Читать онлайн «Открытия и гипотезы, 2005 №11»

Объявлены очередные лауреаты Нобелевской премии. Победители каждой из номинаций получат чек на 1,1 миллиона евро, а также золотые медали и дипломы. Но не нужно забывать, что кроме них на науку работают множество других людей, чьи имена широкая публика может никогда и не узнать. Они тоже учатся, учат других, подчас проводят довольно смешные и нелепые эксперименты, но тем самым создают необходимый базис, на котором строят свои замки другие.

Премия вручается только живым, а лауреатов всегда не больше четырех. Поэтому многие эпохальные открытия прошлых лет так и остались ненагражденными.

Не получили Нобеля Менделеев, Фрейд, фон Нейман, а Эйнштейну премию дали не за открытие новой модели Вселенной, а за теоретическое описание одного из экспериментов.

Медицина

Два австралийца — 68-летний Робин Уоррен и 54-летний Барри Маршалл удостоены премии за открытие роли бактерии Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori) в возникновении гастрита и язвы желудка.

Ученые обратили внимание на присутствие бактерии, когда исследовал материалы биопсий (проб, состоящих из крошечных кусочков слизистой), взятых у больных язвой желудка и 12-перстной кишки. Было это еще в начале 80-х годов прошлого века, когда причинами гастрита и язвы однозначно считались погрешности в питании и стрессы.

Уоррен предположил, что между бактериями и язвой может существовать связь. Но его предположение все гастроэнтерологи категорически отвергли, над ним едва ли не смеялись. концентрация соляной кислоты в желудке такова, что ни одна бактерия не выживет. Поверил старшему коллеге лишь молодой и энергичный завотделением Барри Маршалл, когда увидел под микроскопом россыпь помеченных светящимся маркером бактерий на тканях больных. Он сумел вырастить культуру бактерий в лаборатории.

Ученые разобрались, почему бактерия выживает в «нечеловеческих» условиях внутри желудка — умеет окружать себя защитной оболочкой. Поняли, как при помощи специальных жгутиков спиралевидный Хеликобактер пилори буквально ввинчивается в слизистую оболочку желудка и начинает разъедать ее. Но и после этого статьи будущих нобелевских лауреатов отвергал один научный журнал за другим. Тогда Маршалл совершил то, что обыватели называют безумием, а ученые — научным подвигом. Он принял дозу хеликобактера — и через две недели у него обнаружили классическую язву желудка. После язву удалось вылечить с помощью курса антибиотиков.

Благодаря открытию Уоррена-Маршалла была создана новая схема лечения: кроме препаратов, снижающих выработку кислоты, и других лекарств, в нее включили два антибиотика, действующих на Хеликобактер.

На сегодня известно уже 49 различных штаммов бактерии. Более или менее достоверно, что 7 из них патогенны.

Известно также, что остальные штаммы то ли безвредны, то ли действуют слабо — это еще предстоит выяснять. Зато хорошо известно, что большинство из нас, носителей вредного Хеликобактера, никогда в своей жизни не болело и не заболеет гастритом и язвой. И это тоже пока еще загадка для науки. Поэтому дискуссии среди ученых о роли бактерии не прекращаются. И другие значимые для возникновения болезней факторы по-прежнему считаются главными. Это генетическая предрасположенность и нарушение равновесия между защитными и агрессивными факторами внутренней среды желудка. Но и этого мало. Важно еще и то, что врачи называют «пусковым фактором» — стресс, нарушение режима питания, подчас даже изменение погоды. И только сочетание всех этих причин вызывает болезнь.

Мира

Нобелевская премия мира за 2005 год присуждена Международному агентству по атомной энергии (МАГАТЭ) и его генеральному директору Мухаммеду аль-Барадеи (Египет) За «усилия в недопущении использования ядерной энергии в военных целях».

Вот те основные проблемы, в решении которых МАГАТЭ принимало самое активное участие в последнее время. Это ядерная программа Ирака, Северной Кореи и Ирана. Особенно не простым был для нобелевского лауреата нынешний год.

Аль-Барадеи неоднократно подвергался резкой критике властями Ирана за его настойчивые рекомендации Тегерану остановить работы по обогащению урана. Однако не менее резкой критике его подвергла и администрация США в связи с тем, что МАГАТЭ не стало выдвигать иранским властям никаких ультиматумов. Эта независимая позиция и принесла аль-Барадеи и его организации Нобелевскую премию Мира за 2005 год.

Физика

Лауреатами Нобелевской премии 2005 года по физике стали трое ученых, проводивших исследования в области оптики: американские ученые Рой Глаубер и Джон Холл, а также немецкий исследователь Теодор Хэнш.

Глаубер получит половину Нобелевской премии за «вклад в квантовую теорию оптической когерентности». Ученый сделал теоретическое описание поведения световых частиц.

Свет имеет двойную природу — его можно рассмотреть и как волны и как поток частиц. Рой Глаубер создал фундамент для квантовой оптики, сделав теоретическое описание поведения световых частиц. Он смог объяснить фундаментальные различия между горячими источниками света, типа лампочек, со смесью частот и фаз излучения и лазеров, которые дают определенную частоту и фазу.

Джон Холл и Теодор Хэнш разделят другую половину Нобелевской премии за «вклад в развитие лазерного высокоточного спектроскопирования и техники прецизионного расчета светового сдвига в оптических стандартах частоты».

Их исследования позволили измерить частоты с точностью до пятнадцати цифр. Благодаря этому, теперь возможно создание лазеров для высокоточного спектроскопирования и определение спектра излучения молекул и атомов с очень высокой точностью, что может быть использовано, в частности, для развития систем спутникового позиционирования и навигации GPS.

Работы всех нобелевских лауреатов относятся к области квантовой оптики, которая обещает революцию во многих прикладных областях, например в создании квантовых компьютеров. В квантовом компьютере бит информации — это не просто положение атома в одном из двух состояний, но, возможно, одновременно в обоих состояниях. Это неизмеримо повышает быстродействие компьютера.

На задачу, которую обычный компьютер решал бы тысячу лет, квантовый компьютер затратит несколько часов.

Химия

Нобелевской премии по химии 2005 года за изучение реакций метатезиса удостоены французский ученый Ив Шовен из Французского института нефти и американцы Роберт Граббс из Калифорнийского технологического института и Ричард Шрок из Массачусетского технологического института.

Реакция метатезиса — одна из важнейших в органической химии, которая представляет собой химию элемента углерода. Этот элемент является основой жизни на Земле, обладая способностью образовывать цепочки и, таким образом, создавая скелет всех органических молекул. К этому скелету «прицеплены» атомы и других элементов — кислорода, водорода, азота и т. д. Атомы углерода связаны между собой одинарными, двойными или тройными связями.

Из этимологии самого слова «метатезис» (перестановка) следует, что в данной реакции происходит разрыв, например, двойной связи между атомами углерода, и некоторая группа атомов занимает другое место в молекуле. В своем пресс-релизе Шведская академия наук уподобляет этот процесс танцу, в котором танцующая пара меняет своих партнеров. Как и в танце, такой процесс требует вмешательства третьих лиц, которыми в данном случае являются катализаторы — ускорители реакций.

Метатезис широко используется в химической промышленности, особенно при производстве фармацевтических препаратов и полимеров. Благодаря исследованиям лауреатов Нобелевской премии, эти процессы становятся более эффективными, уменьшается количество вредных отходов, не требуется использование высоких температур, давления и опасных для окружающей среды реагентов.

Литература

Обладателем премии по литературе в этом году стал 75-летний английский драматург Гарольд Пинтер, автор около 50 пьес.