Заседание Президиума Российской Академии Наук 23 ноября 2004

23.11.2004

23 ноября 2004 года состоялось заседание Президиума Российской академии наук. Заседание открылось церемонией вручения диплома о присуждении ученой степени honoris causa профессору Александру Зендеру (Швейцария).

Заседание открылось церемонией вручения диплома о присуждении ученой степени honoris causa профессору Александру Зендеру (Швейцария).

Диплом вручил президент РАН академик Осипов Юрий Сергеевич.

Президиум заслушал научное сообщение “Физика частиц и космология: открытия, проблемы, перспективы” Докладчик - академик Рубаков Валерий Анатольевич (Институт ядерных исследований РАН).

Современный этап исследования фундаментальных свойств материи можно охарактеризовать следующим образом.
В области физики микромира сформулирована и детально проверена, в основном в экспериментах на ускорителях, теория, описывающая фундаментальные частицы и их взаимодействия вплоть до расстояний 10-16 см, т.е. около одной тысячной размера атомного ядра. Эту теорию по историческим причинам называют Стандартной моделью физики частиц.
В последнее время космология стала точной наукой. Были получены и продолжают поступать точные количественные данные, характеризующие как современное состояние Вселенной, так и ее эволюцию, начиная с нескольких секунд с момента Большого Взрыва.
На основе всех этих исследований сегодня можно сделать общий вывод: существующих знаний о фундаментальных частицах и их взаимодействиях явно недостаточно для описания наблюдаемого мира. В частности, Стандартная модель физики частиц требует радикального расширения.
Этот вывод следует из целого ряда результатов, как в области космологии, так и в области физики частиц.
Исторически первым свидетельством о неполноте наших знаний физики микромира служит факт наличия вещества во Вселенной и практически полного отсутствия антивещества. Такая асимметрия между материей и антиматерией тем более удивительна, что в ранней Вселенной была эпоха, когда интенсивно происходили процессы парного рождения и аннигиляции частиц и античастиц. В то время (а оно измеряется долями секунды с момента Большого Взрыва) Вселенная была заполнена частицами и античастицами, причем на миллиард пар частица-античастица приходилась одна «лишняя» частица. Впоследствии, при расширении и остывании Вселенной, античастицы проаннигилировали с частицами, а «лишние» частицы остались и образовали окружающее нас вещество. Вопрос о том, каким образом возникла асимметрия между материей и антиматерией, был поставлен еще в конце 60-х годов А.Д.Сахаровым, а также В.А.Кузьминым, но он по-прежнему не имеет однозначного ответа.
Ключом к этой проблеме, возможно, являются открытые недавно взаимопревращения (осцилляции) нейтрино – легчайших частиц, чрезвычайно слабо взаимодействующих с веществом. В это открытие существенный вклад внес российско-американский эксперимент SAGE, выполняемый на Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН. Взаимопревращения нейтрино – первое явление за рамками Стандартной модели физики частиц, обнаруженное в земных экспериментах. Их существование означает, что законы сохранения, характерные для Стандартной модели, в действительности нарушаются, чего в принципе достаточно для объяснения асимметрии между материей и антиматерией во Вселенной. Дальнейшее продвижение в этом направлении связано с сооружением новых детекторов нейтрино, созданием искусственных источников нейтрино, измерением массы нейтрино, экспериментами с нейтрино от ускорителей и ядерных реакторов. В этих исследованиях вклад российских ученых весьма высок.
Крайне важно также, что Россия располагает уникальными технологиями (многие из которых созданы в атомной отрасли), используемыми в этих исследованиях. Так, в 2004 году был разработан, изготовлен на Белоярской АЭС и использован на Баксанской нейтринной обсерватории уникальный искусственный источник нейтрино; эксперименты по двойному бета-распаду базируются на использовании изготовленных в России сверхчистых редких изотопах и т.д.
Другое свидетельство необходимости радикального расширения представлений о физике микромира связано с составом современной Вселенной. Космологические данные свидетельствуют о том, что всего 5% массы во Вселенной составляет обычное вещество, еще 0.3 - 3% приходится на долю нейтрино. Остальное - это «неизвестно что». Более того, это «неизвестно что» имеет две фракции – темную материю (около 25%) и темную энергию (65-70%).
Темная материя способна сгущаться; она присутствует в галактиках и их скоплениях. По-видимому, темную материю составляют неизвестные тяжелые частицы, в 100 - 1000 раз тяжелее протона. С определенной уверенностью можно сказать, что темная материя свидетельствует о новом пласте физических явлений, происходящих на сверхмалых расстояниях, пока недоступных для прямого экспериментального изучения.
Пути исследования темной материи – это возможная регистрация частиц темной материи в подземных низкофоновых экспериментах, прямое рождение этих частиц и их партнеров в экспериментах на будущих ускорителях (коллайдерах), детектирование продуктов аннигиляции этих частиц. Во всех этих исследованиях велика роль российских физиков, в последнем направлении одним из мировых лидеров является Байкальский нейтринный телескоп, на котором ведется поиск нейтрино высоких энергий, образующихся при аннигиляции частиц темной материи в центре Земли или Солнца. Важно, что возможно и вполне реально существенное развитие этой подводной установки.
В отличие от темной материи, темная энергия равномерно «разлита» во Вселенной. Она обладает необыкновенными свойствами: наблюдательные данные свидетельствуют о том, что Вселенная сегодня расширяется с ускорением, а это означает, что темная энергия в определенном смысле испытывает антигравитацию (что не противоречит общепринятой теории гравитации – общей теории относительности). Природа темной материи – возможно, главная загадка физики ХХI века.
Глубокая связь между физикой частиц и космологией проявляется и в теории раздувающейся (инфляционной) Вселенной. Выдвинутая в конце 70-х – начале 80-х годов в работах А.А.Старобинского, А.Гута (A.Guth), А.Д.Линде и других ученых, эта теория отвечает на глобальные вопросы космологии: почему Вселенная такая большая и однородная? почему наше пространство евклидово? В соответствии с этой теорией на самом раннем этапе эволюции Вселенная расширилась, с гигантским ускорением, с микро- до макро-размеров за доли секунды. Замечательно, что эта теория объясняет и появление первичных неоднородностей во Вселенной, из которых впоследствии образовались звезды, галактики и скопления галактик: эти первичные неоднородности развились в результате усиления квантовых флуктуаций полей в вакууме. Такая картина хорошо согласуется с существующими космологическими данными, а ее окончательное подтверждение связано с будущими измерениями характеристик реликтового излучения.
Механизм раздувания (инфляции), безусловно, связан с процессами, происходящими на сверхмалых расстояниях и при сверхвысоких энергиях, недоступных (пока?) прямому экспериментальному изучению. Исследование этого механизма методами наблюдательной космологии представляет несомненный интерес с точки зрения физики микромира.
Открытия последнего времени в космологии и физике частиц позволяют сказать, что наступил этап кардинального изменения нашего взгляда на природу. Вне всякого сомнения, главные открытия на этом пути еще впереди.

Научное сообщение вызвало большой интерес присутствующих и получило высокую оценку членов Президиума РАН.

На заседании был рассмотрен вопрос о присуждении Больших золотых медалей Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2004 года (представление Экспертной комиссии).

Президиум РАН постановил:

Присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2004 года академику Марчуку Гурию Ивановичу за выдающийся вклад в создание новых моделей и методов решения задач в физике ядерных реакторов, физике атмосферы и океана и иммунологии.
Действительный член Российской академии наук Гурий Иванович Марчук - выдающийся ученый России, широко известный во всем мире, крупнейший организатор науки. Блестящий разносторонний исследователь в области естествознания Г.И. Марчук внес огромный вклад в развитие вычислительной и прикладной математики, физики ядерных реакторов, математического моделирования, динамической метрологии, информатики, иммунологии.
Г.И. Марчук родился 8 июня 1925 г. в поселке Петро-Херсонец Оренбургской области в семье сельского учителя. После окончания математико-механического факультета Ленинградского государственного университета Г.И. Марчук поступил в аспирантуру и в 1952 г. защитил кандидатскую диссертацию «Динамика крупномасштабных полей метеорологических элементов в бароклинной атмосфере». С 1953 г. по 1962 г. Г.И. Марчук работал в Физико-энергетическом институте (г. Обнинск), где заведовал лабораторией, а затем математическим отделом. В этот период он предложил новые методы расчета ядерных реакторов, которые до настоящего времени составляют основу моделирования имитационных расчетов промышленных реакторов. Большую известность получили его работы по теории переноса излучения. Результаты этих исследований обобщены в монографии «Численные методы расчета ядерных реакторов» и в его докторской диссертации (1965 г.). В 1959-1961 г.г. он принял участие в разработке требований к ядерной безопасности для заводов и других предприятий атомной промышленности, проводившейся по инициативе И.В. Курчатова. В 1961 г. за работы в области теории ядерных реакторов ему была присуждена Ленинская премия. В 1962 г. Г.И. Марчук был избран членом-корреспондентом АН СССР по специальности «атомная энергетика», в 1968 г. – действительным членом АН СССР по специальности «физика атмосферы». Г.И. Марчук – автор более 350 научных работ, в том числе 25 монографий. Научные труды Г.И. Марчука посвящены созданию и исследованию эффективных алгоритмов вычислительной математики, методов расчета ядерных реакторов, исследованию и моделированию процессов физики атмосферы и океана, математическому моделированию в проблемах охраны окружающей среды, в проблемах иммунологии и медицины, изучению актуальных задач информатики и вычислительной техники. В области вычислительной математики Г.И. Марчуком сделан крупный вклад в развитие разностных схем. Им построены и исследованы разностные схемы для классов уравнений, возникающих в теории ядерных реакторов, предложен метод построения разностных схем на основе интегральных тождеств, который получил развитие в работах советских и зарубежных ученых. Г.И. Марчуком и его учениками решен ряд проблем в теории разностных и вариационно- разностных схем для различных задач математической физики. Г.И. Марчук внес большой вклад в разработку методов расщепления алгоритмов возмущений, построенных на основе использования сопряженных уравнений. Значительное внимание в работах Г.И. Марчука уделяется разработке и обоснованию новых численных методов линейной алгебры. В методах расчета ядерных реакторов Г.И. Марчуком на основе теории сопряженных уравнений и алгоритмов возмущений разработаны принципы построения эффективных малогрупповых моделей ядерного реактора, созданы математические модели реактора в различных приближениях метода сферических гармоник и предложены численные схемы реализации возникающих уравнений. Эти модели широко использовались для расчетов критических масс промышленных реакторов. Большой цикл работ Г.И. Марчука посвящен задачам моделирования климата и его изменений. Им рассмотрены вопросы теории крупномасштабных атмосферных процессов в квазигеострофическом приближении. Большое внимание в работах Г.И. Марчука уделяется постановке и методам решения нелинейных задач океанической циркуляции, им проведены исследования по выявлению энергоактивных районов Мирового океана, существенно влияющих на колебания климата. Г.И. Марчуком создана теория математического моделирования оптимизационных проблем в охране окружающей среды. Им поставлены и предложены алгоритмы решения общей задачи определения допустимой области размещения промышленных предприятий, планирования строительства с учетом допустимых доз загрязнения экономически значимых зон. Г.И. Марчук является одним из авторов нового направления прикладной математики - математического моделирования в иммунологии и медицине. Он построил систему нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих иммунные реакции человеческого организма, возникающие в результате вирусных и бактериальных инфекций. Г.И. Марчук – крупный организатор науки. С 1963 г. по 1980 г. он - директор Вычислительного центра СО АН СССР; с 1969 г. по 1975 г. – заместитель, а затем председатель Сибирского отделения АН СССР; с 1980 г. по 1986 г. – председатель Государственного комитета СССР по науке и технике в ранге заместителя председателя Совета Министров СССР; с 1975 г. по 1980 г. – вице-президент АН СССР, а с 1986 г. по 1991 г. – президент АН СССР. В 1980 г. Г.И. Марчук создал и возглавил Отдел вычислительной математики АН СССР. В 1991 г. Отдел был преобразован в Институт вычислительной математики РАН. До 2000 г. Г.И. Марчук - директор ИВМ РАН. С 1996 г. Г.И. Марчук - советник Президиума РАН. За свои научные заслуги и вклад во внедрение научных достижений в народное хозяйство Г.И. Марчук удостоен звания Героя Социалистического Труда, награжден четырьмя орденами Ленина. Ему присуждены Ленинская и Государственная премии. Он обладатель золотой медали им. М.В. Келдыша АН СССР, золотой медали им. П.Л. Чебышева РАН, а также премии им. А.А. Фридмана АН СССР. В 1998 г. Г.И. Марчук награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени. Научные успехи Г.И. Марчука высоко оценены и за рубежом. Он является почетным доктором Хьюстонского, Орегонского, Тулузского, Дрезденского, Тель-Авивского, Калькутского, Карлова и Будапештского университетов, членом Европейской академии наук, иностранным членом Академии наук Франции, Финляндии, Индии, Польши, Болгарии и др.; лауреатом Международной премии им. А.П. Карпинского; имеет Орден Командора «Почетного Легиона» - государственной награды Франции. Г.И. Марчук - член редколлегий пяти иностранных (США, Германия, Италия, Франция, Швеция), а также отечественных журналов, главный редактор «Российского журнала численного анализа и математического моделирования», издающегося в Голландии. На протяжении всей своей научной биографии Г.И. Марчук уделял большое внимание подготовке научных кадров, возглавляя кафедры в ФЭИ (Обнинск), НГУ (Новосибирск), МФТИ (Долгопрудный). В настоящее время работает заведующим Кафедрой вычислительных технологий и моделирования Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Среди учеников Г.И. Марчука 25 докторов наук.

Присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2004 года профессору Лоренцу Эдварду (США) за основополагающий вклад в разработку теории общей циркуляции атмосферы и теории хаотических аттракторов диссипативных систем.

Эдвард Лоренц родился 23 мая 1917 года в местечке Уэст-Хейвен в штате Коннектикут. После учебы в Дармутском колледже (Нью-Гэмпшир) получил в 1938 году степень бакалавра в области математики. В 1940 году окончил Гарвардский университет в Кембридже (Массачусетс) со степенью магистра. В годы Второй Мировой войны Лоренц, проходя службу в военно-воздушных силах армии США, занимался прогнозом погоды и практиковался в метеорологии. В 1946 году поступил в Массачусетский технологический институт и в 1948 году получил степень доктора наук в области метеорологии. С тех пор он неизменно работает в этом учреждении, где провел многие свои научные исследования. Здесь он стал сначала ассоциированным профессором (доцент) (1956 г.), а потом и профессором (1962 г.). С 1977 г. по 1981 г. Лоренц руководил отделением метеорологии и физической океанографии, а с 1987 года является заслуженным профессором. Эдвард Лоренц впервые дал описание того, что потом стало известно как «детерминированный хаос», а также является автором термина «эффект бабочки». Вклад Лоренца в науку о детерминированном хаосе изменил очень многое не только в метеорологии, но и в таких областях, как биология и механика жидкостей. С появлением его знаменитой статьи, опубликованной в 1963 году под названием «Детерминированный непериодический хаос», фактически была основана новая область науки – теория хаоса и ее применение. Лоренц является почетным доктором Университетов МакГилла (1983), штата Аризона (1989), Ратгерса (1990), а также Дармутского колледжа (1992). Он член Американской Академии гуманитарных и естественных наук, Американского метеорологического общества и Национальной Академии наук США. Кроме того, он почетный член Индийской академии наук, британского Королевского метеорологического общества, иностранный член Лиссабонской Академии наук, Лондонского Королевского общества и Российской академии наук. Лоренц получил множество международных призов и наград, включая Приз Луиса Баттана (1955 г.) от Американского метеорологического общества и Киотскую премию (около 300 000 американских долларов) в области фундаментальных наук (1991 г.) от японского фонда Инанион.
Члены президиума рассмотрели вопрос о присуждении золотых медалей 2004 года: имени Н.Н. Боголюбова (представление Экспертной комиссии и Бюро Отделения математических наук) и имени В.А. Энгельгардта (представление Экспертной комиссии и Бюро Отделения биологических наук).

Президиум РАН постановил:

Присудить золотую медаль имени Н.Н. Боголюбова 2004 года академику Широкову Дмитрию Васильевичу за выдающиеся работы в области математики, теоретической физики и механики.
Академик Широков Д. В. является выдающимся ученым, внесшим фундаментальный вклад в развитие квантовой теории поля. Он является одним из создателей метода ренормгруппы. Этот метод был распространен на краевые задачи математической физики, в том числе, основанные на интегральных уравнениях. Эти работы Широкова Д. В. получили широкое мировое признание.
Присудить золотую медаль имени В.А. Энгельгардта 2004 года академику Киселеву Льву Львовичу за цикл работ по структурно-функциональному анализу начальных этапов биосинтеза белков (1961 – 2000 гг.).
Киселев Л.Л. начал работать в этой области с 1960 г., когда практически ничего не было известно об этих полимерах, не считая самого факта их существования. Работы Киселева Л.Л. были в основном сосредоточены на тРНК и ааРСазах из высших организмов, о которых практически отсутствовала всякая конкретная информация. Автору удалось с помощью набора физических и химических методов исследования установить основные черты макромолекулярной структуры тРНК и их физические свойства. Молекулы тРНК состоят из двух двуспиральных доменов, расположенных под углом друг к другу и содержат три однотяжевых участка (антикодон, 3’-ССА конец и линкер между двумя доменами). Показано, что антикодон тРНК способен специфически взаимодействовать с кодоном мРНК в отсутствие рибосом, в растворе (1969 г.). В 1964 г. Киселев Л.Л. высказал гипотезу о том, что ааРСазы узнают свои тРНК через антикодоновый участок, специфичны для каждой данной аминокислоты. «Гипотеза антикодона» была встречена в штыки подавляющим большинством исследователей, однако в лаборатории Киселева Л.Л., Баева А.А., Ж.-П. Эбеля и многих других были позже получены исчерпывающие доказательства справедливости этой гипотезы. Роль антикодона как участка узнавания (recognition site) строго доказана сейчас для более чем половины всех известных тРНК-ааРСазных пар. Участие антикодона в специфическом узнавании ааРСаз вошло в учебники биохимии и молекулярной биологии. В обширном цикле исследований ааРСаз были установлены многие основополагающие факты, позднее подтвержденные в других лабораториях различными методами, в том числе и рентгеноструктурным анализом. Установлена первичная структура триптоанил-тРНК-синтетаз человека и кролика, а также экзон-интронная структура гена человека, кодирующего этот фермент. Обнаружено, что этот ген относится к интерферон регулируемым, что совершенно необычно для конститутивных ферментов. Расшифрован кинетический механизм действия этой, а также некоторых других ааРСаз (ковалентные комплексы фермента с субстратами, порядок присоединения субстратов, отрицательная кооперативность взаимодействия между субъединицами и др.). Доказана важная функциональная роль иона Zn+2 и гистидиновых остатков для функции триптофанил-тРНК-синтетазы млекопитающих. Для некоторых ааРСаз млекопитающих обнаружена множественность функционально активных форм и их функциональные различия. Установлена субъединичная структура и доменная организация триптофанил-тРНК-синтетазы быка и человека. Показано, что этот фермент, в отличие от большинства других ааРСаз способен образовывать Ар3А – важный регулятор клеточных процессов. Итоги 40-летних исследований Киселева Л.Л. обобщены в 2-х монографиях и свыше 130 публикаций в отечественных и международных журналах.

Члены Президиума также обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.
Информация предоставлена Пресс-службой РАН

Подразделы

Объявления

©РАН 2020