Наука-2023. Ожидания и планы ученых

Новый год ― новые открытия. Ученые продолжат работу с существующими проектами и начинают новые исследования. О планах на 2023 г. порталу «Научная Россия» рассказали ученые, которые сотрудничают с нами, выступают в качестве экспертов и дают интервью. Это директор Объединенного института ядерных исследований академик Григорий Трубников, вице-президент РАН Николай Макаров, заместитель директора по научной работе Института космических исследований РАН член-корреспондент РАН Александр Лутовинов, директор Физического института им. П.Н. Лебедева РАН член-корреспондент РАН Николай Колачевский и главный ученый секретарь президиума РАО Светлана Иванова.

ОИЯИ: NICA, нейтрино и международные контакты

В конце 2023 г. ученые Объединенного института ядерных исследований в Дубне планируют приступить к этапу запуска коллайдера NICA. Этот уникальный проект называют самой масштабной по значимости и затраченным ресурсам установкой класса мегасайенс в России. Наш портал рассказывал, как в 2020 г. по реке в институт доставляли сверхпроводящий магнит для детектора MPD; о коронавирусных ограничениях, задержавших его установку в систему коллайдера; о первых экспериментах на установке. В следующем году расскажем о запуске всего комплекса. Информацию о планах по каскадному включению комплекса и подготовке к инжекции пучка в коллайдер NICA в декабре 2023 г. подтвердил директор института академик Григорий Трубников.

Он рассказал и о продолжении работ на другом крупном научном объекте ― Байкальском глубоководном нейтринном телескопе: «Традиционные экспедиции на Байкальский телескоп мы проводим в феврале-марте. В следующем году планируем добавить около 700 оптических модулей ― это два новых кластера. В результате значительно увеличим эффективный объем детектора, а значит, мы сможем обнаружить больше событий из сверхдалекого космоса ― нейтрино ультравысоких энергий. В 2021–2022 гг. мы зарегистрировали 20 уникальных сигналов, кандидаты ― экзотические ультраэнергичные нейтрино из активного центра нашей галактики».

Директор ОИЯИ добавил, что в следующем году к этой работе могут присоединиться партнеры из Мексики, Китая и Индии, а прерванные или поставленные на паузу международные научные связи возобновятся.

«Мы активно развиваем сеть информационных центров ОИЯИ в России и странах-участницах. Думаю, что в следующем году несколько новых центров появится в Южной Африке, Мексике, Вьетнаме и в Российской Федерации», ― сказал Григорий Трубников.

В планах и работа с молодежью: в объявленном Годом педагога и наставника 2023 г. ОИЯИ продолжит традиционные мероприятия для привлечения школьников в большую науку.

Археология в изданиях и экспедициях

В 2023 г. завершается подготовка к публикации обобщающего издания, раскрывающего  предысторию России от времени первого появления почти 2 млн лет назад на ее современной территории человека до раннего Средневековья. Это исследование основывается на всей сумме археологических материалов, собранных на территории нашей страны почти за два столетия ее изучения. Российские археологи планируют выпустить первый том новой многотомной «Истории России». Об этом рассказал директор Института археологии РАН вице-президент РАН Николай Макаров.

«Книга представляет современный взгляд на историю освоения огромного российского пространства в древности. Необходимость создания таких обобщающих трудов очевидна, но столь же очевидны риски и сложности. Скоро увидим, что у нас получилось», ― рассказал нашему порталу Николай Макаров.

Ученый добавил, что в планах следующего года и публикация материалов раскопок 2014–2017 гг. в Московском Кремле. Первый том этой научной работы уже собран и ждет издания. Кроме того, в 2023 г. ученые приступят к созданию археологического парка в Суздале. В 2024 г. город будет отмечать тысячелетие: новые музейные экспозиции покажут роль Суздаля как одного из центров древней домонгольской Руси. Продолжатся и полевые археологические экспедиции, результаты которых строят фундамент всей археологической науки.

«Археология не может жить без новых материалов, добытых в экспедициях. Мы стараемся вести эту работу как можно шире, охватывая памятники разных эпох и новые для нас регионы. Новые полевые материалы питают археологическую науку, дают возможности для более глубоких и достоверных исторических реконструкций. Без новых находок картина прошлого тускнеет», ― сказал Николай Макаров.

Рентгеновские тайны Вселенной

Астрофизики продолжают изучать Вселенную. В апреле мы писали о тысячедневном юбилее работы российской астрофизической обсерватории «Спектр-РГ», которая из точки Лагранжа L2 системы «Солнце — Земля» отправляет уникальные научные данные о новых космических объектах. Научный руководитель телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского, установленного на аппарате, член-корреспондент РАН Александр Лутовинов рассказал о планах работы на 2023 г.

«Наш приоритет ― продолжение успешной работы обсерватории «Спектр-РГ». Мы продолжаем выполнять программу глубокого сканирования галактической плоскости и решать задачу переписи источников рентгеновского излучения в нашей Галактике. Сквозь толщу пыли и газа пытаемся рассмотреть объекты на дальнем конце Галактики, которые раньше не были видны», ― рассказал Александр Лутовинов.

Эта программа продолжится как минимум до марта 2023 г. Затем ученые рассматривают возможность вернуться к созданию самой полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне. Эту работу приостановили в феврале 2022 г., выполнив четыре полных обзора неба. Для построения карты нужно завершить еще четыре этапа, на что уйдет около полутора-двух лет.

В следующем году продолжится работа с коллегами из США и Европы. В частности, ученые проводят серию совместных наблюдений, основанную на данных, полученных полиметрической обсерваторией IXPE и телескопом ART-XC. «Недавно мы общались с американскими коллегами, которые руководят обсерваторией IXPE. Они положительно настроены на продолжение сотрудничества в области совместных наблюдений объектов телескопом ART-XC и их обсерваторией. Это синергия, которая, с одной стороны, позволяет смотреть во Вселенную через новое окно поляризации. С другой стороны, данные телескопа ART-XC позволяют расширить диапазон полиметрической обсерватории, которая работает только в мягких лучах. Это позволяет лучше понимать механизмы и физические параметры излучения, которые формируются вблизи компактных объектов», ― сказал Александр Лутовинов.

Весной ожидается запуск обновленных гравитационно-волновых детекторов LIGO и Virgo. Александр Лутовинов отметил, что иностранные ученые значительно повысили их чувствительность. Это позволит регистрировать большее количество случаев слияния нейтронных звезд, что позволит лучше понимать физику этих процессов и расширить знания о том, как и сколько элементов производит Вселенная.

Эти планы Александр Лутовинов отмечает на 2023 г. как приоритетные для себя как руководителя телескопа ART-XC. Но стоит ждать и других научных событий, связанных с космосом, — например, запуска перенесенной с этого года миссии «Луна-25». На полную мощность выходит и телескоп им. Джеймса Уэбба: «Думаю, что он будет получать все больше данных, появятся открытия, связанные с далекой Вселенной, и мы увидим далекие галактики и новые объекты, которые сформировались в эпоху ранней Вселенной», ― добавил Александр Лутовинов.

ФИАН: 16-кубитный компьютер, протонная терапия, финансовая безопасность

Сразу после новогодних праздников, а может и непосредственно перед ними, в России появится первый 16-кубитный ионный квантовый компьютер. Сейчас ученые Физического института им. П.Н. Лебедева РАН проводят финальные процессы его наладки. О перспективах работы ФИАН в 2023 г. порталу «Научная Россия» рассказал директор института член-корреспондент РАН Николай Колачевский.

«В ближайшие недели у нас начнет работать 16-кубитный ионный компьютер. В 2023 г. хотелось бы улучшить качество его работы. Казалось бы, 16-кубитная система ― это не очень много, по сравнению, например, с устройствами, о которых сегодня говорит Google. Но он позволяет изучить много интересных вопросов и получить не только практические, но и научные результаты», ― объяснил Николай Колачевский.

Среди приоритетов следующего года директор ФИАН отметил начало работы по созданию исследовательского центра протонной терапии в Москве. Он появится на территории института, в здании, которое раньше использовалось для исследований на первом советском электронном ускорителе, построенном академиком В.И. Векслером. Здание отремонтируют, установят там протонное и ионное медицинские кольца. Это многолетний проект, но к концу следующего года в здании должны уже идти технические работы. Николай Колачевский рассказал, что проект получил поддержку на уровне министерств: «Приятно, что наши идеи и возможности с высокой степенью вероятности совпадут».

Ученые Физического института продолжают работать и над проектом «Миллиметрон». В лабораториях института проходят и в следующем году продолжатся эксперименты, которые должны подтвердить эффективность уникальной технологии изготовления зеркал для космических антенн из углепластика. «Мы можем создать очень точное зеркало: с погрешностью в несколько микрометров. Сегодня мы проверяем, насколько оно деформируется при охлаждении до температуры жидкого гелия. Первые эксперименты обнадеживают. Само зеркало имеет диаметр 6 м, и целиком исследовать его мы не можем, но проводим эксперименты с отдельными лепестками. Если эффективность технологии подтвердится, это будет большой шаг вперед», ― сказал Николай Колачевский.

На качественно новый уровень, теперь производственный, а не научный, в 2023 г. выйдет разработка магнитно-резонансного томографа с полем в 1,5 Тесла. Созданный в ФИАН образец поступит в производство, первые промышленные аппараты МРТ могут появиться в 2024–2025 гг., говорит директор института: «Это большая победа: мы все говорим о переходе от исследований к конкретным продуктам, и я буду очень рад, если проект получится реализовать. Мы будем оказывать научное сопровождение».

В следующем году ученые ФИАН продолжат исследования, связанные с оптическими часами и управляемым термоядерным синтезом. Интересный эксперимент касается создания импульсного источника яркого рентгеновского излучения для микробиологии и структурного анализа, реализованного в простом небольшом аппарате.

В 2023 г. пять аспирантов ФИАН начнут получать стипендию им. Н.Г. Басова в размере 20 тыс. руб. Кроме того, в год, объявленный Годом педагога и наставника, институт продолжит развивать молодежные проекты. Один из них ― Международная олимпиада по финансовой безопасности, которая уже два года проходит в «Сириусе».

«ФИАН ― одна из ключевых организаций проекта. Мы обеспечиваем научную составляющую этого движения, которое охватывает страны СНГ и БРИКС. Мы отвечаем за математическую часть подготовки ребят и межолимпиадную работу. Сама олимпиада проходит раз в год, в промежутках мы читаем лекции, ставим участникам задачи. В основном это школьники старших классов и студенты первых курсов.

Это немного нехарактерное для ФИАН направление, но сегодня все, что связано с финансами и финансовой безопасностью, прочно переплетается с математикой, IT, искусственным интеллектом, теорией графов. Наша роль здесь вполне уместна, и мы достойно провели несколько мероприятий», ― добавил Николай Колачевский.

Год педагога и наставника

2023 г. станет во многом юбилейным годом для российской педагогики: он приурочен к 200-летию со дня рождения основоположника российской педагогической науки К.Д. Ушинского. 80-летие отметит Российская академия образования, вековой юбилей ― старейший научно-педагогический институт, сегодня называющийся Институт стратегии развития образования РАО. Об этом рассказала главный ученый секретарь президиума РАО Светлана Иванова.

В наступающем году Российская академия образования планирует запустить новые и продолжить существующие проекты, связанные с педагогической наукой. Это коснется теории воспитания, дидактики, компаративистики, истории образования.

«Педагогическая наука тесно связана с практикой. Со времен Аристотеля и до сегодняшнего времени идет спор о том, что такое педагогика: искусство, наука или технология? Для нас это все вместе, и научные достижения педагогики должны иметь практическую пользу, помогать учителю.

Учитель должен сам постоянно учиться, сейчас без этого нельзя. Учитель должен и учить детей учиться: не только впитывать знания, но думать и размышлять. Мир, в котором будут жить наши дети, сегодняшние школьники, абсолютно точно ждет именно такого, постоянно развивающегося человека», ― отметила Светлана Иванова.

Фото на главной странице: 123rf.com / ekaart