Конечно, часто (и многочисленные исторические примеры это подтверждают) научные открытия делаются спонтанно и даже случайно.
«Научные открытия не планируются и поэтому не могут быть предсказаны серьезно (ученые — не дельфийские оракулы). Научные открытия — это сенсация, это «эврика», это экстрим в повседневной рутинной работе ученых.
Мы можем лишь предвидеть тенденцию в развитии научной мысли и научных направлений»,
— отметил доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Университета Карлсруэ (Германия), генеральный секретарь Международного союза геодезии и геофизики Алик Исмаил-Заде.
Предсказуемая физика
Однако есть и явные исключения из этого правила: «большая» (по масштабам задач и, главное, масштабам оборудования) наука XXI века, оказывается, чрезвычайно запланирована и даже предсказуема. Так, две самые большие физические загадки — бозон Хиггса, мучащий ученых не одно десятилетие, и сверхсветовые нейтрино, найденные в этом году, — будут совершенно точно разгаданы в году наступающем.
Обе эти задачи из ранга сверхосновополагающих. Бозон Хиггса, который религиозные ученые (такие живут, например, в Италии) прозвали «частицей Бога», в современной теории физики элементарных частиц — Стандартной модели — отвечает за существование массы частиц. А, как известно, из элементарных частиц состоит решительно все, поэтому бозон Хиггса отвечает и за нас с вами.
Сверхсветовые нейтрино — вообще экспериментальный результат из области фантастики. Скорость света в вакууме — одна из универсальных физических постоянных, и ее превышение в рамках современных теоретических воззрений вообще невозможно. Вот такие «орешки» в 2012 году предстоит разгадать специалистам по физике элементарных частиц, работающих на гигантском Большом адронном коллайдере в CERN, в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии и аналогичной ей в шахте в США.
«В 2012 году мы ждем подтверждения данных измерений скорости нейтрино. Будет понятно, верны ли данные этого года о том, что нейтрино движутся быстрее света. Кроме того, эксперименты на Большом адронном коллайдере в CERN позволят либо найти бозон Хиггса Стандартной модели во всем разрешенном интервале массы 115—700 ГэВ, либо четко исключить его существование»,
— уверен Александр Никитенко, сотрудник коллаборации CMS Большого адронного коллайдера из Имперского колледжа Лондона.»
«Может оказаться, что бозон Хиггса вообще не найдут, так как пока лишь показано, что если бозон Хиггса существует, то он не очень тяжелый. Если «хиггса» не найдут, это будет еще интереснее. Если бозона Хиггса нет, то это будет абсолютно точно понятно в следующем году», — пояснил старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики и член коллаборации CMS Андрей Крохотин
«Многие ученые ждут от 2012 года, несомненно, открытия бозона Хиггса», — соглашается к. ф.-м. н., научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ Иван Золотухин.
Что ж,
если бозона Хиггса не существует, а нейтрино способны двигаться со скоростью выше скорости света, в 2012—2013 годах теоретикам придется серьезно потрудиться: понадобится создать новую физическую картину мира.
Близнец Земли все ближе
В этом году астрономы достигли потрясающих успехов в поисках экзопланет — планет, находящихся вне Солнечной системы. Пока они не очень похожи на Землю, хотя найдены «двойники» Юпитера и Урана. Однако с каждой новой планетой шанс обнаружить двойник Земли становится ближе.
«В 2012 году мы ожидаем открытия землеподобной планеты в «зоне обитания» у одной из близких к нам звезд,
— считает Золотухин. — Кроме того, в более узкой теме моих исследований в 2012 году следует ожидать важных новостей о популяциях компактных двойных звезд в нашей Галактике: этому будут способствовать новые беспрецедентные обзоры балджа — звездного скопления, находящегося в центре Галактики, выполняемые в настоящее время в ближнем инфракрасном диапазоне».
Клетки — всему голова
В этом году стволовые клетки чаще звучали в новостях в связи с правовыми коллизиями вокруг их использования. Но это не умаляет перспективности их исследования для будущего здоровья и продления молодости людей.
«В 2012 году можно ожидать прорывных результатов в области изучения стволовых клеток, которые позволят приблизиться к пониманию того, что именно на молекулярном уровне определяет «тотипотентность», т. е., способность стволовых клеток дифференцироваться с образованием всех типов клеток взрослого организма. Это будет очень важно как для понимания процесса клеточной дифференцировки, так и для решения «обратной» задачи — контролируемой дедифференцировки клеток с постепенным переводом дифференцированной клетки в стволовую.
Эти исследования позволят многое узнать о так называемых эпигенетических, т. е., не связанных с изменениями последовательности ДНК, механизмах регуляции работы генов и будут иметь большое значение для регенеративной медицины», — считает доктор биологических наук, профессор Университета Ратгерса (США) и заведующий лабораториями Института молекулярной генетики РАН и Института биологии гена РАН Константин Северинов.
Могут преподнести сюрпризы и данные о бактериях, населяющих организм человека. «В области моей специализации, молекулярной микробиологии, я думаю,
будет все больше и больше работ по определению функциональной важности ассоциаций высших организмов, например, человека, со сложными сообществами микробов.
Ведь эти сообщества в значительной степени определяют то, как мы взаимодействуем с окружающим миром», считает Северинов.
Сибирь — находка для археолога
Кропотливые археологические раскопки в сочетании с современными технологиями датировки и исследования памятников древности открывают нам мир древних людей. 2012 год готовит новые археологические сюрпризы. «Будут, несомненно, получены новые данные о древних людях, проживавших в Горном Алтае (пещеры Денисова и Чагырская) в позднем плейстоцене: как о непонятных пока до конца Homo altaiensis («денисовский человек»), так и о хорошо известных науке Homo sapiens sapiens (человек современного типа) и Homo neanderthalensis (неандерталец). Данные ожидаются на основании анализа находок 2010—2011 годов.
Кроме того, в следующем году мы ждем новых данных о древнейшем в мире хорошо сохранившемся черепе собаке из Разбойничьей пещеры на Алтае (в том числе информация по древней ДНК). Будут представлены новые данные о древнейших находках текстиля (в виде грубой ткани и циновок) в Восточной Азии — в пещере Чертовы Ворота (Приморье), которые древнее сходных находок в Китае и Японии (в этих странах сходные артефакты из растительных волокон датируются радиоуглеродным методом около 7800—6800 календарных лет назад), считает доктор географических наук Ярослав Кузьмин, старший научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН (Новосибирск).
Наука + правительство + пресса = безопасность
2011 год запомнится природными катастрофами, главная из которых — землетрясение и цунами в Японии — повлекла за собой катастрофу техногенную, аварию на АЭС «Фукусима». Во всем мире вопросам предсказания стихийных бедствий, оценке рисков и минимизации ущерба уделяется повышенное внимание. Лаборатория соответствующего профиля под руководством одного из ведущих мировых специалистов Клауса Питера Колтермана открылась и в МГУ. Однако пока до полной безопасности общества еще далеко.
«Я предвижу, что научный прогресс в геофизике и геодезии приведет в тому, что естествоведы (вместе с социологами, инженерами, политологами при поддержке страховой индустрии, правительств и парламента и, конечно же, средств массовой информации) смогут предсказывать природные катастрофы и тем самым сохранять жизни людей и инфраструктуру городов.
Но, когда это произойдет, трудно сказать.
Я предвижу, что физико-химические процессы в недрах Земли будут смоделированы с огромной точностью на суперкомпьютерах нового поколения. Эти модели соединятся с моделями движения литосферных плит, так чтобы воспроизвести землетрясения, вулканы, цунами и т. д., показать, как образуются осадочные бассейны и углеводороды в них, как создаются и разрушаются горы. Но когда это произойдет? Точно не в 2012 году», — заключил геофизик Алик Исмаил-Заде.