Заморозила атомы, сидя в гостиной. Как сделать научное открытие на удалёнке

На протяжении последних месяцев главной темой исследований, привлекающей всеобщее внимание, был коронавирус и поиск методов борьбы с инфекцией. Но это не значит, что другая научная деятельность прекратилась. Учёные, как и представители иных профессий, продолжили заниматься привычной работой в непривычных условиях. Сидя дома, они писали статьи для научных журналов, читали лекции через Zoom, принимали участие в конференциях и даже совершали научные открытия. 

Создала пятое состояние вещества из дома

С началом карантина в соцсетях расшаривалась история о том, как Александр Пушкин, запертый в 1830 году в семейном имении Болдино из-за бушевавшей в Москве холеры, продуктивно поработал и явил миру литературные шедевры — «Евгений Онегин», «Повести Белкина» и «Маленькие трагедии». А за два века до Пушкина в похожей ситуации оказался Исаак Ньютон. В 1665 году в Англии разразилась эпидемия бубонной чумы, и молодой физик, только что окончивший курс в Тринити-колледже, был вынужден вернуться в родовое поместье Вулсторп. Там он поставил несколько экспериментов и сделал важные теоретические обобщения, которые вскоре привели к открытию закона всемирного тяготения, ныне носящего имя Ньютона.

О том, были ли весной 2020-го проведены действительно значимые научные работы, мы узнаем позже (они ещё должны пройти проверку временем), но учёные в изоляции без дела не сидели. Физик Амрута Гадж из Университета Сассекса, работая удалённо, умудрилась создать так называемое пятое состояние вещества — конденсат Бозе — Эйнштейна. Она управляла лабораторным оборудованием, сидя в гостиной своего дома.

Статья по теме

Боролись с ковидом — побороли ожирение. Как пандемия подстегнула науку

Незадолго до начала пандемии COVID-19 исследовательская группа, в которой работает доктор Гадж, установила в лаборатории двухмерную магнитооптическую ловушку. Запустить её не успели, лишь пару раз учёные наведались в университет, чтобы отладить оборудование. А в конце мая научный сотрудник в области квантовой физики и технологий Амрута Гадж, сидя дома, провела сложные вычисления, оптимизировала и запустила прибор, используя удалённый доступ. 

«Очевидно, что процесс шёл бы быстрее, если бы я находилась в лаборатории. Это было бы более эффективно и менее трудоёмко, — сказала она. — Эксперимент был нестабилен, я не могла систематически сканировать и исправлять ошибки». Тем не менее это первый случай в истории, когда учёные смогли удалённо создать конденсат Бозе — Эйнштейна — состояние вещества, при котором атомы охлаждены до температуры, близкой к абсолютному нулю. Они начинают вести себя как один квантовый объект, обладающий особыми свойствами.

Исследователи полагают, что работа, проведённая Амрутой Гадж, открывает необычные перспективы. Это означает, что есть возможность оперировать квантовыми технологиями в недоступных средах — например, в космосе, глубоко под землёй, в экстремальных климатических условиях. 

Управляли марсоходом с дивана

Ещё в апреле сотрудники Лаборатории реактивного движения NASA перешли на «удалёнку». Распределили между собой мониторы, гарнитуры и прочее оборудование и разошлись по домам. А задача у них была непростая: поддерживать и направлять работу марсохода Curiosity, который вот уже почти 8 лет бороздит просторы Красной планеты.

Однако забрать домой всё необходимое не представлялось возможным. Сидя в офисе, операторы, как правило, имеют дело с трёхмерными изображениями поверхности Марса, которые присылает им Curiosity. Чтобы тщательно рассмотреть их, они используют специальные очки, требующие высокопроизводительных компьютеров с мощными видеокартами. А эти компьютеры так и остались в лаборатории, поэтому сотрудники, сидя дома с ноутбуками, были вынуждены вооружиться 3D-очками наподобие тех, что выдают в кинотеатрах перед сеансом. 

Кроме того, членам команды Curiosity для управления ровером приходилось одновременно участвовать в нескольких видеоконференциях и переписываться в нескольких мессенджерах. Так, руководитель научно-исследовательской группы Кэрри Бридж признался, что вёл 15 чатов для того, чтобы взаимодействие учёных и инженеров оставалось на должном уровне и марсоход продолжал запланированные работы.

Одним из достижений Лаборатории реактивного движения в режиме «удалёнки» стало бурение марсианской породы. Сидя на диванах и играя с домашними питомцами, сотрудники миссии направили Curiosity все необходимые команды, после чего он просверлил грунт на выбранной площадке, собрал образцы и отправил отчёт на Землю.

В России предприятиям космической отрасли было разрешено продолжить работу, и многие сотрудники ездили в офисы, но без ограничений тоже не обошлось. Сейчас в космосе находится уникальная астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ», она непрестанно сканирует Вселенную в рентгеновском диапазоне, и этот процесс нельзя прерывать. Так что некоторым специалистам, занятым в миссии, также пришлось поработать из дома. И вот результат: 11 июня телескоп eROSITA на борту обсерватории завершил построение карты, охватывающей всю небесную сферу. Всё строго по графику. 

Полетим на Марс? Каких научных достижений стоит ждать в 2020 году Подробнее

Сделал открытие, просматривая фотографии

Как выясняется, на «удалёнке» можно и квантовый компьютер собрать. Работы по его созданию предусмотрены национальным проектом «Наука»: предполагается, что такой вычислитель сможет решать недоступные для современных суперкомпьютеров задачи, что существенно ускорит, например, разработку новых лекарств и материалов.

«Работы по созданию квантового компьютера переведены в новый формат, — рассказывал в апреле директор НОЦ „Функциональные микро/наносистемы“ МГТУ им. Баумана Илья Родионов. — До карантина мы изготовили несколько серий образцов перспективной элементной базы квантовых процессоров, запустили систему удалённого управления и сегодня продолжаем наши исследования в дистанционном формате. Образцы находятся в криостате, а ребята работают с ними и всей электроникой со своих компьютеров из дома».

Наконец, сидя на диване, можно сделать археологическое открытие. Для этого даже не обязательно быть учёным, как доказал свадебный фотограф из Британии Крис Седден. Оставшись из-за пандемии без работы, он разглядывал дома спутниковые снимки Южного Дербишира. И неподалёку от реки Трент заметил на траве коричневые пятна необычной формы. Такие появляются во время засухи в тех местах, где раньше стояли массивные камни. Например, их находят рядом со Стоунхенджем.

Крис предположил, что обнаружил следы древнего мегалита — сооружения из огромных глыб. Тем более что в этой местности археологи уже находили нечто подобное, да и форма пятен напоминала контуры стен. 

Открытием фотографа заинтересовались учёные. «Это действительно выглядит как нечто достойное внимания, — сообщила археолог Лиза Уилкинс, ознакомившись со спутниковыми снимками. — Нам не терпится поехать туда и начать исследования».