Препарировать рака, скрестить двух разных мух и создать жизнь в пробирке - всем этим занимались ребята в лабораториях «Умного Новосибирска». Впервые - в НГТУ.
Четвёртая, но первая
«Баба, я уже скорей хочу на биологию!» - канючит девочка лет 10 в сером лабораторном халатике. «Ещё 15 минут - и начнётся» , - утешает та внучку. Тем временем из лифта выходят ещё ребятишки и осторожно подходят к столику регистрации.
«Здравствуйте, как ваше имя и фамилия? Сколько вам лет?» - от таких слов ребята сначала застывают, но быстро смелеют, начинают улыбаться и важничать. Каждый юный учёный получает бейджик своей команды: детей делят на пять групп, по возрасту.
Многие ребятишки приходят сюда не первый раз: проект «Умный Новосибирск» стартовал ещё в октябре. Это региональный партнёр «Умной Москвы»: сибирская столица стала 17-м городом, куда пришёл проект. Дети освоили уже три программы, новая называется «Биологические эксперименты». Впервые она проходит в НГТУ.
«Сегодня первая программа на серьёзной партнёрской основе - научной. Мы очень хотим, чтобы дети не просто занимались наукой, а занимались ей в тех стенах, где они, возможно, будут потом учиться. Чтобы они понимали, что в Новосибирске есть все возможности для развития», - рассказывает руководитель проекта «Умный Новосибирск» Анна Петухова.
Ещё одна особенность новосибирского проекта - активное участие взрослых. Пока ребятишки ставят опыты, для родителей читают научно-популярную лекцию и проводят интерактивную викторину.
«Для взрослых наш билет бесплатный - и мы просто даём им возможность не сидеть в телефоне. Родители, которые приводят к нам детей, как правило, сами очень умные, любят науку и всё, что с ней связано. К нам приходят и мамы, и папы, и бабушки с дедушками - это прекрасно. В других городах, конечно, тоже есть такие моменты, но в Новосибирске это особо ярко выражено. Видимо, сказывается академичность города», - продолжает Анна Петухова.
«А живых раздадите?»
.jpg)
Через 15 минут занятие ещё не начинается. Начинается знакомство - с лабораториями, вузом и «преподавателями». На небольшой презентации дети вместе с ведущим угадывают названия лабораторий и распределяются на команды. Поприветствовать гостей вуза приходит и ректор НГТУ Анатолий Батаев.
«У нас интерес меркантильный, - улыбается Анатолий Батаев. - Основная наша задача, чтобы в 11-м классе, когда вы будете выбирать ЕГЭ, вы выберете те предметы, которые нужны нашему университету. Я надеюсь, что вы - наши будущие потенциальные студенты».
Будущие студенты разбредаются по кабинетам и в один момент превращаются в настоящих учёных - сосредоточенных и отважных. Десятилетние ребятишки с готовностью препарируют раков и шутят, когда ведущая предлагает сравнить строение животных с мадагаскарским жуком: «А живых не раздадите?».
Занятие длится около двух часов. Дети проводят пять опытов: в лабораториях зоологии (здесь расчленяют раков), микробиологии, генетики, ботаники и зоологии. Каждый юный учёный получает «лабораторный журнал» - своеобразный путевой лист, куда нужно вписывать результаты исследований. Некоторые из них продолжатся и за стенами вуза: семена после опытов по ботанике и мухи после генетических экспериментов будут расти уже дома у ребят.
А самый трогательный эксперимент разворачивается в лаборатории зоологии: здесь проводятся наблюдения над мышами, очень даже безобидные. «Ни одна мышь не пострадает», - всем участникам это пообещали ещё перед опытами.
Программа для взрослых в это время не уступает детской по информативности. В одном из вопросов интерактивной викторины, например, разбирали популярное заблуждение: действительно ли пластиковый пакет опаснее для природы, чем бумажный? Задача с подвохом: если в стране налажена система вторичной переработки мусора, то пластик можно использовать бесконечно, не выбрасывая и не загрязняя среду. А вот насколько экологичен бумажный пакет, ради которого уничтожают леса?
Экономная экономика
«Биологические эксперименты» пройдут в НГТУ ещё дважды, 10-11 февраля: запланировано шесть программ.
Рассчитаны они на детей 7-14 лет, стоимость одного цикла - 1490 руб. Как признаётся Анна Петухова, в Новосибирске высокая цена вопросов не вызывает:
«Когда люди не видят того, что мы делаем, может показаться, что это дорого. Но как только они приходят, то видят, что одновременно работают пять лабораторий с оборудованием, пять полноценных мастер-классов. И это не просто дым, лёд, мишура - это дети делают своими руками».
После биологических опытов «Умный Новосибирск» представит ещё три программы до лета: потом перерыв на три месяца. Это «Хирургия», «Научный детектив» и «Палеонтология». Купить билеты на все занятия можно .
Мы привыкли считать себя разумными, самостоятельными людьми, которые не расположены к необъяснимым проявлениям жестокости или безразличия. На самом деле это совсем не так - в определенных обстоятельствах homo sapiens удивительно легко расстаются со своей «человечностью».
Эксперимент Аша, 1951 г.
Исследование было направлено на изучение конформизма в группах. Студентов-добровольцев приглашали якобы на проверку зрения. Испытуемый находился в группе с семью актерами, чьи результаты не учитывались при подведении итогов. Молодым людям показывали карточку, на которой была изображена вертикальная линия. Потом им показывали другую карточку, где было изображено уже три линии - участникам предлагалось определить, какая из них соответствует по размеру линии с первой карточки. Мнения испытуемого спрашивали в самую последнюю очередь.
Подобная процедура проводилась 18 раз. В первые два захода подговоренные участники называли правильные ответы, что было несложно, поскольку совпадение линий на всех карточках было очевидным. Но затем они начинали единогласно придерживаться заведомо неверного варианта. Иногда одному или двум актерам в группе указывали 12 раз выбирать правильные варианты. Но, несмотря на это, испытуемые испытывали крайний дискомфорт от того, что их мнение не совпадало с мнением большинства.
В итоге 75% студентов хотя бы один раз не были готовы выступить против мнения большинства - они указывали на ложный вариант, несмотря на очевидное визуальное несоответствие линий. 37% всех ответов оказались ложными, и только один испытуемый из контрольной группы в тридцать пять человек допустил одну ошибку. При этом, если участники группы расходились во мнениях или же когда независимых испытуемых в группе было двое, вероятность совершения ошибки снижалась в четыре раза.
Что это говорит о нас?
Люди сильно зависят от мнения группы, в которой находятся. Даже если оно противоречит здравому смыслу или нашим убеждениям, это не значит, что мы сможем ему противостоять. Пока существует хотя бы призрачная угроза осуждения со стороны окружающих, нам бывает намного легче заглушить свой внутренний голос, чем отстаивать свою позицию.
Эксперимент с добрым самаритянином, 1973 г.
Притча о добром самаритянине рассказывает о том, как путник безвозмездно помог на дороге израненному и ограбленному человеку, мимо которого проходили все остальные. Психологи Дэниеэл Бастон и Джон Дарли решили проверить, как сильно подобные нравственные императивы влияют на поведение человека в стрессовой ситуации.
Одной группе студентов семинарии рассказали притчу о добром самаритянине и затем просили прочитать проповедь о том, что они услышали в другом здании кампуса. Второй группе было поручено подготовить речь о различных возможностях для устройства на работу. При этом некоторых из испытуемых просили особенно торопиться на пути к аудитории. По дороге из одного здания в другое студенты встречали на пустой аллее лежавшего на земле человека, который выглядел так, словно он нуждался в помощи.
Выяснилось, что студенты, готовившие на пути речь о добром самаритянине, реагировали на подобную экстренную ситуацию так же, как и вторая группа испытуемых - на их решение влияло исключительно ограничение времени. Только 10% семинаристов, которых попросили прийти в аудиторию как можно скорее, оказали незнакомцу помощь - даже если незадолго до этого они услышали лекцию о том, как это важно помогать ближнему в тяжелой ситуации.
Что это говорит о нас?
Мы можем с удивительной легкостью отказываться от религии или любых других этических императивов, когда нам это выгодно. Люди склонны оправдывать свое безразличие словами «это меня не касается», «я все равно ничем не смогу помочь» или «здесь справятся без меня». Чаще всего это происходит не во время катастроф или кризисных ситуаций, а в ходе обыденной жизни.
Эксперимент безразличного свидетеля, 1968 г.
В 1964 году преступное нападение на женщину, которое повторилось дважды в течение получаса, закончилось ее смертью на пути в больницу. Свидетелями преступления стало более десятка человек (в своей сенсационной публикации журнал Time ошибочно указывал на 38 человек), и тем не менее никто не удосужился отнестись к происшествию с должным вниманием. По мотивам этих событий Джон Дарли и Биб Латейн решили провести свой собственный психологический эксперимент.
Они пригласили добровольцев поучаствовать в дискуссии. Уповая на то, что обсуждаться будут крайне деликатные вопросы, согласившимся участникам предлагалось общаться удаленно - при помощи переговорных устройств. Во время разговора один из собеседников симулировал эпилептический припадок, который можно было явственно распознать по звукам из спикеров. Когда разговор проходил один на один, 85% испытуемых живо реагировали на случившиеся и пытались оказать пострадавшему помощь. Но в ситуации, когда участник эксперимента полагал, что кроме него в разговоре участвует еще 4 человека, только у 31% находились силы, чтобы сделать попытку как-то повлиять на ситуацию. Все остальные считали, что этим должен заниматься кто-то другой.
Что это говорит о нас?
Если вы думаете, что большое число людей вокруг обеспечивает вашу безопасность, - это совсем не так. Толпа может быть безразлична к чужой беде, особенно когда в трудную ситуацию попадают люди из маргинальных групп. Пока рядом есть кто-то еще, мы с радостью перекладываем на него ответственность за происходящие.
Стэнфордский тюремный эксперимент, 1971 г.
Военно-морской флот США хотел лучше понять природу конфликтов в его исправительных учреждениях, поэтому ведомство согласилось оплатить эксперимент поведенческого психолога Филиппа Зимбардо. Ученый оборудовал подвал Стэндфордского университета как тюрьму и пригласил мужчин-добровольцев, чтобы те примерили на себя роли охранников и заключенных - все они были студентами колледжей.
Участники должны были пройти тест на здоровье и психическую устойчивость, после чего по жребию были разделены на две группы по 12 человек - надсмотрщики и заключенные. Охранники носили форму из военного магазина, которая копировала настоящую форму тюремных надсмотрщиков. Также им были выданы деревянные дубинки и зеркальные солнцезащитные очки, за которыми не было видно глаз. Заключенным предоставили неудобные одежды без нижнего белья и резиновые шлепанцы. Их называли только по номерам, которые были пришиты к форме. Также они не могли снимать с лодыжек маленькие цепочки, которые должны были постоянно напоминать им об их заключении. В начале эксперимента заключенных отпустили домой. Оттуда их якобы арестовывала полиция штата, которая содействовала проведению эксперимента. Они проходили процедуру снятия отпечатков пальцев, фотографирования и зачитывания прав. После чего их раздевали догола, осматривали и присваивали номера.
В отличие от заключенных, охранники работали посменно, но многие из них в ходе эксперимента с удовольствием выходили на работу сверхурочно. Все испытуемые получали $15 в день ($85 долларов c учетом инфляции при пересчете для 2012 года). Сам Зимбардо выступил как главный управляющий тюрьмы. Эксперимент должен был продлиться 4 недели. Перед охранниками ставилась одна-единственная задача - обход тюрьмы, который они могли проводить так, как сами того захотят, но без применения силы к заключенным.
Уже на второй день узники устроили бунт, во время которого они забаррикадировали вход в камеру при помощи кроватей и дразнили надзирателей. Те в ответ применили для успокоения волнений огнетушители. Вскоре они уже заставляли своих подопечных спать обнаженными на голом бетоне, а возможность воспользоваться душем стала для узников привилегией. В тюрьме начала распространяться ужасная антисанитария - заключенным отказывали в посещении туалета за пределами камеры, а ведра, которые они использовали для облегчения нужды, запрещали убирать в качестве наказания.
Садистские наклонности проявил каждый третий охранник - над арестантами издевались, некоторых заставляли мыть сливные бочки голыми руками. Двое из них были настолько морально травмированы, что их пришлось исключить из эксперимента. Один из новых участников, пришедший на смену выбывшим, был настолько шокирован увиденным, что вскоре объявил голодовку. В отместку его поместили в тесный чулан - одиночную камеру. Другим заключенным предоставили выбор: отказаться от одеял или оставить смутьяна в одиночке на всю ночь. Своим комфортом согласился пожертвовать только один человек. За работой тюрьмы следило около 50 наблюдателей, но только девушка Зимбардо, которая пришла провести несколько интервью с участниками эксперимента, возмутилась происходящим. Тюрьма в Стэмфорде была закрыта спустя шесть дней после того, как туда запустили людей. Многие охранники выказывали сожаление о том, что эксперимент закончился раньше времени.
Что это говорит о нас?
Люди очень быстро принимают навязываемые им социальные роли и настолько сильно увлекаются собственной властью, что грань дозволенного по отношению к другим стирается у них стремительно быстро. Участники Стэнфордского эксперимента не были садистами, они были самыми обычными людьми. Как и, возможно, многие нацистские солдаты или надсмотрщики-истязатели в тюрьме Абу-Грейб. Высшее образование и крепкое психическое здоровье не помешало испытуемым применить насилие к тем людям, над которыми они имели власть.
Эксперимент Милгрэма, 1961 г.
Во время Нюрнбергского процесса многие осужденные нацисты оправдывали свои действия тем, что они просто выполняли чужие приказы. Воинская дисциплина не позволяла им ослушаться, даже если сами указания им не нравились. Заинтересованный этими обстоятельствами Йельский психолог Стэнли Милгрэм решил проверить, как далеко могут зайти люди в причинении вреда другим, если это входит в их служебные обязанности.
Участников эксперимента набрали за небольшое вознаграждение среди добровольцев, ни один из которых не вызывал опасений у экспериментаторов. В самом начале между испытуемым и специально подготовленным актером якобы разыгрывались роли «ученика» и «учителя», причем испытуемому всегда доставалась вторая роль. После этого актера-«ученика» демонстративно привязывали к креслу с электродами, а «учителю» давали ознакомительный разряд тока в 45 В и отводили в другую комнату. Там его усаживали за генератором, где были расположены 30 переключателей от 15 до 450 В с шагом в 15 В. Под контролем экспериментатора - человека в белом халате, который все время находился в комнате, - «учитель» должен был проверять запоминание «учеником» множества пар ассоциаций, которые были зачитаны ему заранее. За каждую ошибку тот получал наказание в виде разряда тока. С каждой новой ошибкой разряд увеличивался. Группы переключателей были подписаны. Завершающая подпись сообщала следующее: «Опасно: трудно переносимый удар». Последние два переключателя находились вне групп, были графически обособлены и помечены маркером «X X X». «Ученик» отвечал при помощи четырех кнопок, его ответ обозначался на световом табло перед учителем. «Учителя» и его подопечного разделяла глухая стена.
Если «учитель» колебался при назначении наказания, экспериментатор, чья настойчивость увеличивалась по мере увеличения сомнений, с помощью специально заготовленных фраз убеждал его продолжать. При этом он ни в коем случае не мог угрожать «учителю». По достижении 300 вольт из комнаты «ученика» были слышны явственные удары в стенку, после этого «ученик» прекращал отвечать на вопросы. Молчание в течение 10 секунд трактовалось экспериментатором как неправильный ответ, и он просил увеличивать мощность удара. На следующем разряде в 315 вольт еще более настойчивые удары повторялись, после чего «ученик» прекращал реагировать на вопросы. Чуть позже, в другом варианте эксперимента комнаты не были так же сильно звукоизолированны, а «ученик» заранее предупреждал, что у него проблемы с сердцем и дважды - на разрядах в 150 и 300 вольт жаловался на плохое самочувствие. В последнем случае он отказывался продолжать свое участие в эксперименте и начинал громко вскрикивать из-за стены, когда ему назначались новые удары. После 350 В он прекращал подавать признаки жизни, продолжая получать разряды тока. Эксперимент считался законченным, когда «учитель» трижды применял максимально возможное наказание.
65% всех испытуемых дошли до последнего переключателя и не останавливались, пока их не просил об этом экспериментатор. Лишь 12,5% отказывались продолжать сразу после того, как жертва первый раз стучала в стену - все остальные продолжили нажимать на кнопку даже после того, как из-за стены переставали поступать ответы. Позже этот эксперимент проводился еще много раз - в других странах и обстоятельствах, с вознаграждением или без, с мужскими и женскими группами - если базовые основные условия оставались неизменными, не меньше 60% испытуемых доходило до конца шкалы - несмотря на собственный стресс и дискомфорт.
Что это говорит о нас?
Даже будучи сильно подавленными, вопреки всем прогнозам экспертов, подавляющее большинство испытуемых было готово проводить через незнакомого человека смертельные удары током только из-за того, что рядом находился человек в белом халате, который говорил им это делать. Большинство людей удивительно легко идет на поводу у авторитетов, даже если это влечет за собой разрушительные или трагичные последствия.
На ранних стадиях созревания плод очень уязвим, для него особенно опасны такие факторы риска, как неправильный режим питания и физической нагрузки будущей матери, никотин и алкоголь, обладающие способностью напрямую отравлять организм будущего ребенка, патологические нервные стрессы.
Так, например, в нашей лаборатории был проведен следующий эксперимент. У крольчихи вызывали невроз с помощью постоянного шума. Если это делали в начале беременности, то крольчата рождались с серьезными уродствами, прежде всего дефектами или даже отсутствием конечностей и мозга. Неблагоприятное воздействие в более поздние периоды беременности, когда формирование органов плода в основном завершено, вело лишь к рождению физиологически незрелых, ослабленных крольчат.
Да, для будущего ребенка чрезвычайно важны начальные стадии беременности, когда формируется нервная система и все важнейшие органы. Если плод благополучно миновал этот период развития, то на заключительных стадиях его подстерегают беды менее очевидные, которые, впрочем, тоже достаточно опасны, так как чреваты физиологической незрелостью. Поэтому в первый период беременности женщину необходимо оградить от перегрузок на работе и в быту, от конфликтных ситуаций, обеспечить максимально спокойные и здоровые условия для работы и отдыха, избавить от волнений, спешки.
Я не устаю повторять, что девять месяцев беременности жены - это серьезнейшее испытание для мужа. Все это время он должен заботиться о будущей матери и будущем ребенке, избавлять жену от «второго рабочего дня»- домашних дел, а главное- предупреждать психические травмы, создавать благоприятную эмоциональную атмосферу дома. Только при таких условиях можно рассчитывать на то, что наша смена будет здоровой.
Если же в дородовом периоде были допущены ошибки, их можно в значительной степени исправить, умело воспитывая малыша.
Чрезвычайно эффективна, к примеру, такая закаливающая процедура. Температура воздуха в комнате, где находится ребенок, не должна превышать 20-22 градусов. Следует прикладывать на короткий срок к различным участкам его тела стакан воды температурой 14-16 градусов.
В грудном возрасте холод можно считать единственным фактором, стимулирующим двигательную активность, так как при понижении температуры окружающей среды только мышечные сокращения согревают голенького ребенка. Такая замечательная зарядка повышает не только тонус мышц, но и иммунобиологическую устойчивость, сопротивляемость новорожденного вредным влияниям внешней среды, помогает предупредить болезни, которыми так часто страдают физиологически незрелые дети. Необходимо помнить также, что незрелость, с которой не борются, которую не компенсируют, углубляется. А самый надежный способ компенсации в первые дни жизни - холодовые экспозиции, закаливающая процедура, о которой мы сейчас говорим.
Но важно не перейти рамки адаптивных возможностей организма. С ослабленным младенцем необходимо обращаться особенно осторожно. Тем не менее и осторожные действия для него столь эффективны, что он все больше и больше наверстывает упущенное и медленно, но верно догоняет в развитии своих сверстников.
В родильных домах новорожденного приносят на первое кормление в лучшем случае через сутки, а обычно через двое-трое суток.
Однако нашей лабораторией доказано, что дети, которых кормят сразу после родов, застрахованы от послеродовой потери в весе, от так называемой физиологической желтухи, от загустения крови и уменьшения содержания в ней белка. Наши исследования показали: если младенцу сразу же дать грудь, у женщины появляется молоко (в противном случае оно появляется через три дня, причем с трудом). А у малыша при послеродовом кормлении неблагоприятных изменений не возникает. Это и неудивительно - ведь первое молоко, названное молозийным, чрезвычайно ценный для ребенка продукт. Оно содержит полный набор не только питательных веществ, но и веществ, повышающих иммунобиологическую устойчивость организма к инфекциям, перед которыми новорожденный беззащитен. Особенно нуждаются в таком молоке физиологически незрелые дети. Если ослабленный ребенок не может сосать, нужно сцедить молоко и дать его, не стерилизуя, из рожка. Рекомендую кормить ребенка через 20-30 минут после рождения, в крайнем случае не позже чем через час. В 1980 году эта рекомендация была официально предложена Всемирной организацией здравоохранения для всеобщего использования.
Первая неделя жизни ребенка - критический период. В это время решается, приспособится ли он к новым условиям. Первая неделя в значительной мере определяет, избавится ли ребенок от физиологической незрелости или же, напротив, она у него из-за неправильных действий усугубится.
Ну а если возможности в этот столь важный период все-таки упущены? Можно ли что-то сделать в последующее время? Это гораздо сложнее! Но вполне возможно. Опыт Никитиных, Скрипалевых и многих других родителей физиологически незрелых детей, выросших затем здоровыми,- яркое тому подтверждение. Закаливание, массаж, гимнастика, рациональный режим кормления и сна, раннее обучение плаванию в квартирной ванне - эти и другие меры в значительной степени помогут малышу вырасти крепким и здоровым, не боящимся простуд и инфекций. Такой ребенок не доставит излишних хлопот своим родителям, сможет в полной мере использовать благоприятные возможности, предоставляемые для воспитания в детских яслях и садах.
Пять советов профессора И. А. Аршавского будущим мамам
1. Самое главное - сконцентрировать все внимание на состоянии беременности, все свои поступки подчинить этому состоянию. И сама будущая мама, и ее окружающие должны бороться с отвлекающими факторами, которые могут причинить ущерб, вызвать стрессовую ситуацию. Статистика показывает, что у любящих, внимательных друг к другу супругов чаще рождаются здоровые дети.
2. Будущий ребенок постоянно нуждается в поступлении кислорода из материнской крови. Установлено, что для него очень полезно частое дыхание беременной женщины, вызывающее гипервентиляцию, избыток кислорода в организме. Оптимальный режим гипервентиляции - ежедневно примерно 5 сеансов частого дыхания длительностью по 1-2 минуты. Выполняется это следующим образом: нужно сесть на стул и участить дыхание. Особенно полезно такое упражнение при поздних токсикозах. Общепринятое требование часто проветривать помещения, где находится беременная женщина, как раз и вызвано необходимостью создать избыток кислорода.
3. Будущему ребенку необходим режим, стимулирующий его двигательную активность. Такой режим возникает при периодическом дефиците кислорода и питательных веществ. Лучший способ создать такой дефицит - время от времени выполнять физические упражнения, вызывающие отток крови от плода к активно работающим мышцам. Наиболее доступные формы физических упражнений для будущей матери - это прогулки (желателен средний темп), подъем по лестнице на 2-4-й этаж, общеукрепляющая гимнастика.
4. Двигательный режим необходим будущей матери не только в интересах ребенка, но и в ее собственных. Этот режим должен подготовить ее к родам и способствовать тому, чтобы после родов ее фигура была такой же, как до беременности. В этом прежде всего помогут упражнения, направленные на укрепление мышц живота, промежности, тазового дна. Таких упражнений очень много, их описание дают в женских консультациях, все они сводятся чаще всего к наклонам, приседаниям, подниманиям ног из различных положений в медленном и среднем темпе.
5. Питание ни в коем случае не должно быть чрезмерным. Нужно, чтобы оно было полноценным по белкам и несколько избыточным по витаминам и микроэлементам. Питание должно обеспечивать будущего ребенка всем необходимым и в то же время не ограничивать его активности. Задача питания в интересах будущей матери - не ослабить организм и при этом помочь женщине после родов сохранить такой вес, какой был у нее до беременности.
Пять советов профессора И. А. Аршавского на первые недели жизни ребенка
1. В первые недели жизни ребенка основное внимание нужно обращать на его двигательную активность во время сна. В этот период ребенок спит почти все время. Однако природа не может допустить такого безделья. И вот в дыхание спящего младенца периодически вплетается фаза длительного выдоха. Возникает дефицит кислорода, своеобразный «пусковой механизм» двигательной активности. Происходит рефлекторное подрагивание. В результате 50- 60 процентов времени спящий ребенок проводит фактически в движении. Беда в том, что этому препятствует тугое пеленание. Не препятствовать двигательной активности спящего малыша - к этому сводится первый совет.
2. Самым ощутимым стимулом мышечной активности малыша является разница температур его тела и окружающей среды. Чем больше эта разница, тем активнее мышечный тонус, обеспечивающий нормальное развитие. Разумеется, разница температур должна быть ограничена рамками физиологического, адаптивного, стресса. Каждая мать, распеленав ребенка, чувствует под рукой напряжение его мышц. Как только напряжение спало, воздушную ванну следует прекратить. Именно тонус мышц регламентирует длительность закаливающих процедур. Поначалу у физиологически незрелого ребенка этот период не превышает 5-10 секунд, у зрелого порой достигает 60 секунд.
3. Купание занимает чрезвычайно важное место в жизни младенца. Во время этой процедуры необходимо развивать у ребенка врожденную способность держаться на плаву. Для этого существует хорошо разработанная и оправдавшая себя методика. Хочется только обратить внимание на температуру воды. По нашему мнению, она не должна превышать 32- 34 градусов даже при первых купаниях, так как более теплая вода снижает мышечный тонус, угнетает механизмы двигательной активности.
4. Вся двигательная активность ребенка должна осуществляться не по принуждению, а благодаря интересу к этой активности. В первые недели жизни такой интерес стимулируют двигательные рефлексы, вызванные раздражением подошв, пяток, пальцев, ладошек. Важно с первых недель жизни способствовать свободному развитию способностей малыша, помогая ему самостоятельно проявлять свою активность.
5. Полезная процедура и массаж ребенка - легкие поглаживания его тельца. Но все-таки она не решающая. Совет здесь один - не ограничивать занятия физическим развитием малыша массажем, а активно реализовать и первые четыре рекомендации.
Денис обгоняет время (шенкман)
Доктор медицинских наук профессор С. Б. Тихвинский, с которым вы еще встретитесь на этих страницах, совершенно справедливо утверждает, что мать и отец должны позаботиться о здоровье своего ребенка еще задолго до зачатия. То, что упущено до рождения, можно потом в какой-то мере наверстать. Но далеко не всегда и с гораздо большими затратами. Не проще ли позаботиться о наших наследниках заблаговременно? Как, например, это сделали в семье москвичей Дубининых. Мы не призываем во всем следовать их примеру. Они исходили из конкретных обстоятельств своей жизни. В других семьях эти обстоятельства мо- гут быть иными. Но главным остается чувство ответственности родителей за здоровье ребенка, стремление не жалеть своего времени и своих усилий для того, чтобы наилучшим образом подготовиться к рождению будущего гражданина нашего общества. Рассказывает Стив Шенкман.
Хроника этой семьи достаточно типична. У Татьяны и Михаила Дубининых было двое мальчиков: Костя, который родился в 1973 году, и Максим, 1975 года рождения. Татьяна не отличалась крепким здоровьем, но ей очень хотелось иметь дочку. После некоторых колебаний она решилась родить третьего ребенка. В 1978 году на свет появилась Катя, девочка болезненная, ослабленная. Да и сама Татьяна чувствовала себя все хуже и хуже. Одолевали ангины, тревожили ревматические изменения митрального клапана. Специалисты из ревмокардиологического диспансера, где она состояла на учете, дважды в год проводили с ней курсы медикаментозного лечения. Тем не менее боли в сердце появлялись все чаще.
Михаил, человек спортивный, считал, что спасут не лекарства, а физкультура. Он уговаривал жену начать закаливание, звал покататься на лыжах, на коньках, побегать, подсовывал ей разные книги, выписал журнал «Физкультура и спорт». Некоторое время она была лишь читательницей. Наконец Татьяна решилась. Но бежать было очень тяжело. Уже после 200 метров совсем медленного бега она начинала задыхаться. Холодной воды она страшно боялась, плавать не умела. Однако, к удивлению Татьяны, оказалось, что трудности эти преодолимы,
Вместе с родителями на зарядку в чудесный Лосиноостровский парк выбегали и дети. Сперва занимались неподалеку от дома, потом решили делать зарядку у красивого лесного озера, до которого полтора километра. Сначала ходили туда быстрым шагом, потом бежали. Скоро пробежка в оба конца не составляла труда ни для Татьяны, ни для детей. Вторая ежедневная пробежка - вечерняя - оказалась делом вынужденным: трое детей в одной комнате подолгу не засыпали, шалили и будоражили друг друга; размеренный бег успокаивал их, снимал излишнее возбуждение. За полтора года вечерняя дистанция выросла до 6 километров, порой пробегали и по 10. Бегали, ориентируясь на возможности самой маленькой - Кати. Но возможности эти оказались неожиданно большими. В пятилетнем возрасте 10 километров она пробегала за 1 час 15 минут, вместе со старшими пробовала бежать на 1 5 и даже 20 километров. Причем делала это не через силу, а с удовольствием.
Физические упражнения стали для детей любимой игрой, в которой все было интересно: и новые достижения, и состязательность забав, и участие родителей. Поэтому всякая нагрузка воспринималась легко и с любопытством. Особенно нагрузка холодо-вая, без которой нет закаливания. Вместе со взрослыми ребята каждое утро обливались водой из-под крана, зимой обтирались снегом и бегали по 300-метровой аллее. Летом каждый день в любую погоду купались в озере.
Постепенно стали приобщаться и к зимнему плаванию. Первым, конечно, начал Михаил. На следующий год - Татьяна со старшим, Костей, а еще через год - Максим и Катя.
Вот что рассказывает Татьяна о новой жизни своей семьи.
«Встаем мы все примерно в полседьмого, умываемся, обливаемся холодной водой и выбегаем из дому. После зарядки плаваем: летом подольше, зимой - одну минуту. Затем обратная дорога бегом, и в 7.30-7.35 мы дома. Переодеваемся, завтракаем и в 8.00-8.10 расходимся каждый по своим делам. Мы с мужем на работу, дети - в школу. Младшая, Катя, учится в первом классе. Старшие братья хорошо подготовили ее, играли с ней дома в школу и таким образом научили считать, писать, вычитать, складывать и даже умножать. Она оказалась очень способной. Мы заметили: чем раньше начинаешь заниматься с ребенком, тем больше у него раскрываются способности.
Весной, летом и осенью ходим в походы, зимой любим лыжные прогулки. За годы физкультурной жизни все мы окрепли. Например, мышцы ног, поддерживающие свод стопы, были у меня недоразвиты. Предрасположенность к плоскостопию передалась и детям. Я очень мучилась со своими ногами, особенно во время беременности, да и потом не могла стоять даже несколько минут, все искала, куда бы присесть, носила обувь со специальными супинаторами. То же самое грозило и моим детям. Теперь же, после бега и специальных упражнений, включенных в комплекс нашей зарядки, ноги так сильно не устают, я даже обувь стала носить модную.
Еще одна неприятность досаждала мне и детям. Речь идет о близорукости. Бег и специальные упражнения для глаз (взятые из журнала «Физкультура и спорт») укрепили глазные мышцы, это дало заметные улучшения.
Здоровье улучшалось и соответственно поднималось настроение. Все больше высвобождалось времени за счет избавления от болезней, визитов в поликлинику, лечебных процедур, поисков дефицитных лекарств. Совместные занятия заметно сплотили семью, появилось больше общих успехов и радостей, мы стали лучше понимать друг друга.
Перестроилось и наше питание. В нем значительно увеличилась доля овощей, фруктов, молочных продуктов. Как-то само собой исчезло из жизни взрослых членов нашей семьи спиртное (правда, мы и раньше редко его употребляли), оно попросту перестало доставлять удовольствие.
Бег, закалка, рациональное питание, специальные упражнения позволили мне сохранить фигуру, стройную осанку, свежее лицо без морщин и отеков».
Об одном жалели Татьяна с Михаилом, о том, что не сразу, не с рождения стали приобщать своих ребят к физическим упражнениям и здоровому образу жизни. Подумали они, подумали и решили завести еще одного ребенка, четвертого. Надо сказать, что подобное происходит во многих семьях: приобщившись к физкультуре и здоровому образу жизни, родители (если даже они и не слишком молоды,- Татьяне сейчас 34, Михаилу - 41) обзаводятся новыми детьми, чтобы растить их закаленными, крепкими, всесторонне развитыми.
Четвертый ребенок должен был родиться в конце 1985 года. Это значит, что паспорт гражданина Союза Советских Социалистических Республик ему предстоит получить в 2001 году. Каким он будет, этот гражданин? Как помочь ему стать здоровым и гармонично развитым? К ответу на эти вопросы Татьяна и Михаил отнеслись очень серьезно.
Послушаем рассказ Татьяны.
«К беременности я готовилась заранее, настойчиво оздоравливая себя. Когда забеременела, то старалась продолжать привычный образ жизни. До 4,5 месяца бегала в обычном режиме, потом стала постепенно уменьшать дистанцию и темп. Не прекращала ежедневные купания в озере, обливания водой и хождение босиком. С апреля по ноябрь спала в лоджии.
Несколько изменился характер гимнастических упражнений применительно к возможностям и самочувствию. По-прежнему ходила в баню, в парилку. Летом всей семьей ездили на море (пятый месяц беременности), где я тоже плавала и даже немного загорала. Во время всей беременности питалась овощами, фруктами, молочными продуктами, мясные блюда - 1-2 раза в неделю. Благодаря такой пище пить совсем не хотелось. Поэтому у меня не было отеков, токсикоза, головокружений, не уставали ноги».
Татьяна считает, что ей очень повезло со сроками. Самые важные периоды - начало и конец беременности - пришлись на холодное время года, что позволило ей успешно продолжать привычные закаливающие процедуры. Я имею в виду прежде всего моржевание. Последнее купание в проруби прошло 5 декабря. На следующий день она легко родила прекрасного здорового мальчика. Назвали его Денисом.
Весил он 3500, с первых дней реагировал на звук и свет. После кормления улыбался. На десятый день держал головку. Этот факт документирован: в семейном альбоме Дубининых я видел цветное фото лежавшего на животе Дениса, который, совершенно уверенно подняв голову, глядел в объектив фотокамеры.
Надо сказать, что опыт семьи Дубининых имеет особую ценность еще и потому, что Михаил Дубинин - профессиональный фотограф. Конечно, особенно много и охотно он снимает своих детей и свою жену. Каждый день Дениса описан в дневнике и отснят на пленку.
На четвертый день после рождения Денис совершил получасовую прогулку. Скоро он гулял 2-3 раза в день по полтора часа. На десятый день начал учиться плавать в домашней ванне. Спал он при открытом окне, температура в комнате по ночам опускалась до плюс 6-7 градусов. Однако это ничуть не мешало ему крепко спать до самого утра.
Денис растет и развивается очень быстро. За первый месяц он вытянулся на 7 сантиметров. Случилось так, что, когда в месячном возрасте его принесли в поликлинику для осмотра и взвешивания, участковый врач был болен. Прием вела педиатр, которая не знала Дениса. Увидев мальчика, она сказала, что трехмесячных в этот день не принимает. Она рассердилась, когда Татьяна стала уверять, что Денису всего месяц, она раздраженно сказала, что по внешнему виду, по реакциям и по выражению лица уж как-нибудь отличит одномесячного ребенка от трехмесячного.
Малыш плохо переносит кутанье. В чепчике он сильно потеет. Его и не заставляют страдать от перегрева. 1 1 января (в месяц и пять дней) его первый раз распеленали на улице. Температура воздуха в тот день была минус 12 градусов. Есть фото, на котором изображен в тот день голенький Денис на руках у мамы, а рядом на снегу босые и почти голые Костя, Максим и Катя.
Далее:
| 21-36
В лаборатории было проведено пять экспериментов по наблюдению дифракции с помощью различных дифракционных решёток. Каждая из решёток освещалась параллельными пучками монохроматического света с определённой длиной волны. Свет во всех случаях падал перпендикулярно решётке. В двух из этих экспериментов наблюдалось одинаковое количество главных дифракционных максимумов. Укажите сначала номер эксперимента, в котором использовалась дифракционная решётка с меньшим периодом, а затем – номер эксперимента, в котором использовалась дифракционная решётка с бóльшим периодом.
| Номер эксперимента | Период дифракционной | Длина волны падающего света |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Решение.
Условие интерференционных максимумов дифракционной решетки имеет вид: Решетки будут давать одинаковое количество максимумов при условии, что эти максимумы будут наблюдаться под одними и теми же углами Из таблицы находим, что в эксперименте 2 и 4 наблюдается одинаковое количество максимумов так, что Меньший период у решетки под номером 4, больший период у решетки под номером 2.
Ответ: 42.
Ответ: 42
Источник: Тренировочная работа по физике 28.04.2017, вариант ФИ10503
Оптическая схема представляет собой дифракционную решётку и недалеко расположенный параллельно ей экран. На решётку нормально падает параллельный пучок видимого глазом белого света.
Выберите верное утверждение, если таковое имеется.
А. Данная оптическая схема позволяет наблюдать на экране набор радужных дифракционных полос.
Б. Для того чтобы получить на экране изображение дифракционных максимумов, необходимо установить на пути светового пучка собирающую линзу, в фокальной плоскости которой должна находиться дифракционная решётка.
1) только А
2) только Б
4) ни А, ни Б
Решение.
Дифракционная решетка дает максимумы в направлениях, задаваемых условием где - период решётки, а - порядок максимума. Как видно, это условие зависит от длины волны поэтому свет разных частот преломляется дифракционной решеткой немного по-разному. Это в принципе дает возможность видеть радужный спектр света.
Однако все лучи, соответствующие определенному максимуму и определенной длине волны, после прохождения дифракционной решетки распространяются параллельно друг другу, тем самым образуя параллельный пучок света. Такой параллельный пучок не может дать на недалеко расположенном экране четкое изображение, поэтому утверждение А для данной оптической ситсемы оказывается неверным. Ситуацию спасла бы собирающая линза, которую нужно расположить таким образом, чтобы ее фокальная плоскости совпадала с экраном. Как известно, тонкая линза собирает в точку, расположенную на фокальной плоскости, любой параллельный пучок света. Однако в утверждении Б предлагается такую линзу поставить иначе. Таким образом можно заключить, что ошибочно и утверждение Б.
Ответ: 4.
Ответ: 4
Антон
Валентина Гизбрехт
16.06.2016 13:32
В тексте задачи написано "можно наблюдать", следовательно глаза включены в схему опыта. Тогда почему неверен ответ А?
Антон
«наблюдать на экране »
Если смотреть глазом, то увидим радугу, а если поместить экран и смотреть на него, то - нет.
Свет с длиной волны ангстрем падает нормально на дифракционную решётку. Одному из главных дифракционных максимумов соответствует угол дифракции 30°, а наибольший порядок наблюдаемого спектра равен 5. Найдите период данной решётки.
Справка: 1 ангстрем = 10 −10 м.
Решение.
Условие наблюдения главных максимумов для дифракционной решетки имеет вид В данной задаче неизвестному порядку главного максимума соответствует угол дифракции так что где период решетки неизвестен, а — целое число.
Наибольший порядок наблюдаемого спектра соответствует углу дифракции так что период решетки равен
Подставляя это значение периода в формулу для порядка дифракционного максимума, получаем Ближайшее целое число, большее этого значения, равно 3, поэтому период решетки равен
Ответ:
3) Если уменьшить длину волны падающего света, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами уменьшится.
4) Если заменить линзу на другую, с бóльшим фокусным расстоянием, и расположить экран так, чтобы расстояние от линзы до экрана по-прежнему было равно фокусному расстоянию линзы, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами уменьшится.
5) Если заменить дифракционную решётку на другую, с бóльшим периодом, то угол, под которым наблюдается первый дифракционный максимум, увеличится.
Решение.
m . Пучок лучей после тонкой линзы, согласно правилам построения изображений в ней, собирается в точку в фокальной плоскости линзы.
d , после неё в порядке m получается параллельный пучок света, идущий под таким углом что Максимальный порядок порядок определяется соотношением:
Если увеличить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов не увеличится. 2 - неверно.
Если уменьшить длину волны падающего света, то согласно основному уравнению это приведёт к уменьшению углов и, как следствие, расстояние между первым и нулевым максимумом на экране уменьшится. 3 - верно.
Если заменить дифракционную решетку на решетку с большим периодом, то согласно основному уравнению это приведёт к уменьшению углов и, как следствие, мы будем наблюдать первый дифракционный максимум на экране под меньшим углом. 5 - неверно.
Ответ: 13.
Ответ: 13|31
На каком рисунке правильно показано взаимное расположение дифракционной решётки Р, линзы Л и экрана Э, при котором можно наблюдать дифракцию параллельного пучка света С?
Решение.
Правильное взаимное расположение указано на рисунке 4. Сначала должна произойти дифракция света С в дифракционной решетке Р. Пройдя решетку, свет пойдет несколькими параллельными пучками, соответствующими разным дифракционным максимумам. Затем необходимо эти параллельные пучки собрать в фокальной плоскости, это делает собирающая линза Л. Наконец, необходимо поставить экран, чтобы наблюдать на нем сфокусированные дифракционные максимумы (на рисунке разные дифракционные максимумы для удобства изображены разными цветами).
Ответ: 4.
Ответ: 4
Свет с неизвестной длиной волны падает нормально на дифракционную решётку с периодом и одному из главных дифракционных максимумов соответствует угол дифракции 30°. При этом наибольший порядок наблюдаемого спектра равен 5. Найдите длину волны света, падающего на решетку, и выразите его в ангстремах.
Справка: 1 ангстрем = 10 −10 м.
Решение.
Условие наблюдения главных максимумов для дифракционной решетки имеет вид В данной задаче неизвестному порядку главного максимума соответствует угол дифракции так что где длина волны неизвестна, а - целое число.
Наибольший порядок наблюдаемого спектра соответствует углу дифракции так что длина волны равна или
Подставляя это неравенство для длины волны в формулу порядка дифракционного максимума, получаем Ближайшее целое число, большее этого значения, равно 3, поэтому длина волны равна
Ответ:
На рисунке изображены четыре дифракционные решётки. Максимальный период имеет дифракционная решётка под номером
Решение.
Минимальное расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Из рисунка видно, что на первой и второй решетках штрихи повторяются через три деления, на третьей - через два, а на четвертой - через четыре. Таким образом, максимальный период имеет дифракционная решетка под номером 4.
Ответ: 4
Ответ: 4
На рисунке изображены четыре дифракционные решётки. Минимальный период имеет дифракционная решётка под номером
Решение.
Минимальное расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Из рисунка видно, что на первой и второй решетках штрихи повторяются через три деления, на третьей - через два, а на четвертой - через четыре. Таким образом, минимальный период имеет дифракционная решетка под номером 3.
Ответ: 3
Ответ: 3
Дифракционная решётка, имеющая 1000 штрихов на 1 мм своей длины, освещается параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 420 нм. Свет падает перпендикулярно решётке. Вплотную к дифракционной решётке, сразу за ней, расположена тонкая собирающая линза. За решёткой на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы, параллельно решётке расположен экран, на котором наблюдается дифракционная картина. Выберите два верных утверждения.
1) Максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов равен 2.
2) Если увеличить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов увеличится.
3) Если уменьшить длину волны падающего света, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами увеличится.
4) Если заменить линзу на другую, с бóльшим фокусным расстоянием, и расположить экран так, чтобы расстояние от линзы до экрана по-прежнему было равно фокусному расстоянию линзы, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами не изменится.
5) Если заменить дифракционную решётку на другую, с бóльшим периодом, то угол, под которым наблюдается со стороны экрана первый дифракционный максимум, уменьшится.
Решение.
Вначале построим ход параллельных лучей от источника, идущих через дифракционную решётку и линзу до экрана, где наблюдается спектр порядка m (для какой-то одной спектральной линии ртути с длиной волны ). Пучок лучей после тонкой линзы, согласно правилам построения изображений в ней, собирается в точку в фокальной плоскости линзы.
Согласно основному уравнению для углов отклонения света с длиной волны решёткой с периодом d после неё в порядке m получается параллельный пучок света, идущий под таким углом что Максимальный порядок порядок будет наблюдаться при :
Если увеличить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов не изменится или уменьшится. 2 - неверно.
Если уменьшить длину волны падающего света, то это приведёт к уменьшению угла между нулевым и первым дифракционными максимумами и, как следствие, к уменьшению расстояния между нулевым и первым максимумом на экране. 3 - неверно.
Согласно правилам построения лучей в собирающей линзе, линза с большим фокусным расстоянием увеличит расстояние между нулевым и первым максимумом. 4 - неверно.
Если заменить дифракционную решетку на решётку с большим периодом, то это приведёт к уменьшению угла, под которым наблюдается первый дифракционный максимум. 5 - верно.
Ответ: 15.
Ответ: 15
В лаборатории было проведено пять экспериментов по наблюдению дифракции с помощью различных дифракционных решёток. Каждая из решёток освещалась параллельными пучками монохроматического света с определённой длиной волны. Свет во всех случаях падал перпендикулярно решётке. Укажите сначала номер эксперимента, в котором наблюдалось наименьшее количество главных дифракционных максимумов, а затем – номер эксперимента, в котором наблюдалось наибольшее количество главных дифракционных максимумов.
| Номер эксперимента | Период дифракционной | Длина волны падающего света |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Решение.
Условие интерференционных максимумов дифракционной решетки имеет вид: При этом чем больше тем меньше будет видно дифракционных максимумов. Таким образом наименьшее количество главных дифракционных максимумов наблюдалось в эксперименте номер 5, а наибольшее - в эксперименте номер 1.
Ответ: 51.
Ответ: 51
Источник: Тренировочная работа по физике 28.04.2017, вариант ФИ10504
На дифракционную решётку с периодом нормально падает монохроматический пучок света, а за решёткой расположен объектив, в фокальной плоскости которого наблюдаются дифракционные максимумы (см. рисунок). Точками показаны дифракционные максимумы, а цифрами обозначены их номера. Углы дифракции малы.
Эту дифракционную решётку поочерёдно заменяют другими дифракционными решётками - А и Б. Установите соответствие между схемами дифракционных максимумов и периодами используемых дифракционных решёток.
| СХЕМА ДИФРАКЦИОННЫХ МАКСИМУМОВ | ПЕРИОД ДИФРАКЦИОННОИ РЕШЁТКИ | |
Десятого февраля на специальном семинаре Центра европейских ядерных исследований (ЦЕРН, Женева) были представлены результаты экспериментов, которые без преувеличения можно назвать сенсационными. Получено новое состояние материи, в котором кварки - "истинно элементарные частицы" (из них "собраны", в частности, протоны и нейтроны) - не связаны друг с другом, а перемещаются свободно. Согласно теории, именно в этом состоянии пребывала Вселенная первые 10 микросекунд после Большого взрыва. До сих пор эволюцию материи удавалось проследить не ранее чем до стадии трех минут после взрыва, когда уже сформировались ядра атомов.
Согласно современной теории строения вещества, микрочастицы, называемые адронами, состоят из кварков - бесструктурных частиц размером менее 10 -16 см, представляющих собой предел дробления материи (см. "Наука и жизнь" № 8, 1994 г.). Удерживают кварки вместе силы, возникающие при непрерывном излучении и поглощении ими глюонов (от английского glue - "клей"). Силы эти ведут себя парадоксальным образом: чем ближе расположены кварки, тем они слабее. Внутри протона или нейтрона кварки практически не взаимодействуют, но при попытке "разорвать" частицу силы их связи возрастают в миллионы раз. Поэтому освободить кварки и глюоны можно только затратой колоссальной энергии. Получить ее удалось в ускорителе тяжелых ионов.
Профессор Лучиано Майани, генеральный директор ЦЕРНа, считает, что сравнение результатов, полученных в рамках программы по ускорению тяжелых ионов, дало ясную картину нового состояния материи и подтвердило предсказание теории кварков. Не менее важно, что сделан большой шаг на пути понимания самых ранних этапов эволюции Вселенной. Впервые удалось получить материю, в которой кварки и глюоны не связаны, - кварк-глюонную плазму. Это новое, пятое, состояние вещества (до сих пор были известны твердое, жидкое, газообразное и плазменное, электронно-ионное состояния) открывает обширное поле для научных исследований. Следующий их этап начнется на коллайдерах (ускорителях на встречных пучках) тяжелых релятивистских ионов в Брукхэвене (США) и адронов в ЦЕРНе.
Эксперимент по ускорению тяжелых ионов заключался в следующем. Пучок ионов свинца разгонялся до энергии 33 ТэВ (1 тераэлектронвольт = 10 12 эВ) в суперускорителе протонов (CERN"s Super Proton Synchrotron), после чего попадал на мишени, расположенные в семи детекторах. При столкновении температура достигла триллиона градусов (10 12 К, в 100 тысяч раз больше, чем внутри Солнца), а плотность энергии в 20 раз превысила плотность ядерной материи. В этих условиях, как непреложно свидетельствуют экспериментальные данные, материя переходит в новое состояние, имеющее много общего с предсказанной ранее теоретически кварк-глюонной плазмой - "первобытным супчиком", в котором кварки и глюоны существовали по отдельности.
Программа исследований началась в 1994 году, после того как ускорители ЦЕРНа были усовершенствованы при участии ряда институтов Чехии, Франции, Индии, Италии, Германии, Швеции и Швейцарии. Новый источник ионов свинца был присоединен к построенным ранее протонному синхротрону (осуществлявшему предварительный разгон ионов) и суперускорителю протонов. Было проведено семь трудоемких экспериментов по измерению различных параметров столкновений свинец-свинец и свинец-золото (они получили названия NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, WA97/NA57 и WA98). Некоторые из них прошли с использованием многоцелевых детекторов, позволивших регистрировать много разных частиц, получать глобальные характеристики событий. В других экспериментах, напротив, детекторы с накоплением сигнала регистрировали только редкие явления. Таким образом, общее представление о кварк-глюонной плазме было получено из отдельных "экспериментальных кусочков", подобно тому как собирают "паззлы" (картины-загадки) или мозаику. Данные каждого отдельного эксперимента не позволяли сделать определенные выводы, но вместе они позволили составить ясную картину явления. Методика, основанная на сопоставлении нескольких различных результатов, оказалась очень успешной.
Осуществленный проект - прекрасный пример сотрудничества и кооперации в области физических исследований. В экспериментах принимали участие физики из более чем двадцати стран, в том числе и российские ядерщики.
Результаты, полученные в ЦЕРНе, - стимул для продолжения работ. Чтобы подтвердить, что новая материя действительно представляет собой кварк-глюонную плазму, необходимо изучить ее свойства при более высоких и более низких температурах. Центром исследований пятого состояния вещества теперь станет коллайдер тяжелых релятивистских ионов Национальной лаборатории Брукхэвена; работы там начнутся уже в этом году. Предполагается исследовать столкновение ядер золота, ускоренных до энергии, в 10 раз большей, чем в женевском эксперименте.
Год назад в американских газетах и научно-популярных журналах появились письма с утверждениями, что планируемый эксперимент опасен. Их авторы считали, что выделение экстремально высокой энергии в очень малом объеме может привести к образованию "черной мини-дыры", которая начнет всасывать в себя окружающую материю. Это мнение получило столь сильный резонанс в прессе и на телевидении, что американские исследователи собрали авторитетную экспертную комиссию для ее проверки. Вывод был однозначным: подобные опасения безосновательны; вероятность образования "дыры" нулевая.
А с 2005 года эксперименты с тяжелыми ионами войдут также в программу большого ускорителя адронов LHC (Large Hadron Collaider) в ЦЕРНе.