öğrenmez, temelde yeni teknolojilerin anahtarını alacak. Dolayısıyla toz plazma özellikle mikroelektronik alanında, katalizör üretmek, yapay elmas yetiştirmek, nükleer enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılabilir” diyor Akademisyen Fortov. Ayrıca, nükleer kazalar sırasında radyoaktif emisyonları nötralize edecek sözde bir plazma elektrikli süpürge oluşturmak için de toz plazma, diğer yıldız dünyalarına uçuşları kolaylaştıracak, uzay aracı için temelde yeni bir motor tipinin temelini oluşturabilir. gerçeklik.
Yeni İzvestia
http://www.finansmag.ru/7911/12504/print/

Kaptan uzaya gidiyor
Akademisyen Vladimir Fortov: “Dersler kutsaldır!”

"Dahice olan her şey basittir" gerçeğinden hareketle, benzersiz uzay deneyiminizin özünü net bir şekilde özetleyebilir misiniz? Affedersiniz, "plazmada yarı kristal düzenli yapıların oluşumu hakkında" alıntı yapmak için kopya kağıdına döneceğim.
- Doğada maddenin dört toplu hali vardır: katı (parçacıklar kristal yapıda toplanır ve bir kafes oluşur), sıvı, gaz ve plazma. Ancak plazmanın dondurulabileceği koşullar vardır. Mikron büyüklüğündeki parçacıkları alıyoruz, onlara büyük bir elektrik yükü veriyoruz ve onlar tekrar bir kafes şeklinde sıralanıyorlar. Bunları kullanarak yapay elmas yetiştirmenin, nükleer enerji kaynakları yaratmanın, radyoaktif alan emisyonlarıyla mücadele etmenin ve kimyasal reaksiyonların etkili katalizini gerçekleştirmenin mümkün olacağını umuyoruz.

Moskovski Komsomolets
23.01.2006 tarihinden itibaren
Isabella SAVICHEVA ile röportaj.
http://www.mk.ru/numbers/2001/article68423.htm

ISS mürettebatı, bir bilim insanı ekibinin geleceğin elektrikli süpürgesi için Nobel Ödülü'nü kazanmasına yardımcı olabilir

2005-02-02 10:49:43

"Plazma Kristali", Rusya Bilimler Akademisi'nin Rusya Aşırı Durum Termofiziği Enstitüsü (ITEK) ile Alman Dünya Dışı Fizik Enstitüsü (IVF) arasındaki işbirliğinin sonucudur ve deneyin "vaftiz babaları" RAS akademisyeni Vladimir'dir. Fortov ve IVF profesörü Gregor Morfill. Bilim adamları, deneyin sonuçlarının, nükleer kazalar sırasında atmosfere yayılan radyoaktif emisyonların hedeflenen nötralizasyonu için bir "elektrikli süpürge" yaratılmasının yanı sıra uzay aracı için güçlü kompakt nükleer güç kaynaklarının geliştirilmesini mümkün kılacağını belirtti.

ISS'de bir “elektrikli süpürge” çalışacak

Dünya'da bu tür yapılarda meydana gelen süreçler yerçekimi tarafından bozulurken, uzayda bu etki yoktur. Yakın gelecekte tüm bunlar mikroelektronikte, nanoyapıların tasarımında, nükleer pillerin oluşturulmasında ve yeni enerji türlerinin geliştirilmesinde oldukça dünyevi bir uygulama bulacak. Ayrıca deney tıpta, özellikle diş hekimliğinde yeni ufuklar açacak: Plazma tozu teknolojilerinin yardımıyla dolgu ve protez için temelde yeni malzemeler yaratmak mümkün.
Yulia Mamina
İmkansızın eşiğinde 5(362), 2005
http://anomalia.narod.ru/text8/353.htm

Uluslararası Uzay Plazma Merkezi bugün Moskova Bölgesi Korolev'de açıldı.
Pek çok bilim insanına göre Nobel Ödülü'ne layık olan deneyin sonuçları, özellikle yeni kompakt enerji pilleri ve lazerlerin oluşturulmasının yanı sıra mikro yerçekimi koşullarında elmas yetiştirme teknolojisinin geliştirilmesine olanak sağlayacak. ITAR-TASS bunu rapor ediyor.
08.02.05 15:39
http://www.newseducation.ru/news/2/20050208/9126.shtm

ISS'deki deneyler yeni nesil nükleer pilin yaratılmasına yardımcı olacak

"Plazma Kristali" Rusya ve Almanya tarafından ortaklaşa düzenleniyor. Deneyin maliyeti yılda bir milyon avronun üzerindedir. Rusya Bilimler Akademisi Akademisyeni Vladimir Fortov, Rusya tarafındaki Plazma Kristal programının bilimsel direktörü olarak RIA Novosti'ye, deneyin ilk sonuçlarının zaten elde edildiğini söyledi.

"Plazma Kristal projesine ilişkin araştırmalara dayanarak Kurchatov Enstitüsü ile birlikte 30-40 yıl hizmet ömrüne sahip, 10-20 kilowatt gücünde ve yaklaşık yüzde 30 verimliliğe sahip bir nükleer pil oluşturmayı bekliyoruz. ” dedi Fortov. Bataryanın uzay iletişim uydularına hizmet edeceğini söyledi.
Bugüne kadar geleceğin nükleer pilinin ayrı ayrı unsurlarını tasarlamak zaten mümkün oldu. Fortov, "Kurchatov Enstitüsü ile birlikte bağımsız çalışan bireysel unsurlar yarattık ve şimdi görev onları tek bir bütün halinde birleştirmek, yani bir batarya oluşturmak" dedi.
Ayrıca akademisyene göre deneyin sonuçları, periyodik olarak tozdan arındırılması gereken termonükleer reaktörün tasarımında da kullanılacak. Daha önce, nükleer kazalar sırasında atmosfere yayılan radyoaktif emisyonların hedeflenen nötralizasyonu için bir "elektrikli süpürge" yaratılmasını da mümkün kılacakları bildirilmişti.

Yakın zamanda Uluslararası Uzay İstasyonundaki Plazma Kristali deneyi sırasında sıfır yerçekimi koşullarında plazmanın yeni durumlarını tanımlamayı başardılar. Ortaya çıkan, atomların kaotik bir şekilde hareket ettiği, moleküler olarak "düzensiz" madde, belirli koşullar altında örneğin elmaslara dönüşme yeteneğine sahiptir. Ancak şimdilik bu üretim ancak uzayda kurulabiliyor. Bu arada, plazma tozu kristallerini elde etmeye yönelik ilk deney, Ocak 1998'de Rus kozmonotlar Anatoly Solovyov ve Pavel Vinogradov tarafından Mir istasyonunda gerçekleştirildi.

Ve mevcut keşif gezisinin kozmonot araştırmacıları zaten bir plazma kristali elde etmeyi başardılar. Yeni mineralin parçacıkları arasındaki mesafe oldukça büyük olduğundan bilim adamları oluşumunu mikroskop olmadan kendi gözleriyle gözlemlediler.

Akademisyen Fortov, "Yörüngedeki deneyler sırasında atomik kafesleri gereken sıraya göre düzenlemeyi öğrendik ve yapay elmas yetiştirme konusunda oldukça yetenekliyiz" dedi. - Böyle devam ederse, elmaslar yakında sıradan mücevherlerden daha pahalı olmayacak.

Ancak deneyin uzayda gerçekleştirilen ikinci kısmı daha da umut verici. Bilim adamları, Termofizik Enstitüsü'nün uzay aracı için nükleer pil olarak adlandırdığı donmuş plazmadan güçlü güç kaynakları oluşturma fikrini doğruladılar.

Yalnızca ağırlıksız koşullarda çalışabilen kompakt piller, güneş sisteminin herhangi bir köşesine yapılan uçuşlar için enerji sağlayacak.
Vitaly TETERYATNIK
http://www.gudok.ru/index.php/print/32010

23.8.01 tarihli 790 sayılı Meclis gazetesi
Kategori: 21. yüzyılın duyguları
Uzaydan gelen kristaller

# Her şey tuhaf bir şekilde oluyor, diye devam ediyor Akademisyen Fortov, # ama yine de oluyor. Ve doğal olarak bilim klasiği de bu olguya dikkat çekti. Öyle bir Wiener vardı ki, parçacıkların serbest enerjisini hesapladı ve plazmanın kaotik hareketten düzenli hareket etme eğiliminde olduğunu hepimize öneren oydu. Üstelik bunu baskı altında değil, kendi özgür iradesiyle yapıyor. Buna #ideal olmayan plazma# adı verildi.
Görünüşe göre her şey farklı olmalı. Eğer plazmanın kendisi #kendini düzene sokmaya çalışırsa#, buna #ideal# denmelidir. Çok fazla kanıta gerek olduğunu düşünmüyorum. Bir kadının tiyatroya ya da ziyarete gitmeye hazırlanmasını izlemek yeterlidir. Ancak fizikçilerin kendi mantıkları var: Bir madde veya fenomen standarttan ne kadar #sapırsa # onların dikkatini o kadar çok çeker. #Kusurlu plazma# adı onları hemen cezbeder. Bununla birlikte, mantıkları açıktır: Erkeklerin dikkati her zaman ya çok güzel bir kadından ya da tam tersine # öyle olmayan, genellikle # standart dışı bir kadından etkilenir.

Akademisyen Fortov şöyle devam ediyor:

# Doğadaki tüm maddelerin yüzde 98'i yüksek oranda sıkıştırılmış plazma halinde bulunur. Böyle bir durumu elde etmek için # milyonlarca ve milyarlarca atmosferlik güçlü basınçlara # ve yüksek sıcaklıklara ihtiyacınız var. İşlemler saniyenin # kesirinde anlık olarak gerçekleşir ve bunların farklı yöntemler kullanılarak ölçülmesi gerekir. Başta biz ve Amerikalılar olmak üzere çok az insan bunun nasıl yapılacağını biliyor. Nükleer silah yapanlar. Bu yüksek enerji yoğunluğu fiziğidir. İlk önce maddenin güçlü bir şekilde sıkıştırılması gerekir ve sonra parçalanmaya başlar. Bu sürecin seçeneklerinden biri nükleer patlamadır. Yani... Son zamanlarda, kelimenin tam anlamıyla son yıllarda insanlar, yıldızlarda meydana gelen süreçleri taklit etmenin, yani ultra yüksek basınç ve sıcaklıklara ulaşmanın gerekli olmadığını fark ettiler. Bunu tamamen farklı bir şekilde, kurnazca yapabilirsiniz... Ama ortaya çok güzel bir şey çıkıyor!

# Belki güzeldir ama hala ne demek istediğin anlaşılamamıştır!

# Örneğin aynı flüoresan lambadaki gibi standart, standart, sıradan bir plazmam varsa ve içine toz dökersem, o zaman her toz zerresi bir veya iki elektron volt potansiyeline kadar yüklenecektir. Toz taneleri etkileşime girmeye başlayacak... ve yıldızlarda meydana gelen süreçlerin aynısını laboratuvara getireceğim.

# Ama önemsiz miktarlarda mı?!

# İşte eğlencenin başladığı yer burası! Sıradan bir floresan lamba alıyorum (elbette kabalaştırılmış), düzensiz yanmasını sağlıyorum ve içine toz döküyorum ve böylece kusurlu bir plazma elde ediyorum. İçinde neler olduğunu kendi gözlerimle görebiliyorum: Şok dalgalarını, kafes tipindeki değişiklikleri gözlemliyorum...

# Durmak! Modellenemeyen süreçlerin olduğu fizikçiler tarafından belirtildi. Özellikle bazı plazma durumlarından bahsettik. Bunun bir hata olduğunu mu söylüyorsun?

# İddia etmiyorum ama birçok fiziksel olguyu gösteriyorum...

# Uzayda deneyler neden gerekliydi?

# Parçacıklar oldukça ağırdır ve bu nedenle yerçekimi yalnızca bir veya iki katman elde etmeyi mümkün kılar, # bilim adamı yanıtını verir, # ancak uzayda üç boyutlu bir yapı elde edersiniz.

# Yörüngeye girmeyi nasıl başardınız? İlgilenen çok fazla insan olduğunu ve çoğunun parasının olmadığını söylüyorlar. Bu nedenle yabancılara öncelik veriliyor... Bu sefer yardımcı oldular mı?

# Doğruyu söyle? Tamam... Geçmişim büyük rol oynadı... Nereden geldim? Yerli askeri-endüstriyel kompleksten. Isıl İşlemler Araştırma Enstitüsü'nde çalıştım. Ve şimdi tüm arkadaşlarım uzay programlarının başında ve elbette eski bağlantılar yardımcı oldu... Ama yine de iş buna değmeseydi uzaya giremezdim. Kurulumu Almanlarla birlikte yaptılar; ağırlığı az ve bu nedenle tüm uzay çalışanları için çekici. Görünüşe göre çok az endişe var ama onlara harika bir bilim yaptıklarını söyleme fırsatı var. Böylece birçok kişi ve kuruluşun çıkarları örtüştü ve bu da bizim yörüngeye girmemize yardımcı oldu. İlk olarak #Mir # üzerinde iki deney gerçekleştirildi...

Amerikalılar, Rusların modüllerinde böylesine eşsiz bir araştırma tesisinin bulunduğunu öğrendiklerinde çok şaşırdılar. Onun varlığını biliyorlardı, üstelik # astronotlar # Kristal # ile tanıştılar, ancak beş yıl içinde, yani ISS'nin montajı tamamlandığında onunla çalışmaya başlamayı bekliyorlardı. Bu arada astronot eğitiminde asıl odak noktası kurulum çalışmalarıdır.

Sadece Rusya'nın değil, Amerika Birleşik Devletleri'nin de en deneyimli kozmonotlarından biri olan Sergei Krikalev'e saygılarımızı sunmalıyız. Hem bizim mürettebatımızın hem de Amerikalı mürettebatın bir parçası olarak uçtu. Sergei'nin bilimsel deneylere karşı özel bir tutkusu var; bunların astronotik biliminin temeli olduğunu anlıyor ve onlar için bu mesleği seçti. Onun coşkusu ve enerjisi #Plasma Crystal#'ın başarısında belki de ana rol oynadı. Ancak bu arada çok güvenilir bir asistanı da vardı: Yuri Gidzenko hem yer eğitiminde hem de yörüngede kusursuz çalıştı. ISS'ye yapılan ilk uzun vadeli keşif gezisinin komutanı William Sheppard, bu program kapsamında tüm eğitim döngüsünü tamamlamasına rağmen yine de buna kayıtsız kaldı: gerçek bir uzay komutanı olarak öncelikle teknoloji ve iyilikle ilgileniyordu. mürettebatın ruh hali. Her ikisi de normaldi ve bu nedenle Sheppard, keşif ekibi üyelerini #Kristal'e hayran olmaya teşvik etti.

Sonuçlar tüm beklentileri aştı ve fizikçiler arasında sansasyon yarattı! Özellikle Almanya'da ISS uçuşunu destekleyen çok daha fazla kişi var. Orada, Rus-Alman ortak deneyi sanki doğaüstü bir şey olmuş gibi büyük bir heyecan uyandırdı. Ya da belki bu doğrudur?

Ve yine akademisyen Vladimir Fortov'un yorumu:

# Birincisi: Kozmonotlarımız gibi adamlara şapkamı çıkarıyorum. Bu çalışmayla ilgili bir tezi pekala savunabileceklerini düşünüyorum # sonuçta yeni bir yöne ivme kazandırdılar...

# Bu fikrin bir milyar dolar değerinde olduğunu duydum?

# Evet, bugünlerde söylentiler çok hızlı yayılıyor!

# Peki bir sebepleri var mı?

Fortov gülüyor. Ama sonra oldukça ciddi bir şekilde şunu söylüyor:

# Saklamayacağım: Aslında bugün bir milyar dolardan bahsediyoruz. Yaratmayı beklediğimiz şey budur. Bu öncelikle plazma fiziği üzerine çalışmalar yapacak olan ortak bir Rus-Alman araştırma enstitüsüdür. Ben Alman Akademisi üyesiyim, G. Morfill ise bizim Akademimizin üyesidir. İki akademisyen birlikte çalışacak bir enstitü kurarsa ne olur? Kanımca bu fikir, mevcut bilimsel işbirliği fikriyle tamamen tutarlıdır. Özellikle araştırmalar ISS'de gerçekleştirilecek. Aynı zamanda sanal uzay laboratuvarı oluşturacağız. Dünyanın tüm ülkelerine teklifler gönderdik, bunun anlamı çok basit: ISS'de kurulumlarımız var ve bunları belirli projeler için sağlamaya hazırız. Uzmanlar belirli teklifleri değerlendiriyor ve en iyileri seçiliyor. Avrupa Uzay Ajansı bu çalışmayı finanse etmeye hazır... Yani fikirler var ve ISS'deki ilk çalışmamızla bunları en yüksek bilimsel düzeyde uygulayabileceğimizi kanıtladık. Yani Rusya'da bilimin gerileyişiyle ilgili bilgiler henüz çok erken...

İnovasyon portalı
Ural Federal Bölgesi
WWW.INVUR.RU

07-14 Şubat
02/09/2005 Moskova bölgesinde Uluslararası Uzay Plazma Merkezi açıldı
KRAL Uluslararası Uzay Plazma Merkezi dün Moskova Bölgesi Korolev'de açıldı. Rusya Bilimler Akademisi'nin Rusya Aşırı Durum Termofiziği Enstitüsü'nde (ITEK) belirtildiği gibi, “merkezin kurucuları, ITEC'e ek olarak, Profesör Gregor başkanlığındaki Max Planck Topluluğu'nun Alman Dünya Dışı Fizik Enstitüsü idi. Morfill ve Genel Tasarımcı Yuri Semenov liderliğindeki Rus Uzay Şirketi (RSC) Energia ".

Görev Kontrol Merkezi, "Salizhan Sharipov, 2 Şubat'ta Uluslararası Uzay İstasyonu'nda PK-3 ekipmanını kullanarak toz plazma fiziği alanında Plazma Kristali deneyinin son 12. oturumuna başladı" dedi. "Sharipov, bugün bu eşsiz bilimsel projenin sonuçlarını, Almanya Eğitim ve Bilimsel Araştırma Bakanı Edelgard Buhlmann ve deneyin "vaftiz babası" - Bilim Akademisi Akademisyeni - ile "TsUP-ISS" doğrudan iletişim oturumunda tartışacak. Kaynak, Rusya Bilimler Akademisi Vladimir Fortov'u kaydetti.
(…)
Pek çok bilim insanına göre Nobel Ödülü'ne layık olan deneyin sonuçları, özellikle yeni kompakt enerji pilleri ve lazerler oluşturmayı ve mikro yerçekimi koşullarında elmas yetiştirmek için bir teknoloji geliştirmeyi mümkün kılacak. ITAR-TASS bunu rapor ediyor.
http://www.invur.ru/print.php?page=news&id=10429

02/11/2005 tarihli 024 numaralı iş

UZAYDAN DİŞ DOLGULARI
Programın başkanı Rusya Bilimler Akademisi Akademisyeni Vladimir Fortov, "Toz plazması, maddenin daha önce bilinmeyen yeni bir halidir" dedi. - Bu sadece elektronları, iyonları ve nötr parçacıkları değil, aynı zamanda yüksek yüklü mikron boyutunda toz parçacıklarını da içeren bir plazmadır. Bu parçacıkların etkileşimi özellikle plazma tozu kristalleri dediğimiz düzenli yapıların oluşumuna yol açar. Dünya'da bu tür yapılarda meydana gelen süreçler yerçekimi tarafından bozulur, ancak uzayda bu etki yoktur. Yakın gelecekte, deneyin sonuçları mikroelektronikte, nükleer pillerin oluşturulmasında ve yeni enerji türlerinin geliştirilmesinde oldukça dünyevi bir uygulama bulacak. Ayrıca deney tıpta, özellikle diş hekimliğinde yeni ufuklar açacak: Plazma tozu teknolojilerinin yardımıyla diş dolguları ve protezler için temelde yeni malzemeler yaratmak mümkün.

Tozdan çıkan elmas
Tarih: 02/24/2005
Konu: Bilim ve teknoloji

Dondurulmuş plazma diş tedavisinde kullanılacak

Rus fizikçiler daha dün imkansız sayılan bir şeyi yaptılar; plazmayı “dondurdular”. Bunlar Uluslararası Uzay İstasyonunda yapılan bir deneyin sonuçlarıdır.
Bilim insanları uzayda devasa ve inanılmaz derecede saf elmaslar yetiştirebileceklerini söylüyor.
Rus ve Alman fizikçiler maddenin paradoksal bir durumunu başardılar. Bu kristal plazmadır. Deneylerin sonucu şüphesiz sansasyoneldir ve bilim adamlarına göre Nobel Ödülü'nü hak etmektedir.
UUİ üzerinde çalışan Salizhan Sharipov ve Leroy Chiao, tozlu plazmanın nasıl kristale dönüştüğünü gösterdi. Deney, içerisine mikron boyutunda toz parçacıklarının yerleştirildiği ve plazmanın oluşturulduğu bir vakum odasında gerçekleştiriliyor. Ağırlıksızlıktaki bir elektron alanının etkisi altında, kaostan ideal bir kristal yapı doğar. Parçacıklar özel lazerler kullanılarak gözlemlenir.

Bu program üzerinde çalışan bilim insanları ve astronotlar bu sonuca pek şaşırmıyorlar. Deney Rus Mir istasyonunda başladı ve sıradan bir cam şişede gerçekleştirildi. Ardından ilk sonuçları inceleyen Dünya'daki uzmanlar, "Maddenin böyle bir hali yok" dedi. Artık bunu kanıtlamaya gerek yok. Bugün bu keşfin pratik uygulamasından bahsediyoruz.

İletişim uyduları için 30 yıldan fazla çalışacak güçlü bir nükleer pil yaratma fikri var. Bilim insanları ayrıca çeşitli kaza türleri sırasında radyoaktif emisyonları ortadan kaldıracak bir "elektrikli süpürge" yaratmayı da planlıyor.

“Çernobil'in asıl sorunu tozdu. Toplanması gerekiyordu. RAS akademisyeni Vladimir Fortov, yüklü tozun bir elektrik alanı tarafından bir hacimden toplanabileceğini, bu nedenle jargonda buna "elektrikli süpürge" denildiğini söylüyor.

Halihazırda uygulanmış fikirler var: araştırmalara dayanarak, diş hekimliğinde çürüklerle mücadelede kullanılan yeni lazerler ve özel kurulumların yanı sıra mikroelektronik için ideal yarı iletkenler oluşturuldu. Ayrıca uzayda, Dünya'dakilerden farklı olarak devasa kristaller elmas tozundan "pişirilir". Akademisyen Fortov, "Kristallerin parçaları arasındaki mesafe, katınınkinden onbinlerce kat daha fazladır" diyor. - Bu, vücutta meydana gelen tüm süreçleri kendi gözlerinizle görebileceğiniz anlamına gelir. Röntgene ihtiyacınız yok."

BİLGİSAYAR:
Plazma Kristal programıyla ilgili araştırmalar devam edecek

Bu eşsiz deneyi ISS'de gerçekleştirmek
"http://rian.ru/teknoloji/20050208/22323428.html " target = "_blank"
yılda yaklaşık bir milyon avroya mal oluyor, finansmanı
yarısı Almanya ve Rusya tarafından gerçekleştirildi. Harika olmasına rağmen
deneyin maliyeti, bilim adamları bunun gerekliliğinden emindir, çünkü
Elde edilen sonuçlar, kompakt güç kaynakları oluşturmayı mümkün kılacaktır.
çok uzun servis ömrünün yanı sıra maddelerin saflaştırılması için yeni sistemler.

Fortov'a göre Plazma projesi üzerine yapılan araştırmaya dayanarak
kristal" ile 30-40 yıl kullanım ömrüne sahip bir nükleer pil oluşturulacak ve
yaklaşık %30 verim faktörü ile 10-20 kW güç,
Kurchatov Enstitüsü bu projenin uygulanmasında yer alacak. İÇİNDE
Artık nükleer bir sistemin ayrı ayrı unsurlarını inşa etmek mümkün oldu.
geleceğin pilleri ve şimdi bunları tek bir pilde birleştirme görevi
tüm.
http://computerra-info.msk.ru/fido7.ru.computerra/8449.html

Akademisyenler bakanı yuhaladı
Andrey Kondrashov

...Akademisyen Fortov. Başkan Putin'e elektromanyetik silahların çalışma prensibini anlatıyor, yıllardır üzerinde çalışıyorlar ve artık ellerinde. Aynı enstitü yıldızlararası alanı dolduran tozlu plazma üzerinde de çalışıyor; 10 yıllık araştırmaların ardından plazmayı nasıl kontrol edeceklerini öğrendiler. Önümüzdeki on yıl içinde dünya enerji sektöründe bir devrim mümkün. Veya bu artık mümkün değildir, bilim adamı aniden durur. Artık çoğu şey cihazlara bağlı değil.
http://www.websib.ru/noos/economy/news/05-06-03i.htm

Ekstrem Kaleler
Neden Batı'da "kötü" fikirlerimiz kelimenin tam anlamıyla parçalanıyor ve burada kimsenin onlara ihtiyacı yok?
Yuri Medvedev
Yayın tarihi 8 Şubat 2005

RG Bugün, Alman Bilim Bakanı, enstitünüzün çalışmalarının sunulduğu Moskova'da plazma fiziği üzerine bir Rus-Alman araştırma merkezi açıyor. Bunların özü nedir?

Fortov Okulu hatırlamam gerekecek. Fizik dersinden maddenin dört hali bilinmektedir: katı, sıvı, gaz ve plazma. Her bir sonraki duruma geçişe, maddenin yapısında artan ısınma ve düzen kaybı eşlik eder. Bir zamanlar Nobel ödüllü Wigner, plazmanın "dondurulabileceği" fikrini ortaya atmıştı. Büyük teorisyenlerimiz Landau ve Zeldovich de benzer bir olasılığı değerlendirdiler. Ayrıca şu yolu da gösterdiler: Bir plazmadaki parçacıkların etkileşiminin enerjisi, sıcaklığından daha büyük olmalıdır. Ancak klasikler bunun nasıl yapılacağını özel olarak açıklamadı.
Son zamanlarda böyle bir yöntem bulundu. Toz parçacıklarını plazmaya sokarız. Belirli koşullar altında çok büyük bir yük biriktirirler. Toz taneciklerinin kristaller halinde sıralanmasını sağlayacak kadar parçacık etkileşimi enerjisi sağlar. Sonuç bir çeşit “donmuş” plazmadır.

RG Uzayda, ISS'de neden deneyler yapılıyor?

Rusya'da dijital tabakalaşmaya “hayır”!
D.V.

Rusya'nın ilk Uluslararası Semineri "Rusya ve BDT Ülkelerindeki Dijital Uçurumun Üstesinden Gelme Sorunları" katılımcılarının söylediği şey budur. 28 Kasım'da Rusya Federasyonu Hükümet Konağı basın merkezinde gerçekleşti. Seminere Çelyabinsk, Tomsk, Perm ve ülkenin diğer büyük şehirlerinden ilgili taraflar uzaktan katıldı.

Anons edilen konuşmacıların tümü şaşırtıcı bir şekilde tek bir kişi olarak yer aldı ancak zaman yetersizliğinden dolayı hepsi konuşamadı. Bununla birlikte, başta Rusya Federasyonu Hükümeti Hükümet Bilgi Dairesi olmak üzere organizatörler, hazırlanan tüm raporların bir koleksiyonunu yayınlama sözü verdiler (koleksiyonla ilgili bilgi şu adreste bulunabilir: [e-posta korumalı] veya [e-posta korumalı].

Katılımcılara önerilen tartışma konuları oldukça çetrefilli görünüyordu:

“Dijital eşitsizlik” (“dijital uçurum”) kavramının tanımı;

Ulusal Sayısal Bölünme Ölçümü;

Küresel ölçekte durum ve eğilimlerin değerlendirilmesi;

Sorunun ekonomik, siyasi, hukuki, sosyal, teknolojik, kültürel, eğitimsel ve diğer boyutları;

Dijital eşitsizlik sorunlarının çözümünde devletin yeri ve rolü;

Küresel ve ulusal bilgi süreçleri bağlamında sivil toplum kurumları ve iş dünyası;

Uluslararası ve ulusal girişimler, projeler, çözümler, deneyimler.

Akademisyen Vladimir Fortov, izleyicileri Rusya'da kuantum bilgisayarlar, kuantum ışınlanma ve diğer yeni fiziksel bilgi hesaplama ve aktarma yöntemleri üzerine temel araştırmaların yürütüldüğüne ikna etti. Elektromanyetik yayıcılar, bilgi savaşlarında askeri silahlar alanında çok güçlüyüz, dedi. Herkese karşı bir diğer avantajımız, özellikle fizik ve matematik alanında harika bir yüksek öğretim sistemidir. Örneğin akademisyen MIPT'deki ikinci yılında karmaşık değişkenlerin fonksiyonları teorisini aldı. Ve Amerikan üniversitelerini ziyaret ettiğinde ve orada bu teoriyi yalnızca yüksek lisans öğrencilerinin çalıştığını öğrendiğinde ne kadar şaşırdığını hayal edin. Acaba lisansüstü öğrencilerimiz ne okuyor o zaman?

“Dün, bugün, yarın” anketinin soruları (bkz. “Bilim ve Yaşam” Sayı 9, 12, 2004; Sayı 1, 2, 3, 2005) “Bilim ve Yaşam” kitabının yazarları olan ünlü bilim adamları tarafından yanıtlanmaktadır. ” .

1. Çalıştığınız bilim alanının durumunu anlatır mısınız, yaklaşık 20 yıl önce nasıldı? O zaman hangi araştırma yapıldı, hangi bilimsel sonuçlar en önemliydi? Bunlardan hangisi bugün geçerliliğini kaybetmedi (modern bilimin inşasının temelinde ne kaldı)?

2.Çalıştığınız bilim ve teknoloji alanının mevcut durumunu anlatınız. Son yılların hangi eserlerini en önemli ve temel öneme sahip buluyorsunuz?

3. Bilim alanınız 20 yıl içinde hangi kilometre taşlarına ulaşacak? Sizce 21. yüzyılın ilk çeyreğinin sonunda hangi temel sorunlar çözülebilir, araştırmacıları hangi sorunlar ilgilendirecek?
AŞIRI DURUMLARIN FİZİĞİNDE HALA LİDERİZ
Akademisyen V. FORTOV, Rusya Bilimler Akademisi Ekstrem Durumların Termofiziği Enstitüsü Direktörü.

Son derece ideal olmayan tozlu plazmalarda Coulomb düzeninin araştırılmasında lider konumdayız. Coulomb'un “dondurulması” için gereken koşullar gerçekleştirilerek plazma sıvıları ve kristalleri elde edildi. Uluslararası Uzay İstasyonundaki deneyler de dahil olmak üzere, tozlu plazma üretmek için termal, elektrik deşarjı, nükleer, ışın ve optik yöntemler üzerinde büyük ölçekli çalışmalar sürüyor.

Akademisyenler A.V. Gaponov-Grekhov ve G.A. Mesyats'ın bilim okulundan araştırmacılar, rekor düzeyde yüksek (çok gigawatt) mikrodalga radyasyonu üretimi konusunda öncü sonuçlar elde etti ve bu cihazların en ilginç pratik uygulamalarını önerdi.

Teorik çalışmadan bahsederken, Monte Carlo'nun sayısal yöntemlerinin ve moleküler dinamiğin kuantum olaylarının tanımına kadar genişletildiğini belirtmek isterim. Yoğun plazma ortamındaki durağan olmayan gaz dinamiği olaylarını hesaplamak için çok gelişmiş yöntemler ortaya çıkmıştır.

Bilimimizdeki durgunluk döneminin sona ereceğini umuyorum ve 20 yıl içinde aşırı durum fiziğinin geçerliliğini yitirmeyeceğinden eminim. Sonuçta doğa ve bilimdeki en genel, temel süreçleri, enerji teknolojilerinin temellerini anlamaktan bahsediyoruz.

Yakın gelecekte, yüksek düzeyde sıkıştırılmış ideal olmayan plazmada faz geçişlerinin termodinamik belirtilerini kaydetmek görünüşe göre mümkün olacak.

Güçlü femtosaniye ve attosaniye lazerler, basınç ölçeğini ultramegabar - gigabar aralığına taşımayı mümkün kılacak; burada "kabuk" etkilerinin deneysel tezahürlerini, maddenin yeni faz dönüşümlerini görmenin, ultra hızlı ve atermal kinetiğini incelemenin mümkün olacağı yer olacak. faz geçişleri ve negatif basınçlarda yüksek hızlı deformasyon, yıkım ve erime mekaniği. Deneyciler, göreceli plazmayı, elektron-pozitron çiftlerinin kendiliğinden oluşumunu, devasa manyetik alanları, plazma hızlandırıcılarını inşa etmeyi, sıcak plazma ışınlarındaki nükleer reaksiyonları ve diğer birçok fenomeni incelemeyi mümkün kılacak ultra yüksek enerji konsantrasyonları üreten cihazlara sahip olacaklar. şimdi bile hayal edemiyoruz.