Русские лауреаты премий, Гамова и др.: физ-био-химия Оганов, Кабанов и др. Высокие давления

Изменено: 01.07.2019 Posted on

Имя Гамова используют кроме питерских, одесских ежегодных конференций-школ (ОНУ им.Мечникова) и амер. Гамовских лекторов в Колорадо (где половина нобелевских лауреатов, 51-й Торн-2017, 52- создатель Интернета ВинСерф) и наши — RASA, в 2018 сделав лауреатами Кунина и Линде, должных знать о Г-начале Гамова внутри себя и биопринципах от негэнтропии с творения- элементов Б.Взрыва и звезд до ЖС,…

«Троицкий вариант — Наука» №6(275), 26 марта 2019 года — из инициаторов премии имени Гамова Владимир Шильцев, директор Центра ускорительной физики в Фермилабе, рассказало  RASA-America и как Сагдеев, знаменитый физик-плазменщик, был деканом физического факультета НГУ, директором Института космических исследований АН СССР, полетов на Венеру, в конце 1980-х правой рукой Горбачёва по научным вопросам, его советником, поменял на позицию в Америке, RASA сказал: «Ребята, все профессиональные сообщества имеют призы, это их консолидирует и дает им лицо. Поэтому давайте мы тоже так сделаем. И с моей точки зрения идеальным ученым, на кого нам равняться, будет Гамов»…первая церемония …сын Георгия Гамова — Игорь Георгиевич. Он сам профессор Университета штата Колорадо, уже на пенсии. В 2015 году ему было 80 лет, и он приехал к нам прямо в день своего рождения. Игорь Георгиевич потряс нас своей необычностью, прекрасно рассказал о своем отце и лично вручил первые премии имени Гамова.  потомки Гамова поддерживают нашу инициативу,  и с тех пор поддерживаем связь.

На первом вручении премии в 2015 году. Третий справа — И. Гамов («Троицкий вариант» №6, 2019)

На первом вручении премии в 2015 году. Третий справа — И. Гамов. Лауреаты 2015 году Владимир Зельман из Университета Южной Калифорнии -медик, формально анестезиолог, в исследовании контактов между конечностями и мозгом: теперь можно читать мысли электронным образом и управлять роботами силой мысли, был выбран в РАН в качестве иностранного члена, в его честь названа одна больница на Украине и медицинский институт в Новосибирске.  Игорь Ефимов существенно моложе и занимался  физикой сердца. дал массу интервью в СМИ, вел блог…об электрофизике сердца: интенсивность сигналов между нервами в мозге, в сердце и в окружающих тканях, дает предвидеть и предотвращать инфаркты.

На второй год существования премии лауреатом стал Роальд Зиннурович Сагдеев, и я . Потом были Александр Кабанов и Артём Оганов. В прошлом году — Евгений Кунин и Андрей Линде. ..председатель, в этом году это экономист Константин Сонин. Ранее председателями были биомедик из Гарварда Вадим Гладышев, физик NASA Вячеслав Турышев, я … студенческое крыло в какой-то момент решило, что надо на всех лауреатов и знаменитых русских ученых за рубежом завести страницы в «Википедии», конференций  великих деятелей научной диаспоры прошлого. Первой была конференция имени Георгия Гамова. Вторая была посвящена химику Владимиру Ипатьеву — человеку непростой судьбы, который начинал генералом и академиком еще в Российской академии, а в конце жизни был профессором в Чикаго… Владимиру Зворыкину — выдающемуся изобретателю телевидения. Как писал Ломоносов, «собственных Платонов и быстрых разумом Невтонов…». чтоб ее «застолбить» на будущие времена — поднять формальный уровень премии с уровня ассоциации на легальный уровень. Наш президент Александр Кабанов… общался с сыном Гамова и спросил, не будет ли он против, чтоб мы использовали это имя уже на легальном уровне, так сказать, навсегда

НО пока мы приведем больше «химиков», известных открытыми лекциями А.Оганова, в т.ч. о «новой химии» и материалах будущего в НАНБ Минск 10.11 belta.by (между ИТМО в СПб и РХТУ Менделеева)- о «мечтах двоечников». В Минске-НАНБ согнали на этот раз машиностроителей с БНТУ, заполнить б.зал, никто не интересовался, что написано Н3S  просто, без давления, а отличие Na3Cl и NaCl3, очевидно, требует понятия разных законов, не для двоечников, Химии ВШ- Некрасова (ОБЩЕЙС., констант и применений полигалогенидов. Сказать, чем отличается от них — для «двоечников»?

Как смеси и соединения с известными фазовыми диаграммами, условиях и др., как NaCl+Cl, — количества же определяются обычными химическими законами, ходом в ПС Менделеева, а не «квантово-механикой», не способными к расчету даже Еион Не, энергии диссоциации Cl-Cl и Na2? Как в хемотроне, важна растворимость, может определять критические слои Земли и планет, как дренажная оболочка С.Григорьева, с серой-полисульфидов и слоями Капустинского к центру, если никель может стать инертным газом).

Реальная новая химия расширяет границы и позволяет лучше понимать природу химии — в обычных условиях, н.у.,  Земли, в отличии от планет и астро-химии. Она также показывает условность границ химии и физики и др. Даже традиционную практику био-мед, породивших химию в 18 веке, можно связать через 4 традиционных элемента или современные фазы, агрегатные состояния вещества, с членами pV, энтропии и информации.  В 2000-х мы выражали подобное связью 3У: У.М Химии (Лавуазье, можно назвать 1У и комбинации элементов как природа и химии и химизма в общем смысле), У.Е (Уравнение  энергии ΔE=T+V =-T =А =Fs= (P-p)(V-v)= nRT=  иВ= qU=  nFE= G = U- TS = RTlnKравновесия, типа Гельмгольца-Гиббса, включая химические потенциалы и компоненты)- под Таблицей нобелевских физики и (там же)  К.У – нобелевских ХХ века («уравнение квант.» : h Планка =E/v квант  Эйнштейна =ΔE(n)/v= mv2π r/n Бора= р λДеБройля = ΔpΔx =ΔEΔt  Гейзенберга =e2/c Холла, Комптона и т.д. Пока же «квант.механическая» имитация ЭММ больше

Но А.О.сказал, что хочет увеличить количество русских слов с + значением типа спутник в мире, с USPEXом. Может, это облегчит нам и китайцам конкуренцию с  яп. Toyota, Sony,  Fujitsu, Intel и др. Любой пользователь может проверить, скачать программу с сайта.  В духе британских ученых  гипотезу рака и силикоза из-за наночастиц стройматериалов типа кремнезема и силикатов  можно найти в Nanoscale (8, 2016) — «возможно», АФК и озониды на поверхности, картинка ближе реакции с кремнием- разницы с оксидом не важны авторам текста на сайте https://postnauka.ru/video/73674— «похоже, озонид-ион. Насколько это применимо к объяснению рака легких, будущее покажет. Но нам удалось связать воедино несколько фактов: канцерогенность наночастиц, их необычную химию, …не сможет дойти до атомного ядра, и максимум, что может произойти, ― это окислительный процесс, который происходит, скорее всего, за пределами клетки, может быть, на клеточной мембране, а затем каким-то каскадным, очень сложным механизмом достукивается до атомного ядра. Но это уже за пределами классической кристаллографии, классической химии. Это уже мяч на стороне медиков…». Можно добавить и поэтов в духе стиха Д.Бедного о Гамова- добрался до ядра! Уже и от него пойдут осколки….(Может, читая наши «ядра клетки»?)

Очевидно, его не вытеснят только если будет учиться сам, как ПО-ИИ на структурах — от Некрасова (сказал, что приоритет) и главных, нобелевских, Брэгг, очевидно, в Англии без Лауэ, как кристаллографии в МГУ учат без Вульфа, а британские ученые, научив не заморачиваться над смыслом, не подозревают о Х-лучах, и если Лауэ узнают из Нобелевских 2014 года кристаллографии (в Минске не было), то про ученика Планка и кто еще там на рисунке, вряд ли, при жизни. «Поколение за поколением опробуем низки энергий до лучшей… эволюции, в химии еще много белых пятен…просты и хорошо изучены. … с органикой, приемы для предсказания структуры полимеров, воспроизвести полиэтилен или нейлон. …Коннектикута, для гибкой электроники, конденсаторов. Мы нашли четыре новых…синтезированы, структуры и диэлектрические свойства совпали с предсказаниями…. определить функцию белка, понять, как он взаимодействует, например, с лекарствами. …неправильно сворачиваться…амилоидные …рак, на этом завязаны также процессы старения и многие другие болезни…прототип нашего метода опробовали на очень простых белках. Дэвид Шоу (David Shaw) — амер.мультимиллиардер, ученый, финансист, который основал собственный институт биохимии, ведущий собственные практические исследования. Свой метод, основанный на расчетах, очень мощного процессора, он назвал Anton. Мы …не на «грубой силе», а как раз на эволюционных принципах. Мы не ждем, пока белок свернется, это очень долгий процесс и без мощного компьютера тут не обойтись. Мы заставляем белок свернуться своим эволюционным методом (предсказания структуры-свойств белков по АК — 2-й принцип био-Гамова, а метод А.О. за месяц сделал, из УСПЕХа, заменив атомы на АК?- не дойдя до доменов)…

Для пользы лекций и учебы вообще же нужно связывать с известным, а не изображать разрыв (см.ниже). В 42 пора «служить» не только за деньги, др., как мы, через те же нобелевские. Можно его УСПЕХ приспособить для прогноза их и любых периодических…? И «фабрик звезд», производства Хиршей за 50 (хотя это не первые тысячи в мире), ездить и зарабатывать всем без знания химии? Может, у его критиков био-мед типа Северинова еще меньше? Хорошая характеристика мировой науки, почему и все считают, что такие же — и вряд ли кто отличит от наших, отчетных —

НАН Беларуси on-line

СтратегияГод науки - 2017

 Публикационная активность ученых БеларусиНаучная периодика НАН Беларуси  online-доступ..- перечень периодических изд.(по Web of Science Core Collection)— перечень рейтинговых журналов, публиков.авторов НАН БеларусиТоп-25 организаций Беларуси по индексу Хирша, БД SCOPUS,2016 г.
Рейтинг научных учреждений НАНБРейтинг УО и научно-исследовательских учреждений вузов по индексу Хирша, БД SCOPUS

Более серьезно…#mbmedia #итмо #оганов #сколково Открытая лекция Артема Лаборатория компьютерного дизайна материалов — МФТИ USPEX – самый используемый в мире метод предсказания … Что может дать uspex  Лекция проф. А. Оганова и Шинчу Чен «Компьютерный…» nanometer.ru2013/12/05/struktura_materialov_…будущего…news.ifmo.ruРусскийНаукаНовые материалы… В пику Anton`у мы решили назвать свой метод Egor.

Оганов «знает как вернуть» (50-100 миллионов в год достаточно для поддержания небольшого, 100 проф. научного института высшей пробы…повысит престиж …заставит другие институты/университеты реформироваться и заниматься наукой, а не ее видимостью. В первую очередь это касается Академии Наук…Если успешно…продолжить и вернуть не 100 ведущих ученых, а 1000-2000). Рус.Newsweek составлял списки наших ученых за рубежом, с высокой цитируемостью — для каждого автора лучше знакомых в их области. Для ставшего известным и широкой аудитории Фестиваля молодежи в Сочи (ТК Культура 9.11.2017) кристаллографа  это «Александр Лихтенштейн (Германия), Михаил Лукин, Константин Лихарев,  Сергей Саврасов и Игорь Мазин, Андрей Линде (США). При благоприятном стечении обстоятельств кто-то из них мог бы претендовать на Нобелевскую премию. Сам…я сделал несколько важных работ, которые войдут (некоторые уже вошли) в учебники». По областям:

1- ФИЗИКИ: Михаил Лукин (США) — физика, Константин Лихарев (США) — квантовая физика, Алексей Абрикосов (США) — теоретическая физика, Андрей Линде (США) — теория Вселенной, Светлана Бердюгина (Швейцария) — астрофизика

Андрей Гейм и Константин Новоселов (Великобритания), Валерий Винокур (США) — экспериментальная физика

Анатолий Белоножко (Швеция) — теоретическая физика высоких давлений

Александр Лихтенштейн (Германия), Алекс Шлюгер и Лев Канторович (Великобритания)—Сергей Саврасов и Игорь Мазин (США) — теоретическая ФТТ и Михаил Еремец (Германия), Виктор Стружкин, Алекс Гончаров (США) — экспериментальная физика твердого тела (ФТТ)

2-  ГЕОЛОГИ  Николай Шапиро (Франция) — геология,Степан Соболев (Германия) — геофизика  Юрий Подладчиков (Норвегия) и Вячеслав Соломатов (США) — геодинамика   Виктор Виноград (Германия) — минералог-теоретик

3- ХИМИЯ: Сергей Пачковский и Виктор Староверов (Канада) — теоретическая химия

М. Еремца, может, т.к. тоже с Беларуси, упоминают как лидера «высоких давлений» в списке с И. Абрикосов , Е. Григорянц, Т. Ирифуне (T. Irifune), Б. Йоханссон (B. Johansson) с того же геофака МГУ наши Дубровинские (www.uni-bayreuth.de, знающие про открытия век назад Лауэ дифракции и рентген-кристаллографии), среди «…экспериментаторов и теоретиков: Е. Ито (E. Ito), Р. Хемли (R. J. Hemley), К. Шассен (K. Syassen), Р. Бёлер (R. Boehler), Р. Нелмс (R. Nelms ), П. Лубер ( P. Loubeyre), Х . — К. Мао (H. -K. Mao)» (См.ниже). Хотелось бы, что бы свое экспериментальное определение сравнили с теор.Оганова, если не пересекаются

?

Если Парфенов говорит о китайском образце заработка в США и инвестиций на родине, насколько это справедливо для них, какой процент доходов под каждой крышей? — имеет ввиду больше свой опыт, Израиля?

— насколько китайцам нужны только амер.крыши и пока не могут заменить своими, насколько оговаривают сроки? Насколько важны крыша Израиля, даже для формально не относящихся национально, как у наших «нобелевских» лауреатов типа литературных, Алексеевич? Какому проценту евреев удастся пересечь океан и закрепиться в Китае, или 9/10 останутся в Америке?

Подробно обсуждения-открытия А.О.см.в конце

Традиционная премия имени известного советского и американского физика Георгия Гамова вручается ежегодно на конференции RASA . Впервые ее получили в 2015 г.  Игорь Ефимов (George Washington University — to the biophysics of heart, cardiovascular engineering and imaging and his role in establishment of RASA as Association’s first President) и Владимир Зельман (University of Southern California), спустя месяц после 80-летнего юбилея, «за его важный вклад в неврологию  и неврологическую хирургию и за неутомимые усилия по поощрению лучших научных практик в России» — общая формулировка большинства, :

иностранный член РАН и РАМН, пионер нейроанестезиологии проф. Владимир Лазаревич Зельман 8 ноября 2015 … защита мозга, изучение его физиологических и патофизиологических реакций на наркоз, в 2016  наградили  директора Центров «Восток-Запад» Университета штата Мэриленд академик Роальд Сагдеев и Ускорительной Физики профессор Владимир Шильцев (узок круг, страшно далеки…Fermilab) Члены комитета также: Елена Аточина-Вассерман University of Pennsylvania Вадим Гладышев Harvard University Вячеслав Турышев  UCLA/Caltech

Копия диплома Владимира ЗельманаКопия диплома Владимира ЗельманаДмитрий Шильцев (Президент RASA), Владимир Зельман (лауреат премии), Николай Васильев (Президент RASA-USA)

с VI ежегодной конференции RASA-USA… его взгляд на современную медицину в журнале «Наука из первых рук» (http://scfh.ru/news/professor-vladimir-lazarevich-zelman-mir-na-puti-k-personalizirovannoy-meditsine/), ь видео, подготовленное Новосибирским медицинским …

См.4Премия RASA-USA имени Георгия Гамова  учредила Российско-американская научная ассоциация, чтобы оценивать выдающийся вклад в науку русскоязычной диаспоры и усилия учёных по обеспечению международного признания российской науки и её легендарного наследия.

  1.  VI Annual Conference of the Russian American Science Association (RASA-USA) (англ.). www.russianembassy.org. Проверено 20 февраля 2017.
  2.  2016 Annual Conference of the Russian-American Science Association. conferences.pa.ucla.edu. Проверено 20 февраля 2017.
  3.  2017 Annual Conference of the Russian-American Science Association.

Обычно наши лауреаты дети известных начальников в СССРпрофессора…как

КабановАлександр Викторович — Вики (27.3.62Москва — химфакМГУ — 1984 — 1987 кандидат, в 1990 доктор на кафедре химической энзимологии. Принадлежит к научным школам И. В. Березина и отца, В. А. Кабанова(1934 — 2006), после премии Ленинского комсомола (1988) — за цикл работ «Физико-химическое исследование регуляции мембранных биокатализаторов и рецепторов» премия Карьера Национального фонда науки в США с 1994, по использованию полимерных наноматериалов для доставки лекарств и ДНК в клетку[2], впервые предложил полимерные мицеллы для доставки лекарств и создал первое  испытанное в клинике[3]. — заслуженный профессор фармацевтического факультета и директор центра нанотехнологий для доставки лекарств университета Северной Каролины, со-директор института наномедицины Каролины, Чапел-ХиллСША[4]. В 1994—2012 годах профессор фармфака и института исследования рака в медицинском центре университета НебраскиОмахаСША, директор центра доставки лекарств и наномедицины, который основал в 2004 году[5]. Председатель экспертного совета Национального института здоровья США по биоматериалам и биоповерхностям в 2006—2008 годах[8].Профессор химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова с 2002 года. В 2010 на грант Правительства РФ основал в МГУ лабораторию «Химического дизайна бионаноматериалов»[6],[7]. Член Европейской академии (Academia Europaea) с 2013 года.[9], как и Игорь Ефимов избран почетными членами в СШАAmerican Institute for Medical and Biological Engineering c 2015 года[10],[11]. координационного совета RASA-USA), в Thomson Reuters списке самых влиятельных в мире ученых за 2014 год.

(*отец — академикКабанов, Виктор Александрович, описан в повести его и книге воспоминаний, Человек, учёный, эпоха / Составитель проф. А.В. Кабанов. — Москва: Физматлит, 2014. — 275 с. + 48 с. мать — в прошлом балерина Большого театра А. А. Нерсесова, старшая дочь — поэт и сценарист КиноПоиск Мария Кабанова.[14]Кабанов, Николай АлександровичКабанов, Александр Николаевич

  1. You won’t want to miss this! & team are objects from pools of resin (like T-1000 robot in Terminator 2)

В конце сентября Кабанов приезжал в Сибирский федеральный институт на конференцию, говорил Егор Задереев…. финансирование Национального института здоровья…изменило динамику медико-биологических исследований…национальную нанотехнологическую инициативу, принятую в США в 2000 … для лечения и диагностики раковых …изменения и программы начинаются с общественных обсуждений, в которых принимают участие ученые, чиновники, политики и часто — представители бизнеса. Сам стал участвовать … 50 американских ученых я участвовал в обсуждении вопросов конвергенции …отправлено письмо новой администрации …в США реформаторство скорее распределено по сообществу, инициаторы и бенефициары не одни и те же … за счет механизмов независимой экспертной оценки и отбора лучших идей … (ОНР), Совета по науке Министерства образования и науки—  возглавляемый академиком Алексеем Хохловым.. обновленный состав Президиума РАН, Александр Сергеев, и второй претендент Роберт Нигматулин … о проекте концепции Стратегии научно-технологического развития РФ до 2035 г., на сайте Совета. ..сетевого проекта «Диссернет», который выводит многих псевдоученых … плагиата никому не прощают, уличенные в нем люди обычно теряют работу. Репутация — это самое главное, что есть у ученого… нет понимания ценности и важности первичных данных, а доказательная база …привычки к критической оценке своих достижений в масштабах современного состояния науки. Нет навыков четкого и ясного изложения своих мыслей в письменной форме. …О проблемах с экспертизой говорил и Владимир Путин во время встречи с «мегагрантниками» …становится производительной силой и частью технологической базы экономики. Основой американской мощи является способность трансформировать идеи в экономически выгодный продукт. …решение каких-то больших задач — на уменьшение смертности от раковых заболеваний и общее увеличение продолжительности жизни, …фундаментальные заключения. Как доставить лекарства в раковую клетку, чтобы убить ее, если эта клетка находится в опухоли мозга? Это практический вопрос. Однако создание препарата, который может проникать в опухоль мозга, требует понимания того, как молекулы и наночастицы различной химической природы взаимодействуют с живой клеткой, …период от идеи до практической реализации занимает десятки лет. ..Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1984 год была вручена за открытие гибридомных клеток — гибридных клеточных линий, производящих моноклональные антитела — белковые молекулы, которые могут «узнавать» и связывать практически любые природные антигены….Сегодня лекарственные препараты, основанные на моноклональных антителах, доминируют в фармацевтической индустрии. В 1989 году, работая еще в Советском Союзе, мы сформулировали идеи использования полимерных мицелл для доставки лекарств. После распада СССР нам пришлось уехать, организовать компанию в Канаде. Где-то в 2000 году, то есть через десять лет, мы стали первыми, кто начал клинические испытания препарата на основе полимерных мицелл. В 2006 году в Южной Корее было создано первое массовое производство таких лекарственных препаратов. Сегодня свыше десятка подобных препаратов находится в клинических испытаниях. Вместе с тем за эти годы возник целый ряд фундаментальных проблем на стыке химии и биологии, для решения которых мы получали и получаем гранты Национальных институтов здоровья США. Кстати, мой последний грант в этой области — совместный между Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и Национальным институтом рака США (National Cancer Institute, NCI)…физический химик, который работает на стыке медицины, биологии и химии. …кандидатской диссертации была химическая энзимология, область биохимии, имеющая прямое отношение к медицине. … перешел в научный институт в системе Министерства здравоохранения и возглавил работу по доставке лекарств с помощью полимерных систем. …уже не стык, это взаимопроникновение очень многих наук. Их набор постоянно меняется в зависимости от конкретной научной задачи. …во всех из них быть специалистом просто невозможно. Интеграция дисциплин, которую иногда называют конвергенцией, — это основа современного научного процесса…создавать междисциплинарные центры, которые могут возникать и исчезать в зависимости от потребности … проблема доставки лекарственных препаратов в мозг. Вскоре после защиты кандидатской диссертации я стал сотрудничать с Владимиром Павловичем Чехониным, сегодня академиком и вице-президентом РАН, … лекарств через гематоэнцефалический барьер, который отделяет кровоток …не умеем лечить многие заболевания мозга, такие как болезни Альцгеймера, Паркинсона, а также редкие наследственные заболевания лизосом, очень разнообразны и поэтому достаточно часто встречаются у детей. лечение опухолей мозга.

…лекарства присоединены к антителам. Это как раз адресная доставка лекарств. Кроме того, сами антитела могут выступать в роли лекарств, если они связывают и блокируют определенные молекулы на поверхности раковых клеток….возникает резистентность к лекарственным препаратам, которые мы создаем. Это постоянная битва, она не прекратится через 20−30−40 лет. Боюсь, что мы не решим вопрос в принципе, но …в Красноярском научном центре СО РАН проходил семинар по использованию аптамерных конструкций для борьбы с раком. …гибридных молекул находят в организме нужные клетки и под действием магнитного поля их точечно разрушают. …нельзя гасить оптимизм, потому что для него есть основания…. лаборатория по мегагранту Правительства РФ, которую мы создали в 2010 году.  — мы сформулировали принцип и привлекли внимание к магнитно-механическим воздействиям на клетки с помощью суперпарамагнитных наночастиц. Идея  соединять такие наночастицы с антителами и доставлять их в раковые опухоли. можно следить с помощью магнитной томографии. А потом, включив магнитное поле, вызывать разрушение раковой клетки за счет механического воздействия …останется много раковых клеток, к которым вы ничего не доставите и поэтому не убьете их. Все раковые клетки — разные, …с использованием магнитно-механических воздействий может получиться терапия. …подтолкнуть к уничтожению какую-то часть клеток из опухолевого окружения. А дальше включатся механизмы иммунной системы или …совместный грант РФФИ и NCI на проведение в МГУ и Университете Северной Каролины (США) …наномедицине как более широком понятии. ..и диагностику, элементы регенеративной медицины …мы создали первый Центр наномедицины в американских университетах. Сегодня на мировом рынке существует уже более трех десятков нанолекарств. …цунами. «Нано» — удобное понятие, оно объединяет самые разные материалы и технологии. Свойства наноматериалов абсолютно разные. Волны развития разных методов и подходов будут накладываться друг на друга. Мы находимся в самом начале огромной волны. Имеется большое количество проблем, которые необходимо решить. А в Америке не существует проблем — там существуют возможности. .. — биосовместимость материалов,  хронические заболевания, …барьер проникновения в опухоль и гематоэнцефалический барьер….нейродегенерации связан с воспалением. …макрофаги, клетки иммунной системы, они молодцы, они проходят в мозг, потому что их «привлекает» воспаление. ..мы решили внедриться в макрофаги и просто «прокатиться в этой машине» в нужное место.  использовать природные механизмы …систем организма для лечения — это очень большая возможность….обнаружили, что макрофаги могут не только идти в нужные места, но и передавать наночастицы в нужные клетки. Более того, они могут передавать ген в те клетки, в которых его нет. ..попав в зону воспаления, «оплодотворит» нейроны доставленной им ДНК. Таким образом, вы можете производить лекарственный белок только в нужном участке. Я бы не назвал это традиционной китайской медициной…натуральных наночастиц, таких как экзосомы, которые создаются клетками, теми же самыми макрофагами. Мы недавно обнаружили, что экзосомы тоже идут в области воспаления в мозг, и они могут доставлять в мозг лекарственный белок…. экзосомы, выделенные из макрофагов, при введении в кровь идут в мозг. Но если у вас есть воспаление, то они идут туда в несколько раз лучше. Может быть, это связано с тем, что они имеют те же самые рецепторные системы, что и макрофаги, которые приходят в область воспаления. …проникают в мозг по-другому, чем сами макрофаги. Это наша находка. Мне кажется это очень существенным…можно ли делать экзосомы, которые будут нести какую-то терапевтическую нагрузку и с помощью них лечить заболевания? А можно ли производить такие экзосомы в достаточном количестве, можно ли их так «переинженирить», …технологические задачи.

Еще одна важная проблема — дистанционное управление системами доставки. Лично я большие надежды возлагаю на использование электромагнитных полей и магнитных наночастиц, …научиться после доставки нажимать внутри клеток «правильные кнопочки» — тогда клетками можно будет командовать…лет через десять — я еще на пенсию не уйду — это станет реальностью.

ХИМИЯ И НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ 16 НОЯБРЯ 2016
Больше постдоков для российской науки: интервью с Александром Кабановым

я стал мегагрантником первой волны и с 2010 года принял активное участие в Российской научной жизни, … сопоставимы с крупными грантами на Западе – такая концентрация ресурсов в руках одного ведущего ученого, выбранного по конкурсу, была неслыханной …«варягами», а половина — «из бывших», из числа соотечественников, которые преуспели за рубежом. … в областях, в которых страна безнадежно отстала или которые не существовали вовсе. Например, моя область — наномедицина — сформировалась 90-е и 2000-е годы на Западе и Японии, … создано 160 лабораторий, … высокоцитируемые ученые, члены престижных зарубежных Академий, лауреаты Нобелевской, Филдсовской …появился Российский научный фонд (РНФ), который действует, на мой взгляд, как настоящий западный фонд. Сегодня никого не удивляют гранты на лабораторию в размере 60-90 млн рублей на три года, … независимой экспертизы, где не должно быть конфликта интересов…..не сырьевая, а высокотехнологичная инновационная экономика. Тогда и возвращение ученых будет иметь больший смысл. … после культурной революции практически «с нуля», и у них это заняло около 30 лет. Китайцы провели анализ своей научной диаспоры и выяснили, что есть очень успешные у… приглашать открывать лаборатории наподобие наших «мегагрантов», … наиболее талантливых аспирантов и постдоков посылают обучаться за рубеж. Все постдоки, которые работали у меня в США по этой программе, вернулись в Китай. Аспиранты возвращаются хуже, …в рамках той же научной тематики и, грубо говоря, ждать, пока состарятся их руководители, чтобы занять их место. О какой инновационности, междисциплинарности и тем более «конвергентности» … нет — мобильность научных кадров очень низка.

Поэтому в нашей стране необходимо создание современного института постдоков и гибкой системы наставничества, включая центры научной подготовки, где из молодых кандидатов наук будут готовить независимых ученых… университет должен предоставить профессорскую должность, помещение, «стартап», …программа «Кадры», разработанная несколько лет назад в Министерстве образования и науки, которая, к сожалению, не была реализована…. мегагрантников, и я в их числе, были в сентябре этого года приглашены в Кремль на встречу с Путиным. ко второй конференции «Будущее науки». ..продолжения программы мегагрантов до 2020 года. …необходимо создание программ постдоков и финансирования молодых научных лидеров. долговременных позиций для привлечения наиболее результативных ученых мирового уровня.  уже в 2017 году, дополнительно к уже планировавшимся расходам на науку, будет выделено 3,5 млрд рублей на осуществление предложенных мероприятий. Реализовывать эти мероприятия поручено РНФ,Бюджет РНФ на 2017 год может составить до 17,8 млрд рублейГуманитарные науки

сложностью стал Федеральный закон №94-ФЗ, когда мы выяснили, что не можем закупать то, что необходимо … бюрократия и отчетность,  четыре отчета по 100 страниц каждый.  люди часто не умеют писать научные статьи, я это вижу и в Америке у своих студентов, но..зрелых ученых. Качество доказательной базы статей, выпущенных сегодня на Западе или в Японии, существенно выше, чем в России. Это может быть связано с тем, что в России слишком много внимания уделяют формальным отчетам, а не написанию научных статей. Также можно отметить качество работы с животными, отсутствие у ведущих университетов современных и доступных всем сотрудникам вивариев, возможности работать с трансгенными животными, другими животными моделями. Это страшно тормозит проведение медико-биологических …отсутствие «критической массы» высококлассных исследований, что необходимо для успешного сотрудничества и проведения междисциплинарных работ…моей Московской лабораторией в МГУ и учеными в Тамбовском государственном университете мы сумели сконструировать экспериментальные установки и построить оборудование, которое теперь производится на предприятии в Тамбове и которое мы закупаем для работы как в Москве, так и Северной Каролине… воздействия магнитных полей очень маленькой частоты на суперпарамагнитные наночастицы. … в очаг заболевания в организме, например в опухоль. Их часто пытаются, например, разогреть высокочастотными полями, чтобы убить раковую клетку.Самые большие суперпарамагниты доставят лекарства в органы человекаФизика

А мы стали воздействовать полями сверхнизкой частоты (10-50 Гц). В таких полях эти частицы начинают двигаться и механически воздействовать на окружающую среду. В ходе работы по мегагранту мы показали, что можем присоединить молекулу фермента к наночастицам магнетита и с помощью негреющего магнитного поля сверхнизкой частоты «убить» активность этого фермента. Мы назвали это «магнитно-механическим воздействием». Поскольку в области сверхнизкочастотных магнитных полей таких работ практически не велось, нам вместе с профессором Юрием Головиным понадобилось сконструировать новые установки для получения однородных полей необходимой частоты, амплитуды и конфигурации. Недавно в моей американской лаборатории с помощью такой установки выполнили и опубликовали работу, смысл которой в том, что покрытые полимером магнитные наночастицы доставляются в раковую клетку, где они накапливаются в лизосомах. Далее мы воздействуем на раковые клетки магнитным полем и магнитные частицы ломают цитоскелет в этих клетках, тем самым убивая их. Очень интересным оказалось то, что нераковые клетки сохраняются, потому что у них цитоскелет жестче. Конечно, мы пока показали этот эффект на клетках, нужно показать терапевтический эффект на животных моделях, и до практической реализации еще очень далеко…. идей до клиники часто проходит лет 10-15. Проведение даже первой фазы клинических испытаний стоит миллионы долларов. Когда вы заканчиваете последнюю, третью, фазу клинического испытания, требуются уже не миллионы, а десятки и иногда сотни миллионов долларов. Важно на каждом этапе развития идеи от лаборатории до клиники убеждать инвесторов вкладывать большое количество денег в эту идею, показывая, что она принесет соответствующую отдачу. А это по разным причинам становится все сложнее и сложнее. Поэтому, помимо вызовов и сложностей в постановке самих исследований, есть «долина смерти» для хороших идей. И в медицине она довольно большая. по мегагранту?

— Моя лаборатория была создана на кафедре химической энзимологии МГУ имени М.В. Ломоносова. Моим российским партнером, фактическим со-руководителем стала профессор этой кафедры Наталья Клячко. Лаборатория сфокусировалась на создании ферментных препаратов для лечения воспалительных заболеваний, в том числе глаза, травм спинного мозга, бактериальных инфекций, защиты организма человека и животных от поражения пестицидами и другими отравляющими веществами. Одна из разработок лаборатории — нанозим противоокислительного фермента супероксиддисмутазы 1, который показал значительный терапевтический эффект при лечении воспалительных заболеваний глаза и сейчас проходит доклинические исследования при поддержке ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации до 2020 года». Другая интересная разработка — это нанозим фермента органофосфатгидролазы, способный при введении в организм обеспечивать защиту от многократных летальных доз органофосфатных пестицидов. В целом мне кажется, что мы «подтолкнули» развитие наномедицины в России. В частности, лаборатория способствовала возникновению центра функциональной геномики в Сколтехе. МИСИС создана новая лаборатория Биомедицинских наноматериалов, которую возглавляет молодой Российский ученый Александр Мажуга, выходец из нашей лаборатории в МГУ.Автор: Марина Киселёва

Ближе физике и нашим, РБ:

Шведская королевская академия наук присудила премию Грегори Аминоффа в области кристаллографии 2017 года профессорам Наталье и Леониду Дубровинским из Байройтского университета (Германия) «за разработку новой методологии для экспериментального, in situ, определения структур кристаллов, подверженных экстремальным условиям высокой температуры и давления». Приз был вручен в Стокгольме 31 марта 2017 (1-1979 г. немецкий кристаллограф и физик Пауль Петер Эвальд (Paul Peter Ewald), пионер методов рентгеновской дифракции).

родился в белорусском городе Гомеле…с Бобруйском, где я жил с родителями и окончил среднюю школу. В старших классах я очень увлекался химией, …участвовал в республиканских химических олимпиадах. Наталья: Я родилась в Москве (на Ленинском проспекте), окончила физико-математический класс 521-й …наша общая биография. Кафедра кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ стала нашей общей альма-матер, а ее профессора и доценты — нашими учителями по жизни и в профессии: Г. П. Литвинская, Ю. Г. Загальская, Ю. К. Егоров-Тисменко — профессионалы высокого класса и энтузиасты своего Дела. Мы оказались последним курсом геохимиков и кристаллографов, которому преподавал академик Н. В. Белов — человек, родившийся в XIX веке, человек-столп кристаллохимической науки, человек-книга (его учебники назывались на кафедре не по титулу, а по цвету («синяя книга», «белая книга» Белова). Руководителем наших диссертационных работ стал профессор Вадим Сергеевич Урусов — ученый-энциклопедист, интеллектуал, интеллигент.Из Москвы мы уехали в 1994 году. … три месяца работы Леонида по приглашению в Уппсальском университете в Швеции, затем Леонид получил грант Шведской королевской академии наук … научились у профессора С. К. Саксены (S. K. Saxena): его взгляд на людей, выбор приоритетов, заразительная смелость и способность устоять, идя против мнения большинства и авторитетов, дали нам много пищи к размышлениям и повлияли на наше мировоззрение. — изучение поведения материалов при высоких температурах и давлениях методами рентгеновской дифракции, в которых мы специализировались в МГУ, с использованием синхротронного излучения. В 1996 году мы стали одними из первых пользователей синхротрона в Гренобле во Франции.

Для генерации давления используется специальная ячейка с алмазными наковальнями. В то время с энтузиазмом занялись методологическим развитием синхротронных экспериментов — применением метода Ритвелда к анализу поликристаллических материалов в условиях экстремальных температур и давлений. Позже мы занялись разработкой методов изучения фазовых переходов на монокристаллах. Результаты таких исследований вносят существенный вклад в фундаментальную физику, химию, материаловедение, науки о Земле и планетах.

Леонид: В частности, в области химии высоких давлений наши работы привели к открытию целого ряда новых фаз и соединений, указывающих на неизвестные ранее закономерности поведения материалов в условиях экстремальных температур и давлений. …синтеза крайне необычных сплавов, таких как сплавы железа с магнием, которые не образуются при нормальных давлениях… серии карбонатов, оксидов, нитридов, боридов и других неорганических соединений …приложениях к геологии, работы нашей группы по изучению, в частности, оксидов кремния, оксидов железа и железосодержащих силикатов внесли существенный вклад в понимание того, что глубокие недра Земли устроены более сложно и разнообразно … благодаря предложенному нами новому дизайну экспериментов и использованию синтезированного нами уникального сверхпрочного нанокристаллического алмаза, статические давления, достижимые в алмазных наковальнях, могут быть увеличены до одного терапаскаля (10 млн атмосфер). В таких экстремальных условиях методами синхротронной рентгеновской дифракции мы изучили поведение ряда благородных металлов и осмия и показали, что структурные исследования при ультравысоких давлениях могут привести к открытиям новых физических явлений, связанных, в частности, со взаимодействием электронов внутренних оболочек.

Наталья и Леонид Дубровинские (www.uni-bayreuth.de)

Наталья и Леонид Дубровинские (www.uni-bayreuth.de)

— Вы закончили геологический факультет МГУ. Как ..не только геохимии и минералогии, но и материаловедения?

Леонид: Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии … После открытия сто лет тому назад Максом фон Лауэ дифракции рентгеновских лучей на кристаллах рентгеновская кристаллография позволила решать проблемы в широчайшем диапазоне различных дисциплин, и материаловедение лишь одна из них.

— Кого вы считаете сегодня в мире лидерами в области высоких давлений, с кем из них вам довелось работать?

Наталья: …экспериментаторов и теоретиков: Е. Ито (E. Ito), Р. Хемли (R. J. Hemley), К. Шассен (K. Syassen), Р. Бёлер (R. Boehler), Р. Нелмс (R. Nelms ), П. Лубер ( P. Loubeyre), Х . — К. Мао (H. -K. Mao), М. Еремец, Е. Григорянц, Т. Ирифуне (T. Irifune), И. Абрикосов, Б. Йоханссон (B. Johansson) Леонид: Увы, по многим направлениям науки Россия ныне является глубокой провинцией, …сроком на 4–6 месяцев в году …нереалистично, …мы подготовили к успешной защите диссертаций 23 аспирантов, были менторами около полутора десятков постдоков, включая «гумбольдтовских» стипендиатов Фонда Александра фон Гумбольдта. …у таких учеников, как Иннокентий Кантор (выпускник нашей кафедры МГУ), Елена Быкова и Максим Быков (выпускники Новосибирского университета), Константин Глазырин (выпускник МИСиСа), нам самим есть чему поучиться. www.kva.se/en/pressrum/pressmeddelanden/aminoffpriset-2017

Из детей — Зельдовича- Борис- в 1969 с Д. Клышко предсказано одновременное излучение параметрическим генератором спонтанной пары фотонов, находящихся в одном общем квантовом состоянии. Источники «запутанных фотонов» (entangle photons) повсеместно используются сегодня во всех продвинутых квантовых технологиях — квантовая криптография, квантовые компьютеры, квантовые сенсоры. В середине 1970-х Борис читал курс лекций по нелинейной оптике для старшекурсников Физтеха, проходивших практику в ФИАНе. wave front vortex) для аберрированных световых пучков и ряд других. обращению волнового фронта (ОВФ — Phase ConjugationWave-Front Reversal или даже Time Reversal. с простого эксперимента по вынужденному рассеянию Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ) импульсов рубинового лазера в ячейке с газом.  опубликованы Зельдовичем, Поповичевым, Рагульским и Файзулловым в 1972 году в «Письмах ЖЭТФ». ВРМБ — пороговый, эффективное отражение мощного лазерного импульса строго назад за счет самоорганизации гиперзвуковой волны в объеме нелинейной среды. распространялся навстречу падающему импульсу, но при этом воспроизводя в обратном порядке все детали его дифракции. «распутывался», выправляясь до исходного качества одномодового пучка. мечта человечества — обратить ход времени вспять! Она до основания разрушена аргументами нелинейной динамики и второго начала термодинамики, определяющими необратимость -но линейные процессы дифракции волн вполне «обратимы во времени»

мотивирующих инвестиции- коррекция неоднородностей сред оптических усилителей в мощных лазерных системах, аналоговое слежение за излучающим объектом, компенсация дисперсии в телекоммуникационных оптических волокнах. Государственную премию. объяснил физический механизм ОВФ-ВРМБ  о пространственном резонансе мелкой структуры (теперь бы сказали «когерентной спекл-структуры») сильно искаженной световой волны с неоднородностями среды распространения. Вкратце механизм таков: возбуждающая ВРМБ световая волна эффективно создает оптическое усиление для отраженной рассеянной волны, причем наведенный локальный коэффициент усиления пропорционален локальной интенсивности возбуждающей волны. альтернативные методы получения обращенной волны, проанализированы и продемонстрированы ее применения.  на русском языке: Б. Я. Зельдович, Н. Ф. Пилипецкий, В. В. Шкунов. Обращение волнового фронта. М.: Наука, 1985, а затем — на английском: Principles of Phase Conjugation, Springer Verlag, 1985.

Нововведение пространственного резонанса мелких структур световой волны и неоднородностей среды быстро «проросло» в статическую и динамическую голографию. Пространственная корреляция структуры поля и материала среды типична как для нелинейной оптики, так и для голографии. Действительно, неоднородности показателя преломления наводятся самим светом, обычно тоже пропорционально локальной интенсивности. Целый ряд ассоциированных с таким резонансом новых интересных эффектов для статических и динамических сред был предсказан и исследован Борисом с коллегами : B. Ya. Zeldovich, V. V. Shkunov, A. V. Mamaev. Speckle-Wave Interactions in Application to Holography and Nonlinear Optics. CRC-Press, 1995.: соавтор заранее готовил фактический материал … научные формулы никогда не переписывались из первоисточника. Все они выводились, что называется, с нуля.

В 1987 году Бориса избирают членом-корреспондентом АН СССР.  переехал в Челябинск, где создал вузовско-академическую лабораторию нелинейной оптики, — структурноеподразделение Института электрофизики АН СССР (Екатеринбург) и Южно-Уральского государственного университета.  работы по нелинейному взаимодействию волн в фоторефрактивных кристаллах, спин-орбитальному взаимодействию света (это понятие введено им впервые), теоретические исследования взаимовлияния поляризации света и процесса его распространения. понятие полярной асимметрии светового поля, предсказаны новые оптические эффекты …

понятия — спин-орбитального взаимодействия фотона — наиболее цитируемая и известная статья Бориса Яковлевича. Фактически это квантово-механическая интерпретация термина взаимовлияния поляризации света и процесса его распространения. До 1991 года шли независимые исследования влияния поляризации света на его траекторию и влияния траектории на его поляризации, от работ Ф. И. Фёдорова, где он теоретически предсказал выход циркулярно поляризованного луча из плоскости падения при полном внутреннем отражении, и С. М. Рытова и В. В. Владимирского, если линейно поляризованный свет распространяется по неплоской траектории, то плоскость поляризации поворачивается, и угол поворота определяется степенью неплоскостности траектории. в одномодовом оптическом волокне, скрученном в спираль, интерпретирован на основе фазы Берри.

Борис Яковлевич эти эффекты рассмотрел как взаимно обратные, и в рамках такого подхода обосновал экспериментально наблюдаемый оптический аналог эффекта Магнуса. Через многомодовое оптическое волокно пропускалось циркулярно поляризованное излучение, на выходе из волокна на экране наблюдалась пятнистая картина (спекл-картина). Если на входе в волокно меняли знак циркулярной поляризации, то спекл-картина поворачивалась.

Введение нового понятия спин-орбитального взаимодействия фотона привело к предсказанию  поляризации на траекторию — в перетяжке сфокусированного асимметричного циркулярно поляризованного светового пучка. эффект Фарадея, когда в магнитном поле наблюдается поворот плоскости поляризации; удалось наблюдать поворот спекл-картины света, прошедшего через оптическое волокно, помещенное в продольное магнитное поле. «спин-орбитальное взаимодействие света» и в электронных и нейтронных.

генерации второй гармоники в изотропных средах. обнаружили преобразование частоты излучения.  интерпретировали как спонтанное нарушение локальной симметрии, связанное с возникновением неравного нулю куба поля, которое снимало запрет … полярную асимметрию углового распределения электронов. фотоумножителя пикосекундными импульсами Nd-лазера (1,06 мкм) и его второй гармоникой (излучение 0,53 мкм).

В Южно-Уральском государственном университете, а в то время — Челябинском политехническом институте (ЧПИ) именно Борис Яковлевич является основателем физического образования … в лаборатории нелинейной оптики и на кафедре оптоинформатики физического факультета. В 1994 году Бориса пригласил работать Университет Центральной Флориды (University of Central Florida, UCF) в Орландо, и он с семьей переехал в США. …огромное количество литературы, художественной и научной — по физике, истории, социологии. громким открытиям (обращение волнового фронта или гигантская оптическая нелинейность в жидких кристаллах), голографических оптических элементов для спектрального, углового и временного управления лазерными пучками и с компанией OptiGrate,  17 публикаций в научных журналах, 3 патента,создание трех новых оптических элементов с уникальными свойствами — расширитель и компрессор лазерных импульсов, основанный на объемной Брэгговской решетке с переменным периодом (chirped Bragg grating, CBG…недавняя Нобелевская премия по физике — растягивает и сжимает лазерные импульсы, обеспечивая генерацию ультракоротких импульсов большой мощности. Объем нового компрессора был в тысячу раз меньше, в медицине и в индустрии.  операций на катарактах основаны на Брэгговских компрессорах.

Второй элемент — сверхузкий оптический фильтр. две Брэгговские решетки с разными периодами, записанные в том же самом объеме фоточувствительного стекла, могут быть интерферометром Фабри — Перо с единственной полосой пропускания. Третий элемент — ахроматическая фазовая маска.  для формирования сложных профилей интенсивности лазерного излучения при обработке материалов и массово выпускаются промышленностью. считалось невозможным — трансформацию широкополосного излучения фемтосекундных лазеров, применяемых в медицине и промышленности….нелинейных свойств жидких кристаллов (ЖК). Тогда этой темой активно занимались во всем мире, что было вызвано более высокими значениями нелинейного коэффициента преломления по сравнению с другими материалами. При комнатной температуре из-за интенсивного рассеяния света на хаотически ориентированных молекулах ЖК непрозрачны, и в экспериментах их нагревали почти до фазового перехода, переводя в прозрачное изотропное состояние. Представить себе, что миллиметровой слой мутного жидкого кристалла окажется лучшим из всех известных нелинейным оптическим материалом,  предсказал, используя флуктуационно-диссипационную теорему.  нелинейности, в миллиарды раз превышающей известные значения. Открытие гигантской оптической нелинейности в ЖК стимулировало огромное количество исследований в области оптических компьютеров, фазового сопряжения и многих других сферах и положило начало регулярным международным конференциям, посвященным оптике ЖК. устройство для прямого измерения плотности мощности лазерных пучков (Crystal Scan Optical Multimeter),  2000 году Борис предположил, что модуляция молекулярной ориентации в тонких анизотропных пленках ЖК может привести к созданию оптических элементов со 100% дифракционной эффективностью в широком диапазоне длин волн. Сама концепция фазы Панчаратнама — Берри, или геометрической фазы, была известна с 1950-х годов, устройства на ЖК существовали с 1960-х годов, но мысль о том, что на основе модуляции геометрической фазы можно сделать дифракционные оптические элементы, была совсем не очевидна. Сейчас подобные элементы производит в США компания BEAM Co., и основанные на этом явлении применения так называемой оптики 4-го поколения в микродисплеях, устройствах управления световым пучком в навигационных системах для машин, сверхлегких больших телескопах, глазных линзах и т. п. широко разрабатываются во всем мире.

Борис Зельдович — учитель

маятник с бифилярным подвесом предложил описать еще ЯБ, и уже в школьное время … во Флориде, Борис строил модели маятника из материалов, купленных в ближайшем хозяйственном магазине, в УФН в 2004 и 2008 демонстрировал массу фундаментальных явлений: принцип суперпозиции, резонанс, поляризацию, фигуры Лиссажу, проблемы волнового (характеристического) сопротивления (импеданса) как в электродинамике, так и в классической механике … новый уровень понимания параметрического возбуждения колебаний. неожиданный результат: как в таких системах возбуждаются колебания. В течение века считалось, что именно модуляция частоты приводит ..только модуляция импеданса ответственна за возбуждение колебаний.

Абрикосов Игорь Анатольевич Линчёпингский университет, фак.физикихимии и биологиикафедра теориии моделирования, в конкурсе мегагрантов Правительства РФ для новой лаборатории — 90 миллионов рублей. ..  теорфизики твёрдого состояния (ФТТ), первопринципных методов, их реализацию в форме цельных компьютерных кодов и приложений для описания и понимания свойств материалов, проблемы электронной структуры конденсированных кристаллических систем. Главные задачи  прикладного материаловедения, смеженных научных дисциплин и промышленности. Основные научные достижения: -Новые теоретические методы: локально самосогласованный метод  функций Грина (LSGF) и метод  точных МТ орбиталей с приближением когерентного потенциала  (EMTO-CPA) [Phys. Rev. Lett. 76, 4203 (1996), Phys. Rev. Lett. 87, 156401 (2001)].

-Теорию инварного эффектов в сплавах системы Fe-Ni  [Nature 400, 46 (1999)].-Открытие фазового расслоения вызванного давлением в системе Fe-Si [Nature 422, 58 (2003)].-Открытие стабилизации ОЦК фазы сплава Fe-Ni при высоких давлениях [Science 316, 1880 (2007)].-Теорию аномальной стабильности малохромистых сталей [J. Nucl. Mater. 321, 84 (2003)].-Теорию кислородоудерживающей способности церия и улучшения эффективности топливных элементов со-легированием [Phys. Rev. Lett. 89, 166601 (2002), PNAS 103, 3518 (2006) и патент].

-Теоретическое понимание влияния магнитного беспорядка на уравнение состояния CrN[Nature Materials 9, 283 (2010); Phys. Rev. B 82, 184430 (2010)].-Концепцияполучения многокомпонентных сплавов  для твердых покрытий [APL 99, 091903 (2011) and a patent].-Открытие электронных топологических переходов в ГПУ железе [PRL 110, 117206 (2013)].

Исследовательские проекты и контракты:  40 удачно завершенных, a также акт.с международными и Шведскими фондами и организациями. Рецензирование, экспертиза: Рецензент в 16 международных журналов включая Materials, Phys. Rev. Lett., Rev. Mod. Phys., Appl. Phys. Lett., Chem. Phys. Lett., Phys. Rev. B, заявок на исследование Министерства энергетики США, Американского Химического общества, Европейского научного фонда, Нидерландской организации научных исследований, Венского фонда науки и технологий.Оппонент и член диссертационного совета 20 научных диссертаций.
Научное признание: 2011  — Индивидуальный Шведского фонда2007  — Премия Гёрана Густафсона по физике, 2000  — Премия Оскара, 232  публикации в  базе данных ISI Web of Knowledge, включая 48 публикаций-писем Science, Nature Materials, Phys. Rev. Lett., PNAS, APL, EPSL и JACS. – 5816 цитат и индекс Хирша равный 39 (ISI Web of Knowledge, сентябрь 2014). 5 зарегистрированных патентов 

В 1988 году окончил Московский институт стали и сплавов (Инженер-металлург по специальности физика металлов), в МИСиС до 1997, Доктора физико-математических наук.

C 2014 года руководит Лаборатории моделирования и разработки новых материалов в НИТУ МИСиС

В НИТУ «МИСиС» открылся первый в России суперкомпьютерный кластер, с Целью разработки и вывода на рынок новых материалов с заданными свойствами. 90 миллионов рублей. … возвращение в Россию наших соотечественников, активно занимающихся наукой за границей. Постановление Правительства РФ №220, открытия лаборатории, сократит период разработки востребованных решений минимум в два раза, с сегодняшних 15-20 до 6-9 лет, в зависимости от специфики материала, улучшение свойств оборудования для ядерного реактора и сталей для трубопроводов. мощность суперкомпьютерного кластера МИСиС составляет 36 терафлопс, то есть в секунду выполняется 36 триллионов операций. В перспективе университет надеется достигнуть мощности в 300 терафлопс.,- отметила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.Профессор Абрикосов успешно сотрудничает с МИСиС уже более 20 лет, хотя сейчас он является заведующим отделом теории и моделирования Института физики, химии и биологии в шведском Университете Линчёпинга (Linköpings universitet). «Сегодня в НИТУ «МИСиС» появился высокотехнологичный суперкомпьютерный кластер, способный за одну секунду произвести вычисления, на которые всему населению Земли потребовалось бы три с половиной или четыре года. Этот уникальный научный инструмент поможет нам с помощью теоретических расчетов успешно решать задачи, находящиеся на острие мировой науки, а также почти вдвое ускорить разработку новых материалов», — заявил профессор Игорь Абрикосов, является ведущим мировым экспертом в области фундаментальных проблем в теоретической физике твёрдого тела, из самых цитируемых учёных из России…меморандума о создании лабораторного кластера,  войдёт НИТУ «МИСиС», Томский государственный университет и Университет Линчёпинга.

В конце 2015 года их группа «МИСиС», Линчёпин, Института Йозефа Стефана в Словении и École Polytechnique  обнаружила ошибку в вычислениях  Nature, подтвердили классическую теорию образования магнитного поля Земли.  теплопроводность земного ядра не столь высока, Игорь Абрикосов– научный руководитель лаборатории НИТУ «МИСиС»«Моделирование и разработка новых материалов» 15.4.16 Nature отозвал ранееразмещенную статью, американцыпризналиошибки «Effects of electron correlations on transport properties of iron at Earth’s core conditions» («Влияние электронных корреляций на свойства железа в земном ядре», 1.2015)- материаловеды из США Рональд Коэн и Пэн Чжан из института Карнеги (Вашингтон) и Кристиан Хауле из университета Рутгерса (Нью-Джерси) доказывали, что новая теория образования магнитного поля планеты, принятая после 2012 года, несостоятельна.

новый метод вычислительной физики –динамическую теорию среднего поля (ДТСП) – и подтвердили, что именно тепловая конвекция, существующая в ядре Земли, служит источником магнитных полей нашей планеты. Это означало, что предыдущие расчеты с использованием, так называемой, теории функционала плотности (ТФП), и показывающие, что тепловая конвекция не может генерировать магнитное поле Земли, – не состоятельны.  Отзыв статьи и публикация опровержения в ведущем научном журнале мира – явление неординарное, а для исследований в области физики это произошло впервые. Игорь Абрикосов, руководитель — «Наша научная группа давно занимается динамической теорией среднего поля (ДТСП), с одним из ее авторов – профессором Антуаном Джорджем …Коэн, Чжан и Хауле утверждали, что при условиях земного ядра поведение железа отклоняется от теории Ферми-жидкости Ландау, мы же в своих исследованиях видели практически идеальное соответствие … вывод работы о сравнительно низкой теплопроводности железа. ответ в несколько раз отличался от опубликованного в Nature.. придется вновь вернуться к расчетам 2012 года, показывающим, что тепловая конвекция не может генерировать магнитное поле Земли. И дискуссия о термической истории планеты возобновлена.«Лаборатория моделирования и разработки новых материалов была создана в нашем университете в 2014 году, — говорит ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова. Краткая справка о теориях магнитного поля Земли до 2012 года и считающаяся классической теория, утверждающая, что источником существования геомагнитного поля Земли является ядро планеты, не была подтверждена никакими расчетами.

В 2012 году британскому профессору Дарио Альфе и его команде впервые удалось подсчитать теплопроводность Земли с использованием теории функционала плотности (ТФП) и что тепловая конвекция, существующая в ядре Земли, не может служить источником магнитных полей нашей планеты, как предполагалось ранее — внутреннее ядро Земли начало формироваться всего лишь около 1 млрд лет назад, а не 3,4 млрд, из магнитных минералов в древних породах.

Авторам ТФП в 1998 году была присуждена Нобелевская премия по химии (Кон, Попл, на базе теории е-плотности Томаса-Ферми, вместо1 е ф Шредингера).
В 2015 году американские ученые Рональд Коэн, Пэн Чжан и Кристиан Хауле, используя в своих расчетах более новую и более точную теорию (по сравнению с ТФП) – динамическую теорию среднего поля (ДТСП) провели новые расчеты, подтверждали верность классической теории, но- нашел численную ошибку Игорь Абрикосов – … материалов», заведующий отделом теории и моделирования Института физики, химии и биологии университета Линчёпинга, Швеция. Возглавляет рабочую группу крупнейшего в Европе научного сообщества Psik.

Уезжать нельзя остаться) выпускники? (07.11.2017)  члены АФО  «Водородную бомбу мы сделали раньше американцев»  «Главная цель — реконструкция генетической истории народов России» (07.11.2017) ,

ниже еще  самый известный СМИ РТР ОгановАртём Ромаевич — Википедия (род. 3.3.75, в Днепропетровске,  — теоретик-кристаллограф, минералог, химик, физик, материаловед[6] , создающий методы компьютерного дизайна новых материалов и предсказания кристаллических структур, популяризатор науки. Родители — экономист Рома (Роман) Оганов (армянин) и журналист и психолог Галина Бирчанская (еврейка)[7][8], возила в Политех и Менделеевку с 1 класса, с 1993 года прихожанин католического храма святого Людовика[29]в Москве, где окончил школу, с отличием, как и в 1997 году — геофак МГУ  по «кристаллохимии», PhD по кристаллографии в Университетском колледже Лондона, 2002, степень доктора наук (Habilitation) в Цюрихском политехническом институте, 2007, в 2014 г. была приравнена к рос.степени доктора технических наук). С 2005 в Италии (Милан), Франции (Париж, Лилль и Пуатье), Китае (Гуйлинь, Пекин, Гонконг, почётный проф. Яньшаньского университета[2012)[10]. С 2008 проф.и завлаб компьютерного дизайна материалов в Университете штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук, с 2013 г. и в Московском физико-техническом институте и в Китае, с 2015 проф. Сколковского института науки и технологий, более 200 научных статей и глав в книгах, в NatureScience, 5 патентов. Полная цитируемость — более 11800, индекс Хирша 56 (9.2017)[9], премии Лациса Швейцарской высшей технической школы Цюриха, медаль Европейского минералогического союза, три премии издательства Elsevier за самые цитируемые работы, фильмы «Цвет кристалла» (2012, реж. Владимир Герчиков) и «Made by Russians» (2015, реж. Леонид Парфёнов)[11][12]. В 2011 году создал и до 2017 года возглавлял Комиссию по кристаллографии материалов при Международном союзе кристаллографов[13]. В 2013—2014 гг. являлся президентом Российско-американской ассоциации учёных (RASA-USA)[14]. В 2014 году журналы «Русский репортёр» и «Эксперт» включили Оганова в список 100 наиболее влиятельных россиян[15], а журнал «Forbes» в «50 россиян, завоевавших мир»[16]. В 2015 г. избран.проф. РАН[17]. В 2016 г. компания Thomson Reuters присудила Оганову премию Russian Highly Cited Researcher Award за высокоцитируемые работы[18]. В 2017 году избран [19] в Европейскую Академию Наук (Academia Europaea).

Работы — в области теоретического дизайна новых материалов, изучения состояния вещества при высоких давлениях, в недрах Земли и планет, разработки методов предсказания структуры и свойств вещества. Эффективный эволюционный метод предсказания кристаллических структур[20] программы USPEX[21] используют более 3800 исследователей по всему миру. Предсказанные им сверхтвёрдая структура бора[22], прозрачная фаза натрия[23], новый аллотроп углерода[24], стабильные соединения гелия и натрия[25], стабильность MgSiO3 пост-перовскитав мантии Земли[26] (слоя Д») и предсказание «запрещённых» соединений (Na3Cl или NaCl«Поскольку подавляющее большинство вещества планет существует именно в условиях высоких давлений, можно ожидать существования такого рода неклассических соединений в недрах планет», … также могут образовываться в низкоразмерных состояниях — на поверхности кристаллов, или в наночастицах — и могут играть важную роль в различных химических процессах (и даже быть причиной различных заболеваний)», не вписывающихся в традиционные представления химии)[27] были впоследствии подтверждены экспериментом и существенно повлияли на фундаментальные знания в материаловедении, физике, химии и науках о Земле. Недавнее открытие борофена[28] открывает большие технологические перспективы.

О своей науке: «Троицкий вариант» №15(84), 02 августа 2011 года

  1. Кристаллография — междисциплинарная наука об атомном строении и свойствах материалов, своеобразный мост между физикой, химией, материаловедением, геологией и планетологией, биологией. Основатель датчанин Николай Стенон (Niels Stensen, 1638–1686) сформулировал закон постоянства углов между гранями кристаллов, ставший первым законом кристаллографии (1669), стал епископом, подвижником, причислен к лику святых Католической Церковью.
  2. Большинство материалов — кристаллы. Кристалл — твердое тело, атомная структура которого обладает трансляционной периодичностью. …с другими элементами симметрии (осевыми, плоскостными, инверсионными). .. относятся к 230 группам симметрии, впервые выведенным в 1890 г. Е. С. Федоровым (1853–1919).
  3. Структуру кристаллов определяют при помощи явления дифракции, поскольку положение и интенсивность дифрагированных лучей (рентгеновских, нейтронных, электронных, гамма-лучей) содержат информацию о расположении атомов в структуре. Первые структуры были решены У. Г. и У. Л. Брэггами в 1913 г., а само явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах было открыто М. фон Лауэ в 1912 году. Сейчас можно также и надежно предсказывать структуру кристаллов, например при помощи эволюционных алгоритмов. Кристаллографические методы используются и для определения структуры биомолекул (ДНК, белков и т. д.).
  4. С помощью дифракции рентгеновского излучения можно определить детали распределения электронной плотности в кристаллах и проанализировать химическую связь. Дифракция нейтронов дает информацию о спиновой плотности. Оба типа дифракции дают информацию о величине тепловых смещений атомов и о степени беспорядка. …согласуются с результатами квантово-механических расчетов.
    (а) Кристаллическая структура льда, на которой показано расположение молекул Н2О. Кристалл характеризуется периодичностью структуры. (б) М-углерод, новая модификация углерода, структура которой была понята лишь в 2006-2009 гг. (А.Р. Оганов, Q. Li)
    (а) Кристаллическая структура льда, на которой показано расположение молекул Н2О. Кристалл характеризуется периодичностью структуры.
    (б) М-углерод, новая модификация углерода, структура которой была понята лишь в 2006-2009 гг. (А. Р. Оганов, Q. Li)
  5. Тип химической связи и кристаллическая структура определяются свойствами атомов — их радиусами, электроотрицательностями и поляризуемостями. Эти свойства зависят от окружения атомов в кристалле и в значительной мере являются условными. Есть несколько систем радиусов и шкал электроотрицательностей.
  6. Кристалл — лишь самая распространенная из известных форм твердого вещества с дальним порядком. Известны также несоразмерные фазы (в них есть базовая периодическая структура, возмущенная периодической волной так, что в результирующей структуре периодичность пропадает, либо же есть две периодические подструктуры, отношение периодов которых иррационально, что ведет к потере общей периодичности структуры) и квазикристаллы, без трансляционной периодичности, были открыты в 1982 году Д. Шехтманом. Ряд элементов симметрии (оси 5-го, 7-го и более высоких порядков) несовместимы с трехмерной периодичностью. Известны 5-го, 8-го, 10-го и 12-го порядков — сплавы, супрамолекулярные агрегаты или же агрегаты коллоидных частиц. Не известно ни одного ионного квазикристалла.
  7. (а) Гамма-бор, новая сверхтвердая модификация бора, открытая в 2007 г. (Оганов, 2009) и обладающая уникальным характером химической связи. \n(б) Кристаллическая структура неметаллической прозрачной модификации натрия, предсказанной и затем полученной при давлении свыше 2 млн атмосфер. Оранжевые «облака» показывают области локализации валентных электронов.\n(в) Даже такое свойство, как цвет, в общем случае зависит от направления, как здесь показано для кордиерита (Mg,Fe)2Al4Si5O18.
    (а) Гамма-бор, новая сверхтвердая модификация бора, открытая в 2007 году (Оганов, 2009) и обладающая уникальным характером химической связи.
    (б) Кристаллическая структура неметаллической прозрачной модификации натрия, предсказанной и затем полученной при давлении свыше 2 млн атмосфер. Оранжевые «облака» показывают области локализации валентных электронов.
    (в) Даже такое свойство, как цвет, в общем случае зависит от направления, как здесь показано для кордиерита (Mg,Fe)2Al4Si5O18.
  8. Структура кристалла определяет очень многие из его свойств. В отличие от стекол и жидкостей, кристаллы могут обладать рядом интересных свойств (сегнетоэлектрическими, пьезоэлектрическими, двулучепреломлением), и их свойства могут зависеть от направления. При изменении давления и температуры структура может измениться (это называется фазовым переходом). Фазовые переходы бывают первого рода (скачкообразное … или второго рода (структура и часть свойств меняются плавно, а симметрия и некоторые свойства — скачкообразно). .. в мантии Земли, объясняют регистрируемые сейсмологами резкие изменения свойств пород Земли с глубиной. Давление в центре Земли составляет 3,64 млн атмосфер (364 ГПа).
  9. Химия вещества существенно меняется под давлением, и тут многое не до конца понято. В частности, простые металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, Al) под давлением образуют исключительно сложные структуры, полного объяснения которым до сих пор нет. …удивительные факты, как металлизация и переход кислорода и серы в сверхпроводящее состояние и потеря натрием металличности под давлением.
  10. Большое внимание исследователей и практиков привлекают также фотонные кристаллы — метаматериалы, в которых показатель преломления меняется с периодичностью, сопоставимой с длиной волны света. Фотонные кристаллы обладают свойствами оптических фильтров. Примером природного фотонного кристалла является опал, состоящий из периодически расположенных глобул аморфного кремнезема.

Действие физических сил, масс- тяжести, pV (=H-U=G-F) и  S-члена, энтропии и газов  как новую, экстремальную или «запрещенную» химию и роль высоких давлений А.Оганов описывает, может из-за нежелания объяснять также непонятные формулы геохимии, минералов. «Специалистам» по ним кажется более «эффектно» область классической химии, с УСПЕХом, может, из-за ликвидации на Западе химии в школе и вытеснения из популярных журналов типа Нэйча. Химия в школе отражает это больше в общих правилах реакций – идут до конца, “необратимы” реакции с выделением газа, осадка или недиссоциирующего вещества типа воды – подобно дифференциации и образованию атмо-гидро-литосферы Земли, СС и др., с плотным ядром внизу и все более легкими оболочками и излучением сверху. Это отвечает модели гравитационной дифференциации типа доменной печи, теории пневм, «семени» и испарений Гиппократа, «Метеорологии» Аристотеля, обычных физ-хим диаграмм и равновесий дальтонидов-бертолидов, особенно для минералов, силикатов Менделеева, электридов и др. Достаточно привести диаграммы Э.с прямой С+О2=СО2 — без изменения объема как суммы стадий 2С+О2=2СО и 2СО+О2=2СО2 с увеличением и уменьшением его как причину вытеснения металлов С с образованием СО при большей Т, основа металлургии и др.*  Но если он рассчитывает невозможность более важных и известных в химии соединений типа полисульфидов или карбидов железа и др.металлов под давлением, то хотелось бы реальной проверки. В УФН Бажанова, Ройзен, Оганов «Поведение системы Fe—S при высоких давлениях и состав ядра Земли» (2017, после …Джанола «Системы Fe — C и Fe — H ..2012) USPEX определены  в диапазоне 100—400 ГПа только два соединения  FeS и Fe2S — в равновесии с железом во внутреннем ядре. Мы предлагаем проверить и дополнить УСПЕХ системой соединений учебников (Некрасова), на полисульфидах, от пирита до железо-серных кластеров и прочей био-металлорганики…В школе считали и выгоды диссоциации сульфида железа с энергией опускания железа в ядро, можно определить циклы циркуляции, трансформатора химической и гравитационной энергии их.

*USPEX определены термодинамически стабильные составы и кристаллические структуры соединений в системе Fe—S в диапазоне давлений 100—400 ГПа. для внутреннего ядра Земли (330—364 ГПа), стабильны только два соединения:  FeS и Fe2S — только он может существовать в равновесии с железом во внутреннем ядре, плотность его достигается при 10,6—13,7 мол.% (6,4—8,4 мас.%) серы, как и аналогично для FeSi, единственного стабильного при этом давлении силицида железа, при 9,0—11,8 мол.% (4,8—6,3 мас.%) кремния. Обе оценки дают фактически одинаковую среднюю атомную массу \bar M в диапазоне 52,6—53,3, выше 49,3, выведенной для внутреннего ядра из закона Бёрча. А учитывая в условиях ядра в равновесии с железом субоксид Fe2O -с  13,2—17,2 мол.% (4,2—5,6 мас.%) кислорода, \bar M  49,0—50,6. 4 наиболее простые модели состава внутреннего ядра, воспроизводящие его плотность и \bar M: 1) 84-86 мол.% (Fe+Ni)+14 мол.% C; 2) +16 мол.% O; 3) +7 мол.% S+9 мол.% H; 4)  +6 мол.% Si+9 мол.% H.* и смеси; волны определены только для 1.

В школе считали выгоды диссоциации сульфида железа с энергией опускания железа в ядро, можно определить циклы циркуляции, трансформатора химической и гравитационной энергии их. А УСПЕХ можно проверить на полисульфидах, от пирита до железо-серных кластеров и прочей био-металлорганики.

Но здесь забыли главную загадку — азота — найти потерянный азот (по нашей гипотезе состав 0.8х28+0.2х32=29 м.б. общ для жизни с балансом СО-NO с М 28-30)

Кристалл алмаза из района Рио-Сорисо буквально «нашпигован» включениями

Включения в алмазах из нижней мантии Земли открыли нитриды и карбонитриды железа, инфильтрации жидкого металла, содержащего легкие элементы, из внешнего ядра в подошву Ядро как резервуар снимет вопрос о «дефиците азота» в недрах Земли по сравнению с другими планетами Солнечной системы.17.11  ВЛАДИСЛАВ СТРЕКОПЫТОВ  ГЕОХИМИЯ, МИНЕРАЛОГИЯ  8 КОММЕНТАРИЕВ

тот же автор Новости науки09.11.18 о составе

Схематическое изображение внутренних оболочек Земли
Внутреннее ядро Земли действительно твердое, хотя и немного пластичное — если бы внутренне ядро состояло из чистого железа или сплавов на его основе, скорости Vs были бы значительно выше, лучше им соответствует сплав железа, кремния и углерода, а параметры J-волн дадут лучше понять, как наша планета сформировалась и как она эволюционировала. Hrvoje Tkalčić, Thanh-Son Phạm. Shear properties of Earth’s inner core constrained by a detection of J waves in global correlation wavefield // Science. 2018.   Другие новости автора-
Ступенчатая эволюция магматических очагов может предотвращать суперизвержения
26.10 
Выделение галогенов при формировании Сибирских траппов могло стать причиной массового пермского вымирания

Т.о. циклы циркуляции с ростом размера определяют жизнь и био- и гео-минеральную-неорганическую, Земли и планет, где место серы и железа Земли занимают Не газ.гигантов, Юпитера-Сатурна, и С-алмаз Урана-Нептуна.

Тамара Гудкова,Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН
«Наука и жизнь» №9, 2011Планеты Солнечной системы, как и Земля, испытывают «планетотрясения». Это подтвердила уже ставшая исторической американская миссия «Аполлон» на Луну.

17 апреля 1889 года в Астрофизической лаборатории в Потсдаме (Германия) прибор, предназначенный для точного измерения силы тяжести, зарегистрировал сейсмические колебания, вызванные землетрясением в Японии, через несколько часов. В 1947 году на основе накопленных данных о времени прибытия объёмных сейсмических волн была создана сейсмическая модель Земли. Собственные колебания Земли впервые зарегистрированы после чилийского землетрясения 1960, в 1977–1984 годах были разработаны трёхмерные (3D) томографические модели земной мантии.

«Планетные» волны и колебания

Объёмные и поверхностные волны. Удар по струне или колокол, как после планетотрясения или искусственного взрыва, заполняет все «сейсмическим звуком» — сейсмическими волнами, которые распространяются от одной точки внешней поверхности планеты к другой. Планеты имеют слоистое внутреннее строение, в котором можно выделить кору, мантию и ядро. На границах раздела внутри планеты (например, на границе коры и мантии — границе Мохоровичича, мантии и ядра) объёмные сейсмические волны испытывают преломление и отражение. Многократно отражаясь, они постепенно затухают. Анализируя их, можно выявить, находится планетное вещество в жидком или твёрдом состоянии.

Мелкофокусные землетрясения порождают волны сжатия, которые распространяются и в атмосфере, при этом их амплитуда возрастает на несколько порядков, когда они достигают ионосферных высот. В частности, волны Релея, возникающие после землетрясения, вызывают поверхностные смещения, которые производят акустические волны. Эти волны усиливаются по мере прохождения через атмосферу. На диаграмме показано взаимодействие между сейсмическими волнами, акустическими волнами и ионосферой непосредственно над очагом сейсмического события (в ближней зоне) и в отдалении от него (в дальней зоне). Vs — скорость звука в атмосфере, Vr — скорость поверхностных волн. Изображение: «Наука и жизнь»
Мелкофокусные землетрясения порождают волны сжатия, которые распространяются и в атмосфере, при этом их амплитуда возрастает на несколько порядков, когда они достигают ионосферных высот. В частности, волны Релея, возникающие после землетрясения, вызывают поверхностные смещения, которые производят акустические волны, усиливаемые по мере прохождения через атмосферу. На диаграмме показано взаимодействие между сейсмическими волнами, акустическими волнами и ионосферой непосредственно над очагом сейсмического события (в ближней зоне) и в отдалении от него (в дальней зоне). Vs — скорость звука в атмосфере, Vr — скорость поверхностных волн.Др.-поверхностные волны — волны Лява и Релея распространяются вдоль поверхности, большая часть движений сконцентрирована в самом внешнем поверхностном слое планеты, и их амплитуда сильно уменьшается с глубиной.

Собственные колебания. Любое упругое тело при воздействии на него будет колебаться с определёнными частотами, зависящими только от упругих свойств самого тела. Планета — тоже упругое тело, планетотрясения могут начать естественные или собственные колебания,  «звон» часов и  дней, аналогично струнный музыкальный инструмент «излучает» музыкальные гармоники, зависящие от длины, плотности и натяжения звучащей струны.

Собственные колебания планеты

Изображение: «Наука и жизнь»

Колебания планеты можно рассматривать как колебания упругого шара: сфероидальные S и крутильные (или тороидальные) колебания T, не связанные с изменением объёма и формы планеты, не изменяют её гравитационное поле и не регистрируются гравиметрами. Сейсмографы записывают колебания обоих типов, определяемых сравнивая спектры частот, записанные сейсмографами и гравиметрами. Для характеристики мод крутильных колебаний используют обозначения вида nТl, где индекс n соответствует числу нодальных (узловых, от лат. nodus — узел) поверхностей внутри планеты, а l — числу секторов, ограниченных этими поверхностями на поверхности планеты. На рисунке представлены простейшие собственные колебания. Основному крутильному колебанию 0Т2 соответствует только одна нодальная поверхность, секущая поверхность планеты по экватору, относительно которой Северное и Южное полушария «закручиваются» в противоположных направлениях. Первый радиальный обертон основной моды обозначается 1Т2: по-прежнему остаётся одна нодальная линия на поверхности, но, кроме того, появляется одна глубинная (радиальная) поверхность, по разные стороны которой смещения происходят в противоположных направлениях. Планета условно разделена на четыре области, в каждой из которых движение имеет различное по отношению к соседней области направление.

Колебания основной моды 0S2 напоминают чередующиеся деформации упругого футбольного мяча: две узловые линии на поверхности, которые для этой моды совпадают с параллелями Северного и Южного полушарий.

Собственные колебания представляют особый интерес для исследования внутреннего строения планеты,  достаточно иметь запись лишь с одной станции, важно для внеземных исследований. Но Луна — единственное космическое тело, кроме Земли, для которого получены сейсмические данные 21.7-27.8.1969, первой автомат.сейсмостанцией «Аполлон-11» (США, НАСА), с 19.11.69 «Аполлон-12» и -14-16» создана сеть сейсмических станций для «прослушивания» Луны, до разрядки — сентября 1977 (сейсмограф Ranger 3 США в 1962 году не доставили на Луну из-за проблемы c ракетоносителем). Сейсмические исследования позволили предварительно рассчитать, что жидкое ядро Луны радиусом 330±20 км имеет твёрдую сердцевину радиусом 240±10 км, содержащую большое количество железа, а часть лунной мантии протяжённостью около 480 км на границе с ядром находится в частично расплавленном состоянии. Помимо железа в ядре Луны содержится несколько процентов таких лёгких элементов, как сера, что перекликается с новыми сейсмическими данными о строении Земли.

В 1960-х показали, что после сильных землетрясений наблюдается возмущение ионосферы. Акустические волны в атмосфере, генерируемые сейсмическими поверхностными волнами, наблюдались как от удалённых очень сильных землетрясений (с магнитудой выше 7), так и вблизи небольших сейсмических событий, сейчас регистрируются при землетрясениях силой 7–7,5 при помощи GPS (используется для определения электронной плотности в ионосфере) или доплеровскими зондами, которые определяют вертикальную скорость движения ионосферных слоёв на высоте отражения зондирующего электромагнитного сигнала. Доплеровский зонд  в будущем важен для орбитальной станции на Венере до 150 км, с радаром и субспутниками для приёма сигнала.

Внутри планет-гигантов могут существовать твёрдые области, не доступны прямому наблюдению, видим протяжение атмосферы, не имеющей резкой границы с внутренними слоями планеты. Энергетика, поток тепла из недр примерно вдвое превышает его количество, получаемое от Солнца, на Юпитере могут возбуждать собственные колебания. В конце 1980-х годов при помощи инфракрасных и спектроскопических наблюдений и после падения А- и Н-фрагментов кометы Шумейкера—Леви 9 на Юпитер в 1995 году сейсмический сигнал не был зарегистрирован из-за малой выделившейся энергии, но длинноволновые колебания (основные моды собственных колебаний) Юпитера обнаруживали с 2011 наземными наблюдениями, идентифицированы до 20 тонов. Надеются, помогут нам лучше понять Землю.


* В зависимости от глубины эпицентра различают мелкофокусные (эпицентр находится на небольшой глубине) и глубокофокусные (эпицентр лежит глубоко). Так, мелкофокусных лунотрясений располагаются на глубине около 200 км, а землетрясения — до 300 км (отметим, что наиболее частые землетрясения — мелкофокусные, чей эпицентр располагается на глубинах менее 70 км).
** Микросейсм — колебания поверхности планеты малой амплитуды, вызываемые прохождением циклонов и другими атмосферными процессами, на Земле — также океаном и деятельностью человека.
*** Пенетратор — ударный проникающий зонд, внедряющийся в грунт

«Природа» №5, 2017 Уравнение Оганова–Паевского–Енина: Умные лекции + вкусный чай = Вкусная наука + умное мороженое. «Новые компьютерные методы в химии и биохимии» Организатор лекции: лаборатория компьютерного дизайна материалов МФТИ (руководитель — профессор Артем Оганов). Парринелло (Michele Parrinello) — один из основателей теоретического материаловедения, лауреат многочисленных премий (премия Дирака 2009 г., премия Марселя Бенуа 2011 г. и т. д.), один из самых цитируемых современных ученых (h-index 111),

В связи с Фестивалем молодежным с Биланом на facebook.com/pg/Skoltech можно посмотреть фото и обсуждение ПС ИЮПАК и Менделеева, как и предложения связать и объяснить  электриды-криптанты полостью Гамова, его двух электронную 8- центровую связь как L-D тетраэдры кубоктаэдра с L-D Val валиномицина, эксперимент с Радоном и щелочными (NaRn/Og) и УСПЕХ релятивистские поправки?

  1. http://uspex.stonybrook.edu/cvs/arocv.pdf
  2. Latsis – Preisträger/Innen der ETH Zürich seit 1985.
  3. Medal for Research Excellence 2007.
  4. 2016 Russian Highly Cited Researcher Award
  5. Oganov’s page in Academia Europaea
  6. Сайт Лаборатории Оганова
  7. Артём Оганов о том, как в науке добро побеждает зло. platfor.ma (09.05.2011).
  8. Трое из пятидесяти «русских», завоевавших мир // Собеседник Армении. — 2011. — № 9. — С. 2.
  9. Цитируемость по Scholar Google
  10. http://uspex.stonybrook.edu/cvs/arocv.pdf
  11. «Цвет Кристалла»
  12. Made by Russians
  13. ad interim Commission on Crystallography of MaterialsМеждународный союз кристаллографов.
  14. Сайт RASA-USA
  15. 100 людей современной России
  16. Forbes Gives 50 Reasons to Stay in RussiaThe Moscow Times (24 октября 2011). Проверено 16 октября 2016.
  17. Список избранных профессоров РАН
  18. Russian Highly Cited Researcher Award
  19. Oganov’s page in Academia Europaea
  20. Oganov A.R., Glass C.W. Crystal structure prediction using ab initio evolutionary techniques: principles and applications. // Journal of Chemical Physics. — Vol. 124. — P. 244704.
  21. Сайт программы USPEX
  22. Oganov A.R., Chen J., Gatti C., Ma Y.-Z., Ma Y.-M., Glass C.W., Liu Z., Yu T., Kurakevych O.O., Solozhenko V.L. Ionic high-pressure form of elemental boron. // Nature. — Vol. 457. — P. 863-867.
  23. Ma Y., Eremets M.I., Oganov A.R., Xie Y., Trojan I., Medvedev S., Lyakhov A.O., Valle M., Prakapenka V. Transparent dense sodium. // Nature. — Vol. 458. — P. 182-185.
  24. Li Q., Ma Y., Oganov A.R., Wang H., Wang H., Xu Y., Cui T., Mao H.-K., Zou G. Superhard monoclinic polymorph of carbon. // Physical Review Letters. — Vol. 102. — P. 175506.
  25. Dong X., Oganov A.R., Goncharov A.F., Stavrou E., Lobanov S., Saleh G., Qian G.R., Zhu Q., Gatti C., Deringer V.L., Dronskowski R., Zhou X.F., Prakapenka V.B., Konôpková Z., Popov I.A., Boldyrev A.I., Wang H.T. A stable compound of helium and sodium at high pressure // Nature Chemistry. — DOI:10.1038/nchem.2716.
  26. Oganov A.R. & Ono S. Theoretical and experimental evidence for a post-perovskite phase of MgSiO3 in Earth’s D» layer. // Nature. — Vol. 430. — P. 445-448.
  27. Zhang W.W., Oganov A.R., Goncharov A.F., Zhu Q., Boulfelfel S.E., Lyakhov A.O., Stavrou E., Somayazulu M., Prakapenka V.B., Konopkova Z. Unexpected stoichiometries of stable sodium chlorides. // Science. — Vol. 342. — P. 1502-1505.
  28. Mannix A. J., Zhou X.-F., Kiraly B., Wood J. D., Alducin D., Myers B. D., Liu X., Fisher B. L., Santiago U., Guest J. R., Yacaman M. J., Ponce A., Oganov A. R., Hersam M. C., Guisinger N. P. Synthesis of borophenes: Anisotropic, two-dimensional boron polymorphs. // Science. — Vol. 350. — P. 1513-1516.
  29. Артём Оганов: «Будущее есть только у тех, кто в него верит». Рускатолик.рф (22.11.2013).

View Fullscreen

на  фестивале «Ну тоже науки» Артем Оганов (Artem R. Oganov)  Открытая лекция Артема Оганова в Университете ИТМО / События на TimePad.ru, доктора физико-математических наук, профессора Сколковского института науки и технологий, профессора РАН,…ITMO UNIVERSITY.TIMEPAD.RU

На Лекции Артема Оганова в Минске — ИММС НАН…  10 ноября 2017г. в здании Президиума НАН Беларуси (Большой зал),  «От мечты к реальности, или Как создаются материалы будущего»  о возможности теоретического предсказания кристаллической структуры вещества, его химического состава и создания на этой основе новых материалов, обладающих заданными свойствами, с помощью разработанного им революционного алгоритма USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xrystallography) мы предложили сформулировать его идею (2004?) — ответил, что связь глобального и локального, — включить ПСС и гео-минеральную БД — согласился, что первоочередное, но др.? остались. Организатор журнал «Наука и инновации» и С.Килин обещали следующую по его оптике

А кроме Брэгов из Полит.ру

в структуре карбида кальция, CaС2, из двух атомов углерода и эта группа без изменений переносится в углеводород. То есть сохраняется углеродный костяк. А мы предсказали также существование другого карбида кальция, Ca2С3. …существует Mg2С3, хорошо известный экспериментаторам, и экспериментаторы бросали его в лужу.  – при его гидролизе, то есть разложении водой, выделяется очень необычный, очень редкий углеводород пропин H4C3. Почему H4C3?Потому что он тоже содержит группу С3, как и карбид, Mg2С3. То есть наследуется углеродный костяк и в этом случае. А теперь посмотрите, какие карбиды кальция мы предсказали под высоким давлением!

И вот если их синтезировать и бросить в лужу, может получиться множество разных интересных углеводородов. А на основе их можно создать новые типы органических соединений. Вот простой рецепт сделать, открыть с десяток новых соединений. Кстати говоря, мы предсказали целый ряд карбидов и в экспериментах смотрели на те, которые существуют при наименьших давлениях, и с первой же попытки их тоже синтезировали.

…у нас прошел целый год. ..сказали: «Ну что, приходится нам этот проект закрывать, что-то у нас ничего не получилось»,А потом пауза – «Хотя… а давай-ка попробуем еще одну идею?» И вот мы попробовали еще одну идею, и нам очень повезло, что эта идея оказалась победной. Так что мы были готовы закрывать этот проект за сутки до того, как он оказался успешным.

р.

…на мой взгляд, закон Менделеева является по определению самым великим, самым главным открытием во всей химической науке. Но надо сказать, под давлением даже он нарушается. Посмотрите данные, которые были собраны в 60-е годы нашим великим ученым Львом Альтшулером. Вот вы видите атомный объем – кстати, это экспериментальные данные, полученные на уникальном оборудовании, эксперимент на ударных волнах, – и вот эту пилообразную периодическую зависимость, которую во всех учебниках показывают как доказательство или иллюстрацию периодического закона. Посмотрите на то, что происходит при трехстах гигапаскалях, это уже данные Альтшулера – та же самая пилообразная зависимость, но она какая-то уже сильно сглаженная, правда? А теперь посмотрите при тысяче гигапаскалей – уже никакой пилы-то по сути нету, есть какая-то шероховатость, не более. А если вы посмотрите на 3000 гигапаскалей, то абсолютно ровная плавная зависимость. Периодичность исчезла, нету ее. Фактически исчез периодический закон. Не только атомный объем, но и все остальное перестает меняться периодически. Можно сказать, что при такого рода давлениях, в десятки миллионов атмосфер, исчезает сама химия.

И на смену ей приходит физика, физика электронного газа. Фактически что делает давление? Давление размазывает электронные оболочки атомов в некое такое картофельное пюре. Уже нет никаких s-, p-орбиталей, все это уже в прошлом, есть просто такое размазанное картофельное пюре, все вещества становятся металлическими, и особые различия между s-элементами, p-элементами все уже в прошлом. ..периодическая таблица, на которой помечены элементы, являющиеся сверхпроводниками при обычных условиях, это пурпурный цвет, и сверхпроводниками при высоких давлениях, оранжевый цвет

расчеты с переменным составом, которые я вам показывал, где мы можем все устойчивые составы одним расчетом предсказать. И что же мы видим? Я вас прошу сконцентрироваться на этой диаграммке, она немножко, может быть, кажется сложной, но не такая сложная на самом деле. Но зато очень важная. Это ось давлений, это ось составов.

эти жирные линии обозначают области устойчивости тех или иных соединений. И вот мы видим, что при нуле гигапаскалей, при обычных условиях, где давления очень низкие, устойчив действительно только натрий хлор, ну как классическая химия нам и говорит. … 20 гигапаскалей, и возникает NaCl3. Еще чуть выше давление — возникает Na3Cl, Na2Cl, Na3Cl2, Na4Cl3, NaCl7. Это все устойчивые соединения. Когда мы рассказали об этом экспериментаторам, они на нас посмотрели треугольными глазами, они сказали: «Ну этого быть не может. Ну мы, конечно, пойдем в лабораторию по вашей просьбе, но вы на нас потом не обижайтесь». Через несколько недель …предсказания сбылись. И были синтезированы NaCl3 и Na3Cl. Вот экспериментальные данные, где все пики рентгеновской дифракции, которые должны быть из теории, были найдены и экспериментом. Эти соединения очень необычные, потому что большая их часть является металлическими соединениями. Кто бы мог подумать, что хлорид натрия может быть металлическим. Причем давления, о которых тут речь идет, не такие уж и высокие. Ну смотрите, NaCl3 становится устойчивым при 20 гигапаскалях. Что это такое – 20 гигапаскалей? Вот я беру ноготь, беру стол и царапаю, давление, которое я создаю своим ногтем – 1 гигапаскаль. А это всего лишь в 20 раз больше. То есть если бы у меня ноготь был чуть попрочнее, а я чуть потяжелее, вот и были бы эти самые 20 гигапаскалей. Много химических аномалий. Ну например, структура Na3Cl является двумерным металлом, в ней слои натрия, вдоль которых распространяется ток, перемежаются со слоями состава NaCl, через которые ток не течет. Одно из соединений Na2Cl содержит необычное состояние – двухвалентный хлор..

разные типы соединений, разную химию, если хотите.

Здесь вы видите молекулярные соединения, помеченные зеленым цветом, например, NH3, состоящий из молекул аммиака. Здесь вы видите полимерные соединения, помеченные синим цветом, например, одномерные полимерные цепочки NH. Здесь вы видите двумерные соединения, двумерные полимеры, такие как N9H4. Двумерных полимеров среди углеводородов не было, а здесь они появляются. И здесь вы видите ионные молекулярные соединения, которые сочетаются… разные типы молекул, носящие электрический заряд. Такого среди углеводородов тоже не было. Мы можем сказать, что все то, что углеводороды умеют, азотоводороды тоже умеют. Но азотоводороды умеют кое-что еще. И за счет этого возникает это невероятное химическое разнообразие. И вы видите, какое тоже огромное число соединений. То есть и составы, и химические типы этих соединений очень разнообразны. При обычном давлении в химии азота все гораздо беднее. Есть несколько азотоводородов, которые известны при обычном давлении: аммиак является устойчивым, гидразин – метастабильным, но он может существовать достаточно долгое время. А вот эти два соединения, азотоводородная кислота и пентазол, тоже метастабильны, но их время жизни очень короткое, и они являются страшно взрывоопасными.

Уран зеленый, а Нептун синий. И еще по одному параметру они очень сильно различаются, одна аномалия есть у Нептуна: у него очень высокий тепловой поток с поверхности. Нептун излучает тепла в два с лишним раза больше, чем получает от Солнца. И объяснить это можно только тем, что Нептун каким-то образом ухитряется производить тепло в собственных недрах. Как?- Термоядерные реакции?-это невозможно. Тем звезды от планет и отличаются, что в планетах этого нет, а в звездах это есть. На Земле, например, производится какое-то количество тепла распадом радиоактивных элементов, но на Уране и Нептуне их нет, потому что радиоактивные элементы довольно тяжелые, а на Уране и Нептуне – что там? Водород, кислород, азот, углерод, все. Больше ничего там особого и нет. Нечему там радиоактивно распадаться. И вот была гипотеза, высказанная американским ученым Марвином Россом, о том, что при высоком давлении и высоких температурах метан распадается с образованием алмаза. Алмаз плотный, а планета низкоплотная, это же смесь воды, аммиака и метана, да? Кроме того, Уран и Нептун – жидкие планеты. Юпитер и Сатурн – тоже, кстати говоря. Это совсем не такие планеты, как мы привыкли, вы не можете ходить по поверхности Нептуна, вы утонете, это океан. Ну так вот, а алмаз плотный и имеет очень высокую температуру плавления, то есть он даже при очень высоких температурах внутри планеты не расплавится, он будет продолжать быть твердым. И вот гипотеза Марвина Росса была в том, что при высоких давлениях и температурах метан распадается с образованием алмаза и водорода, и кристаллики алмаза начинают падать в недрах планеты, а поскольку эта планета огромная, и имеет огромное поле тяготения, гравитационная энергия, потенциальная энергия, переходит в тепловую через трение падающих частичек алмаза, и падающие миллионы или даже миллиарды тонн частичек алмаза являются источником тепла на Нептуне. Было непонятно, будет ли такая реакция действительно выгодна. Марвин Росс предложил эту гипотезу от отчаяния, потому что не было никакого другого нормального способа объяснить этот гигантский тепловой поток. Мы провели расчеты, и действительно оказалось, что под высокими давлениями и температурами метан должен разлагаться с образованием алмаза. То есть,наверное, там будет не совсем до белков, хотя в метастабильном состоянии, наверное, они тоже возможны. Как я сказал, углеводороды под давлением разлагаются с образованием алмаза, а вот поведение белков, время жизни белков в этих условиях никто не изучал.

историю самого последнего, как я считаю, прорыва…Два года назад приехал ко мне на стажировку в мою московскую лабораторию один студент из Ирана, очень умный интеллигентный парень, стажировка была рассчитана на месяц, и в первые две недели было видно, что он над чем-то очень напряженно думает..: «Ты знаешь, я вот тут вот думал-думал, я думал-думал, я думал-думал, думал и я решил! Это будет моя страна, я здесь буду работать». И мне удалось добиться для него специальной стипендии, удалось добиться, чтобы его приняли в аспирантуру здесь, закрыли глаза на экзамен по философии. Потому что как гражданин исламской республики Иран будет рассказывать на экзамене на русском языке о связи философии Гегеля и марксизма? Я даже сам не могу на этот вопрос ответить. И ему зачли вот эту философию, приняли в аспирантуру, дали ему особенную стипендию, и мы вместе с ним стали работать над новым прорывом в этой методике, связанным как раз с дизайном материалов, … Что делает его метод, который мы назвали, кстати, «менделеевским поиском»? Мы научили этот метод шагать по всему пространству химических составов. То есть вот как раньше мы научили перебирать, казалось бы, неперебираемое огромное множество кристаллических структур, сейчас мы научили его перебирать множество, казалось бы, неперебираемое, колоссальное множество химических составов и решать задачу поиска наилучшего материала. Например, вы хотите предсказать, какой материал является самым твердым? Вот мы такой расчет провели. Ну каково же было наше разочарование, когда он нам сказал «алмаз». Он искал две недели, причем, понимаете, никаких данных входных тут нет, только законы квантовой механики и наш поисковой алгоритм, …Но помимо алмаза, как я уже ответил вам, он дает не только глобальный оптимум, но также и ряд других. И мы нашли несколько интересных веществ, которые являются не самыми твердыми, но тем не менее сверхтвердыми, и хоть они не такие твердые, как алмаз, в других отношениях могут его превосходить. Это к слову об эволюции метода, это наш последний прорыв, сделанный вместе с этим иранским аспирантом.

События НОВОСТИНаблюдая за полетом мысли (Фильм RASA)о российских ученых, уехавших работать за границу.

Оганов: 15: о Нобеле…: это предположения отдельных людей, не номинация. О тех, кто являлся номинантом на Нобелевскую премию, можно узнать официально и достоверно только через пятьдесят лет. Списки публикуются. …на Нобелевскую премию мира номинировали Сталина, Гитлера, Муссолини. Никто из них ее не получил…
— Какое из своих открытий вы считаете самым значимым?
— Наверно, разработку метода предсказания кристаллических структур. То есть это не открытие, это метод, который привел к десяткам открытий. Поэтому метод обычно важнее, чем открытие. ..оказалось, что в необычных условиях — при высоком давлении, сильных электрических или магнитных полях — то, что мы знаем из уроков химии, недействительно. Нарушаются правила классической химии, согласно которым существует только одно соединение натрия и хлора — NaCl. Оно под давлением тоже существует, однако возникают еще и другие стабильные соединения, например: Na2Cl, Na3Cl, Na7Cl. Эти предсказания были экспериментально подтверждены. И выяснилось, что такого рода соединения возникают в любой химической системе при нестандартных условиях.
Это показывает, что правила классической химии весьма и весьма относительны. Более общие правила пока не сформулированы. Никто не знает, как предсказать или даже объяснить…одним из главных веществ в недрах Земли является оксид магния, MgO. А мы обнаружили, что под давлением может возникать также MgO2. Никто его никогда всерьез и не рассматривал…и в планетах-гигантах, экзопланетах, находящихся за пределами Солнечной системы.— Вот этот MgO2 тоже экспериментально был получен?— Да, это соединение экспериментально было известно и раньше, только оно было неустойчиво, а под давлением становится устойчивым. ..

я попросил своих друзей-экспериментаторов его проверить, они стали смеяться. Но через месяц-другой все изменилось: «Вы сумасшедшие! Мы нашли точь-в-точь то, что вы предсказали». Теперь эти же люди вот уже два года ездят на конференции по всему миру и с горящими глазами рассказывают о том, какая мощная штука теория.
— Это вы с американскими коллегами делали?
— И хлориды натрия, и MgO2 были экспериментально подтверждены одной и той же группой в Америке, но экспериментаторы русские — Александр Гончаров и Сергей Лобанов. Гончаров — заслуженный человек, родом из Киева, долгое время работал в Москве, потом в Германии, в Америке.

мы научились предсказывать устойчивые химические соединения, исходя лишь из названий химических элементов. Были предсказаны многие соединения, нарушающие классические правила химии. Множество смоделированных нами материалов впоследствии было получено экспериментально.

Как правило, Нобелевскую премию присуждают в том случае, если результаты исследования можно применять на практике. Вам есть чем похвастаться?

Недавно в сотрудничестве с одним университетом было предсказано семейство новых полимеров с особыми диэлектрическими свойствами, которые затем были получены в лаборатории (1а- думаете, для этого достаточно ПС, различия ЭО?). Был предсказан, а затем и получен, новый ультратвердый материал на основе бора и марганца (А с  W и магнит?). С помощью моего метода можно изобрести почти любой новый материал и даже лекарственные препараты. …компания «Тойота» разрабатывает новые материалы для автомобилей, пользуясь именно этим методом. …«Фуджитсу», «Интел»…уже открыли какие-то материалы для своих литий-ионных аккумуляторов.Лаборатория компьютерного дизайна материалов — МФТИ USPEX – самый используемый в мире метод предсказания … д-а материалов: что…  biomolecula.ruЛентаЧто может дать uspex  Будущее привычных вещей: как химия и физика меняют… echo.msk.ru Как сгенерировать такое давление?

В моей лаборатории есть как фундаментальные, так и прикладные проекты — примерно в равной пропорции (К.платят по 0.16 млн.д., через фирму?).  Ради чего вообще вы занимаетесь наукой? …Чистая страсть к познанию приведет человека не в науку, а в научную библиотеку. Жажда служения обществу сделает вас скорее священником, учителем или врачом. Наверное, ближе всего самореализация — но не в смысле погони за почестями, а в смысле развития своих способностей ради познания и служения людям. Я когда-то думал стать священником, но тогда мои способности остались бы нереализованными. Будучи ученым, я много читаю — это познавательный интерес, делаю то, что полезно обществу — это служение, и совершенствую свои способности — самореализация — одновременно. Тут много общего со спортом, только соревнование идет с самим собой. Цель — стать лучше, чем ты был вчера. А награда — ни с чем не сравнимое удовлетворение от открытия и осознания того, что твоя работа нужна людям…я воспринимаю себя как российского ученого. Очень много мне дало, в профессиональном смысле и в формировании моего отношения к жизни, обучение в аспирантуре в Великобритании. После этого в Швейцарию и затем в США я приехал уже сформировавшимся…годами создававшаяся лаборатория….общий уровень науки в России невысок. Уже сейчас он в Китае в известных мне областях выше….Если же ученый не публикует работы, то, скорее всего, он занят не наукой, а чем-то еще. Например, сдачей институтских зданий в аренду. Было время, когда значительная часть помещений Института общей и неорганической химии сдавалась в аренду гей-сауне и автосалону. …требует внимания и заботы. …Как в Библии сказано, что вера без дел мертва, так и наука мертва без публикаций. Конечно, есть секретные … много лет производит одну статью, которая переворачивает науку. Но это исключения и на статистику …Гейм, Новоселов, Линде, Сюняев, Муханов, Фокин — все эти люди, которые получили или могут получить Нобелевскую премию, уехали. По моим ощущениям Россия потеряла порядка 80–90% лучших … реформа РАН усилит отток ученых из России?.. не усугубит. Но я был и остаюсь противником

Нобелевское зеркало. Кто самый крутой ученый 7.10.13 Валерий Фокин: «Идеальная клик-реакция должна работать всегда и везде»  Мы — страна инженеров-конструкторов После Академии. Какой будет наука, государство и общество Битва за РАН…как театр военных действий

ШЕСТЕРО СМЕЛЫХ «Никогда ничего не просите, сами придут …kommersant.ru 7 февр. 2007 — обещал белки, лекарства, от СПИД

*Из Сноб: …МГУ не получает от моей работы ничего, кроме кусочка славы. Преподаю я в МГУ 1-2 часа в год. Согласитесь, это немного. Все мои силы идут на образование американских студентов и продвижение американской науки — иначе иностранный ученый тут никому не нужен…Часть моих разработок связана с энергией. Если удастся найти замену нефти, это будет технологический прорыв…П.С. Кстати, география — это все-таки большой барьер. По моим наблюдениям, европейские ученые довольно редко появляются в Америке, и наоборот. Это создает «локальные сообщества» и быстрый обмен информацией этому не противостоит.

«двойного агента» просто выгонят из западного университета. Там свою выгоду извлекать умеют.

Виртуальный институт не имеет шансов. На Западе много таких начинаний, они не работают. Просто люди занимаются совершенно разобщенными исследованиями, а потом пишут совместные отчеты. Ну, и иногда ходят на совместные тусовки (реальные, не виртуальные)

около половины с удовольствием вернутся, если им дать те же зарплаты, что и на Западе. Каковы эти зарплаты? В США младший профессор — 55-70 тыс. долл., средний — 70-90 тыс. долл., полный профессор — свыше 80-90 тыс. долл. В Швейцарии доходы (и расходы) выше, в Германии, Франции, Италии — ниже. Так что на 100 тыс. долл. вернутся многие. И Западные ученые приедут, если их не заставлять учить русский язык.

Сергей Гуриев 21:21 18.03.2009 Ссылка…несколько лет обсуждается и частными донорами, и чиновниками. Проблема …Годовой бюджет Академии наук в последние годы — 1-2 млрд долларов в год (на 50 тысяч исследователей) — то есть на полтора порядка меньше в расчете на исследователя…. — объявлена возможность потратить сопоставимые с американской зарплатой суммы на проекты с visiting professors (там речь идет о двух месяцах в год). Частных 50-100 миллионов на один институт в России нет. Это практически весь годовой бюджет частной благотворительности на науку и образование. Но вообще эта модель работает у нас в РЭШ (см. бюджет в конце годового отчета http://fir.nes.ru/ru/calendar/Documents/NES_Annual_Report_2008_RUS.pdf) — за счет негосударственных источников мы нанимаем профессоров только за границей и требуем публикаций только в международных журналах. Правда в экономике есть два отличия. С одной стороны, нам легче —  мы ближе к бизнесу, чем естественные науки, легче искать частные деньги. С другой стороны, труднее — все еще нет сильной диаспоры.     Впрочем, самое главное в построении такого института — это long-term commitment. Если и удастся поднять 50 миллионов на год, есть ли гарантия, что это будет продолжаться хотя бы несколько …Георгиевские гранты. Там после первого года финансирование приостановилось….

Комм.: В экономике есть еще по крайней мере одно отличие — это не наука. И если у Артема предел мечтаний — получить Нобелевскую премию, то у экономиста  — лишь приз шведского банка в память Нобеля. Большего не дадут…в математике и того нет — только медаль Филдса, и то раз в 4 года.

анализ Ирины Дежиной — где Российским ученым лучше и почему их совсем не тянет в Россию… http://tseitlin.livejournal.com/55050.html  

— Артем, вы получили мегагрант Правительства России — миллион долларов в год — на создание лаборатории компьютерного дизайна материалов в Московском физико-техническом институте. — Их дают уже четыре года — по сорок грантов в год.  Я подавал заявку трижды. Первый раз в 2010-м, проиграл. …Замечания рецензентов, точные и корректные, превзошли мои ожидания. За семнадцать лет за границей …второй раз, она снова не прошла. …уговорили коллеги из МФТИ. Третья заявка победила. Из всех лабораторий, что я создавал, эта, наверное, самая удачная, …Наша наука все еще при смерти, но состояние больного быстро улучшается. …научные мегагранты, «Сколково», Проект 5-100, который призван возродить наши университеты …едва ли оправданное реформирование школьного образования, противоречивая реформа РАН, медицинская реформа…
— В Америке найти американца, заинтересованного в научной работе, непросто. Все мои сотрудники и ученики были иностранцами: китайцами, иранцами, украинцами, россиянами. …в 1997-м оканчивал университет, из науки все разбегались. И когда я читал лекции в МГУ, приезжая в начале 2000-х, замечал, что у студентов стеклянные глаза. Я работал по всему миру и везде видел горящие глаза, а в МГУ складывалось ощущение, словно студентам ничего не надо, будто они ничего не хотят. Разве что деньги зарабатывать…
— Вы вундеркинд, очень рано начали читать, и в четыре года уже решили стать кристаллографом. Об этом мы прочли в недавно вышедшей книге вашей мамы — врача-психотерапевта, психолога и журналиста Галины Бирчанской «Как хочется вернуться». Теперь уже вы сами отец троих …возила меня дважды в неделю в Политехнический музей, потом в Менделеевский институт. Это было с первого по третий класс. Я рано захотел быть химиком. …копаться в книжках, и она мне их подкидывала. Однажды я «случайно» обнаружил научно-популярную книжку про химические элементы. Это стало моей страстью. Она поняла, чего я хочу, но сформулировал я это сам…школе №858. …самая благородная профессия на Земле — профессия школьного учителя…в Англии, заметил, что там школьное образование исключительно плохое, а наука сильная. Мои студенты-первокурсники никогда не слышали про теорему Пифагора и законы Ньютона, …Там нет предметов — физики, химии, математики… Есть только учебная дисциплина «Science (Наука)». И все крайне поверхностно. Но, несмотря на это, английская наука очень сильна. Упущенное школьникам возвращают университеты. Впрочем, и это не помогает — набирают знания англичане уже сами. Они любят учиться всю жизнь, и это их самое сильное свойство.
— Вы как-то говорили, что это англичанам от природы дано…очень шустро соображают, очень умная нация. И они быстро всему учатся. ..швейцарцы достаточно медлительны. Там школьное образование интенсивное, и знаний у ребят после школы много, но они не в состоянии их применить в силу какой-то инертности. …правильно и по инерции делать. Оттого там знаменитые часовщики, ювелиры, инженеры.
Англичане наоборот, ты отойди в сторону, я все понял, сам сделаю… Совершенно другая философия. Они очень необычные люди, эксцентричные. …все садоводы, причем отличные. Или скажем, астрономии. …Наши ученые после защиты кандидатской диссертации часто думают, что больше учиться не надо, они уже и так все знают. …к сорока годам англичане уже профессионалы высшего калибра. А наши падают…говорю на пяти языках, …в Италии и со слуха выучил. Он похож на наш, и очень легкий. А вот немецкий язык трудный. ..нужно стараться думать на иностранном языке. Когда я говорю по-китайски (хотя говорить на нем не умею), я и думаю по-китайски. Пусть я знаю, может, всего пятьдесят слов.  …дозировать рабочую нагрузку. …«выпустить пар». В тех же социальных сетях, …страх, что это уйдет, присутствует, потому что когда что-то достается легко, оно так же и исчезает. Прочный результат достигается трудом. …скажет, что сорокалетний Артем занимается ерундой? Что он слишком ленивый, гордый… А не прожил ли я напрасно? Не стыдно ..?
..вы сформулировали одиннадцать принципов счастья.
1. Жизнь проста — сложности придумывают слабые. 2. Все злые поступки люди совершают от слабости, усталости, страха. 3. Мир несовершенен, и ты несовершенен. Научись принимать и любить себя и мир такими, как есть. Самокопание и самобичевание запрещены.4. Пессимисты — реалисты и оптимисты — реалисты. Они создают себе разные реальности, и я выбираю себе путь оптимиста.5. Каждый человек в чем-то гениален, главное — найти это «что-то» и им заниматься. Свои знания и способности нужно развивать всю жизнь.
6. Работайте всегда только с лучшими. 7. Ваша семья и ваши сотрудники — ваша команда. Болейте за ее успехи. Доверяйте своей команде — это окупается. 8. Уволить плохого сотрудника — благо для него и для вашего дела.
9. В семейной жизни ничего не требуйте от партнера. Кто меньше требует, тот больше получает.10. Основа вашего успеха — крепкое здоровье. Много воды, отказ от сахара и соли, не курить, принимать витамины, высыпаться и выкинуть будильник. 11. Юмор и легкость — лучшее отношение к жизни.
Наиболее значительные работы Артема Оганова и сотрудников его лабораторий1. Разработка методов предсказания структуры и свойств вещества. Разработанный Артемом Огановым эффективный эволюционный метод предсказания кристаллических структур был положен им в основу компьютерной программы USPEX (Universal Structure Prediction: Evolutionary Xtallography), которую используют более двух тысяч исследователей по всему миру. Этот метод позволяет предсказать новые материалы с прогнозируемыми или заданными свойствами и характером химической связи.
2. Теоретический дизайн новых материалов. В лаборатории МФТИ Артем Оганов и его группа студентов разрабатывают идеи, названные ими амбициозными: создают теорию квазикристаллического состояния вещества, новые лекарственные препараты, новые магниты, предсказывают структуру белков. Компьютерный дизайн резко сокращает время и затраты на создание новых материалов.
3. Изучение состояния вещества при высоких давлениях (в частности, в недрах Земли и других планет). Предсказанные им сверхтвердая структура бора, прозрачная фаза натрия, новый аллотроп углерода, стабильность MgSiO3 (постперовскита) на границе нижней мантии и внешнего ядра Земли, «запрещенные» соединения (например, Na3Cl), не вписывающиеся в традиционные представления химии, были впоследствии подтверждены экспериментами и существенно повлияли на фундаментальные знания в материаловедении, физике, химии и науках о Земле.​Наталья САВЕЛЬЕВА, Юлий ПУСТАРНАКОВ tags Гость «УГ»
Почему правила химии перестают работать при высоком давлении? Что происходит с химическими элементами, когда механическая энергия сжатия вещества сопоставима с энергией химической связи? Что является источником тепла в ядре Земли?…

Новая химия под давлением —  последние десятилетия …с изобретением новых экспериментальных и  теоретических методов, предсказания кристаллической структуры, вещества планет, потому что большая часть их существует при условиях сверхвысоких давлений. Генезиса — как появилась жизнь на нашей планете, производства новых материалов, как алмаз и сверхтвердый нитрид бора

Превращения в кристаллах

… томатный сок прошел через пресс очень высоких давлений, чтобы убить микробы и таким образом обеспечить большую сохранность продукту.

Меня прежде всего интересует химия высоких давлений как поиск новых правил, которые были бы более общими, чем те правила, которые есть в химии сегодня…формировались на основе огромного массива экспериментальных данных, полученных при обычных условиях: комнатная температура и комнатное давление…можно назвать сверхнизким — 1 атмосфера Низкое или высокое …?

(1а- относительно, и для циклов и обращения крови важны Росм, мм рт.ст. В химии же этот член, разность св.энергии Гиббса-Гельмгольца заменяют правилами необратимости х.р., диссоциации, осадка-ПР и выделения газа, в школе отражают направления стрелки, Реагентов <- ->Продуктов, вниз и вверх сопрягают с гравитацией).

С той точки зрения, что произведение pV (давление на объем), которое фигурирует в выражении для свободной энергии, очень мало́ при атмосферном давлении. Несопоставимо меньше, чем энергия химической связи.

Если …произведение pV …станет ее перевешивать, вы можете ожидать, что при такого рода давлениях будут кардинальные изменения химической связи. Более того, даже кардинальные изменения электронной структуры самих атомов, составляющих вещество. И оказывается, что правила химии, которые мы учили в школе, перестают работать. Даже сама периодическая система начинает нарушаться. (1а- См.рис.Альтшуллер, 1999, и начало). Такого рода давление соответствует примерно условиям планетных недр…1-2 миллионов атм. При этих давлениях механическая энергия, соответствующая сжатию кристалла, сжатию вещества, сопоставима с энергией химической связи. И химическая связь претерпевает кардинальные изменения.

Могу привести несколько примеров. Нами было предсказано несколько лет назад, в 2008 году, что натрий при сжатии будет претерпевать алхимическое превращение. Натрий в периодической системе находится в первой колонке, которую мы называем щелочные металлы. (1а- на рис.плотности Альтшуллера место щелочных занимают щ-земельные, сдвигая щелочные к неМ?) …стереотипичных металлов с великолепной отражающей способностью. И вообще натрий прекрасно описывается моделью свободных электронов — это одно из немногих веществ, которое описывается этой идеальной металлической моделью.

Мы предсказали, что при давлениях порядка двух миллионов атм натрий должен перейти в неметаллическое состояние. Он станет диэлектриком. Более того, он станет прозрачным. И этот эксперимент выглядел бы следующим образом: вы сдавливаете серебристый великолепно отражающий металл, и при давлении порядка двух миллионов атм он становится прозрачным и неметаллическим. …натрий, обычный s-металл — металл, в котором валентные электроны занимают s-орбиталь, — становится d-металлом, а затем даже d-неметаллом — диэлектриком, в котором электроны занимают d-, а также p- и в какой-то степени s-уровни. Натрий становится прозрачным, он становится красноватым, как рубин. Это было предсказано теорией.

Мы направили это предсказание в престижнейший научный журнал Nature, и нам не поверил редактор. Эта статья была мгновенно возвращена, потому что редактор сказала, что это слишком экзотичное предсказание, которое не может быть правдивым. Слишком уж много там экстрима. Вслед за такой странной редакторской реакцией я связался с нашим экспериментатором, Михаилом Еремцовым (экспериментатор бело-русского происхождения, живущий в Германии), рассказал ему о нашем предсказании. Он ответил, что тоже не верит, но из уважения к нам попробует. И через несколько недель я получил от него экспериментальные данные, которые полностью подтверждали наше предсказание, и наша работа была легко опубликована в журнале Nature.

Вот пример того, как давление полностью меняет химию, как из s-электронного атома натрия получается атом d-электронный, как из прекрасного, архетипичного, стереотипичного металла натрий превращается в прозрачный диэлектрик.

Дизайн сверхтвердых материалов

…еще несколько примеров. …какая формула у хлорида натрия, вам немедленно ответят, что формула NaCl (натрий хлор): на один атом натрия приходится один атом хлора. Любой преподаватель химии, как школьный, так и университетский, будет сильно удивлен, если узнает, что при давлениях (причем не очень высоких) порядка четверти миллиона атм (такие давления практически в любой лаборатории, занимающейся высокими давлениями, в мире можно получить очень легко). …становится устойчивым соединение с формулой NaCl3 (натрий хлор 3). Если давление еще чуть-чуть повысить, возникает целая плеяда соединений: Na3Cl, Na3Cl2, NaCl7 и так далее.

С точки зрения стандартных правил химии это объяснить невозможно. Нами было также предсказано, что оксид магния, который по правилам химии должен иметь формулу MgO, на самом деле при высоких давлениях может также существовать в форме соединений MgO2 и Mg3O2. Химическая связь в этих соединениях совершенно отличается от стандартной. Например, при высоких давлениях существует форма элемента бора, и эту форму можно также закалить, сняв давление до атмосферного давления, она также существует при атмосферном давлении, и я ее держал на своей ладони. Структура этого вещества впервые была предсказана как раз мною, и эта структура имеет очень необычный тип химической связи, в которой существует перенос заряда между разными атомами бора: какие-то атомы бора имеют положительный заряд, то есть играют роль катионов, какие-то имеют отрицательный заряд, то есть играют роль анионов. Это все также было подтверждено экспериментом. Вот такая богатая химия получается при высоких давлениях.

Под давлением у всех элементов есть тенденция: s-электронные атомы переходят в p-электронные атомы, затем в d-электронные. То есть обычный, стандартный, простой металл под давлением рано или поздно обязательно станет переходным d-металлом. Тут вспоминается такая история, в которой я участия не принимал, но следил за ней с огромным интересом со стороны.

Элемент калий. Элемент калий в природе существует в виде нескольких изотопов, в том числе в виде радиоактивного изотопа калия-40. Калий-40 является одним из основных источников тепла на нашей планете. Три основных источника: уран, торий и калий-40. Оказывается, что ни уран, ни торий, ни калий-40 не имеют никакой тенденции смешиваться с железом. Железо — это основное вещество ядра Земли. Получается, что по крайней мере при небольших давлениях ни один из этих элементов не будет входить в состав железистой фазы, а вместо того будет предпочитать входить в силикатную фазу, то есть в состав мантии Земли. Если этим элементам предоставить выбор: входить в мантию или в ядро Земли, — они резко предпочтут мантию.

Таким образом, окажется, что ядро Земли полностью лишено источника тепла. Там будет небольшое производство тепла за счет кристаллизации внутреннего ядра, за счет расплавленного жидкого, но это мелочь. А по большому счету ядро будет только терять тепло, не вырабатывая его самостоятельно. Если это так, то температура ядра должна достаточно быстро меняться, достаточно быстро падать со временем. Это значит, что внутреннее кристаллическое ядро будет быстро расти за счет жидкого. Это значит, что внутреннее ядро (кристаллическое внутреннее ядро Земли) достаточно молодое, что оно растет быстро, это значит, что начальная точка роста недалеко от нас по времени.

Внутреннее ядро Земли (кристаллическое ядро Земли) необходимо для того, чтобы была организованная конвекция вещества в ядре Земли.

Эта организованная конвекция необходима для того, чтобы было магнитное поле.

Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра — потока заряженных частиц, который бы уничтожил жизнь. Жизнь на Земле невозможна без магнитного поля (1а- трудно согласиться, изменит только скорости мутаций и др.). И возраст магнитного поля приблизительно должен быть равен или слегка превышать возраст жизни на Земле. Оказывается, если в ядре Земли нет калия — а мы совершенно точно знаем, что урана и тория там не должно быть (1а- как и чертей и Инферно, по Галилею?- Тартара-Плутона Платона и Руси?), — то ядро должно быть достаточно молодым, внутреннее ядро. Таким образом, магнитное поле должно быть молодым, и жизнь должна быть молодой — порядка миллиарда лет. Но мы знаем, что и магнитное поле, и жизнь существуют по меньшей мере три миллиарда лет. Из чего вытекает, что источник нагревания, источник тепла в ядре все-таки должен быть. И оказалось, что этим источником может и должен быть калий. Дело в том, что под давлением калий из s-электронного элемента становится d-электронным, так же как железо, калий становится переходным металлом. Эти два переходных металла легко смешиваются друг с другом. Таким образом, калий под давлением ядра Земли с легкостью входит в ядро, таким образом обеспечивая наличие источника нагрева в ядре Земли. Геофизикам удается связать концы с концами и объяснить возраст магнитного поля Земли, возраст жизни на Земле, и все это объясняется благодаря изменению электронной структуры калия под давлением.

1а- вряд ли автор здесь большой специалист, как и в случае объяснения рака и силикоза асбеста их нано-связями, нужно знать развитие объяснений — парадигм

Радиус Земли — 6371 км, а самая глубокая скважина всего 12 км (то есть 1/500 от R). ..едва ли когда-нибудь возобновится. Помочь могут ксенолиты (обломки горной породы, захваченные магмой) и включения в алмазах, но …видимо, никогда не удастся, однако мы можем сделать это косвенно, и главными инструментами здесь будут сейсмология и физика минералов.  давление внутри Земли — 364 ГПа (гигапаскалей), это почти 4 миллиона атмосфер, и температура — 6000 К (около 5726 С°). ..под давлением в 100 ГПа кислород становится сверхпроводником; .. сера, фосфор, кремний, бор и …при сверхвысоких давлениях начинает размываться периодический закон — умирает химия, на её место приходит физика электронного газа. Если мы посмотрим на распределение давления во Вселенной, то увидим, что львиная доля вещества находится под давлением в 100 ГПа (миллион атмосфер) — вес 200 слонов на площади шпильки дам… pV (давление на объем) будет равно примерно 10 электронвольт. Это больше, чем энергия самой сильной химической связи. Уже здесь логично задать вопрос: точно ли мы знаем, из какого вещества состоит наша планета?
Ученые, работающие с химией экстремальных условий, научились предсказывать кристаллические структуры (расположение атомов в том или ином соединении), хотя долгое время эта задача считалась не решаемой: одна из научных статей по данной теме называлась «Предсказуемы ли кристаллические структуры?» и начиналась со слова «Нет». Но эволюционный алгоритм USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography — универсальный предсказатель структур на основе эволюционной кристаллографии),  научил предугадывать кристаллические структуры трехмерных кристаллов, двумерных объектов, поверхностей, границ раздела фаз, полимеров, наночастиц …помогает изучать земные недра — например проливает свет на загадочную природу слоя D», находящегося на границе ядра и мантии нашей планеты. Он имеет четкий сейсмический разрыв, отделяющий его от остальных слоев, а толщина этой структуры варьируется: от 0 наиболее горячих областей типа Исландии и Гавай (см.Луну Кеплера) до 300 км, с непонятной сейсмической анизотропией, то есть звуковые волны в нем распространяются по-разному, в разных направлениях.  Мы с японскими экспериментаторами открыли пост-перовскит. Это стало огромным сюрпризом, силиката магния, что условия перехода между фазами соответствуют условиям сейсмического разрыва, ограничивающего D» от основной мантии… зависит от температуры: чем горячее вещество, тем менее оно устойчиво — здесь можно найти причину его неравномерного распределения. .. неожиданно объяснили вариацию длительности суток: с периодом в 10 лет продолжительность суток слегка меняется, связали с высокой электропроводностью пост-перовскита.
Полученная …модель минералогического состава мантии нашей планеты: пост-перовскит должен составлять примерно три четверти объема приграничного слоя D” между мантией и ядром.
Еще одна важная проблема: вопрос состава ядра, кроме железа называют кремний, серу, кислород и водород, кроме S-Si также вероятен мало кем рассматривавшийся углерод и неожиданное соединение FeH4.
«Мы решили поиграть с классической химией, — …NaCl2. Если я внесу это в компьютер, он скажет: такое соединение неустойчиво, но только на какую-то конечную величину, что значит — если повысить давление, будут возникать совершенно новые вещества, например NaCl3Na3ClNa4Cl3, и большинство из них являются металлами. Если ваша первая реакция «Не может быть!», … эксперименты смогли полностью воспроизвести наши предсказания».
Даже самый инертный химический элемент, гелий, в нужных условиях образует стабильные соединения с натрием: вещество состава Na2He становится устойчивым при давлении от 120 ГПа до как минимум 1000 ГПа, и это гигантский диапазон.
«Я люблю условно называть такую химию запрещенной, потому что в ней становятся стабильными соединения, которые классической химией не допускаются, —… FeO2 — уже при миллионе атмосфер она становится стабильной. … и в недрах других планет, например, Урана и Нептуна, которые состоят из воды, метана и аммиака.. лед и углекислый газ будут устойчивы во всем диапазоне давлений, а вот аммиак распадется с образованием этана, бутана и полиэтилена…всего в 1 ГПа (царапая ногтем по столу) становится устойчивой угольная кислота, эдакий Чеширский кот неорганической химии: её соли известны, но сама она крайне неустойчива и быстро распадается. При очень высоких давлениях будет устойчива и ортоугольная кислота (H4CO4), чья молекула похожа на свастику, поэтому некоторые в шутку называют её кислотой Гитлера — после открытия соединения в прессе начали появляться заголовки вроде «Уран и Нептун могут быть отравлены кислотой Гитлера».
Год непрерывных расчетов на суперкомпьютере потребовался систематизировать стабильность разных соединений азота и водорода. Это можно сравнить с органической химией: структура углеводородов. Что касается азота, то многообразие возможных соединений при высоких давлениях значительно выше. … невозможны по правилам классической химии, но становятся реальностью под давлением. При этом у ученых пока нет простых правил, чтобы объяснить, почему одно вещество в экстремальных условиях будет устойчивым, а другое — нет.
«Все свои школьные годы я был немного обижен несправедливостью один элемент, углерод, имеет куда больше соединений, чем все остальные вместе взятые. Думаю, сейчас, с открытием богатства химии азота под давлением, справедливость восторжествовала»,  17.10.2016  Запрещенная химияНаука в сибири высоких давлений и планетных недр на лекции фестиваля
его индекса Хирша составляет 50 (по данным google.scholar). Для примера, 84% нобелевских лауреатов имеют значение индекса Хирша выше 30 [2]. Лаборатория компьютерного дизайна материалов в МФТИ была создана в 2013 г, — суперкомпьютер.  периодически отчетные семинары проходят в уютной чайной в центре Москвы. USPEX решает ключевую задачу теоретической кристаллохимии.  редакторы журнала Nature в свое время сокрушались, что успех так далек [3, 4].  других целей: прогнозировать структуру наночастиц, полимеров, поверхностей и 2D-кристаллов. Он может эффективно предсказывать стабильные химические соединения и структуру вещества, имея на входе только названия химических элементов [5], какие соединения из марганца (Mn) и бора (B) являются стабильными, и в 2014 году опубликовали об этом статью [6] — борид марганца с формулой MnB3, а также уточнили структуру MnB4 …рассказал в предновогодней лекции в Институт биоХ… оценить с помощью квантово-механических расчетов, основанных на упрощенном уравнении Шредингера. Так в алгоритме USPEX используется теория функционала плотности, заменить многоэлектронную волновую функцию электронной плотностью, при этом оставаясь формально точной (но на самом деле приближения оказываются неизбежными). … помогла логика, взятая из биологии. Затруднительно сказать, что в этой системе есть ген, потому что новые структуры могут отличаться от своих предшественников очень разными параметрами. Наиболее приспособленные к условиям отбора «особи» оставляют потомство, то есть алгоритм, учась на своих ошибках, максимизирует шансы на успех в следующей попытке. Система довольно быстро находит вариант с наименьшей энергией и эффективно обсчитывает ситуацию, к… перед USPEX’ом в МФТИ, — предсказание третичной структуры белков по их аминокислотной последовательности [8]. уже удается прогнозировать структуру пептидов длиной примерно 40 аминокислот [9]. Видео 2. Полимеры и биополимеры. принцип русской воинской науки: „воюй не числом, а умением“,  в виде эволюционного подхода. Пеленгуя ближайшего соседа, роботы встречаются и воспроизводят себе подобных, расставляя их вдоль линии между „своими“ вершинами. Потомство биороботов  моделируется поддержание „генетического разнообразия“ популяции)» [10].  вероятностью 98–99%, когда число атомов в элементарной ячейке составляет 40 штук. Направления работы лаборатории: от термоэлектриков до лекарств USPEX оказался алгоритмом не только эффективным, но и многофункциональным.  — попытки моделирования новых термоэлектрических материалов и предсказание структуры белков. «У нас есть несколько проектов, один из них — это изучение низкоразмерных материалов, таких как наночастицы, поверхности материалов, — рассказывает А.Р. Оганов. — Другой — изучение химических веществ под высоким давлением. Есть еще интересный проект, связанный с предсказанием новых термоэлектрических материалов. Т-электрики… о предсказании структуры белков. …предсказано, получено и запатентовано новое лекарство, — рассказывает А.Р. Оганов. — Это гидрат 4-аминопиридина, лекарство от рассеянного склероза». Речь идет о недавно запатентованном сотрудниками лаборатории компьютерного дизайна материалов Валерием Ройзеном (рис. 4), Анастасией Наумовой и Артемом Огановым препарате, позволяющем симптоматически лечить рассеянный склероз. Патент открытый, что поможет снизить цену на лекарство [11]. Рассеянный склероз — это хроническое аутоиммунное заболевание, то есть одна из тех патологий, когда собственная иммунная система вредит хозяину*. При этом повреждается миелиновая оболочка нервных волокон: ток по выростам нервных клеток, покрытых миелином, проводится в 5–10 раз быстрее, чем по непокрытым. Потому рассеянный склероз приводит к нарушениям в работе нервной системы. * — Первопричины … лаборатория биокатализа в Институте биоорганической химии [12]. Рисунок 4. Валерий Ройзен — один из авторов патента на лекарство от рассеянного склероза, сотрудник лаборатории компьютерного дизайна материалов, разрабатывающий новые лекарственные формы медицинских препаратов и активно занимающийся популяризацией науки. Видео 3. Научно-популярная лекция Валерия Ройзена «Вкусные кристаллы». о злом брате-близнеце аспирина. Рисунок 5. Общая структурная формула 4-аминопиридина. Рисунок из [11]. Ранее 4-аминопиридин в клинике уже использовали, но ученым удалось, изменив химический состав, улучшить всасываемость этого лекарства в кровь. Они получили кристаллический гидрат 4-аминопиридина (рис. 5) со стехиометрией 1:5 [11]. В такой форме были запатентованы само лекарство и способ его получения. Вещество улучшает выброс нейромедиаторов в нервно-мышечных синапсах, что облегчает самочувствие пациентов с рассеянным склерозом.  лечение симптомов, но не самого заболевания. Помимо биодоступности принципиальным моментом в новой разработке является следующее: так как удалось «заключить» 4-аминопиридин в кристалл, он стал более удобным для использования в медицине. Кристаллические вещества относительно легко получить в очищенном и однородном виде, а свобода препарата от потенциально вредных примесей — один из ключевых критериев хорошего лекарства. Открытие новых химических структур …не было известно, что углерод может формировать комплексы по типу «гость-хозяин» (рис. 6 7. Олег Фея, аспирант МФТИ, сотрудник лаборатории компьютерного дизайна материалов и один из авторов открытия новой структуры углерода. В свободное время Олег занимается популяризацией науки: его статьи можно прочитать в изданиях «Кот Шрёдингера», «За науку», STRF.ru, «Страна Росатом». Кроме того, Олег — победитель московского Science Slam и участник телешоу «Самый умный». Рисунок 8. 14-я группа элементов таблицы Менделеева. Рисунок из [14]. …опубликовали в 2014 году, расширив наши знания о свойствах и поведении 14-й группы химических элементов в целом (рис. 8) … важные материалы планетных недр».  изучает PhD (степень, аналогичная кандидату наук) Габриеле Салех (Gabriele Saleh): Рисунок 9. Угольная кислота (H2CO3) — стабильная под давлением структура. Во вставке сверху показано, что вдоль оси С формируются полимерные структуры. Изучение системы «углерод-кислород-водород» под высокими давлениями очень важно для понимания того, как устроены планеты. H2O (вода) и CH4 (метан) являются главными составляющими некоторых гигантских планет — например Нептуна и Урана, где давление может доходить до сотен ГПа. Большие ледяные спутники (Ганимед, Каллисто, Титан) и кометы тоже содержат воду, метан и углекислый газ, на которые действует давление до нескольких ГПа. Рисунок из [16]. «Я химик,  правила химии, которые были сформулированы 100 лет назад,  перестают работать при высоких давлениях. — Since I’m a chemist I’m interested in high-pressure chemistry. Why? Because we have chemical rules which were established one hundred years ago but recently it was discovered that these rules get broken at high pressure. And it is very interesting! This is like a loonopark…публикации статью, в которой описываем результаты поиска всех стабильных соединений, получающихся из углерода, водорода и кислорода при высоком давлении. Мы нашли одно, стабильное при очень низких давлениях, таких как 1 ГПа*, и им оказалась угольная кислота H2CO3 (рис. 9). Я изучил литературу по астрофизике и обнаружил, что спутники Ганимед и Каллисто [спутники Юпитера] состоят из воды и углекислого газа: из молекул, формирующих угольную кислоту. Таким образом мы поняли, что наше открытие позволяет предположить образование там угольной кислоты. Это то, о чём я говорил: всё началось с фундаментальной науки и закончилось чем-то важным для изучения спутников и планет»**. *  stable in a very low pressure like one gigapascal. I investigated the astrophysics literature and discovered: there are satellites such as Ganymede or Calisto. On them there is carbon dioxide and water. давление 350 ГПа, то получите новые соединения. В 2013 году под руководством А.Р. Оганова было показано, что если приложить высокое давление к NaCl, то стабильными станут необычные соединения — например NaCl7 (рис. 10) и Na3Cl [15]. Интересно, что многие из открытых веществ являются металлами. Габриеле Салех и Артем Оганов продолжили пионерскую работу, в которой показали экзотическое поведение хлоридов натрия под высоким давлением и разработали теоретическую модель, которую можно использовать для предсказания свойств соединений щелочных металлов с галогенами [16]. Они описали правила, которым подчиняются эти вещества в таких необычных условиях.  формулой А3Y (A = Li, Na, K; Y = F, Cl, Br) теоретически подвергли давлениям до 350 ГПа. Это привело к открытию хлорид-ионов в окисленном состоянии −2. «Стандартная» химия это запрещает. В таких условиях могут образовываться новые вещества, например с химической формулой Na4Cl3. Рисунок 10. Кристаллическая структура обычной соли NaCl (слева) и необычного соединения NaCl7 (справа), стабильного под давлением. Рисунок с сайта www.ibch.ru, адаптирован. Химии нужны новые правила Габриеле Салех (рис. 11) рассказал о своем исследовании, направленном на описание новых правил химии, которые обладали бы предсказательной силой не только в стандартных условиях, но описывали бы поведение и свойства веществ под высоким давлением (рис. 12). Рисунок 11. Габриеле Салех (Gabriele Saleh) «Два или три года назад профессор Оганов открыл, что такая простая соль, как NaCl, под высоким давлением не так уж и проста: натрий и хлор могут образовывать и другие соединения. Но никто не знал почему. Ученые выполнили расчеты, получили результаты, но оставалось неизвестным, почему всё происходит так, а не иначе. Еще с аспирантуры я изучаю химическую связь, и в ходе исследования мне удалось сформулировать некоторые правила, логически объясняющие происходящее. Я изучил, как электроны ведут себя в составе таких соединений, и пришел к общим закономерностям, характерным для них под высоким давлением. Для того чтобы проверить, являются ли эти правила плодом моего воображения или всё же объективно верны, я предсказал структуры похожих соединений — LiBr или NaBr и еще нескольких похожих. И действительно — соблюдаются общие правила. Если кратко, то я видел, что есть следующая тенденция: когда вы прикладываете давление к таким соединениям, то они образуют структуру двумерного металла, а потом — одномерного. Затем, под очень высоким давлением, начинают происходить более дикие вещи, потому что у хлора в таком случае будет степень окисления −2. Все химики знают, что у хлора степень окисления −1, … да, наблюдали. Если я не ошибаюсь, висмутат натрия и некоторые другие соединения подчиняются описанным правилам. Конечно, это только начало. Когда опубликуют следующие работы по теме, мы узнаем, обладает ли наша модель реальной предсказательной силой. Потому что это именно то, что мы ищем. Мы хотим описать химические законы, которые соблюдались бы и при высоких давлениях»* [17]. * — Two or three years ago professor Oganov discovered that the simple salt NaCl at high pressure is not very simple and other compounds will form.  during my PhD I specializing in the study of chemical bonding,  I predicted new structures of similar compounds. For example LiBr or NaBr and some combinations like this. And yes, these rules turn out to be followed. tendency: when you compress them they would form two-dimensional metals, then one-dimensional structure of metal. And then at very high pressure some more wild would happen because the Cl in this case will have the oxidation number of −2.. If I’m not mistaken, Na-Bi and other compounds turned out to follow these rules. It is just a starting point, of course. The other papers will come up and we will see whether this model has a real predictive power. Because this is what we are looking for. We want to sketch the chemistry which will work also for high pressure. Рисунок 12. Cтруктура вещества с химической формулой Na4Cl3, которое формируется при давлении 125-170 ГПа, Габриеле Салех комментирует так: «Мы не проводим экспериментов — мы теоретики. Но часто сотрудничаем с людьми, которые это делают. На самом деле, я думаю, что это вообще трудно. Сегодня наука узкоспециализированная, поэтому не просто найти кого-то, кто занимается и тем и другим»*. * — We don’t do experiments, but often we collaborate with some people who do experiments. — предсказание прозрачного натрия. В 2009 году в журнале Nature были опубликованы результаты работы, выполненной под руководством Артема Оганова [18].  валентных электронов: под давлением они вытесняются в пустоты кристаллической решетки, образованной атомами натрия (рис. 13). При этом исчезают металлические свойства вещества и появляются качества диэлектрика. Давление в 2 млн атмосфер делает натрий красным, а в 3 млн — бесцветным. Рисунок 13. Натрий под давлением более 3 млн атмосфер. Синим цветом показана кристаллическая структура из атомов натрия, оранжевым — сгустки валентных электронов в пустотах структуры. Рисунок с сайта www.ibch.ru. с физиком Михаилом Еремцом из Института Макса Планка в Майнце были получены экспериментальные данные, полностью подтвердившие предсказание (рис. 14)….работать с огоньком, с задором, с удовольствием. …новые гранты, и это открывает нам возможность нанять еще несколько человек. Конкурс есть постоянно. Круглый год люди подают заявки, беру, разумеется, далеко не всех».  поощрительные премии за хорошую работу — опубликованные статьи и написанные новые программы! Литература Oganov A.R. and Glass C.W. (2006). Crystal structure prediction using ab initio evolutionary techniques: principles and applications. J. Chem. Phys. 124, 244704; Охапкин И. (2016). А большой ли у вас Хирш? Наука и технологии России; Maddox J. (1988). Crystals from first principles. Nature. 335, 201; Gavezzotti A. 1994. Are crystal structures predictable? Acc. Chem. Res. 27, 309–314; Universal structure predictor: evolutionary xtallography. (2016). Oganov’s Lab; Niu H., Chen X.Q., Ren W., Zhu Q., Oganov A.R., Li D., Li Y. (2014). Variable-composition structural optimization and experimental verification of MnB3 and MnB4. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 15866–15873; Crystal structure prediction using the USPEX code. (2016). The International Union of Crystallography; Торжество компьютерных методов: предсказание строения белков; Миллисекундный барьер взят!; Оганов А. (2016). USPEX: когда форма определяется содержанием. Nsu.ru; Наумова А.С., Оганов А.Р., Ройзен В.В. (2016). Кристаллогидрат 4-аминопиридина, способ его получения, фармацевтическая композиция и способ лечения и/или профилактики на её основе. Патент RU 2580837; Лаборатория биокатализа ИБХ: дизайнерские ферменты и клоны-мятежники; Раздвинувший границы химии; Zhu Q., Feya O.D., Boulfelfel S.E., Oganov A.R. (2014). Metastable host-guest structure of carbon. J. Superhard Mat. 36, 246–256; Zhang W., Oganov A.R., Goncharov A.F., Zhu Q., Boulfelfel S.E., Lyakhov A.O. et al. (2013). Unexpected stable stoichiometries of sodium chlorides. Science. 342, 1502–1505; Saleh G. and Oganov A.R. (2016). Pressure-induced stabilization of carbonic acid and other compounds in the C-H-O system. Cornell University Library; Saleh G. and Oganov A.R. (2016). Alkali subhalides: high-pressure stability and interplay between metallic and ionic bonds. Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 2840–2849; Ma Y., Eremets M., Oganov A.R., Xie Y., Trojan I., Medvedev S. et al. (2009). Transparent dense sodium. Nature. 458, 182–185; Lyakhov A.O., Oganov A.R., Stokes H.T., Zhu Q. (2013). New developments in evolutionary structure prediction algorithm USPEX. Comput. Phys. Commun. 184, 1172–1182….. Читайте дальше на Биомолекуле (https://biomolecula.ru/articles/laboratoriia-kompiuternogo-dizaina-materialov-chto-mozhet-dat-uspex)

Н.С. Маслова «Физика и химия поверхности твердых тел» 161 (4) 188–189 (1991)

Из

… 50 лет назад американскими исследователями был получен интересный результат, что если сжимать графит при давлениях порядка 200 тысяч атм, но без нагрева (дело в том, что алмаз можно получить, только если производить нагрев), то происходит превращение графита в какую-то другую форму углерода…и в Японии, и в России, и в Америке, и в разных европейских странах. .. — новая прозрачная сверхтвердая форма углерода, которая не является алмазом и не сопоставляется ни с чем …Нам удалось недавно предсказать, расшифровать структуру этой формы углерода. И меньше года назад этот результат был подтвержден экспериментом. …уступает по твердости алмазу лишь немного. Но для ее синтеза не нужно использовать высоких температур. .. легче.Высокие давления являются путем к новой химии, которая до сих пор не вполне понята, и к производству, к синтезу новых материалов, которые могут быть технологически важными.

…удивительные соединения также можно получить, меняя температуру, магнитное и электрическое поля. Но давление даёт, пожалуй, самые впечатляющие результаты, экзотичным…опыты с давлением  позволят создать азотно-водородную жизнь…. Нами обнаружено, что под давлением химия азото-водородов становится более разнообразной и богатой, чем химия углеводородов, а это почти наверняка означает, что с добавлением дополнительных элементов, таких как кислород, сера и так далее можно получить колоссальное химическое разнообразие.

Ниже приложим BSP Cенсоры давления — Емкостные датчики линейных …, Высокие давления в химии. Алмаз и … — chem.msu.su — 3.5.2. Фазовая диаграмма углерода — стр. 70
3.5.3. Теории образования алмаза — 3.5.5. Наноалмазы (детонационные, взрывные алмазы, алмазы динамического синтеза) -…рынка — стр. 93
Глава 4. Кубический нитрид бора (эльбор) – стр. 94
4.1. Фазовая диаграмма нитрида бора — стр. 95
Глава 5. Алмазный и эльборовый инструмент — стр. 103
Глава 6. Синтетические материалы с твердостью выше твердости
алмаза

статьи «ДАВЛЕНИЕ»: Гоникберг М. Г., Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях, 3 изд., М., 1969; Циклис Д.С., Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях, 4 изд., М., 1976; Проблемы эксперимента в твердофазной и гидротермальной аппаратуре высокого давления, под ред. И.П.Иванова и Ю.А. Литвина, М., 1982; Жаров А.А., «Успехи химии«, 1984, т. 53, в. 2, с. 236-50; Современная техника и методы экспериментальной минералогии, под .ред. В.А.Жарикова. И.П.Иванова и Ю.А. Литвина, М., 1985; Isaacs N.S., Liquid phase high pressure chemistry, N. Y.-Brisban-Toronto, 1981; H ereman s K., «Ann.Rev.Biopbys», 198Z X»0 11, p. 1-21; Matsumoto K, Sera A., Uchida Т., «Syptesis», 1985, № 1, p. 1-26; № 11, p. 99. А. А. Жаров.

Страница «ДАВЛЕНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.  Критическое состояние).

Влияние давления на хим. р-ции. При сжатии газовых реакц. смесей в области давлений, ограниченных десятками МПа, наблюдается увеличение скорости р-ций и смещение хим. равновесия. Это объясняется гл. обр. изменением концентраций реагирующих в-в (см. Действующих масс закон). Для в-в в конденсированной фазе или для газов при давлених выше 200-300 МПа повышение концентрацииреагентов с ростом давления невелико, тем не менее многие процессы чувствительны к давлению. Так, давление существенно влияет на равновесие электролитич. диссоциации к-т и оснований, изменяет концентрацию комплексов с переносом заряда, влияет на равновесиекето-енольной таутомерии, на конформац. равновесие, смещает равновесие мономер-полимер и т.д. Под давлением удается осуществить полимеризацию в-в, для к-рых равновесие мономер-полимер при атмосферном давлении смещено в сторону мономера.

Для идеальных газовых смесей зависимость константы равновесия КХ(Т, р)(концентрации реагирующих в-в выражены в молярных долях х) от давления при постоянной т-ре Т выражается ур-нием:

1122-17.jpg

где1122-16.jpg-изменение объема системы вследствие хим. р-ции, R-газовая постоянная. Влияние давления на КХ(Т, р)определяется знаком1122-18.jpgПри1122-19.jpg давление смещает равновесие в сторону продуктов р-ции. Для р-ций в конденсированной фазе влияние давления на КХ(Т, р)описывается ур-нием:
1122-21.jpg

где1122-20.jpg-изменение парциального молярного объема в результате р-ции, равное разности между парциальными моляоны-ми объемами исходных в-в1122-22.jpgи продуктов1122-23.jpg Величина1122-24.jpg, получаемая экстраполяцией опытных данных к р = 1 атм, наз. объемным эффектом р-ции. При1122-25.jpg давление смещает равновесие в сторону продуктов реакции. Значения1122-26.jpg для нек-рых р-ций приведены в табл. 1.

Табл. 1 -ОБЪЕМНЫЕ ЭФФЕКТЫ1122-27.jpg НЕК-РЫХ Р-ЦИЙ
Объемные эффекты реакций

Скорости р-ций по-разному изменяются с давлением (см. рис. 3). Бимолекулярные р-ции обычно ускоряются с давлением, мономолекулярные-замедляются. Так, скорость диенового синтеза при повышении давления до 1000 МПа может возрастать в тысячи раз, а р-ции распада обычно затормаживаются. Согласно активированного комплекса теории, зависимость от давления константы скорости элементарной р-ции к (Т, р)при постоянной т-ре определяется изменением молярного объема реагентов при образовании активированного комплекса
1122-30.jpg1122-31.jpg

(концентрацииреагентов выражены моляльностями). Если полярность активированного комплекса отличается от полярности молекулреагентов, то1122-32.jpg складывается из двух объемных эффектов:1122-33.jpg, обусловленного изменением молярного объема самих реагентов, и1122-34.jpg, обусловленного перестройкой сольватных оболочек реагирующих частиц в момент образования активированного комплекса.

Зависимость константы скорости от давления

Рис. 3. Зависимость константы скорости kp от давления р для различных р-ций (k0-константа скорости р-ции при 1 агм). 1-ди-меризация циклопентадиена (293 К); 2-полимеризация метилметакрилата (313 К); 3-нитрование толуола (273 К); 4-гидролиз этиленимина (338 К); 5-распад 2,2-азо-бис-изобутиронитрила (313 К); 6-гид-ролиз Co(NH3)5SO4+ + ОН- (288 К).

Величина1122-35.jpg изменяется с давлением, поэтому график зависимости In к от р, как правило, не является прямой линией. Для описания зависимости In к от р нередко используют степенные ф-ции, напр.:

1122-36.jpg

где А, В, С-эмпирич. постоянные.

Для диенового синтеза зависимость1122-37.jpg от р удовлетворительно описывается ур-нием Тейта при подстановке в это ур-ние вместо V и V0 значений1122-38.jpg и1122-39.jpg соотв. Величина1122-40.jpg , равная1122-41.jpg при р = \ атм, имеет важное теоретич. значение, поскольку в ряде случаев она позволяет СУДИТЬ о строении активированного комплекса. Значения1122-42.jpgизменяются в широких пределах в зависимости от типа р-ции (табл. 2). В случае сложной р-ции связь1122-43.jpg для р-ции в целом со значениями1122-44.jpg для элементарных стадий зависит от конкретного механизма процесса. Напр., для радикальной полимеризации

1122-45.jpg >

где индексы «и», «р» и «о» относятся соотв. к инициированию, росту и обрыву полимерных цепей.

Табл. 2 ОБЪЕМНЫЕ ЭФФЕКТЫ1122-46.jpg АКТИВАЦИИ НЕК-РЫХ Р-ЦИЙ
1122-47.jpg

Изменение скорости хим. процессов м. б. обусловлено также влиянием давления на физ. св-ва среды. Так, вследствие возрастания вязкости с повышением давления р-ции могут перейти из кинетич. области протекания в диффузионную, когда скорость р-ции контролируется диффузией реагирующих частиц (см. Макрокинетика). Изменяя е среды, давление влияет на скорость ионных р-ций. При этом объемные эффекты1122-48.jpg, вызванные сольватациейионов или заряженных групп молекул, учитываются с помощью ур-ния Друде-Нернста-Борна:
1122-49.jpg

где NA -постоянная Авогадро, r и z-радиус и зарядовое числоиона соотв.

Хим. взаимод. в твердой фазе обычно замедляется с ростом давления. Для интенсификации твердофазных р-ций (синтез минераловполимеризация и др.) их проводят при высоких т-рах.

Взаимодействие твердых в-в под давлением резко усиливается, если реагенты подвергаются пластич. деформациисдвига. В этих условиях реализуются многие твердофазные хим. процессы: полимеризация, нуклеоф. присоединение аммиакаводыкарбоксильной группы к связи С=С, синтез амидов и пептидов, разложение пероксидов, карбонилов и оксидовметаллов, неорганич. солей, р-ции этерификации и др. Ароматич. соед. при деформации под давлением нередко претерпевают превращения, сопровождающиеся разрывом цикла:
1122-50.jpg

Скорости хим. р-ций при одновременном действии высоких давлений и деформаций сдвига очень велики и могут превосходить скорости соответствующих жидкофазных процессов при тех же давлениях и т-рах в миллионы и более раз. Реакционная способность твердых в-в (константы скорости, выходы продуктов) в значит. степени зависят от физ. св-в среды (пластичности, предельного напряжения сдвига, кристаллич. структуры). Как правило, реакционная способность в-ва возрастает, если его деформировать в смеси с пластичным в-вом, обладающим напряжением сдвига большим, чем у чистого реагента. В условиях деформации выход продуктов р-ции является ф-цией деформации сдвига (при постоянных давлении и т-ре) и в широких пределах не зависит от времени деформирования реакционной смеси (рис. 4). Время деформирования м. б. очень малым и исчисляться долями с. Зависимость выхода продуктов от деформации сдвига удается описать в ряде случаев (напр., при полимеризацииакриламида) методами формальной кинетики при замене в дифференц. ур-ниях времени на деформацию сдвига.
Зависимость выхода полимера от деформации сдвига

Рис. 4. Зависимость выхода полимера (в %) от деформации сдвига (полимеризация при 2 ГПа) (293 К). 1-малеиновый ангидрид, 2-метакриламид, 3-акриламид.

Биохимии, эффекты высоких давлениях. При давлениях в неск. сотен МПа происходит денатурация белков, при этом меняются их антигенные св-ва, снижается активностьтоксинов. Особенно чувствительны к давлению процессы образования связей белок-лиганд и белок-белок. Так, для белков характерно значит. уменьшение скорости ассоциации с повышением давления (1122-52.jpg положительны и могут исчисляться сотнями см3/моль). Денатурирующее влияние давления зависит от природы белка, т-ры и рН среды. Напр., овальбумин необратимо коагулирует при 800 МПа, тогда как р-ры альбумина не претерпевают изменений даже при 1,9 ГПа. Давление может препятствовать тепловой денатурации белка и даже вызывать ренатурациюбелка, денатурированного нагреванием. Большинство ферментов инактивируется под действием давления. Напр., активностьпепсина снижается с повышением давления и при 600 МПа исчезает. Однако в ряде случаев давление стимулирует активность ферментов. Так, активность ксантиндегидрогеназы с ростом давления возрастает и проходит через максимум: при 500 МПа ее реакционная способность в 7-8 раз выше, а при 600 МПа лишь в 4 раза превышает активность этого фермента при атмосферном давлении. Выше 600 МПа наступает полная инактивация ксантиндегидрогеназы. Р-ры молекулДНК устойчивы к давлению

Мы предлагаем сделать эти влияния Р на белки основой анализа их структуры, экспериментального, если удастся включить в теорию.

В УФН Н.Н. Семенов «Химия и электронные явления» 4 357–381 (1924)«В.Н. Кондратьев, Η. Η. Семенов, Ю. В. Харитон. Электронная химия» 7 306–307 (1927) Э.В. Шпольский «Современная фотохимия» 163 (4) 87–105 (1993)Шпольский «А. Н. Теренин, Фотохимия красителей и родственных органических соединений» 34 308–310 (1948) Б.В. Дерягин «Н. К. Адам. Физика и химия поверхностей» 35 294–297 (1948) «Современная фотохимия» 16 165–198 (1936). Лэнгмюр «Химия поверхности» 14 208–245 (1934)

Резерфорд «Современная алхимия» 19 18–48 (1938)
П. Лазарев «Фотохимия ассимиляции углерода» 3 285–286 (1923)

  1.  Фортов, И.В. Ломоносов «Я.Б. Зельдович и проблемы уравнений состояния вещества в экстремальных условиях» 184 231–245 (2014)
  2. М.Ф. Иванов, А.Д. Киверин, Б.А. Клумов, В.Е. Фортов «От горения и детонации к окислам азота» 184 247–264 (2014)
  3. В.Е. Фортов, А.А. Макаров «Направления инновационного развития энергетики мира и России» 179 1337–1353 (2009)
  4. В.Е. Фортов «Экстремальные состояния вещества на Земле и в космосе» 179 653–687 (2009)  «Пылевая плазма» 174 495–544 (2004)
  5. Л.В. Альтшулер, Р.Ф. Трунин, В.Д. Урлин и др. «Развитие в России динамических методов исследований высоких давлений» 169 323–344 (1999)
  6. «Столкновение кометы Шумейкер—Леви 9 с Юпитером: что мы увидели» 166 391–422 (1996)«Мощные ударные волны и экстремальные состояния вещества» 163 (5) 1–34 (1993)«Жорес Иванович Алфёров (к 80-летию со дня рождения)» 180 333–334 (2010)«Олег Владимирович Руденко (к 60-летиюсо дня рождения)» 177 1385–1386 (2007) «Памяти Льва Владимировича Альтшулера» 174333–334 (2004)

Исследования в области сверхвысоких давлений ГЕ Холл — ‎1959 — ‎…. энергия соответствует средней энергии химической связи … Рис. 6. Периодическая система элементов Холл УФН 1959:

1 атмосфера равна давлению14,70фунта на квадратныйдюйм или1,033кг/см2.
…ручным насосом для накачки шин, достигает 2-3атм,при ударе молотком—до5000атм,при ударе пули —до 100000атм; давление фронта обычной взрывной
волны 300000атм, границ ядра Земли 1,4·10+6 атм.«Атомные снаряды»,создаваемые современными ускорителями частиц, при ударе мгновенное давление 1 0
атм; внутри некоторых звезд может достигать 10 15атм….статическое давление,в других только
мгновенное.
АППАРАТУР А Для большинства экспериментальных работ необходимо статическое
давление.Современные 200000атм при температуре 3000°С,поддерживать часами.

ВНУТРЕННОСТ ЗЕМЛИ
1 милю (1609 м) глубин наиболе глубоки шахт.
Нефтяны скважин пробурен д глуби в 4 мили (окол 6,5 км); проб
грунт пр бурении, а такж показани аппаратуры, опущенно в сква
жины, даю некоторы сведения, относящиес к эти глубинам. Давле
ни в 130 000 атм соответствуе глубин 260 миль (416 км). Существуе
некотора неопределенност в значени температур н эти глубинах,
температур там, по-видимому, н превышае величин температур,
получаемы одновременн с высоки давление в современны лабора
ториях.
Вероятно, некоторы неувязк в сейсмически данны о внутренност
Земл обусловлен присутствие фаз, неизвестны в условия земно по
верхности. Так, например, недавн был выдвинут гипотез о том, чт ядр
Земл состои и оливина, а н и желез и никеля, ка эт предполагалос ранее. Оливи пр гигантски давления 1,4 10 атм, существующи н границ земног ядра, превращаетс в металлически материа плотностью, близко к 10. То факт, чт наименьши планет солнечно
систем Мар и Меркури н имею ядра, подтверждае эт гипотезу.
Вычислени показывают, чт эт планет недостаточн велики, чтоб
даж в центр планет в ни возникл давлени в 1,4· 106атм, необходимо дл существовани ядра.
Давления, необходимы дл проверк это гипотезы, находятс з
пределам возможност современно аппаратуры. Однак следуе отметить, чт дл некоторы и элементо известн металлически и неметаллически формы.
Неметаллическо серо олов имее плотност 5,75. Воздействи
давлени н материал веде к переход в белу металлическу
.форм с плотность 7,28! Мышья известе в дву разновидностях·
ИССЛЕДОВАНИ В ОБЛАСТ СВЕРХВЫСОКИ ДАВЛЕНИ 713
неметаллическо с плотность 2,0, встречающейс пр низки давле
ниях, и с плотность 5,73 пр высоки давлениях. Фосфо пр низко
давлени имее желту форм с плотность 1,82, а пр высоко давле
ни черну форм с плотность 2,70.
это связ вычислени показывают, чт водоро може переходит
метал пр давления свыш 400 000 атм и чт ΝΗ ? +!4Η 2
може становитьс металлически пр давления выш 200 000 атм. Пр таки
явления давлени воздействуе н электронну оболочку. Эт эффект
составляю увлекательну тем дл дальнейши исследовани в област
высоки давлений. Та ка химическо поведени элементо зависи о
конкретны электронны конфигураций, больши нарушени эти кон
фигураци пр экстремальн высоки давления могу создат совсе
новы элементы. С химическо точк зрени экстремальн высоки
давлени могу создат нову периодическу систему.
Точк плавлени вещест пр приложени высоког давлени значи
тельн меняется. Так, например, точк плавлени германия, котора
равн 936° С пр 1 атм, снижаетс д 360° С (изменени н 576° С)
пр давлени 180 000 атм. Германи являетс исключение и обще
правила, согласн котором точк плавлени возрастае с росто
давления.
Высоки давлени значительн (иногд н 1000° С) увеличиваю точк
плавлени некоторы огнеупоров. Эт обстоятельств делае возможны
производит работ пр боле высоки температура и пр боле высо
ки давлениях, че эт возможн пр 1 атм ( предположении, чт изо
лирующи материал, окружающи образец, подверже действи высо
ког давления, ка эт имее мест в аппаратуре, использующе тетра
эдральны пресс). П существ пр высоки давления можн работат
«жидкими» огнеупорами. Веществ може теч тольк тогда, когд в не
существую полости, в которы могу двигатьс молекулы. Пр давле
ниях, превосходящи 100 000 атм, числ полосте в расплавленно
огнеупор може сильн уменьшиться. В соответстви с этим, веществ
становитс чрезвычайн вязким.
Исследовани смещени точк плавлени веществ пр высоки
давления могу пролит некоторы све и н стары вопро о существо
вани критическо точк межд тверды вещество и жидкостью, кото
ра аналогичн критическо точк межд жидкость и газом. Боле
того, поскольк плавлени представляетс явлением, пр которо в твер
до тел создаютс полости, и поскольк давлени оказывае сильно
влияни н концентраци полостей, изучени процесс плавлени по
давление може явитьс лучши средство дл понимани процессо
плавления.
МЕТАЛЛУРГИ
Металлурги должн создават сплав с желаемым физическим
свойствам методо тепловы воздействий. Обычн тепловы воздействи
осуществляютс пр атмосферно давлении. В условия высоки давле
ни возникаю новые, неожиданны модификаци тверды тел. Напри
мер, есл дл висмут пр одно атмосфер известн тольк одн разно
видность, т пр нарастани давлени д 130 000 атм и температур
500° С появляетс восем разновидносте висмута. Существовани
новы модификаци те в твердо состояни и увеличени растворимост
по влияние давлени приводя к возможност использовани в област
металлурги давлени наряд с температурой.
714 . хол
ДОПОЛНЕНИ
ХИМИ ВЫСОКИ ДАВЛЕНИ И ВЫСОКИ ТЕМПЕРАТУР*)
настояще врем стал возможны проводит в небольшо масшта
эксперимент в област давлени окол 3 000 000 фунто н квадрат
ны дюй (т. е., примерно, 200 000 кг/см*) вплот д температу 5000° С.
Эт нова област температу и давлени сделалас доступно благодар
устройству, изобретенном авторо стать в 1953 г. и известном по
название «пояс» (belt). Именн в это устройств автор удалос полу
чит нескольк позже, в 1954 г., искусственны алмазы. Н рис. 5 ука
зан нова област температу и давлени сравнительн с то областью,
котора был доступн д эти экспериментов.
Значени проникновени в эт д си по недостижиму экспери
ментальну област и буде сейча рассмотрено. Физически и химиче
ски изменения, вносимы в систему, качественн связан с опреде
ленны «факторо интенсивности»
(давление, температура, напряже
ние) энергии, передаваемо системе.
Естественно, чт энерги може вво
дитьс в систем в самы разнооб
разны формах. Одно и наиболе
важны фор энерги являетс теп
лова энергия; вмест с те 1 см
3
,
находящийс по давление
1000 атм, эквиваленте п энер
ги температур 12,19° К.
Можн ожидат поэтому, чт
изменения, вызываемы в конденси
рованны система приложение
тольк одног давления, сравним
свое величин с изменениями,
вызываемым тольк одни изме
нение температуры.
Однак в многи отношения
давлени и температур являютс
диаметральн противоположными;
высоки давлени оказываютс эк
„Стараяобласть
I I
2
Температура,
4 5
градс/соа
Рис. 5. Област температу и давлений,
ставша достижимо в последне вре
мя, сравнительн с ране доступно
областью.
Бивалентным низки температу
рам. С возрастание температур
тверды тел превращаютс в жид
кости, которы в сво очеред пре
вращаютс в пар. Далее, образовавшаяс систем превращаетс в про
дукт молекулярно диссоциаци и, в конц концов, пр достаточн
высоко температур атомны ядр отделяютс о электроно в результа
электронно диссоциации. С друго стороны, увеличени давлени пр
достижени определенног значени превращае газову систем в
жидкост котора в сво очеред становитс тверды телом. Всле з
эти процессо происходи разрушени электронны оболоче и, нако
не пр давления в биллион атмосфе — слияни ядер.
‘ Обще влияни высоки давлени н скорост химически реакци сво
дитс к том чт скорост химически реакци уменьшаются. Поэтом ,чтоО
осуществит химически реакци пр высоки давления в обозримо
врем почт всегд приходитс использоват очен высоки температуры.
*)
Journal of the Washington Academy of Science 47, 281 (1957).
ИССЛЕДОВАНИ BI ОБЛАСТ СВЕРХВЫСОКИ ДАВЛЕНИ 715
Подробно рассмотрени соответствующи термодинамически вопросов,
такж скорост химически реакци в различны система …

высоки давлени делае возможны загонят внешни
электрон н вакантны мест внутренни оболочек. Тако действи
давлени н внешни электрон атомо являетс наиболе привлекатель
ны направление исследовани в област высоки давлени дл
ближайшег будущего, потом чт в условия высоког давлени ста
новитс возможны образовани совершенн ново периодическо систем
элементов, в которо привычны химически свойств элементо могу
та измениться, чт прежни элемент стану неузнаваемыми.
Взгляне н периодическу систем элементов, изображенну н
рис. 6. Обсужда электронну структур различны атомов, м буде
пользоватьс терминологией, применяемо обычн к свободны атома
(т. е. к атомам, н входящи в соединени ил молекулы). Качественны
результаты, получаемы эти способом, оказываютс правильными.
Рассматрива влияни высоког давлени н различны элементы,
начне с углерода, азот и кислород в порядк и размещени в пе
риодическо таблице, соответственн атомном номеру. Эт элемент
содержа неспаренны /^-электроны. Може л давление принудить
/^-электрон с параллельным спинам принят противоположны дру
друг направлени спино и те самы уменьшит магнитны свойств
эти атомов? Совершенн аналогична ситуаци имее мест в случа
кремния, фосфор и серы. Мн кажется, чт н поставленны вопро
следуе дат утвердительны ответ.
716 . хол
Другог тип вопро возникае в связ с калием, обладающи вакант
но Зс?-оболочкой. Може л давлени загнат 45-электрон в эт 3d-coc
тояния? Аналогичны вопро имее смыс дл все элементо о кали
никеля. Вс элементы, подчеркнуты н рис. 6, обладаю незаполнен
ным внутренним оболочкам и, следовательно, существую ; возмож
ность, чтоб и внешни электрон по достаточн высоки давление
был перемещен в незаполненны внутренни состояния; те самы
буду изменен привычны химически свойств эти элементов. Подчерк
нуты элемент составляю окол дву трете таблиц элементов. Я ду
маю, чт и в это случа следуе утвердительн ответит н поставлен
ны вопрос.
Элемен цези занимае совершенн особо и выделяющеес мест
периодическо систем благодар тому, чт о обладае 6s-, bd- и 4/
состояниями, которы энергетическ чрезвычайн близк дру к другу,
ато цези обладае единственны внешни электроном, которы в нор
мальны условия занимае со
стояни 6s. Подверга металли
чески цези высоком давлению,
можн достич перевод этог
электрон в состояни 4/ и пре
вратит те самы цези в изо
лятор. Дальнейше повышени дав
лени открывае возможност пе
ревод электрон в состояни od,
приче пр это элемен снов
становитс проводнико электри
чества; возрастани энерги в эти
состояния иде в следующе по
следовательности: 6s, 4/ и bd. Уве
личени давлени соответствуе
введени увеличивающихс коли
20 4О 60 80 700 120 740 76О чесТ эне г и ВН
систем и,
Дадленае, услад», вд. вероятне всего, застави элект
4
\
i
Рис. 7. Превращени в цези пр давле
ни окол 53 200 атм.
рон следоват указанно энер
гетическо последовательности.
Рис. 7 показывае измене
ни электросопротивлени метал
лическог цези пр увеличени давления
2
. Пр давлени 53 200 атм эле
ктрическо сопротивлени резк возрастает, ка будт б веществ пре
вращаетс в изолятор. Однак пр дальнейше незначительно увели
чени давлени сопротивлени резк уменьшается. Фактическ здесь,
по-видимому, имее мест некоторо перераспределени электроно сред
различны допустимы энергетически состояний. Исследовани этог
явлени пр низки температура може дат сведения, обосновываю
щи справедливост приведенны заключений.
Обычн в все книгах, рассматривающи ядерны явления, под
черкивается, чт н радиоактивны явлени невозможн воздействоват
изменение температур и давления. Эт утверждение, бе сомнения,
справедливо, когд реч иде о обычн применяемы давления и тем
пературах. Пр давления порядк 200 000 атм и выш становитс воз
можны воздействоват н внутренни электроны, расположенны глу
бок внутр атомов. И може оказатьс весьм вероятным, чт ίί-захват—
явление, пр которо электро К -оболочк захватываетс ядро атома,
окажетс чувствительны к наличи высоког давления. В настоящее
врем Кистле и ег сотрудник занят исследование этог явления.
ИССЛЕДОВАНИ В ОБЛАСТ СВЕРХВЫСОКИ ДАВЛЕНИ 717
последни год человечеств перебросилос о внимательно
изучени свойств, связанны с внешне часть атомо (т. е. электрон
ны оболочек), к изучени внутренни часте атомо — атомны ядер.
мен ест сильно подозрение, чт существуе неки «промежуточны
мир», которы ждет, чтоб ег создал путе применени сверхвысоких
давлений. В это мир нормальна электронна систем буде смещен
своег обычног мест в положения, тесне прилегающи к ядру.
Вернемс тепер о эти общи электронны явлени к некоторы
частны вопросам, в которы высоки давлени могу оказат определен
но влияние. Геохими представляе на готову област практическог
применени высоки температу и высоки давлений. В особенност эт
справедлив дл природ центрально част Земл (ядра). Непосред
ственно проникновени человек в глуб Земли, естественно, очен огра
ничено; наибольша глубина, н котору може опуститьс челове
внутр Земли, равн примерн 1 миле (1609 м), штольн это глубин
имеетс н золото прииск в Южно Африке. Нефтяны скважин
бурятс н глубин д 4 миль (окол 6,5 км); разумеется, н таку глу
бин могу быт опущен и приборы, позволяющи получит информаци
свойства горны поро н эти глубинах.
Очен интересны мысл п повод природ центрально част
Земл был недавн высказан Рамсее
3
. В противоположност обычно
точк зрения, утверждающей, чт ядр Земл железо-никелево с плаваю
щи н поверхност силикатны расплавом, Рамсе предполагает, чт
сердцевин Земл образован оливином, которы превратилс по дей
ствие чудовищног давлени порядк 1,4 млн. атм в неку металли
ческу субстанци с плотность окол 10. Дл обосновани это теори
Рамсе изучи существующи соотношени сред плане солнечно си
стем и выяснил, чт тольк дв самы малы планеты—Мар и Мер
кури п свои размера недостаточн велики, чтоб создат давлени
1,4 млн. атм, согласн расчет необходимог дл создани ядра. Ме
таллически и неметаллически состояни элементо известн и в лабо
раторны условиях. Серо олов являетс неметаллически вещество
пр плотност 5,75 г/см3
. Подверга серо олов действи высоког
давления, м получае белу металлическу разновидност олов с плот
ность 7,28 г/см3
. Мышья обладае желто модификацией, соответствую
ще низки давления с плотность 2,0 г/см3
, и металлическо моди
фикацией, соответствующе высоком давлени с плотность 5,73 г/см3
.
Фосфо образуе пр низки давления желту модификаци с плот
ность 1,82; пр высоки давления фосфо становитс черны и при
обретае плотност 2,70 г/см3
. Е. Вигне и Г. Хантингтон
4
подсчитали,
чт дл превращени водород в соответствующу металлическу форм
требуетс применени давлени окол 250 000 атм.
Други геологически проблем могу найт сво разрешени осу
ществление синтез минерало в лабораторны условия пр высоки
давления и высоки температурах. Значени синтез минерало н огра
ничиваетс тольк геологическим приложениями, а имее также, конеч
но, и промышленно применение; в качеств пример можн указат
недавн осуществленны синте алмазо и нитрид бор кубическо
модификации. Пр синтез минерало желательн использовани ката
лизаторо ил минерализаторов. Пр высоки давления и высоки тем
пература вс окисл и силикаты, по-видимому, обладаю заметно рас
творимость в воде. Поэтом возможно, чт вод являетс наиболе важ
ны минерализатором. Вмест с те можн указат довольн большо
числ други материалов, которы могу быт использовац дл эти
целей; сред ни оказываютс различны соли, особенн т и них, которы
718 г. хол
содержа азот, фтор, двуокис углерод и водород. В оборудовани дл
получени высоки давлений, которо я использовал, был возможн
изготовлят вмещающи сосу ил капсюл и тантала, никел ил дру
гог металла, которы свободн пропускаю водород, когд контейне
достаточн нагрет. В связ с эти одно и возможносте скомпенсиро
ват непрерывну утечк водород и зон реакци являетс соответ
ствующе уменьшени объема.
Поскольк реакции, идущи пр высоко давлении, развиваютс
непрерывн уменьшающемс объеме, представляетс почт всегд
возможны предусмотрет схем дл синтезировани желаемог про
дукт пр высоко температур и высоко давлении. Рассмотрим, напри
мер, следующу реакцию, приводящу к образовани окис алюминия.
2А1С13
+ 2Fe + ЗН3
— ^ AI2O3
+ 2FeCl3
+ 3H2
f.
V=3 0″5 сл<3 V=131 см
Поскольк высоки давлени имею тенденци превращат «открытые»
структур в структуры, соответствующи «плотно упаковке», и застав
ляю атом группироватьс в положения, определяемы максимумо
трехмерно симметрии, всяки системы, отличны п свое симметри о
кубическо ил плотн упакованно гексагональной, являютс заслу
живающим внимани объектам изучени пр высоки давления и вы
соки температурах, потом чт в это случа остаетс возможност
образовани систем с боле высоко плотностью.
это связ уместн рассмотрет синте материало высоко твер
дости. Твердост — эт свойство, появляющеес в результат существо
вани высоко плотност энерги связи и наличи высоко симметрии.
Меро высоко плотност энерги связ являетс плотност та назы
ваемо энерги сцепления. Плотност энерги сцеплени определяетс
ка тепл испарени вещества, рассчитанно н оди кубически санти
метр. В те случаях, когд м н располагае таким сведениями, отно
сительно значени плотност энерги связ може быт получен путе
делени точк кипени данног веществ н ег молярны объем. Графи
алма имею наивысшу плотност энерги сцеплени п отношени
остальны известны веществам. Те н мене графи очен мягок,
тогд ка алма являетс наиболе тверды и все известны веществ.
Причин этог заключаетс в том, чт графи н удовлетворяе втором
требовани — высоко трехмерно симметри связей. Карбиды, нит
риды, бориды, окисл и сульфид элементов, расположенны вблиз о
углерод и кремния, а такж некоторы тяжелы металл периодическо
системы, обладаю большо энергие сцепления. Некоторы и эти ве
ществ, полученны в обычны условиях, н обладаю высоко симмет
рие связей. Поскольк применени высоки давлени заставляе связ
занят положение, соответствующе наивысше трехмерно симметрии,
применени высоки давлени и высоки температу к некоторы и эти
материало може привест к образовани д си по неизвестны мате
риало чрезвычайн высоко твердости. Недавн осуществленны синте
материала, именуемог «боразон», являетс ярки примеро тако воз
можности.
Мн кажется, чт в област металлурги имеютс великолепны пер
спектив дл экспериментально работ с высоким давлениям и высо
ким температурами. Хорош известно, чт рассчитанно разрушающе
усили дл многи металло оказываетс в Ю2
-=-104
ра больш определен
ног экспериментальны путем. Разрушающе усили являетс свойством,
очен чувствительны к структур вещества; эт означает, чт значени
разрушающег усили в значительно мер определяетс вакантными
ИССЛЕДОВАНИ В ОБЛАСТ СВЕРХВЫСОКИ ДАВЛЕНИ 719
местами, дислокациями,остроугольным и тупоугольным границам и т. д.
Удалени ваканси и пр. должн приводит к увеличени величин раз
рушающег усили дл металлов. Тако удалени должн такж вест
уменьшени объем материала; а та ка приложени высоког давле
ни в обще действуе в направлени уменьшени объема, т влияни
высоког давлени в это смысл може оказатьс благоприятным. Несом
ненно, существую определенны «активационны барьеры», препятствую
щи перемещени вышеупомянуты объектов. Эт барьер могу быт
уменьшен пр использовани высоко температур и катализаторо
(флюсов); следовательно, требуемо удалени дефекто може быт осуще
ствлен с разумно скоростью.
Большинств металло являетс поликристаллическим веществами.
Эт обстоятельств являетс второ причиной, вызывающе заниженны
значени разрывающег усили п сравнени с теоретическими. Конечно,
монокристалл имел б меньши объем, че поликристаллы, та ка
плотност грани зерен, примерно, н 10% меньше, че плотност сами
зерен. С границам зере связан такж определенно количеств свобод
но энергии. Применени высоки давлени благоприятствуе уменьше
ни грани зере и рост монокристалло и поликристаллов.
Горяча обработк металло являетс совершенн неизбежны про
цессо в современно промышленности. Создани желаемы свойст метал
ло путе термическо обработк в обще производитс разогревание
материала, наприме стали, д достаточн высоко температуры, пр ко
торо происходя определенны превращения. Зате материа закали
ваю (быстр охлаждаю д достаточн низко температуры). Эт закалк
приводи к образовани желаемо структур материала. В это случа
температур (дл заданног состава) являетс единственно переменно
величиной, находящейс в распоряжени металлурга. Разумеется, в ка
честв ещ одно переменно може быт введен давлени и в качеств
пример можн указат следующу последовательност операций, обес
печивающи получени заданны свойст металла:
1. Метал нагреваетс д определенно температур пр давлени
is :l атм.
2. Зате метал подвергаетс действи высоког давления.
3. Дале температур уменьшаетс и, наконец,
4. давлени понижается.
Эт последовательност операций, возможно, создас таки свойства,
которы невозможн получит никаки други путем.
Высоки давлени открываю новы возможност дл техническо
кристаллизации. Обычн металл получаю охлаждение расплава.
Однак можн получит металл, оставля температур неизменной, н
увеличива давление. В многокомпонентны система така процедур
може привест к совершенн неожиданны результатам.
настояще врем объе материала, которы може быт подвергну
действи высоког давлени и высоко температуры, довольн мал,
практическ это разме н превышае нескольки кубически санти
метров. С экономическо точк зрени те самы подразумевается, чт
материалы, полученны пр высоки давлениях, должны быт достаточн
ценными.
у приходя дв категори материалов, удовлетворяющи этом
требованию: эт алмаз ил други материал аналогично твердост
медикаменты, ил други биологически материалы. Весьм возможно,
чт некоторы непосредственные, н сложны перестановк в сложнейши
молекулах, имеющи существенно значени дл биологии, могу быт
произведен тольк путе применени высоког давления.
720 г. хол
Давлени порядк 200 000 атм очен сильн влияе н величин тем
ператур плавлени вещества. Например, недавн был отмечено
5
пони
жени точк плавлени германи н 600 С Безусловно, германи яв
ляетс исключение и общег правила, согласн котором точк плавле
ни увеличиваетс с росто давления. Точк плавлени некоторы огне
упоро благодар применени высоки давлени возрастает, примерно,
1000° С. Эт обстоятельств открывае возможност работ пр боле
высоки давления с значительн большим температурами, че темпе
ратуры, доступны пр нормально давлении. Фактическ становитс
вполн возможны работат с «жидким» огнеупором, есл применяетс зна
чительно давление. Жидкост може теч лиш постольку, поскольк
не имеютс «дыры», в которы могу устремлятьс молекулы. Пр
давлени в 200 000 атм числ дыро в расплавленно огнеупор може
быт резк снижено, и те самы материа становитс чрезвычайн
вязким.
Исследовани поведени точе плавлени различны вещест пр
высоки давления имее немало значение, потом чт он може про
лит некоторы све н стары вопро о том, може л существоват кри
тическа точк межд жидкость и тверды телом, аналогична крити
ческо точк межд газо и жидкостью.
Высоки давлени увеличиваю электрическу проводимост боль
шинств металлов, примерно, н 20% н 100 000 атм. Однак проводи
мост некоторы металло возрастае в те ж условиях, примерно, н
400%. Эт явление, безусловно, стои в одно ряд с те фактом, чт
обще действи высоког давлени сходн с действие низко темпера
туры. В связ с эти встае вопрос, возможн л сверхпроводимост пр
достаточн высоки давлениях?
Очевидно, многочисленны возможност применени высоки дав
лени пр высоки и низки температура открываютс в атомно физике,
геологии, химии, физик и други отрасля науки.
ЦИТИРОВАННА ЛИТЕРАТУР
1. Hall , Η. Tracy , Prodldings of symposium, High-temperature—a tool foi
the future (1956).
2. Впервы обнаружен Бриджменом. Proc. Amer. Acad. Arts and Sci. 81, 165 (1952).
3. Nature 168, 177 (1951).
4. Journal Chem. Phys. 3, 764 (1935).
5 Η a 1 1, Η. Τ. Journ. Phys. Chern. 59, 1144 (1955)

Полторы тысячи земных минералов еще ждут своего открытия
Римкорольгит

подчиняется известному закону Ципфа: часто встречаются лишь немногие виды минералов, а подавляющее большинство видов редки, их можно встретить в одном-двух местах на нашей планете. Эта модель предсказывает, что ученым еще предстоит найти около полутора тысяч новых минералов вдобавок к уже известным почти пяти тысячам.


Атмосферное давление на древней Земле было в два раза ниже современного
Лавовые потоки захватывают пузырьки воздуха

В архейских вулканических базальтовых породах возрастом 2,74 млрд лет сохранились следы газовых пузырьков, захваченных из окружающей среды жидкой лавой.  низкое давление связано с малым количеством азота в архейской атмосфере.


Элементный состав континентальной коры помог датировать начало тектоники плит
Общий вид Земли в раннем архее

По соотношению в земной коре невымываемых элементов (никеля, кобальта, хрома и цинка) американские геохимики определили, что вплоть до 3 млрд лет назад континенты были сложены высокомагнезиальными, тяжелыми, породами, а в течение позднего архея они быстро разрастались за счет формирования более легких гранитов. Это свидетельствует о старте глобальной тектоники плит около 3 млрд лет назад, потому что для образования гранитов в мантию должно поступать много воды, что происходит при погружении океанической коры в мантию в зонах субдукции.29 КОММЕНТАРИЕВ


Алмазы в земной коре синтезируются проще, чем предполагали раньше
Кимберлитовая трубка «Мир»

При высоких давлениях и температурах вода превращается в мощный растворитель и в ней начинают растворяться материалы магмы. В результате карбонатсодержащие породы становятся источником углерода для образования алмазов.10 КОММЕНТАРИЕВ


Цианосульфидный протометаболизм — верный путь к земной жизни
Катархей

Миру РНК предшествовало время предбиологического синтеза, когда рождались так или иначе необходимые для репликации молекулы — нуклеотиды, белки, липиды. Прежде химики рассматривали процессы их синтеза по отдельности. Теперь в лаборатории Джона Сазерленда найден путь, который приводит к синтезу сразу большого набора биологических молекул. Эту сеть реакций авторы назвали цианосульфидным протометаболизмом. С выходом в свет нового исследования можно говорить о поворотной точке в науке о происхождении жизни.

«Великое кислородное событие» на рубеже архея и протерозоя не было ни великим, ни событием

Алмазы в перидотитах образовались из жидких и газообразных углеводородов переходной зоны мантии… состав породообразующих минералов из офиолитового комплекса Нидар в Гималаях.  сопутствующие включения водорода и жидких углеводородов при подъеме мантийного вещества на поверхность в ходе обдукции могли образоваться алмазы, а параллельно — углекислый газ и вода.


Методом искусственной эволюции создан новый фермент для редактирования геномов
Редактирование оснований: замена комплементарной пары нуклеотидов A•T на G•C без внесения двойных разрывов в геномную ДНК

Методы редактирования геномов, разработанные на основе системы CRISPR-Cas, предполагают разрезание обеих цепей геномной ДНК с последующей починкой двойных разрывов, что чревато ошибками. Биоинженеры из Гарвардского университета при помощи искусственной эволюции создали аденозиндезаминазу, которая может работать с ДНК. Благодаря этому резко расширились возможности «редактирования оснований» — химической модификации нуклеотидов без создания двойных разрывов.

Физтех 2017 вошёл в топ-50 предметного рейтинга QS по специальности «физика и астрономия» и стал 67-м вузом в рейтинге THE по Computer Science.

Золотая лихорадка и четырехмерная кристаллографияView more

.2016  Жулики и воры в науке: рецепты борьбы с фальшивыми учёными

определили, какие «плюшки» махинаторы получают от приобретённой учёной степени, и предложили способы решения проблемы.