Για τις εργασίες των ρώσων επιστημόνων στη μετασοβιετική περίοδο λίγα πράγματα είναι γνωστά, παρ’ όλο που καταφέρνουν να έχουν επιστημονικά αποτελέσματα παγκοσμίου επιπέδου. Η RBTH συνέταξε έναν κατάλογο με τις σημαντικότερες εφευρέσεις των ρώσων επιστημόνων τα τελευταία 20 χρόνια.
Η μετασοβιετική εποχή ήταν αυτή κατά την οποία οι ρώσοι επιστήμονες πήραν το προβάδισμα στην κούρσα για τα υπερβαρέα στοιχεία του πίνακα Μεντελέγεφ. Από το 2000 ως το 2010 οι φυσικοί του εργαστηρίου «Φλιόροφ» στο Ενωμένο Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών της Ντούμπνα κοντά στη Μόσχα, συνέθεσαν για πρώτη φορά τα έξι πιο βαρέα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς από 113 ως 118.
Όπως διευκρινίζει στη RBTH ο διευθυντής του εργαστηρίου πυρηνικών αντιδράσεων του Ινστιτούτου της Ντούμπνα, Σεργκέι Ντμίτριεφ, «το ζήτημα δεν είναι μόνο να γεμίσουν όλα τα κενά στον πίνακα του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του Μεντελέγεφ, αλλά και να δημιουργηθούν ασυνήθιστες μορφές ύλης, οι ιδιότητες των οποίων θα βγαίνουν από τα όρια των υφιστάμενων στη φύση της Γης». Σύμφωνα με τον ίδιο, αν επιτευχθεί η σύνθεση υπερβαρέων στοιχείων με συγκεκριμένες ιδιότητες, τότε η ανθρωπότητα θα αποκτήσει τη δυνατότητα να δημιουργήσει ανθεκτικές και λεπτές στολές κατάλληλες για έξοδο στο ανοιχτό διάστημα, αεριοειδείς οθόνες υπολογιστή, μπαταρίες και καύσιμα στοιχεία με απεριόριστη διάρκεια λειτουργίας, κινητήρες αντιύλης και πολλά άλλα.Δυο από αυτά έχουν ήδη αναγνωριστεί επίσημα από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) και έλαβαν τα ονόματα φλερόβιο (114) και λιβερμόριο (116). Η αίτηση για την αναγνώριση των στοιχείων 113, 115, 117 και 118 εξετάζεται αυτό το διάστημα από την IUPAC.
Λέιζερ xwatt
Το 2006 στο Ινστιτούτο εφαρμοσμένης φυσικής της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών στο Νίζνι Νόβγκοροντ, δημιουργήθηκε η εγκατάσταση PEARL (PEtawatt pARametric Laser), η οποία επιτρέπει τη λήψη της πιο ισχυρής εκπομπής φωτός στη Γη. Το σύστημα αυτό βασίζεται στην τεχνολογία παραμετρικής ενίσχυσης του φωτός σε γραμμικούς-οπτικούς κρυστάλλους και μπορεί να δώσει ωθούσα ισχύ 0,56 petawatt, κάτι που ξεπερνά εκατοντάδες φορές την ισχύ οποιασδήποτε μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας.
Με τις υφιστάμενες δυναμικές, η βασική χρήση των xwatt λέιζερ είναι ερευνητική. Ωστόσο, αν σταθεί εφικτό οι δυναμικές να φτάσουν στα επίπεδα που υπολογίζεται, τότε το φάσμα της χρήσης αυτών των λέιζερ θα διευρυνθεί πάρα πολύ, εξηγεί ο Χασάνοφ. Όπως αναφέρει, «για παράδειγμα, η θεραπεία των καρκινικών όγκων θα είναι πολύ φθηνότερη και λιγότερο επιβλαβής από ό,τι η θεραπεία με ακτίνες Χ. Επίσης, η χρήση των πανίσχυρων λέιζερ διανοίγει τις προοπτικές δημιουργίας πληροφοριακών συστημάτων οπτικής ίνας με ταχύτητα λειτουργίας σε επίπεδο 1TByte/s, ή ακόμη και κβαντικού υπολογιστή».Σήμερα στο Ινστιτούτο σχεδιάζουν να αυξήσουν τη δύναμη του PEARL ως τα 10 petawatt. Επίσης, προγραμματίζεται η έναρξη του προγράμματος XCELS, το οποίο προβλέπει τη δημιουργία λέιζερ ισχύος μέχρι 200 petawatt και στο μέλλον ως το 1 xwatt. Σύμφωνα με το αντεπιστέλλον μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, διδάκτορα φυσικών και μαθηματικών επιστημών, Εφίμ Χασάνοφ, τέτοια συστήματα λέιζερ θα επιτρέψουν να ερευνηθούν ακραίες φυσικές διαδικασίες και θεμελιώδεις νόμοι του σύμπαντος. Όπως εξηγεί ο επιστήμονας, «το ηλεκτρικό πεδίο κατά την ώθηση του φωτός υπερβαίνει κατά πολλές τάξεις τα πεδία που συγκρατούν το ηλεκτρόνιο κοντά στον πυρήνα. Και η ένταση της ακτινοβολίας μπορεί να φτάσει σε τιμές κατά τις οποίες το κενό πρέπει να γεννά ύλη και αντιύλη».
Πανίσχυρα μαγνητικά πεδία
Πηγή: Getty Images / Fotobank
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990 φυσικοί του ρωσικού πυρηνικού κέντρου στο Σάροφ υπό την καθοδήγηση του Αλεξάντρ Παβλόβσκι ανέπτυξαν μια μέθοδο λήψης μαγνητικών πεδίων τόσο ισχυρών, χωρίς προηγούμενο. Με τη βοήθεια γεννητριών συσσώρευσης μαγνητισμού, όπου το ωστικό κύμα «συμπίεζε» το μαγνητικό πεδίο, κατάφεραν να πετύχουν τιμή μαγνητικού πεδίου 28 Megagauss. Η τιμή αυτή είναι απόλυτο ρεκόρ για τεχνητά προετοιμασμένο μαγνητικό πεδίο, και εκατοντάδες εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου της Γης. Με τη βοήθεια αυτών των μαγνητικών πεδίων μπορεί να μελετηθεί η συμπεριφορά της ύλης και ειδικότερα η συμπεριφορά των υπεραγωγών.
Όπως αναφέρει στη RBTH ο διδάκτορας φυσικών και μαθηματικών επιστημών του Ινστιτούτου Φυσικής της Ακαδημίας Επιστημών, Βλαντίμιρ Πουντάλοφ, «με τη χρήση υπεραγώγιμων μαγνητικών συστημάτων κατασκευάζονται οι σύγχρονοι επιταχυντές σωματιδίων. Τα ισχυρά μαγνητικά πεδία είναι απαραίτητα για τη λήψη της αντίδρασης της ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης». Σύμφωνα με τον ίδιο, με τη βοήθεια των πανίσχυρων μαγνητών μπορεί να ελεγχθεί η συμπεριφορά των υπεραγωγών και μελλοντικά να δημιουργηθούν καλώδια ικανά να μεταδίδουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς καθόλου απώλειες, ή πανίσχυροι συσσωρευτές που να μπορούν να αποθηκεύουν την ενέργεια για απεριόριστο διάστημα. Τα πανίσχυρα μαγνητικά πεδία είναι απαραίτητα για τη λειτουργία μεταφορικών μέσων με μαγνητικό υπόστρωμα , διαφόρων ρουλεμάν, και στο μέλλον, αιωρούμενων συσκευών.
Το πρόβλημα της χιλιετίας
 |
| Γκριγκόρι Περελμάν. Πηγή: ITAR-TASS |
Το 2002 ο ρώσος μαθηματικός Γκριγκόρι Περελμάν απέδειξε την εικασία Πουανκαρέ, ένα από τα επτά «προβλήματα της χιλιετίας» από τη λίστα του Ινστιτούτου Μαθηματικών, Κλέι. Η ίδια η εικασία διατυπώθηκε από το 1904 και έγκειται στο ότι ένα τρισδιάστατο αντικείμενο χωρίς διαμπερείς τρύπες από τοπολογική άποψη είναι ισοδύναμο με μια σφαίρα. Ο Περελμάν κατάφερε να αποδείξει αυτή την εικασία, ωστόσο, την τεράστια φήμη του στα ΜΜΕ την απέκτησε όταν αρνήθηκε το βραβείο του 1 εκατομμυρίου δολαρίων από το Ινστιτούτο Κλέι για αυτή την απόδειξη.
Η επίλυση αυτών των μαθηματικών προβλημάτων δεν είναι απλά μια διανοητική άσκηση, έχουν πολύ μεγάλη σημασία στην εφαρμογή στη σύγχρονη επιστήμη και τεχνολογία, όπως συγκεκριμένα η εξίσωση Ναβιέ-Στόουκς που περιγράφει τη συμπεριφορά του Νευτώνειου ρευστού, γι’ αυτό και η επίλυσή τους συγκαταλέγεται ανάμεσα στα πιο δύσκολα-πολύπλοκα μαθηματικά προβλήματα. Το πρώτο από αυτά κατόρθωσε να το επιλύσει ο ρώσος μαθηματικός.
Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο δεν θα τελειώσουν
Ο Τύπος και οι οικολόγοι μας υπενθυμίζουν συστηματικά ότι τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου θα εξαντληθούν, σύμφωνα με διάφορα στοιχεία, μέσα στα επόμενα 50-100 χρόνια. Θεωρείται ότι αυτό μπορεί να οδηγήσει στην κατάρρευση του σύγχρονου πολιτισμού. Ωστόσο, οι επιστήμονες του ρωσικού Πανεπιστημίου πετρελαίου και φυσικού αερίου «Γκούμπκιν» απέδειξαν ότι δεν είναι έτσι.
Ο καθηγητής του Πανεπιστημίου «Γκούμπκιν», Βλαντίμιρ Κούτσεροφ, αναφέρει στη RBTH ότι «το γεγονός αυτό επιτρέπει να γίνει λόγος -τουλάχιστον για το φυσικό αέριο- ότι είναι μια ανανεώσιμη και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Η ρωσική οικονομία -εξηγεί- όπως και σε μεγάλο βαθμό η παγκόσμια, εξαρτάται από τις τιμές των ενεργειακών πόρων. Η εξόρυξη πετρελαίου στη Ρωσία πρωτίστως συνδέεται με ένα πλήθος δυσκολιών κλιματικού χαρακτήρα, γεγονός που καθιστά την εξόρυξη πολύ ακριβή. Μελλοντικά η τεχνολογία τεχνητής σύνθεσης πετρελαίου θα μπορούσε να λύσει πάρα πολλά οικονομικά και οικολογικά προβλήματα».Μέσα από πειράματα και θεωρητικούς υπολογισμούς απέδειξαν ότι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο μπορούν σχηματιστούν όχι με τη διάσπαση της οργανικής ύλης, όπως αναφέρει η γενικά αποδεκτή θεωρία, αλλά με αβιογενή (μη βιολογικό) τρόπο. Διαπίστωσαν ότι στον ανώτερο μανδύα της Γης, σε βάθη 100-150 χλμ., υφίστανται οι προϋποθέσεις για τη σύνθεση πολύπλοκων συστημάτων υδρογονανθράκων.
