Номер 02, 2007

МГУ: Аттракционы для умных

Ну, что музей и школа противопоставят мегамолу, где есть все – вкусные стрелялки, гонки, катки и даже 3D-кинотеатр с пятиэтажным экраном? Только «сайенстейнмент» (англ. гибрид слов «наука» и «развлечение»), то бишь интерактив. Эдакий микс из научпоповских мультяшек, лекций «из первых рук» и экспонатов, которые дают щупать руками, ногами и всеми частями тела. Нечто подобное придумали в МГУ.

На первом в России Фестивале наук юные «почемучки» играли в роботов, ловили за хвост астероид, искали пустоты под Ломоносовым, учили теоремы по математическим фильмам и голову ломали над составом темной материи. Никто и не заметил, как наука вышла из ученых кабинетов и с преамбулой «долой учебники и скучные витрины» заговорила с публикой живым, доступным ей языком.

Английские традиции

Взять школьников и непросвещенных взрослых «на живца» - задача номер один подобных мероприятий в Европе. Для чего даже лекторов снаряжают – популярных, с подвешенным языком и четкими знаниями. Это же вам не конференция, не симпозиум, где профи понимают друг друга без «переводчика».

Нужно изложить племени, младому и незнакомому, сложные материи и последние достижения так, чтобы «дошло», а может, и клюнуло даже в печенку. Потому как у фестивалей задача не просто привлечь молодежь в науку, но и презентовать последние достижения и ноу-хау. Направить пытливые извилины в перспективное русло.

Ведь как намекнул ректор МГУ, академик Виктор Садовничий, «интеллектуальный продукт» на празднике ума демонстрируют не ради услаждения детских глаз токмо. Но и «для привлечения потенциальных инвесторов». Забегая вперед, скажем, реакция не замедлила себя ждать. Столичный мэр Юрий Лужков с праздничной сцены сам высказался за счастливый тандем науки и экономики: «Выкачиванием нефти и газа страну не поднять – пора государству ставить перед наукой и промышленностью хорошие, основательные задачи». И тем сорвал аплодисменты ученых: наука, мол, не в пример политике, помыслов не таит и готова представить «товар лицом».

Иначе, зачем еще фестиваль? Чтобы привлечь внимание общества к нелегкому труду кабинетных мыслителей и…оправдаться перед налогоплательщиками. Чьи деньги, как хитро заметил Виктор Садовничий, «идут ко всему прочему и на научные исследования, а коли так, общество вправе знать, что получит взамен и как распорядятся его средствами». Устроить семьям вместо шопинга выходного дня уикенд занимательных знаний – ну, чем вам не способ грамотно «отчитаться»?

Такой же нешуточной потребностью «доложить и расписаться», кстати, руководствовались англичане, когда в 1831 году открыли в Лондоне Британскую ассоциацию продвижения науки. Публичные лекции, дебаты и демонстрации опытов - так начался контакт ученых с широкой публикой. Не только в Англии, но и за ее пределами.

В 30-е годы прошлого столетия нечто подобное было создано академиком Ферсманом под крышей знаменитого питерского ДЗН - Дома занимательной науки. Причем, там он работал на постоянной основе, то есть ежедневно!

В Кэмбридже, Оксфорде, а теперь и Москве формы иные – трехдневный марафон с дискуссиями, лекциями, «научным театром» и лекциями. Но цели у всех одни – популяризировать академическое знание.

Электроники с мячом

В холле новой Фундаментальной библиотеки МГУ парадом командовали не люди, а роботы разных типов и «способностей», эдакие самоуправляемые модели из «Звездных воинов». С боками из конструктора «Лего», игрушечные, размером со шкафчик Барби, но нюх проявляли, как у собаки. Это потом уже я узнала, что «головы» электроников (если так можно назвать коробочки с проводами) нашпигованы до отказа умным микрокомпьютером RCX и программным обеспечением RoboLab. А тогда мы с племянником только рты разевали на «железку», которая стоп и встала перед красным сфетофором. Зеленый – сама тронулась. В поисках ответа на нескромный вопрос «а как?» десятилетний племяшка добрался и до камеры в роботе, пристроенной для распознавания цветных сигналов, а потом и до программы управления, поставленный на ноутбук «оператора» Миши Сиротенко, аспиранта из Таганрогского радиотехнического университета. С таким же успехом мы одолели «парковку, ворота, восьмерки, полоску с препятствием и гараж». И термины из программки фестиваля, доселе непонятные, ожили на фанерном поле, где «умные» игрушки колесами «гасили» инфракрасное излучение из подвешенных к потолку маячков. Иногда, правда, в положении буриданова осла роботы замирали меж двумя маяками, и Ваня пытался дознаться, в чем дело. Но все раскусив, тянул меня к джойстику.

Сложные вещи, доступные разве мехматовцам, мы с племянником освоили в два счета, как только выяснили законы игры роботов-футболистов. Камера и программа на управляющем компе, - вот и все, что нужно, чтобы электронный форвард забивал мяч, а голкипер - держал удар.

Забавы забавами, но у студенческих игрушек есть и серьезное назначение, что тут же нам и продемонстрировали. Роботы-столы призваны заменить официантов, горничных и прочую обслугу. А «футболисты» - одни сегодня уже вкалывают на орбите. Другие - еще одно усилие инвесторов, и завтра начнут вводить инъекции, инспектировать труднодоступные места и строить солнечные батареи в космосе, а начиненные взрывчаткой, еще и распознавать и уничтожать террористов.

Всевидящее око

То, что изобретения, представленные в фойе главного вузовского книгохранилища не только забавны, но практичны и нужны прямо здесь и сейчас, я поняла, когда Ваня потащил меня к стенду с «бесконтактным визуализатором ауры». На деле приборчик обернулся детектором лжи, основанным на совместном ноу-хау психфака и биофака МГУ.

Ноутбук, хитрая программа – камера фиксирует малейшие вибрации клеток твоего организма и выводит их на принтер «окрашенными». В красный (если стресс или склонность к агрессии), синий и серый (депрессия) и зеленый цвет (спокойствие и радость). То бишь детектор, испытываемый сейчас в аэропорте Домодедова, сканирует тебя на предмет злых умыслов. Но родственника риск быть уличенным не отпугнул: мы встали в очередь. Судя по аншлагу у стойки с прибором, у школьников страха меньше, чем любопытства. Отстояли свое и получили… Иван – почти сплошь зеленую «ауру», а я – нечто сине-серо-зеленое, а местами даже и красное. Показатели тревоги зашкаливали. Это при том, что меня не травили, как остальных барышень, вопросами вроде «а сколько вам лет?» и «какой у вас вес?».

Вычислила: нервишки шалили после всевидящего ока. Так про себя окрестила «систему обнаружения лиц», представленную научпарком МГУ. Камера выхватила меня несколько раз из толпы и зафиксировала в базе данных шесть (!) раз. Кажется, столько меня там не стояло, но вот же свидетельства – физиономия со следами радости. А Ванька сколько ни прыгал, ни корчил рожицы и не совершал таинственные манипуляции руками, все никак не хотел признать собственный нос на фотках в базе. «А что, если блондинка перекрасится в брюнетку», - донимал он оператора и студента физфака МГУ Владимира. «Геометрия глаз ее выдаст», - отшучивался тот и тут же объяснял, что система умеет запоминать, а при случае и узнавать не только лица, но и вещи, оставленные в метро, и автомобильные знаки. В общем, охрана фестиваля была на уровне.

Фокусы с разоблачениями

Башню у ребенка снесло в «Кафе физических чудес», организованном Малой академией МГУ совместно с люберецкими учителями из Театра занимательной науки. Два кока в колпаках, мастеры взбить белок под потолок, а в реальности учители физики четыре часа в режиме нон-стоп демонстрировали фейерверк фокусов «с последующим их разоблачением». Разоблачали чаще все же сами, объясняя попутно «на пальцах» сложнейшие физические законы и принципы.

Нужен был только насос и плотно закрытая банка – и сотни детей все-таки поняли, как образуется конденсат. Разогрели «салфетку»-слюду, и народ просек, почему аллюминиевый «рогалик» на ней качается. Рассыпали муку, и по «следу» на ней, зрители, наконец, догадались, какой формы выхлоп из воздушной пушки. И тут же вопрос «растрелянной демонстрации»: а что, если отверстие в пушке изменить на квадратное?

Старшие по ходу шевелили мозгами: почему «шоколадка» растет, если ее куски поменять местами? И эврика - на третьей минуте кто-то вспомнил про счет в разных единицах. Тридцать восемь попугаев, те, что вечно равны двум слонам, отдыхали. Хором потом решали, как выкурить из пятилитровой банки сжатый дым. Разгадка вводила в восторг даже младших: всего-то и нужно, что кинуть в емкость горящую спичку – и воздух, расширившись, испарится. «А не заметили ведь, как мы на дно банки налили спирт, разогрели его и закрыли», - смеялись повара и на закуску предлагали «невезучий бутерброд». Сколько шансов, что он упадет маслом вниз? Простая арифметика, и народ с азартом считает: фифти-фифти, что плюхнется коркой, и столько же вероятности, что хлеб отпружинит и шмякнется маслом. Ответ моментальный - семьдесят пять процентов, но это теория, а в реальности кинули десять раз модель сэндвича – и все маслом.

Почему чашка с чаем не разливается, делая мертвую петлю на подвеске? Ванька мой хоть и не знал центробежную силу и силу тяжести, но вспомнил американские горки и любимое «солнышко» на качелях. «Один принцип – молодец!», и племянник получает в награду «космический» чугунок. Не сразу, но все же соображает, как без рук загнать шарик в посудину и поднять: разогнал его по принципу центрифуги по касательной и резко оторвал казанок от земли. Шарик по инерции кружился, а Иван, в школе вообще-то ленивец, расплывался в счастливой улыбке, наглядно демонстрируя известный перефраз Перельмана, что «фокусы» нужны не столько любителям науки, сколько ее недругам.

Нечто похожее, говорят, день спустя предлагали публике на физфаке. Опыты с маятниками, гироскопами, лазерами, новыми материалами, способными гнуться и принимать новую форму, но при падении отскакивать упругим теннисным мячиком, щипали нервы даже студентам.

Дыры и нанорусалки

Еще под памятником Ломоносову в сквере ГЗ искали воду, коммуникации и пустоты методом георадиолакации. И Ваня пришел в экстаз, когда подержал в руках геофизический приборчик стоимостью несколько тысяч «зеленых». Успокоила его на кафедре палеонтологии геофака, где школьники крошили известковые породы в поисках ракушек и прочих окаменелостей древности. В геммологическом центре с реальными брюликами, золотом и рубинами на открытых столах кривая восторга, правда, зашкалила. Но тут же и сползла вниз в аудитории 1807, где следопытам дали решить задачку, достойную капитана Немо – найти координаты по закату солнца в 23.40 по московскому времени, азимуту в 270 градусов и мачте судна, в полдень «в корень из трех короче собственной тени». В награду за «мучения» народу доверили синтетические кристаллы, искусственно выращенные тут же, в кабинетах Главного здания.

Их же, по сути, мы потом лицезрели на снимках, сделанных под микросопами – оптическим, электронным и атомно-силовым. Ваню, правда, «птичий» язык факультета наук о материалах не трогал. Но волосы нанорусалки, а если по-научному, пучки одностенных углеродных нанотрубок, парня впечатлили. Как, впрочем, и «зеленые человечки» - весело раскрашенный оксид цинка «в виде летучей фазы». И «темная материя», то бишь нити никиля, выращенные в «активной оксидной матрице», и «снежинка», точнее «мультипод ZnO из восьми отростков», как две капли воды, похожий на кристалл льда.

И не поверишь, что шедевры концептуалистов, видимые только ученому глазу, с реальными размерами в тридцать тысяч раз меньше диаметра человеческого волоска – наночастицы, готовые мир превратить в фантастику. Сегодня носом уткнулась в «синтетический лист», завтра он заполнит углеродные трубки моего компьютера. А фосфат кальция? На микроснимке химера какая-то, а в сломанной ноге имплантант перекристаллизуется и органически вливается в кость. Или вот еще магнитные материалы. Если хитрую суспензию ввести в организм и, как предлагает выпускник ФНМ Алексей Гаршев, «поместить в переменное поле с колебанием температуры Кюри в 40-42 градуса», раковые клетки умрут, а здоровые выживут. Ни слова больше о теплоизоляционных базальтах и «упорядоченных микросферах полистирола», готовых разнообразить фотонику. «Атлас микроструктур», развешанный по стенам эмгэушной Фундаменталки еще ведь и выставка – заметьте, художественная. Посмотришь на химические «листики», «луки», «грибы», «паутинки», и правда, поверишь панк-песне: «На свете нет прекрасней красоты, чем абстиненция морфинного генеза».

К слову, интерактив не единственная форма общения на фестивале – классических выставок тоже хватало. Археологической, этнографической, - всяких: даже макрофотографии насекомых выставили. И Ваня все же открыл, что акантис рубра из Станислава Лема – то же, что и красный муравей.

Спрайт: не дай себе проспать

И фокусов с наукой хватило бы, чтобы загрузить голову по самое не хочу. Но школяр увязался за мной в актовый зал. На первой же лекции Виктора Садовничего, а точнее прензентации перспективных направлений хай-тек, оба рты открыли. На второй минуте, как ректор МГУ продемонстрировал публике универский тренажер для космонавтов с математической модуляцией невесомости, Иван перестал ерзать. А как услышал, что по принципу аэрокосмического адаптера на мехмате придумали кресло, готовое вернуть в строй церебральных паралитиков, даже язык прикусил. Потом вузовский спутник «Татьяна» надолго ввел его в ступор: шутка ли, приборчик выдержал мощную вспышку на солнце, тогда как иные «взрослые» навигационные приборы напрочь вышли из строя. А вузовский любимец живет больше отведенного ему года и уже обнаружил какие-то красные спрайты – светящиеся электрические заряды между ионосферой и нашими облаками. Что это даст, пока непонятно, но универские физики бьются над разрешением тайны. Как, впрочем, и над отсреливанием из обнаруженных физфаковцами черных дыр «части вещества, падающего почти со скоростью света».

Другое дело – взгляд внутрь материи, там хоть что-то понятно ученым мужам, а теперь и Ивану. Скажем, на основе фокусов с атомами – тех самых, что мы наблюдали на выставке нанофотографий – легко соорудить компы со скоростными квантовыми, не электрическими сигналами. Или взять новый тип «магнитных композитов» для записей: объемы инфы на дисках в десятки раз переплюнут прежние. А еще нефть перестанем бездарно терять, и на биофаке уже придумали, как. Закупорить выбоины в скважине полимерным гелем, воду не пускать, а «черное золото» - пожалуйста. Скоро, кстати, начнут доить новые, газогидратные месторождения. Даром, что принцип «самоконсервации газовых гидратов», то бишь смеси воды с газом, открыт на химфаке.

Опять же и авто ближайшего будущего, а в Европе уже и сегодняшнего. Иван вдруг очнулся: ресурсы нового типа! И представил, как сядет на «бумер» с биотопливом, где энергия органических веществ (пардон, кукурузы и мусора), конвертируется в электричество. А я возмечтала: наконец-то найдут способ утилизировать свалку на выезде из Химок. Но Ваня дернул меня за рукав: «прикольное» ноу-хау – биомолекулы человека под микроскопом. По капле крови, как выяснилось, уже определяют действие лекарств на пациента, предрасположенность к заболеваниям и даже склонность к тем или иным видам деятельности. И Садовничий, вот ведь хитроумный политик, пообещал новшество (кстати, тоже нано-) сделать доступным всем и каждому. В этом же году, как только на базе университетского медкомплекса откроют генно-диагностический центр.

Вмешаться в дела божьи

Вообще-то нанотехнологии, как популярно объяснил на другой лекции Михаил Ковальчук, завкафедры наносистем физфака и директор Курчатника – единственное, что способно вернуть целостное восприятие мира. И сделать из юных следопытов вроде Ваньки эдаких «невтонов»-универсалов, готовых работать на стыке наук – физики, химии, биологии, математики. Реальная революция завтрашнего дня: племянник навострил уши.

Полвека человечество, по выражению академика, «игралось» с моделью кристалла кремния, где всего лишь восемь атомов элементарных частиц. И вот теперь, когда при «дефракции рентгеновских лучей» ученые увидели атомы и поняли устройство белков (а это тысячи атомов!), их движение и реакцию на заряды, человек готов вмешаться в сферу Бога. «Поженить» органику с неорганикой, скопировать живую природу, твердой рукой влезть в структуру человеческой клетки. И вообще с громоздких медицинских приборов, оргтехники и космических кораблей переключиться на мизерные, почти невидимые наномасштабы. Супер ли это, пусть ученые спорят. Ванька мой философски заметил, что «любовь все равно не объяснить никакими наночастицами». На что, кстати, косвенно получил ответ академика – насчет «химии», которая возникает у него при контакте с любимыми учениками.

Может, и правда, феромоны действуют, и скоро симпатии и антипатии научатся определять по тестам на кровь или пот, не знаю. Но молодняку идеи насчет воспроизводства человеческих тканей, космического лифта на сверхлегких и сверхпрочных канатах, а также нано-мониторов из «белковых» материалов вместо жидких кристаллов явно понравилась. Или тот же Интернет на основе белка липосома, который миллиарды лет копирует наш генетический код и передает наследственную информацию. И магнитные слои на электронных носителях, и оконные стекла. И те, и эти с покрытием в виде структуры реального лотоса, с которого, известно, как с гуся вода - ни единого пятнышка. Или искусственные частицы антикоррозийного металла – потенциального спасителя ржавой канализации. И микромеханика – движок с кофейное зернышко и шестеренки, способные уместиться в игольное ушко. Все это Ивана позабавило и даже настроило на серьезный лад – взяться наконец-то за физику с химией.

Меня же, хоть еще и не стара, утешили молекулярные опыты Владимира Скулачева, декана факультета биоинженерии и биоинформатики. Ведь старость, как уже доказали ученые, включается, как только организм перестает расти – лет в двадцать, а то и двенадцать. Ап! – и профессор извлек из кейса чудо-капли, готовые (ветеринарные опыты уже показали) вылечить хоть мерина от катаракты – первого признака старости. Еще немного, и ученый найдет способ, как нейтрализовать «окисление организма ядовитыми формами кислорода», спасет здоровые клетки от харакири и сломает, наконец, «программу старения». Он настаивает – программу: «Пусть не придумаем сразу таблетку от старости, но почтистим антиоксидантом хотя бы самое грязное место в организме – митахондрии, такие органеллы, окисляющие питательные вещества». Иван, подумала я, к тому времени вырастит и, может, никогда не умрет…

За каждой фразой лекторов, вроде бы фантастичной, годы вычислений и строгая математика. И все же остались загадки. Ваню на день, как минимум, озадачили: темная материя – что это? Что она есть, ученые убедились, открыв наличие в ней массы и способность собираться в густки. Но вот вопрос, из чего материя сделана, не первый год терзает академика Валентина Рубакова со товарищи: «Видимо, из обычных частиц, похожих на протоны и нейтроны». И еще чего-то, ибо из знакомых нам веществ только пять входят в состав Вселенной. И снова загвоздка: почему частицы материи стабильны и по пути к Земле не распадаются? Что, они в тысячу раз тяжелее протонов? И действуют ли там, во Вселенной, не известные людям законы сохранения? И что такое темная энергия – некая субстанция с отрицательным давлением, энергия вакуума или дополнительное измерение пространства - четвертое? Короче, сотни «почему», ответы на которые готовы перевернуть все представления о закономерностях в природе…Ответы, которые ждут от мощного ускорителя в Церне, способного разогнать частицы до массы, равной веществу темной материи (его грозятся открыть аккурат в этом году). И от увлеченных (теперь уже) школяров вроде Ивана, совсем обалдевших от предощущения мировой революции в науке. И готовых хоть сейчас побежать, подхватить ее из «слабеющих» рук профессуры.

Есть ли жизнь на Марсе?

Теория теорией, а лучше один раз увидеть. Ночь мы встретили в ГАИШ им. Штернберга (МГУ), в чьей программе значились реальные астрономические наблюдения в режиме прямого доступа через Инет на телескопах Фолкеса (Австралия, Гавайские острова) и робот-телескопах «Мастер-1» (диаметр всего тридцать сантиметров, Домодедово, Кислововодск). Главная фишка меньших братьев Хаббла, как нам объяснили, - в их мобильности и дистанционной управляемости. Раз, и развернулись в любую точку неба, сами навелись на гамма-всплеск (мощный энергетический выброс), «сняли» его, внесли в базу, отправили данные в лабораторию, и она автоматически навела наземный телескоп. И все это за доли минуты(!). Если учесть, что некоторые гамма-всплески живут всего пять-десять секунд, спешка не покажется лишней. Кстати, на минуточку, сами вспышки обнаружили 10-сантиметровым телескопом, считай, биноклем – на краю Вселенной. Да еще случайно, поскольку после заключения конвенции о ядерных исытаниях следили совсем не за космосом. И на тебе – пакт нарушила туманность Андромеды: инфо пришлось засекретить. Сами же гамма-всплески «переоткрыли» в России, аккурат в институте Штернберга.

И нам «живьем» показали сверхновую комету, но Ванька взвился при виде астероида, обнаруженного случайно у публики на глазах. Три кадра с юркого «мастера» в Кисловодске с интервалом в несколько минут переданы на ноутбук в конференц-зале ГАИШ. Сверены с прежними снимками звезд, и зафиксировано: мы поймали буквально за хвост небесное тело. Народ хлопал в ладоши и просил «гаишников» подарить снятый фильм. Те обещали и извинялись за Фолкесы, которые их подвели: в Австралии чудо-технику поразило молнией, а на Гаваях телескоп тряхануло землетрясением.

Ничто не вечно под луной. Ванька расстроился, но тут же и утешился серьезным ответом на «детский» вопрос о жизни на Марсе. «Если предположить, что где-то миллиард лет уже существует цивилизация, ее корабли были б у нас. Либо цивилизации не живут так долго и счастливо, либо иных форм высокоразвитой жизни во Вселенной нет», - на пальцах объяснил ему профессор Владимир Липунов.

Тем Иван и живет до сих пор, обложившись ворохом занимательных книжек по физике и биологии. Нацелился идти в науку, но куда конкретно, пока не решил. И в астрономы хочется, и в генетики, и кристаллографы… Эх, быстро бы выбрал, будь почаще подобные праздники и не в одном универе, но и в школе, и клубе, и научных кружках, куда теперь ходит. С блеском в глазах и с носом кверху.

Наталья Емельянова

К началу ^