Человечество с незапамятных времен, оказывается, использовало микромир для своих технологических целей, хотя и не догадывалось об этом. Это использование различных бактерий для приготовления хлеба, вина и кисломолочной продукции, использование брожения для целей консервации и т.д.

В последующем, с развитием науки, человек начал применять различные биотехнологии для удовлетворения своих потребностей. Так родились технологии получения различной биопродукции. Особый интерес технологов по получению концентраций тяжелых металлов из беднейших руд заинтересовала способность некоторых бактерий для своей жизнедеятельности использовать различные металлы. После их отмирания концентрация в растворах тяжелых металлов повышается в несколько раз. Таким образом, используя биоэнергию микроорганизмов, технологи научились извлекать химические элементы (например, медь) из «хвостов» горнопромышленного комплекса.

Современная хозяйственная деятельность человека практически не мыслима без технологий, которые получили название нанотехнологии.

К нанотехнологиям

Если микромир способен создавать макромир и при этом не нарушается свойство единства мира, то и технологии, основанные на использовании свойств микромира, не должны противоречить существующему единству макро- и микротехнологий.

Человечество в своем технологическом развитии вольно или невольно копирует природу. Появившиеся макротехнологии с развитием цивилизации создают микротехнологии, которые влияют на современную жизнь человека. Однако этого оказывается мало. Сегодня создаются нанотехнологии, размеры устройств которых измеряются в нанометрах (1 нм = 10^-9 м).

В Институте прогнозирования вместе с Global Business Network Станфордского университета под руководством Э.Дрекслера ¹ в свое время приступили именно к таким разработкам. Сейчас уже очевидно, что нанотехнологии дают человеку много возможностей в управлении структурой материи. Например, постепенно отпадет необходимость в международной торговле, поскольку любые изделия можно будет выращивать из исходного сырья с помощью наномашин с встроенными в них компьютерами. Люди станут жить дольше, а их болезни будут лечить нанороботы, выполняющие «ремонтные» работы по исправлению дефектов молекул. Правда, Э.Дрекслер опасался, что нанотехнологии могут породить серьезную опасность для человечества, если будет создано нанооружие, способное превратит в пыль всю биосферу Земли ².

На пути новых технологий должен быть создан ассемблер – программируемая машина, которая станет собирать различные структуры, в том числе другие ассемблеры из отдельных атомов. Когда первый ассемблер будет создан, появится возможность буквально за несколько дней произвести целую армию новых ассемблеров. Э.Дрекслер предсказывает создание первого ассемблера уже в первой трети XXI века.

На конференции по нанотехнологиям сообщалось об отдельных шагах по новым направлениям к их созданию.

Т.Хэндлеру из фирмы Du Pont , например, удалось имплантировать искусственный ген в белок бактерии Escherichia coli, что дало возможность спроектировать молекулу белка, состоящую из четырех спиральных участков.

Дж. Форстером из Алмаденского исследовательского центра фирмы IBM в Сан-Хосе описывается новая методика управления отдельными молекулами с использованием сканирующего микроскопа.

Однако есть и критики самой идеи создания нанотехнологий, поскольку, чем меньше создаваемая машина, тем сложнее должна быть технология по ее изготовлению. Видимо такой предел наступит именно на наноуровне. И, тем не менее, внимание к нанотехнологиям остается высоким. Примером может служить область нанокристаллических металлических материалов ³.

Стремление к микроминиатюризации при создании высокоплотных носителей информации, например, требует ответа на вопрос: останутся ли неизмененными физические характеристики, если объем вещества сократится до значений 105 атомов и менее? Как изменятся свойства материала, если он будет состоять из кристалликов размером 1 – 15 нм и прослоек между ними, называемых межзерновыми границами?

Для получения нанокристаллической структуры используется модифицированный метод осаждения материалов из газовой среды. Для изготовления беспористых нанокристаллических материалов большое значение имеет ионно-плазменная конденсация материала (углерода на платине, например). Последнее время нанокристаллические материалы стали получать путем управляемой рекристаллизации из аморфного состояния.

Особенность структуры нанокристаллических материалов заключается в многофазности поликристаллов, в которых от 2 до 50% объема приходится на межзерновые или межфазовые границы, носящие разупорядоченный, то есть, хаотичный характер.

Своеобразие механических, магнитных свойств нанокристаллических материалов и обеспечивает их огромный потенциал в качестве средства нанотехнологий в электронике и электротехнике. Однако нанокристаллическая структура, например, чистых металлов неустойчива и даже при комнатной температуре происходит рост зерен, и материал теряет нанокристаллические свойства. Это затрудняет промышленное освоение этих уникальных материалов.

В последнее время на уровне нанотехнологий привлекли внимание углеродные нанотрубки, полученные впервые в 1991 г. японским исследователем Иджимой путем распыления графита в электродуге. Они представляют собой протяженные структуры (со слоями 0,34 нм), состоящие из свернутых гексагональных сеток с атомами углерода в узлах. Открытие нанотрубок позволит использовать их физические свойства в новых нанотехнологиях.

Нанотехнологии будущего позволят с кровотоком направлять хирургические молекулярные инструменты к пораженным клеткам и восстанавливать их. Удивительно, но так работают клетки в организме человека, направляя армаду регенирирующих клеток к пораженным участкам. Если могут ориентироваться клетки и передвигаться к пораженным местам в организме – человек найдет способы управлять процессами регенерации. В этом смысле интригующе выглядит идея симбиоза мозга и компьютера. При создании таких технологий они будут иметь безграничные возможности.

Уже сегодня особое значение приобретают генетические технологии (генная инженерия). Она базируется на возможности разрезать ДНК, перестраивать ее, а затем снова собирать. Данной технологии ряд растений и животных уже оказались подверженными генной инженерии. Растениеводы и животноводы изменяли ДНК посредством селекции вплоть до клонирования растений, способных влиять на рацион питания людей. Стали прибегать и к прямым генетическим изменениям, что позволило привить устойчивость к гербицидам, к вредителям, найти механизм связывания азота. Это позволило существенно увеличить производство продукции сельского хозяйства.

В настоящее время осуществляются биотехнологические проекты по получению прежде труднодоступных белков с помощью бактерий:

• эритропоэтина, стимулирующего производство кровяных телец (эритроцитов);
• гормона роста, способствующего нормальному росту;
• инсулин;
• интерферон;
• профибринолизи (плазминоген), способствующий рассасыванию кровяных сгустков.
• Сегондня с помощью генной терапии лечат:
• СПИД;
• болезни печени, вызванные α-1-антитрипсиновой недостаточностью;
• некоторые разновидности рака;
• хроническую гранулематозную болезнь;
• кистозный фиброз;
• семейную гиперхолестеринемию;
• болезнь Гоше;
• гемофилию;
• болезнь Хантера;
• периферическую ангиопатию;
• пуринуклеозид-фосфорилазы недостаточность;
• ревматоидный артрит;
• тяжелую комбинированную иммунную недостаточность.

Голографический мир

Этот мир создан человеческим разумом от начала и до конца.

Термин «голография» (holos – все и grapo – пишу) введен Д.Габором в 1948 г для обозначения метода фотографически точной записи воспроизведения и преобразования волновых полей. Голография даёт возможность получить объемные изображения предметов со способностью воспроизводить все изображение по информационной сущности одной точки.

Оптические статические голограммы (объемные и радужные) фиксируют объемное изображение предмета в электромагнитном поле в видимой области спектра с использованием опорного пучка, при записи на фоточувствительном материале с образованием статического изображения. Такие голограммы используют в технологиях как элемент защиты от подделок (деньги, марки, ценные бумаги). Это и голографическая интерферометрия, позволяющая прямо наблюдать малые деформации при изменении нагрузки и распределение этих деформаций по поверхности тела. Велики возможности голографии в информационных технологиях. Интересны голографические устройства в системах, связанных с распознаваемостью образа. Специально изготовленные голограммы можно использовать в качестве оптических элементов (корректировать волновой фронт лазера), в системе хранения и обработки информации в новейших системах ЭВМ и т.д.

Миниатюрные лазеры

Исследовательской лабораторией фирмы AT&T Bell Laboratories в Мюррей-Хилле (шт.Нью-Йорк) в 1991 г удалось изготовить самые маленькие в мире лазеры: по форме они похожи на канцелярские кнопки, и на булавочной головке их может разместиться до 10 штук. Ученые считают, что эти изобретения станут ключевыми элементами сверхбыстродействующих переключателей в системах связи и оптических компьютеров.

При изготовлении этих лазеров ученые для получения полупроводящих слоев толщиной в 400 атомов использовали метод химического осаждения паров. Затем с помощью микролитографии они вытравили лишний материал, чтобы придать лазерам форму кнопки. Таким были изготовлены лазеры со «шляпками» трех диаметров – 2,5 и 10 мкм.

Поскольку сами лазеры сделаны из меньшей массы материала, многие их показатели имеют меньшие пороговые значения, – в частности, они могут излучать при более низкой проводимой мощности.

Атомная энергетика

С открытием рентгеновских лучей (Рентген, 1895), радиоактивности (Беккерель, 1896) человечество стремительно начало исследовать микромир с помощью ядерной физики и физики элементарных частиц. Менее чем через полстолетия атомный взрыв, потрясший мир, знаменовал собой новый могущественный этап в развитии вначале военных технологий, а затем атом стал на службе атомной энергетики.

Развитее военных технологий привело в последствии к созданию термоядерного оружия, нейтронного оружия. Поиском эффективной «зловонной» бомбы заняты в Пентагоне. Так называемые «бомбы-вонючки» способны защитить военные объекты. «Бомба-вонючка» может быть также направлена на разгон толпы и т.д.

Основу атомной энергетики составляет ядерное топливо. Обычно ядерное топливо представляет собой смесь веществ, содержащиеся как делящиеся ядра ²³⁵U , так и ядра ²³⁸U и (или) ²³²Th , способные в результате нейтронной бомбардировки в активной зоне реактора образовывать делящиеся ядра ²³³U и ²³⁹Pu, не существующие в природе. Таким образом, наработанное вторичное ядерное топливо может вновь служить источником энергии.

Атомный реактор представляет собой устройство для осуществления управляемой ядерной цепной реакции деления. Первый ядерный реактор пущен в США в 1942 г. В бывшем СССР первый реактор был запущен в 1946 г. Однако первая в мире атомная станция дала в г. Обнинске промышленный ток 27 июня 1956 г (СССР).

Уже почти половину столетия человечество использует атом для производства электрической энергии в качестве энергетических установок на ледоколах, атомных подводных лодках, космических аппаратах для исследования планетных систем. И хотя на пути освоения атомной энергии встали вопросы безопасного ее применения, человек осознал, что вслед за исчерпаемостью углеводородного топлива (нефти, газа, угля, горючих сланцев, торфа) у него есть еще атомный резерв, который позволит ему достаточно долго использовать энергию радиоактивного распада.

Интенсивность использования ядерных реакторов по производству энергии иллюстрируется нижеследующей таблицей 3.11 .

Страна	Относительных %
Франция	70
Швеция	40
ФРГ	25
США	24
Япония	24
Россия	16

Таблица 3.11

К сожалению, с выходом на первый план проблем экологической безопасности, роль атомной энергии поставлена под сомнение в отдельных общественных кругах, организовавших различные формы движения «зеленых». Эти движения весьма ощутимо сдерживают ядерные программы правительств многих стран. Страх перед радиоактивностью породил радиофобию, возникшую после ряда аварий на атомных станциях в США, СССР (Чернобыль), отдельными аварийными ситуациями, приведшими к радиоактивным выбросам.

Являясь весьма технологичным производством, с высокой степенью защиты от аварийных ситуаций, аварии на атомных объектах всё же происходят. Это связано в первую очередь с решением проблем безопасного строительства станций и их обслуживания. Возникла проблема уничтожения и захоронения радиоактивных отходов. И, тем не менее, альтернативы атомной энергетики при нынешних темпах использования энергии в будущем нет ввиду ограниченности запасов углеводородного топлива. Эту альтернативу может в будущем составить только управляемый термоядерный синтез. Поскольку источников нетрадиционной энергии недостаточно, чтобы покрыть современные энергетические потребности человечества.

Проблема термоядерной энергии

Использование ядерных технологий в хозяйственной деятельности человека привело к необходимости решить задачу управляемого термоядерного синтеза почти сразу вслед за использованием атомной энергии⁴. При этом процессы, протекающие в звездах, подсказали ученым путь к созданию вначале термоядерного оружия, а затем указали путь к управляемому термоядерному синтезу.

Если производство атомной энергии связано с распадом тяжелых радиоактивных элементов, то управляемый термоядерный синтез представляет собой синтез легких ядер с целью производства электроэнергии. Решение поставленной проблемы может быть достигнуто в плазме при температуре более 10⁸ К⁵ (эти температуры достигаются в звездах) и выполнении критерия Лаусона (nτ>10¹⁴см^–3с, где n – плотность высокотемпературной плазмы, τ - время удержания ее в системе). В квазистационарных системах (t ≥ 1 с, n ≥ 10¹⁴см^–3) , таких как токамаки, стеллараторы, зеркальные ловушки и др. удержание и термоизоляция плазмы осуществляется в магнитных полях различной формы. В импульсных системах плазма создается при облучении твердой мишени (крупинки смеси дейтерия и трития) сфокусированным излучением мощного лазера или электронными пучками. При попадании в фокус пучка малых твердотельных мишеней происходит последовательная серия термоядерных микровзрывов.

Осуществленный управляемый термоядерный синтез позволил бы обеспечить человечество энергией практически на неограниченный срок.

Россия, Япония, Канада и страны ЕС завершили совместную работу над проектом международного термоядерного эксперимента (ИТЭР). Строить ИТЭР будут 8 лет. Предполагаемый срок эксплуатации 25 лет.

Свои площадки под установку предложили Канада, Япония, Франция, Испания. Однако тендер на строительство первого в мире реактора по управляемому термоядерному синтезу выиграла Франция. Реактор будет построен на территории Кадараша близ Марселя во Франции. По проекту на поддержание реакции ядерного синтеза надо затратить мощность 50МВт, а отдаваемая мощность (коэффициент усиления Q = 10) будет в 10 раз больше. Сегодня крупнейшие «Токамаки» в США и Европе вышли на уровень Q = 1,0. В Японии получили чуть больше единицы. На французской установке зафиксирован рекорд времени стабильной работы термоядерного синтеза – 5 минут. Для того, чтобы получить промышленный эффект надо удержать плазму в течение более, чем 3∙10¹⁴ с/см³.

Проблемы обеспеченности термоядерным горючим не существует, так как источником энергии служит дейтерий (1D₂)и тритий (1T₃), а также самый легкий из металлов – литий (3Li₆). После облучения нейтронами из лития получается тритий. Лития в земной коре в десять раз больше, чем урана. В воде на каждые 6 тыс. атомов водорода приходится один атом дейтерия. То есть, его запас одна шеститысячная доля Мирового океана. Извлекать дейтерий из воды в любых количествах технически стало реальностью. Однако управляемый термоядерный синтез сегодня находится на пределе современных технологических возможностей.

Термоядерный синтез в звездах идет при температурах 16–30 млн. градусов и огромном давлении, где вещество находится в состоянии плазмы (электронные оболочки атомов отсутствуют). Плотность свободных протонов там достигает 6∙10²⁵ в одном кубическом сантиметре. При хаотичном тепловом движении они сталкиваются. Оба столкнувшихся протона заряжены положительно и по закону Кулона отталкиваются. Но если кинетическая энергия столкновения больше кулоновских сил отталкивания, то ударение может закончиться слиянием двух протонов по схеме протон-протонного цикла:

1Н₁ + 1Н₁ → 1D₂ + е⁺+γ(излучение)

1D₂ + 1Н₁ → 2Не₃ + е⁺

2Не₃ + 1Н₁ → 2Не₄ + е⁺

Эта реакция протекает в недрах Солнца и сопровождается выделением 26 МэВ на каждое образовавшееся ядро гелия. В пересчете на киловатты эта энергия соизмерима с 175 000 кВт/час на каждый грамм гелия.

Возможен другой путь получения термоядерной реакции:

1D₂ + 1Т₃ → 2Не₄ + ⁰n₁ +17,6 МэВ.

Таким образом, чтобы управляемая термоядерная реакция пошла, надо плазму нагреть до 16 – 30 млн. градусов. При этом число слияний должно быть таково, чтобы высвобождающейся энергии хватило не только на дальнейший нагрев плазмы, но часть ее можно было бы отвести для промышленного использования.

Однако такие условия, какие создаются в звездах (особенно громадное давление), трудно создать. Но можно, например, пойти по пути нагрева плазмы в 10 раз. В 90-е годы в Принстонской лаборатории США были получены температуры зажигания в 120 млн. градусов. В 2002 г в докладе Калэмской лаборатории прозвучала цифра 300 млн. градусов. Тогда при меньшей плотности плазмы количество слияний будет примерно таким же. Но температуру горения надо удерживать достаточно долго, как уже отмечалось – выше 3∙10¹⁴ с/см³.

ИТЭР – технологическая установка, которая будет создаваться для «обкатывания» технологии управляемого синтеза для того, чтобы уровень выделяемой энергии был больше потребляемой.

Основоположники термоядерной программы СССР: О.А.Лаврентьев, А.Д.Сахаров, И.Е.Тамм, Л.А.Арцимович, М.А.Леонтович, Б.Б.Кадомцев, Г.И. Будкер, И.Н. Головин.

Идеи развития термоядерной программы: тороидальные системы → Z-пинч → «Токмак». Большой вклад в разработку научно-технических основ термоядерной энергетики сделал академик Е. Велихов. Он почти 30 лет руководит программой управляемого термоядерного синтеза в России.

Курчатовский ядерный Институт в СССР основан в 1943 г для разработки ядерного оружия. В 1950 г. от сержанта О.А.Лаврентьева в ЦК ВКП (б) пришло письмо, в котором он изложил идею использования не энергии распада тяжелых ядер, а энергию, высвобождающуюся при синтезе легких элементов. В мае 1951 г было принято решение об организации работ по управляемому термоядерному синтезу. Первый в мире «Токмак» заработал уже в 1954 году. В 1956 г. Курчатов И.В. в британском атомном центре Харуэлл рассказал зарубежным коллегам об управляемом термоядерном синтезе в СССР. Эта новость была шоковой для зарубежной науки. Сегодня основа идеи ИТЭРА – это «Токмак» – изобретение советских ученых.

Теория высокотемпературной плазмы – новый раздел нелинейной физики, обоснованный академиком Леонтовичем, который создал теоретическую школу по физике плазмы. Необходимо теперь изучить поведение горячей турбулентной плазмы, а проблема заключается в её удержании.

В эксперименте ИТЭР заложен вариант магнитного «подвешивания» плазмы в тороидальной камере. Дейтериево-тритиевую плазму в камере создает мощный электрический разряд – кольцевой ток, который сжимает сам себя своим собственным магнитным полем и в средине камеры образуется кольцевой плазменный шнур, имеющий форму бублика (тороида). Внешние стабилизирующие магнитные поля должны удерживать плазму в средине камеры, чтобы не допустить соприкосновения со стенками камеры, поскольку неизбежно будет происходить потеря тепла и стенки камеры мгновенно расплавятся. Задача очень сложная, поскольку, чем выше температура, тем труднее удерживать турбулентный характер плазмы в центре камеры.

Пока будет идти строительство ИТЭР, ученые будут вести поиски надежных способов улучшения удержания горячей плазмы. В частности, не остановятся работы по инерциальному удержанию плазмы. Этот механизм связан с процессом минивзрывов топливной смеси по типу микроводородных бомб с помощью лазера. Горячие продукты станут подхватывать поглотителем, который будет нагреваться, а далее – функционирует система отработанного цикла по примеру атомных реакторов.

После строительства ИТЭР, проведение испытаний установки можно будет тиражировать. Этот путь предполагается пройти за 30 лет. То есть проблема управляемого термоядерного синтеза может быть решена до 2040 – 2050 г.

Термоядерная энергия называется «чистой», поскольку экологически безопасна. Максимально возможные выбросы это 50 – 100 г трития, пыли и продуктов коррозии. При любой аварии доза радиации от реактора будет в несколько раз ниже допустимой нормы для населения. Плазма, как только вступает в контакт с веществом, мгновенно остывает и перестает быть таковой. Температура частей камеры после потери теплоносителя не превысит 900°С.

Коллектив под руководством Билла Эрмича, инженера Маршалловского центра космических полетов при НАСА (г.Хантсвиль, штат Алабама) выдвинул идею распрямления токамака, вывести наружу плазму и использовать все это для создания реактивной силы тяги. Такой двигатель способен разогнать корабль в 300 раз быстрее любого двигателя на химическом топливе. Причем топлива потребуется в десятки – сотни раз меньше. Однако для этого необходимо нагреть плазму до 600 миллионов градусов Кельвина, поскольку при этой температуре реакция даст не нейтроны, а заряженные альфа-частицы, то есть, ядра гелия, которые можно «прогнать» через магнитное струйное сопло.

Альтернативные проекты

Использование термоэлектричества позволит решить проблемы источников питания в труднодоступных районах. По мнению Майка Роув из Университета Кардифа устройства могут представлять собой термопары из теллуридов висмута и алюминия. Эти термопары могут давать мощность до 100 вт. Для этих целей термопару нужно только нагреть, сунув её, например, в костер.

К 2030 г. Германия планирует установить на берегу Северного моря 4000 ветрогенераторов. Они должны на 60% вытеснить местные атомные станции. А к 2050 г немцы хотят получить половину необходимого стране электричества из возобновляемых источников энергии.

Реализуется проект 4-7-го энергоблока Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах (БН-800) в Свердловской области ⁶. Действующий БН-600 работает 20 лет. Планируется БН-800 ввести в 2009 г.

В распространенных типах реакторов на медленных нейтронах топливо выгорает с эффективностью 1%. После его приходится хоронить, либо перерабатывать, выделяя из него ценные изотопы, прежде всего ²³⁵U и Pu.

В реакторах на БН топливо сжигается с эффективностью 12% . Это позволяет обойтись без ²³⁵U, заменив его Pu и ²³⁸U, который имеет распространенность в природных рудах 99,28% от общего урана. Сейчас в колоссальных объемах хранится в отвалах. В реакторах на БН 238U превращается в Pu, то есть, нарабатывает сам себе новое горючее.

Цена электроэнергии, полученной на БН в 2,5 раза дороже, чем энергия, полученная в тепловых электростанциях. В связи с подорожанием природного органического топлива, цена энергии на БН уже всего в 1,3 раза дороже. В будущем она сравняется.

В плане реконструкций АЭС: на медленных нейтронах 3-й энергоблок Калининской АЭС, 5-й – в Курске, 2-й в Ростовской АЭС, 5-й – на Балашовской.

В планах строить реакторы на БН заявили Китай, Япония, Индия.

Террагерцовый прорыв

Исследователи практически уверены, что скоро будет создана технология с использованием терагерцевого диапазона (так называемой терагерцевой дыры) электромагнитного спектра между светом и радиоизлучением ⁷. Частота колебаний электромагнитного спектра около триллиона в секунду. Этот диапазон частот сочетает в себе качества радиоволны, способные проникать через твердые материалы, при этом их можно фокусировать и взглянуть, например, вглубь организма, чтобы получить его четкое изображение. При этом не будет нанесен вред организму.

Созданы лазеры с частотой около 100 терагерц. Есть устройства, работающие в диапазоне 100 гигагерц. Задействовать диапазон между этими двумя участками спектра задача непростая. Для этого нужно найти материалы, энергетические уровни которого расположены близко друг другу в 100 раз, чем в нынешних квантовых генераторах.

Оказывается можно изготовить искусственный материал, способный менять «длину» энергетического перехода электрона, который бы позволил «оседлать» терагерцевую частоту. Таким материалом мог бы служить многослойный искусственный кристалл. Но терагерцевое излучение обладает следующим свойством. Материал, который генерирует волны, их же и поглощает.

В начале 2002 г А.Тредикуччи из Национального центра нанонауки и нанотехнологии в Пизе, Италия, вместе со своими коллегами из Туринского политехнического института и Кембриджского университета использовал метод отвода излучения. И, хотя часть света все-таки поглощалась, равномерно распределенные между слоями решетки волноводы успевали выводить излучение за пределы решетки, прежде чем излучение полностью затухает. Эти ученые стали первыми, кому удалось сконструировать лазер, работающий на частоте 4 терагерца. Однако лазер пока работает при температуре не выше 30˚К. В перспективе он способен работать и при температуре 77˚К.

Разработки инженеров в терагерцевом диапазоне обнадеживают. Новые устройства позволяют выявлять повреждение тканей зубов, создавать карту кожного покрова, не раздевая пациента, распознавать рак кожи, выявлять под одеждой металлические предметы, видеть сквозь сплошные препятствия (стены, полы). Создание всевидящих камер позволит видеть мир и окружающих в терагерцевом диапазоне.

Синглтон и Аржанг Ардаван нашли неожиданное решение проблемы терагерцевого диапазона на основе конструкции искусственного пульсара. В основе устройства – изогнутый стержень из оксида алюминия с множеством электродов. Напряжение на каждом из них будет меняться с частотой радиосигнала и с небольшой временной задержкой по отношению к соседнему электроду. Идея заключается в том, чтобы генерировать образ волн так, чтобы они перемещались вдоль стержня быстрее света. Если установка заработает, то она может генерировать в широком электромагнитном спектре, в том числе и ранее недоступном терагерцевом участке. Кроме уже обозначенных областей применения, он может управлять огромными объемами данных, использоваться в технике связи. Сотовые телефоны станут передавать сигнал непосредственно на спутник. И тем самым сотовый телефон будет доступен в любой точке Земли. Решаются проблемы секретной связи. Однако… подождем.

В середине июля 2002 г. депутатская группа подписала обращение Президенту, ООН и авторитетным международным организациям о потенциальной опасности для человечества продолжения США экспериментов по целенаправленному и мощному воздействию на околоземную среду радиоволнами высокой частоты⁸. Копию обращения передали в редакцию «Совершенно секретно». Это первая попытка остановить создание нового, ни с чем не сравнимого вида оружия, в корне меняющего традиционные представления о характере возможного ведения войн – создание геофизического оружия.

Идеи серба Николы Тесла реализовались вначале у экспериментов в области электротехники и радиотехники. Он описал явление вращающегося магнитного поля. Потом создал первый в мире высокочастотный генератор. Эти открытия принесли Тесла мировую славу. В США в 1899 г Тесла наблюдает разрушительную способность шаровых молний. Случайно ему удается это явление воспроизвести в лаборатории, и он пытается разработать механизм искусственной шаровой молнии и способов защиты от её разрушительной силы.

В США ведутся работы по созданию устройств, передающих взрывную энергию на расстояние. Недалеко от Нью-Йорка строится мощный передатчик радиоволн Вандерклайф. Обывателям это преподносится как достижение в области беспроводной связи. Передатчик типа Вандерклайф мог использоваться для того, чтобы беспроводным способом передать взрывную энергию на расстояние.

Незадолго до второй мировой войны Тесла заявил о возможности создания такого оружия, которое на расстоянии в 250 миль способно уничтожить 10000 самолетов под действием луча, способного передать колоссальную энергию в точно заданное пространство.

Идеи Тесла, связанные с созданием высокочастотного оружия не были тогда реализованы.

Советские физики В.Гинзбург и А.Гурвич разработали теоретические основы модификации ионосферной плазмы мощным коротковолновым радиоизлучением. Это разогрев плазмы до высокотемпературного состояния. При этом в ионосфере происходят изменения, природа которых до конца не понятна, но следствия предсказуемы, что и привело к идее создания геофизического оружия.

В Норвегии в 80-х годах минувшего столетия был построен нагревный комплекс мощностью до двух мегаватт. Аналогичный советский комплекс Сура был рассчитан на 0,8 МВт.

В 1999 г на военном полигоне, что на Аляске (США), вводится в строй первая очередь нагревного комплекса HAARP мощностью 3,6 МВт. Он на 12 порядков превосходит естественное радиоизлучения Солнца и более, чем на 6 порядков – антропогенное излучение. По программе HAARP мощный сфокусированный радиоимпульс, направленный в слои ионосферы, разогревает их до высоких температур и образованием плазменных решеток создает эффект микроволновой печи. Так как именно этот атмосферный коридор используется в качестве естественного отражателя при осуществлении связи, то теряется возможность управления космическими объектами, ракетами, самолетами. Летательные объекты, оказавшиеся в зоне HAARP просто сгорают. Произойдут сбои и аварии в энергосетях на огромных территориях, техногенные катастрофы нефтепроводов. Потоки плазмы могут стать катализаторами ядерных реакций и влиять на критическую массу делящегося урана.

В Гренландии строится еще одна установка нагрева мощностью уже 10 МВт. Установки в Норвегии, на Аляске и Гренландии входят в контур, который полностью покроет территорию Евразии, включая Китай. Поражающими факторами могут стать плазмоиды, сложные топологические структуры, обладающие магнитным зарядом (квазимонополя). Сгенерированные плазмоиды фокусируются в канал и отправляются по назначению теми самыми антеннами на Аляске, Норвегии, Гренландии.

Разработчик принципа нагрева ионосферы Бернард Истлунд признает, что таким образом можно менять розу ветров на больших высотах, а значит влиять на погоду.

Никола Тесла в 1943 г унес в могилу свои нереализованные идеи.

Итак, микромир – это квантовый мир, мир частиц и атомов, мир молекулярных и минеральных структур, мир живой материи, который включает клеточное строение вещества. Параметры этого мира разняться очень сильно от 1∙10^-16 см до первых микрон. Его плотность варьирует в фантастических пределах от физического вакуума до сверхплотного вещества в начальный момент образования вселенной. Микромир это мир в мире, мир всепроникающий во все остальные сущности Природы. От также изменчив и капризен во взаимодействиях, как все, что окружает человека. Но человек уже не только «привыкает» к нему, понимает его, но начинает использовать в своих целях. В целях, которые не ставила даже Природа, но её безграничными возможностями непременно воспользуется разум, победив в себе алчность животного и желание управлять Миром.

Список «особенно важных и интересных проблем» физики, выделенные Нобелевским лауреатом академиком РАН В.Л. Гинзбургом в области макрофизики и микрофизики.

Макрофизика

1. Управляемый ядерный синтез.

2. Высокотемпературная и комнатнотемпературная сверхпроводимость.

3. Металлический водород. Другие экзотические вещества.

4. Двумерная электронная жидкость (аномальный эффект Холла и некоторые другие эффекты).

5. Некоторые вопросы физики твердого тела (гетероструктуры в полупроводниках, переходы металл—диэлектрик, волны зарядовой и спиновой плотности, мезоскопика).

6. Фазовые переходы второго рода и родственные им. Некоторые примеры таких переходов. Охлаждение (в частности, лазерное) до сверхнизких температур. Бозе-эйнштейновская конденсация в газах.

7. Физика поверхности. Кластеры.

8. Жидкие кристаллы. Сегнетоэлектрики.

9. Фуллерены. Нанотрубки.

10. Поведение вещества в сверхсильных магнитных полях.

11. Нелинейная физика. Турбулентность. Солитоны. Хаос. Странные аттракторы.

12. Разеры, гразеры, сверхмощные лазеры.

13. Сверхтяжелые элементы. Экзотические ядра.

Микрофизика

14. Спектр масс. Кварки и глюоны. Квантовая хромодинамика. Кварк-глюонная плазма.

15. Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействия. W^–+- и Z⁰-бозоны. Лептоны.

16. Стандартная модель. Великое объединение. Суперобъединение. Распад протона. Масса нейтрино. Магнитные монополи.

17. Фундаментальная длина. Взаимодействие частиц при высоких и сверхвысоких энергиях. Коллайдеры.

18. Несохранение СР-инвариантности.

19. Нелинейные явления в вакууме и в сверхсильных электромагнитных полях. Фазовые переходы в вакууме.

20. Струны. М-теория.

Ссылки