Цивилизация

Главную загадку, доставшуюся нам от далеких времен, представляет не только и не столько знания древних - сколько отсутствие пути к этим знаниям, объяснения этих знаний.

Загадочные знания древних: есть результат - но нет пути к нему. Это все равно, как если бы современный математик знал, что такое дважды два, но не мог объяснить, что такое умножение.

Опубликованный в «Новых Известиях» очерк культуролога, философа Владимира Марченко «Ярче тысячи солнц! По всей видимости, однажды мир уже пережил ядерную войну», имеет, несомненно, самый что ни на есть актуальный повод. Автор прямо пишет: «В последнее время часто слышатся разговоры про ядерную войну. Политики охотно рассуждают о тактическом ядерном оружии, а пропагандисты толкуют и о стратегическом, угрожая превратить врагов в ядерный пепел. На высшем политическом уровне клянутся в том, что мировой ядерной войны не будет, но чем чаще эта мантра повторяется, тем больше возникает сомнений в ее истинности. Особенно на фоне все чаще встречающихся рассуждений о ненаучности и недоказанности идеи ядерной зимы, возможности победы в ограниченной ядерной войне и даже о безопасности для цивилизации большой ядерной войны с применением стратегического арсенала».

Владимир Марченко, в частности, приводит в пример древнеиндийский город Мохенджо-Даро (XXVI век до нашей эры), уничтоженный, по версии английских и итальянских ученых, ядерным взрывом.

Однако очерк Марченко интересен, безусловно, не только злободневной актуальностью, но и «вечной темой», возникшей в массовом обороте во второй половине XX века. Речь - о древнейших цивилизациях. Точнее, о загадках древнейших цивилизаций: от мегалитических сооружений - до высоких технологий.

Интерес к ним стал всеобщим в 70-е годы прошлого века - после выхода западногерманского научно-популярного фильма «Воспоминания о будущем», снятого режиссером Харальдом Райнлем по книгам швейцарского писателя и уфолога Эриха фон Дэникена, он же – автор сценария.

Мы, пораженные обыватели, задались вопросами: откуда? как? неужели?

Разумеется, в такой обстановке многие с легкостью приняли гипотезу о Палеоконтакте, об инопланетном происхождении земной цивилизации, тиражированную как раз авторами фильма «Воспоминания о будущем».

Загадочные свидетельства древнейших цивилизаций общеизвестны - только перечисление их займет десятки страниц.

Главную же загадку представляют не только и не столько знания древних - сколько отсутствие пути к этим знаниям, объяснения этих знаний. Приведу лишь некоторые моменты, известные мне по косвенном интересу к теме.

Возникновение теоремы Пифагора в VI веке до нашей эры - само по себе удивительно. Но, по древнейшим свидетельствам, она была известна еще за 15-20 веков до Пифагора.

Египетские пирамиды, построенные 60 веков назад, строго ориентированы по магнитному полюсу Земли. Ошибка в четыре минуты, обнаруженная новейшими исследованиями, оказалась вовсе не ошибкой, а следствием дрейфа Африканского континента.

Порошковая металлургия активно использовалась несколько десятков веков назад.

Пятьдесят веков назад шумеры знали про устройство Солнечной системы.

Современная физика считает основоположником атомистического учения... Демокрита (460 - 370 до нашей эры).

Нобелевский лауреат Вернер Гейзенберг в труде «У истоков квантовой теории» писал: «Мы теперь можем сказать, что современная физика следует учению Гераклита». То есть придумана за пять веков до нашей эры.

Сложные в современной математике неопределенные уравнения решены в «Арифметике» Диофанта в III веке нашей эры.

Однако здесь важны далеко и не только сами факты необычных для тех времен знаний.

Повторим: загадку загадок представляет то, что прежде всего интересовало и интересует ученых наших времен, а именно: КАКИМ ПУТЕМ были достигнуты те или иные знания, каким способом, наконец, какими измерениями?

А вот на эти вопросы ответов практически нет.

Из тех, что есть, приведем один... Эратосфен в третьем веке до нашей эры установил радиус Земли - 6310,5 километра. По современным исчислениям - 6357-6358 километров. Какими инструментами пользовался Эратосфен. Оказывается, для этого он сравнивал точки летнего солнцестояния в Сиене и в Александрии, ЗАГЛЯДЫВАЯ В ГЛУБОКИЕ КОЛОДЦЫ, а расстояние между Сиеной и Александрией - 800 километров – ИЗМЕРИЛ В ШАГАХ.

Повторим, какие у него были «приборы» и какой научной метод: расстояние измерял в шагах, а точки летнего солнцестояния сравнивал, заглядывая в глубокие колодцы.

Правда, за многие века до Эратосфена радиус Земли вычислил в Древнем Египте жрец Тот и его ученики. Как писал выдающийся советский и российский математик академик Владимир Арнольд: «Радиус Земли, который они измерили, был ими получен с ошибкой в один процент относительно современных данных, это колоссальная точность».

Поневоле подумаешь, что Эратосфен просто-напросто ЗНАЛ радиус Земли, а все остальное «шаманство» сочинено им самим или его учениками для отвода глаз.

То же самое - у Демокрита, Пифагора, Зенона, Гераклита. Ни у кого из них нет последовательного пути, логически приводящего к той или иной теореме или теории. Они просто знают конечный результат - и все. Как если бы современный математик знал, что такое дважды два, но не мог объяснить, что такое умножение.

Такое ощущение, будто они не открыли, а ПОЛУЧИЛИ это знание в готовом виде.

Наверно, не случайно в древнем мире считалось, что знания не вырабатываются, а получаются извне. Платон называл это «воспоминаниями души».

Да и сама жизнь известных нам древних ученых - загадка трагическая.

Демокрит выколол себе глаза, чтобы картины внешнего мира не отвлекали его от мыслей.

Гераклит ушел в горы и всю жизнь прожил отшельником, питаясь корнями и травами.

Пифагор не показывался ученикам и вещал из-за занавески.

Будто что-то сжигало их изнутри. Мучило, не давало жить спокойно. Так мучаются жрецы, когда пытаются разумом понять свои действия, осмыслить ритуал, переданный им Учителем. А кто Учителя научил?

Подсчитано: если время жизни человечества на планете взять за один час, то наша, известная по письменным источникам история - занимает в ней 6 секунд.

Спрашивается: а что же делали люди предыдущие 59 минут и 54 секунды? Чего добились, чего достигли?

Судя по тому, что мы называем загадками древних миров - очень многого. Они, загадки, логически наводят на мысль: на Земле существовала высокоразвитая цивилизация.

Многие ученые высказывают мнение, что 13-14 тысяч лет назад Землю постигла глобальная Катастрофа, которая уничтожила эту высокоразвитую цивилизацию. То есть опустила черный занавес над всей предшествующей историей человечества.

А теперь представьте современного человека, допустим, врача-хирурга, выжившего в Катастрофе. Что у него есть? Ничего. Он бос и наг в пустыне или в джунглях. Нет городов, домов, библиотек, заводов, институтов, инструментов, приборов. А есть только знания. Которые он передает своему сыну. Тот - своему. И так далее - до нового каменного века. В котором отдаленный потомок хирурга делает черепно-мозговую операцию, проводит трепанацию черепа - каменным ножом. Вполне возможно, что ему ассистирует его товарищ - потомок врача-психотерапевта, обеспечивая обезболивание путем гипнотического усыпления или внушения. А мы теперь находим следы таких операций и удивляемся.

То есть человечество вынесло остатки самому ему непонятных знаний, которые изумляют нас и заставляют говорить о загадках древних цивилизаций. А может, никаких загадок и не было. А была жизнь человечества, прерванная Катастрофой.

Помимо новейших исследований, дата Катастрофы зафиксирована в календарях многих древнейших народов.

Нынешние исследователи спорят лишь о причинах Катастрофы. В частности, есть гипотезы, что как раз в это время Земля захватила Луну. Известна гипотеза о гигантском астероиде, врезавшемся в нашу планету, о столкновении Земли с кометой диаметром в 100 километров. В результате сместились полюса, Земля в 1,3 раза замедлила вращение вокруг Солнца. Планету взрывали чудовищной силы землетрясения, опускались старые и возносились новые горы. Поднялся уровень Мирового океана, начался Великий Потоп. Есть предположение, что в воздух взлетело такое количество пыли и газа, что Солнце исчезло, и несколько поколений людей родились, выросли и умерли во тьме и в полутьме. Не отсюда ли культ Солнца, возникший в неведомые времена?

Есть также теория, что той Катастрофой стала всепланетная ядерная война, в ходе которой были применены и сдетонировали все запасы ядерного оружия.

Сергей Баймухаметов

Поразительно уже то, что объект (то есть источник излучения) находится в двух миллиардах и 400 миллионах световых лет от нас, и при таком расстоянии он породил мощнейшую подобную вспышку за всю историю астрономических наблюдений. Какой-то фантастикой выглядит сам факт, что в такой невообразимой дали вообще можно что-либо зафиксировать. Как пишут учёные, объект был раз в 70 ярче любого из подобных ему, какие только приходилось видеть. Такое событие, по представлениям астрофизиков, случается раз в тысячи лет. Как пишут в Европейском космическом агентстве, это может быть единственный случай за всю историю человеческой цивилизации.

Объект получил название GRB 221009A и находится в созвездии Стрельца. Кстати, где-то там находится центр нашей галактики — Млечный Путь, в котором скрывается сверхмассивная чёрная дыра. Но этот GRB 221009A явно не местный: протяжённость галактики Млечный Путь — это примерно 250 тысяч световых лет.

Что он собой представляет: это называется гамма-всплеск. Гамма-всплеск — это внезапная мощнейшая вспышка гамма-излучения в космосе. Во время такого всплеска его источник порой выдаёт столько энергии, сколько наше Солнце ещё не успело выработать за всю свою жизнь. А ему, между прочим, 4,5 миллиарда лет.

К слову, с точки зрения радиации, то есть губительного воздействия на всё живое, гамма-излучение — это самое ужасное, что только можно себе представить. Оно разрушает сами атомы в живом организме. И если возникает ощущение, что нас это в любом случае не касается, то на этот счёт есть смутные сомнения: к примеру, учёные подозревают, что именно гамма-вспышка где-то в наших космических окрестностях привела 445 миллионов лет назад к "ордовикскому вымиранию" — одному из пяти самых трагических массовых вымираний в истории земной жизни.

Так вот, гамма-всплески в космосе наблюдают в основном двух разновидностей. Первая — короткие гамма-всплески: такая вспышка длится максимум две секунды, а очень часто и вовсе какие-то ничтожные доли секунды. По мнению учёных, такое происходит в то мгновение, когда где-то в глубинах Вселенной сливаются воедино две столкнувшиеся, например, нейтронные звезды. Напомним, нейтронная звезда — это сверхплотный сгусток почти одних только нейтронов, в который сжимается ядро оставшейся без оболочки "умершей" звезды. А если это ядро "при жизни" звезды было ещё массивнее, то оно уже схлопывается просто в никуда — в чёрную дыру. И эти чёрные дыры тоже могут не вечно поодиночке блуждать где-то там в космосе, они могут сталкиваться с теми же нейтронными звёздами или даже друг с другом. И при этом тоже происходит такая мгновенная "ослепляющая" гамма-вспышка.

А бывает второй тип такого явления — длинный гамма-всплеск: обычно он не настолько убийственно мощный, зато продолжается вплоть до шести часов. И это, по всем признакам, одно из проявлений взрыва сверхновой звезды, то есть прощального фейерверка умирающего светила, которое в этот момент сбрасывает с себя всю свою оболочку. В центре, соответственно, остаётся одинокое бывшее ядро, которое коллапсирует либо в нейтронную звезду, либо в чёрную дыру. То есть взрыв сверхновой — процесс немного более плавный и продолжительный.

Так вот, учёные сейчас не очень понимают, к чему приписать загадочную гамма-вспышку в созвездии Стрельца. По мощности её бы отнести к коротким, вот только она какая-то не очень короткая: сначала несколько секунд наблюдали самое сильное излучение, потом ещё без малого час продолжалось нечто послабее, но тем не менее тоже очень мощное, а потом астрофизики ещё несколько дней наблюдали, как это излучение разгоняет облака космической пыли и создаёт в них "концентрические кольца". Более того, по мнению учёных, "послесвечение" этой вспышки способно продлиться долгие годы. И всё это вызывает вопрос, что, собственно, в Стрельце произошло. Пока основная версия, что это всё-таки был взрыв сверхновой и там образовалась чёрная дыра. Правда, учёные не наблюдают выброшенной звёздной мантии. Остаётся только предположить, что чёрная дыра оказалась настолько массивной, что тут же эту мантию проглотила.

Адель Романенкова

Магнитные топологические изоляторы представляют собой экзотический класс материалов, которые проводят электроны без какого-либо сопротивления и поэтому считаются многообещающим прорывом в материаловедении. Теперь немецкие исследователи достигли важной вехи в разработке энергоэффективных квантовых технологий, разработав ферромагнитный топологический изолятор MnBi₆Te₁₀ из семейства теллуридов марганца и висмута.

Самое удивительное в новом квантовом материале — его ферромагнитные свойства проявляются только тогда, когда некоторые атомы меняются местами, внося беспорядок. Подробности о разработке опубликованы в журнале Advanced Science.

Материал-предшественник

Топологический изолятор с ферромагнитными свойствами создали на основе другого материала. В 2019 году международная исследовательская группа под руководством химика-материаловеда Анны Исаевой, в то время младшего профессора ct.qmat (Complexity and Topology in Quantum Matter), произвела фурор, изготовив первый в мире антиферромагнитный топологический изолятор — теллурид марганца-висмута (MnBi₂Te₄).

Этот материал обладает собственным внутренним магнитным полем, прокладывая путь для новых видов электронных компонентов. Они смогут хранить информацию с помощью магнитов и передавать ее по поверхности без какого-либо сопротивления. Это произведет революцию в компьютерах, сделав их более устойчивыми и энергоэффективными. С тех пор как физики открыли MnBi₂Te₄, исследователи по всему миру активно изучают различные аспекты этого многообещающего квантового материала, стремясь полностью раскрыть его потенциал.

Главное отличие нового квантового материала

В ферромагнитном материале MnBi₆Te₁₀ отдельные атомы марганца выровнены параллельно, а это означает, что все их магнитные моменты направлены в одном направлении. Напротив, в его антиферромагнитном предшественнике, MnBi₂Te₄, только магнитные моменты в пределах одного слоя материала выровнены таким образом.

Ситуацию изменило небольшое изменение химического состава кристалла. В итоге, топологический изолятор MnBi₆Te₁₀ отличается более сильным и надежным магнитным полем, чем его антиферромагнитный предшественник.

«Нам удалось изготовить квантовый материал MnBi₆Te₁₀ таким образом, что он становится ферромагнитным при температуре 12 Кельвинов. Хотя эта температура –261 °C все еще слишком низка для компьютерных компонентов, это первый шаг», — объясняет профессор Владимир Хиньков из Вюрцбурга. Именно его группа обнаружила, что поверхность материала обладает ферромагнитными свойствами, что позволяет ему проводить ток без каких-либо потерь. Примечательно, что в то время его внутренняя часть не обладает этой характеристикой.

Не только исследовательская группа ct.qmat пыталась создать ферромагнитный топологический изолятор в лаборатории. «После успеха MnBi₂Te₄ исследователи по всему миру начали поиск новых кандидатов на роль магнитных топологических изоляторов. В 2019 году четыре разные группы синтезировали MnBi₆Te₁₀, но только в нашей лаборатории этот необычный материал проявил ферромагнитные свойства», — объясняет Исаева, ныне профессор экспериментальной физики Амстердамского университета.

Беспорядок в атомной структуре

Когда химики-материаловеды из Дрездена под руководством Исаевой выяснили, как производить кристаллический материал, они сделали удивительное открытие. Оказалось, что некоторые атомы нужно было переместить из их первоначального атомного слоя. Иными словами, им надо было поменять естественное расположение в кристалле.

«Распределение атомов марганца по всем слоям кристалла заставляет окружающие атомы менять магнитный момент в том же направлении. Магнитный порядок становится заразным», — объясняет Исаева. «Атомный беспорядок, который мы наблюдаем в кристалле, обычно считается разрушительным в химии и физике. Упорядоченные атомные структуры легче рассчитать и лучше понять, но они не всегда дают желаемый результат», — добавляет Хинков. «Именно этот беспорядок является тем критическим механизмом, благодаря которому MnBi6Te10 становится ферромагнитным», — подчеркивает Исаева.

Кто проводил исследование?

Ученые ct.qmat из двух университетов TU Dresden и JMU Würzburg, а также из Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) в Дрездене вместе работали над новаторским исследованием. Кристаллы приготовили химики-материаловеды под руководством Исаевой (TU Dresden). Впоследствии объемный ферромагнетизм образцов обнаружили в IFW, где доктор Хорхе И. Фасио разработал всеобъемлющую теорию, объясняющую, как ферромагнетизм MnBi6Te10, характеризующийся беспорядком, так и его антиферромагнитные аналоги. Команда Хинкова из JMU Würzburg провела измерения жизненно важных поверхностей.

Что дальше?

В настоящее время исследователи работают над достижением ферромагнетизма при значительно более высоких температурах. Они уже добились начального прогресса, достигнув около 70 Кельвинов (-203,15 °C). Также перед учеными стоит задача увеличить сверхнизкие температуры, при которых проявляются экзотические квантовые эффекты, поскольку проводимость тока без потерь начинается только при температуре от 1 до 2 Кельвинов (от −272,15 °C до −271.15 °C).

Анастасия Никифорова