Онлайн-встреча «Физика в помощь!» состоялась 9 декабря в рамках научно-просветительского проекта для школьников «Энергия разума». Проект реализуется Информационным центром по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону совместно с городским Информационно-методическим центром образования.

Спикером выступил Алексей Стратонович Боровик, кандидат физико-математических наук, эксперт ИЦАЭ Ростова-на-Дону.

Алексей Стратонович рассказал о том, что до XVII века качество жизни было очень низким: высокая смертность, неэффективное производство. Но люди, изучая законы термодинамики, научились их использовать — появились первые паровые двигатели и другие механизмы. Уровень жизни взлетел очень высоко — произошла первая промышленная революция.

Вторая волна развития началась, когда люди научились использовать электричество — благодаря уравнениям Максвелла, описывавшим электродинамические процессы. Появились электродвигатели, и началась новая веха в истории развития человечества.

Но наука пошла ещё дальше и научилась использовать на практике представления человека об атоме — появились транзисторы, основа современных процессоров, без которых мы уже не можем представить свою жизнь.

«Сейчас начинается четвёртая волна развития техники, связанная с повсеместным внедрением нейронных сетей, искусственного интеллекта и повальной роботизации, которая всех так пугает. Возможно, это не самое большое потрясение, которое несёт нам четвëртая волна — она только начинается, и тяжело предугадать, в какую сторону всё пойдёт», — рассказал спикер.

По словам Алексея Стратоновича, знание физики помогает нам во всём: недаром углублëнный курс этого предмета есть почти на всех технических специальностях — от архитектуры до IT.

Например, в архитектуре никуда без знания о сопротивлении материалов и статике, особенно когда говорится о таких невероятных зданиях, как Бурдж-Халифа. Это самое высокое в мире здание высотой в 828 метров —чудо не столько архитектурной, сколько инженерной мысли.

«Настолько же ярко развитие техники благодаря физике проявляется и в сфере транспорта: если ещё 200 лет назад кареты казались самым удобным средством передвижения, то теперь по улицам наших городов ездят современные трамваи, троллейбусы и электробусы», — отметил лектор.

Несомненно, много физики и в медицине, особенно в высокотехнологичных медицинских приборах: в современной медицине используются и лазеры, и ультразвук, и явление ядерного магнитного резонанса. Использование этих методов было бы невозможно без знания законов физики. Например, при удалении опухолей используется кибернож — облучение с разных сторон опухоли мощным потоком излучения. Благодаря этому все остальные ткани практически не повреждаются, а опухоль удаляется.

И, конечно, куда же без физики в охране окружающей среды? Одной из самых главных экологических проблем учёные всего мира видят парниковые газы, ведущие к глобальному потеплению и возникающие из-за сжигания ископаемого топлива. Решение достаточно логично — переход на безуглеродную энергетику: солнечную, ветряную, гидроэнергетику и, конечно же, атомную энергетику.

«Все эти виды энергии способны покрыть растущие потребности человечества в электричестве, но полный переход на новые виды энергии должен проводиться плавно, чтобы не разрушить экономику страны или целого мира. Альтернативные источники энергии будут обеспечивать человека электричеством до появления новой, ещё более чистой энергии — термоядерной. Экспериментальный термоядерный реактор — ИТЭР — сейчас строится во Франции. Его запуск станет самой настоящей демонстрацией человеческого гения!» — рассказал Алексей Стратонович.

Но не только в естественных науках помогают физики: например, с помощью рентгеновских лучей удалось взглянуть на «Чëрный квадрат» Малевича «изнутри» — оказалось, что под известным квадратом скрываются ещё две картины, по которым можно проследить путь Малевича в искусстве. Также с помощью физических методов учёные научились отличать подделки картин.

В археологии тоже без физики не обходятся – ярким примером является радиоизотопный анализ. Дело в том, что среди обычных атомов углерода иногда «проскакивает» радиоактивный изотоп ¹⁴C. В процессе жизни его количество в организме остается неизменным, поскольку распадающиеся изотопы замещаются новыми. А вот после гибели животного или растения обмен углеродом с окружающей средой прекращается и ¹⁴C в останках постепенно распадается. Так что, измерив количество оставшегося изотопа и зная его период полураспада, можно достаточно точно определять возраст объекта.

«Да уж, без физики никуда — ни в технике, ни в медицине, ни в искусстве. Эта наука помогает нам понимать и «приручать» законы мироздания», — подытожил спикер.

Проект «Энергия разума» создан, чтобы знакомить школьников с различными областями науки и техники и формировать у них широкую картину современной научной жизни. Для участников проекта подготовлен цикл научных встреч с учёными и деятелями науки, а также викторины и интеллектуальные игры.