Ən sabit quruluş üçün axtarışın mahiyyəti ən aşağı enerjisi olan bir maddənin belə bir vəziyyətinin hesablanmasına qədər azalır. Bu vəziyyətdə enerji nüvələrin elektromaqnit qarşılıqlı əlaqəsindən və büllurun alomların elektromaqnit qarşılıqlı əlaqəsindən asılıdır. Sadələşdirilmiş Schrödinger tənliyinə əsaslanan kvant mexaniki hesablamalarının köməyi ilə qiymətləndirilə bilər. Beləliklə, istifadə olunan USPEX alqoritmində sıxlıq nəzəriyyəsiötən əsrin ikinci yarısında hazırlanmışdır. Onun əsas məqsədi molekulların və kristalların elektron quruluşunun hesablamalarını asanlaşdırmaqdır. Nəzəriyyə, elektron sıxlığın çoxelektronik dalğa funksiyasını, rəsmi olaraq dəqiq olaraq dəyişdirilməsinə imkan verir (lakin əslində yaxınlaşma qaçılmaz olaraq çıxır). Təcrübədə bu, hesablamaların mürəkkəbliyinin azalmasına və nəticədə onlara xərclənəcək vaxta səbəb olur. Beləliklə, kvant mexaniki hesablamalar USPEX-də təkamül alqoritmi ilə birləşdirilmişdir (Şəkil 2). Təkamül alqoritmi necə işləyir?
Ən aşağı enerji ilə strukturları axtarmaq mümkündür: Atomları bir-birlərinə nisbətən təsadüfən mövqeyi və hər bir bu vəziyyəti təhlil edin. Ancaq seçimlərin sayı böyük olduğundan (atomlar yalnız 10 olsa da, onların bir-birlərinə nisbətən yerləşməsi imkanları təxminən 100 milyard), sonra hesablama çox vaxt lazım olacaq. Buna görə elm adamlarının uğuru yalnız daha hiyləgər bir üsulun inkişafından sonra nail ola bildi. USPEX alqoritmi təkamül yanaşmasına əsaslanır (Şəkil 2). Birincisi, az sayda struktur təsadüfi yaradılır və enerjisi hesablanır. Ən yüksək enerji ilə, yəni ən az sabit, bu sistem çıxarılır və ən sabitdən bənzər və hesablayır. Eyni zamanda təsadüfi kompüter, uğurlu təkamül üçün ayrılmaz bir vəziyyət olan əhalinin müxtəlifliyini qorumaq üçün yeni quruluşlar hazırlamaqda davam edir.
Beləliklə, kristal quruluşlarının proqnozlaşdırılması problemi biologiyadan alınan məntiqə kömək etdi. Bu sistemdə bir genin olduğunu söyləmək çətindir, çünki yeni quruluşlar çox fərqli parametrləri olan sələflərindən fərqlənə bilər. Seçim şərtlərinə ən uyğunlaşdırılmış "Şəxslər" nəsilləri, yəni alqoritm, səhvlərini öyrənmək, növbəti cəhddə uğur şansını artırır. Sistem, ən aşağı enerji ilə olduqca sürətli bir variant tapır və struktur bölmə (hüceyrə) onlarla və hətta ilk yüz atomu ehtiva edən vəziyyəti və əvvəlki alqoritmlərin onla öhdəsindən gələ bilmədiyi vəziyyəti effektiv şəkildə hesablayır.
Mitt-də USPEX qarşısında yerləşdirilən yeni vəzifələrdən biri də, zülalların üçüncü quruluşunun amin turşusu ardıcıllığı ilə proqnozlaşdırılmasıdır. Müasir molekulyar biologiyanın bu problemi açar arasındadır. Ümumiyyətlə, elm adamları qarşısında, vəzifə çox çətindir, çünki bu qədər mürəkkəb molekul üçün enerjini protein kimi hesablamaq çətindir. Artem Oganovanın sözlərinə görə, onun alqoritmi artıq 40-a yaxın amin turşusu peptidlərin quruluşunu proqnozlaşdıra bilir.
Video 2. Polimerlər və biopolerlər. Hansı maddələr polimerlərə aiddir? Polimerin quruluşu nədir? Polimer materialların istifadəsi nə qədər yaygındır? Bu barədə professor, kristaloqrafiya doktoru Artem Oganan deyir.
Elmi və populyar Artem Oğanovun birində (Şəkil 3) USPEX-ni aşağıdakı kimi təsvir edir:
"Budur ümumi bir fikir nümayiş etdirmək üçün məcazi nümunədir. Təsəvvür edin ki, tam bir qaranlıq hökm sürən naməlum bir planetin səthində ən yüksək dağ tapmaq lazımdır. Resursları saxlamaq üçün, tam bir rahatlama xəritəsinə ehtiyacımız olmadığını, ancaq ən yüksək nöqtəsi olmadığını başa düşmək vacibdir.
Şəkil 3. Artem Romaevich Yoganov
Siz planetə özbaşına yerlərdə bir-bir göndərərək, Biorobotun kiçik bir enişini planlaşdırırsınız. Hər bir robotun yerinə yetirməli olduğu təlimat, cazibə cazibədar qüvvələri və ən yaxın təpənin zirvələrinə çatmaq nəticəsində, orbital bazaya məlumat verməlidir. Böyük bir tədqiqat şərti üçün vəsaitimiz yoxdur və robotlardan birinin dərhal ən yüksək dağ, son dərəcə kiçik olması ehtimalı var. Buna görə də, rus hərbi elminin tanınmış prinsipini tətbiq etmək lazımdır: "Nömrə və qabiliyyətə görə daha yaxşıdır", təkamül bir yanaşma şəklində həyata keçirilir. Ən yaxın qonşusun damlası, robotlar "onların" ucları arasındakı xətt boyunca onları təşkil edərək bu kimi görüşürlər və bunu çox artırır. BioreObots-un nəslləri eyni təlimatları yerinə yetirməyə davam edir: "valideynlərinin" iki ucu arasındakı bölgəni araşdıraraq relyefin yüksəkliyinə doğru irəliləyirlər. Orta səviyyənin altındakı ucları olan (bu seçilməkdədir) və yenidən bir anew eniş edənlər (bu, əhalinin "genetik müxtəlifliyini" yerləşdirilmişdir) ".
USPEX-in işlədiyi səhvi necə qiymətləndirirsiniz? Əvvəlcədən məlum düzgün cavabla bir tapşırıq götürə və alqoritmin köməyi ilə 100 dəfə 100 dəfə qərar verə bilərsiniz. Düzgün cavab 99 halda əldə edilərsə, hesablama səhvinin ehtimalı 1% olacaqdır. Tipik olaraq, elementar hüceyrədəki atomların sayı 40 ədəd olduqda, 98-99%, 98-99% ehtimalı ilə düzgün proqnozlar əldə edilir.
USPEX təkamül alqoritmi bir çox maraqlı kəşflərə və hətta aşağıda müzakirə ediləcək bir tibbi dərmanın yeni bir dərman formasının inkişafına səbəb oldu. Görəsən yeni nəsil superkompüterləri nə olacağını görəsən? Kristal struktur proqnozu alqoritmi dəyişəcəkmi? Məsələn, bəzi elm adamları kvant kompüterlərinin inkişafı ilə məşğuldurlar. Gələcəkdə onlar ən inkişaf etmiş müasir olduğundan daha təsirli olacaqlar. Artem Oganovanın sözlərinə görə, təkamül alqoritmləri lider mövqeyi tərk edəcək, lakin daha sürətli işləməyə başlayacaqlar.
USPEX yalnız səmərəli deyil, həm də çoxfunksiyalı bir alqoritm olduğu ortaya çıxdı. Hazırda Artem Oganovanın rəhbərliyi altında müxtəlif istiqamətlərdə bir çox elmi sənəd aparılır. Ən son layihələrdən bəziləri yeni termoelektrik materialların simulyasiyasına və zülalların quruluşunun proqnozlaşdırılmasına cəhd edilmişdir.
"Bir neçə layihəmiz var, onlardan biri nanohissəciklər, maddi səthlər, məsələn, aşağı ölçülü materialların öyrənilməsidir. Digəri kimyəvi maddələrin yüksək təzyiq altında öyrənilməsidir. Yeni istilik materiallarının proqnozu ilə əlaqəli başqa bir maraqlı layihə var. İndi bilirik ki, icad etdiyimiz kristal strukturların proqnozlaşdırılması metodunun uyğunlaşması, termoelektrik tapşırıqları səmərəli işləyir. Hal-hazırda, böyük bir sıçrayışa hazırıq, nəticəsi yeni termoelektrik materialların kəşfi olmalıdır. Termoelektriklər üçün yaratdığımız metodun çox güclü olduğu, sərf olunan testlər uğurlu olduğu aydındır. Və yeni materiallar axtarmağa tam hazırıq. Yeni yüksək temperaturlu super keçiricilərin proqnozu və öyrənilməsi ilə də məşğul oluruq. Zülalların quruluşunun proqnozlaşdırılması məsələsini soruşuruq. Bu, bizim üçün yeni bir vəzifədir və çox maraqlıdır. "
Maraqlıdır ki, USPEX artıq dərmanı da bəhrələndi: "Üstəlik, biz yeni dərmanlar hazırlayırıq. Xüsusilə, proqnozlaşdırıldıq, yeni bir dərman alındı \u200b\u200bvə patentləşdirildi, - A.R deyir. Yogan. - Bu bir nəmləndirici 4-aminopiridin, çox sklerozdan bir dərman ".
Bu yaxınlarda kompüter dizayn materiallarının patentləşdirilmiş laboratoriyası, Valeri Rosizen (Şəkil 4), Anastasiya Naumova və Artem Ogana, çox sklerozu müalicə etməyə imkan verən Artem Ogana tərəfindən, anastasiya Naumova və Artem Ogana tərəfindən danışırıq. Patent açıq havada, dərmanın qiymətini azaltmağa kömək edəcəkdir. Səpələnmiş skleroz xroniki bir otoimmün xəstəlikdir, yəni öz immunitet sistemi sahibinə zərər verən patologiyalardan biridir. Eyni zamanda, sinir liflərinin miyelin qabığı zədələnir, bu da normal olaraq elektrikli bir izolyasiya funksiyasını yerinə yetirir. Neyronların normal işləməsi çox vacibdir: MYELIN ilə örtülmüş sinir hüceyrələrinin böyüməsi cari açılmadan 5-10 dəfə daha sürətli aparılır. Buna görə də, çox skleroz sinir sisteminin işində pozuntulara səbəb olur.
Çox sklerozun meydana gəlməsinin kök səbəbləri tamamilə səssiz qalır. Dünyadakı bir çox laboratoriyada onları başa düşməyə çalışırlar. Rusiyada bu, Bioorqanika Kimya İnstitutunda biokataliz laboratoriyası ilə məşğuldur.
Şəkil 4. Valeri Roizen - sklerozdan bir dərman üçün patent müəlliflərindən biri, Kompüter dizayn materialları laboratoriyasının əməkdaşı, tibbi dərmanların yeni dozaj formalarını inkişaf etdirir və elmləri fəal şəkildə cəlb edir.
Video 3. Elmi və populyar mühazirə Valeri Rosizen "dadlı kristallar". Dərmanın işinin prinsipləri, bir dərmanı insan orqanizminə və pis əkiz qardaş aspirin haqqında çatdırılma formasının əhəmiyyəti barədə öyrənəcəksiniz.
Bundan əvvəl, klinikada 4-aminopiridin artıq istifadə edilmişdir, lakin elm adamları kimyəvi tərkibini dəyişdirə, bu dərmanın udulmasını qana salmağı bacardılar. Stoichiometri 1: 5 ilə 4-Aminopiridin Kristal Nəmləndirmə (Şəkil 5). Bu formada dərmanın özü patentləşdirildi və onu əldə etmə üsulu. Maddə neyroquskulyar sidaplarında neyrotransmitterlərin emissiyasını yaxşılaşdırır, bu da çox sklerozlu xəstələrin rifahını asanlaşdırır. Qeyd etmək lazımdır ki, belə bir mexanizm simptomların müalicəsini nəzərdə tutur, lakin çox xəstəlik özü deyil. Bioavailability-dən əlavə, yeni inkişafdakı əsas məqam aşağıdakılardır. Kristalda 4-aminopiridin "qənaət etmək" mümkün olduğundan, tibbdə istifadə üçün daha əlverişli oldu. Kristal buklar təmizlənmiş və homojen bir formada əldə etmək nisbətən asandır və potensial zərərli çirklərdən olan dərman azadlığı yaxşı bir dərman üçün əsas meyarlardan biridir.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, USPEX yeni kimyəvi quruluşlar tapmağa imkan verir. Məlum oldu ki, hətta "adi" karbonda da öz tapmacası var. Karbon çox maraqlı bir kimyəvi bir elementdir, çünki yumşaq yarımkeçiricilər və hətta super keçiricilərlə bitən Superhard Dielectrics-dən tutmuş geniş quruluş dəsti təşkil edir. Birincisinə Diamond və Lansdalet, ikincisinə - qrafitə, üçüncüsünə - az temperaturda bir az dolğunluqlara daxil ola bilər. Məşhur karbon formalarının müxtəlifliyinə baxmayaraq, Artem Oganova rəhbərliyi altında olan elm adamları köklü yeni bir quruluş açmağı bacardılar: əvvəllər məlum deyildi ki, karbon "qonaq sahibi" tipində (Şəkil 6) -də komplekslər meydana gətirə bilər. İş materialların kompüter dizaynı laboratoriyasının işində iştirak etdi (Şəkil 7).
Şəkil 7. Oleg Fairy, MFTİ-nin aspiranturası, kompüter dizayn materialları laboratoriyasının işçisi və açıq karbon quruluşunun müəlliflərindən biridir. Boş vaxtlarında, Oleg elmi populyarlaşdırmaqla məşğuldur: Onun məqalələri "Pişik Sxredinger", "Elm üçün", Strf.ru, "Rosatom" nəşrlərində tapıla bilər. Bundan əlavə, Oleq - Moskvanın qalibi Elm slam. Televizorun iştirakçısı "Ağıllı" şousu.
"Qonaq sahibi" in qarşılıqlı əlaqəsi özünü göstərir, məsələn, qeyri-virulent olmayan əlaqələrə qoşulmuş molekullardan ibarət komplekslərdə özünü göstərir. Yəni, müəyyən bir Atom / molekul kristal lattice-də müəyyən bir yer tutur, ancaq ətrafdakı birləşmələrlə bir kovalent bağlantısı meydana gətirmir. Bu cür davranış orqanizmimizdə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirən davamlı və böyük komplekslər meydana gətirən, bir-birinə bağlayan bioloji molekullar arasında geniş yayılmışdır. Ümumiyyətlə, iki növ struktur elementdən ibarət birləşmə səbəbindən. Yalnız karbon tərəfindən meydana gələn maddələr üçün bu cür formalar məlum deyildi. Elm adamları 2014-cü ildə kəşflərini dərc etdilər, ümumilikdə 14-cü kimyəvi elementlərin xassələri və davranışı haqqında biliklərimizi genişləndirir (Şəkil 8). Ev sahibi sahibinin növü haqqında danışırıq ki, tamamilə fərqli bir struktur mühiti olan iki növ karbon atomunun olması səbəbindən gəlir.
Kompüter dizayn materialları laboratoriyasında hansı maddələrin yüksək təzyiqlərdə sabit olacağı öyrənilir. Laboratoriyanın başçısı bu cür tədqiqatlara maraq göstərənlər belədir: "Biz yüksək təzyiq altında materialları, xüsusən də bu cür şəraitdə görünən yeni kimya altında öyrənirik. Bu, ənənəvi qaydalara uyğun olmayan çox qeyri-adi bir kimya. Yeni bağlantılarda əldə olunan biliklər planetlərin içərisində baş verənlərin anlaşılmasına səbəb olacaqdır. Çünki bu qeyri-adi kimyəvi maddələr özlərini planetar yerin çox vacib materialları kimi göstərə bilər. " Yüksək təzyiqli maddələrin necə davrandığını proqnozlaşdırmaq çətindir: kimyəvi qaydaların əksəriyyəti işini dayandırır, çünki bu şərtlər adi haldan çox fərqlidir. Buna baxmayaraq, kainatın necə qurulduğunu bilmək istəyiriksə bunu başa düşmək lazımdır. Kainatın Baryon maddəsinin aslan payı, planetlərin, ulduzların, peyklərin içərisində dəqiq təzyiqdir. Təəccüblüdür ki, onun kimyası haqqında hələ çox azdır.
MFTİ Tədqiqatları Distretinin Laboratoriyasında yüksək təzyiqdə yüksək təzyiqdə həyata keçirilən yeni kimya (Elm namizədi namizədi) Gabriele Saleh (Gabriele Saleh):
"Mən kimyaçıyam və yüksək təzyiqlərdə kimya ilə maraqlanıram. Niyə? Çünki 100 il əvvəl formalaşdırılmış kimya qaydalarına sahibik, amma bu yaxınlarda yüksək təzyiqlərdə işləməyi dayandırdıqları məlum oldu. Və çox maraqlıdır! Ay parkına bənzəyir: Heç kimin izah edə bilmədiyi bir fenomen var; Yeni fenomenini araşdırın və bunun niyə baş verdiyini başa düşməyə çalışın - çox maraqlıdır. Əsas şeylər ilə söhbətə başladıq. Ancaq real dünyada yüksək təzyiq mövcuddur. Əlbəttə ki, bu otaqda deyil, yerin içərisində və digər planetlərdə " .
Kimyaçı olduğum üçün yüksək təzyiqli kimya ilə maraqlanıram. Niyə? Yüz il əvvəl kimyəvi qaydalar quruldu, lakin bu yaxınlarda bu qaydaların yüksək təzyiqdə qırıldığı aşkar edildi. Və çox maraqlıdır! Bu, heç kimin rasionallaşdıra bilmədiyi bir fenomeniniz olduğu üçün bir loonopark kimidir. Yeni fenomen öyrənmək və bunun niyə bunun nə olduğunu başa düşməyə çalışmaq maraqlıdır. Əsas baxımdan başladıq. Lakin bu yüksək təzyiqlər mövcuddur. Əlbətdə bu otaqda, ancaq qulaqların içərisində və digər planetlərdə.
Şəkil 9. Kömür turşusu (H 2 CO 3) təzyiq altında sabit bir quruluşdur. Yuxarıdan eni Birlikdə göstərilir baltalar C. Polimer strukturları formalaşır. Karbon-oksigen hidrogen sisteminin yüksək təzyiq altında tədqiqi planetlərin necə qurulduğunu anlamaq üçün çox vacibdir. H 2 O (Su) və CH 4 (metan) bəzi nəhəng planetlərin əsas komponentləridir - məsələn, Neptun və uran, təzyiq yüzlərlə GPA-ya çata bilər. Böyük buzlu peyklər (gamornad, callisto, titan) və kometalarda bir neçə GPA-ya tətbiq olunan su, metan və karbon qazı var.
Gabriele, bu yaxınlarda nəşr üçün qəbul edilən yeni işi haqqında məlumat verdi:
"Bəzən fundamental elmlə məşğul olursan, lakin sonra əldə edilən biliklərin birbaşa tətbiqini aşkar edin. Məsələn, bu yaxınlarda yüksək təzyiqdə karbon, hidrogen və oksigendən əldə edilən bütün sabit birləşmələr üçün axtarış nəticələrini təsvir etdiyimiz dərc etmək üçün bir məqalə göndərdik. 1 GPA kimi çox aşağı təzyiqlərdə sabit olduqlarını tapdıq Və onlar kömür turşusu H 2 CO 3 idi (Şəkil 9). Astrofizika ədəbiyyatını araşdırdım və Ganymed və Callistonun peyklərinin [Yupiterin peykləri su və karbon qazıdan ibarətdir: kömür turşusu meydana gətirən molekullardan ibarətdir. Beləliklə, kəşfimizin oradakı karbon turşusunun meydana gəlməsini təklif etdiyini başa düşdük. Dediklərim budur: hamısı fundamental elmlə başladı və peyklər və planetlərin öyrənilməsi üçün vacib bir şeylə başa çatdı " .
Qeyd edək ki, bu cür təzyiqlər, prinsipcə kainatda tapıla bilər, lakin yer üzünün səthində bizə hərəkət edənlərlə müqayisədə yüksəkdir.
Buna görə bəzən fundamental elm üçün bir şey öyrənirsiniz, amma sonra düzgün bir tətbiqin olduğunu kəşf edirsiniz. Məsələn, biz yalnız karbon, hidrogen, oksigen aldığımız bir kağız təqdim etdik və bütün sabit birləşmələri axtarmağa çalışdıq. Karbon turşusu olan və bir gigapaskal kimi çox aşağı təzyiqdə sabit oldu. Astrofizika ədəbiyyatını araşdırdım və kəşf etdim: Ganymede və ya Calisto kimi peyklər var. Karbon diixide və su var. Bu karbon turşusu meydana gətirən molekullar. Beləliklə, bu kəşfin, ehtimal ki, karbon turşusu olacağı deməkdir. Bu, əsaslığa başlamış və planetar elm üçün tətbiq olunan bir şeyi kəşf etmək istədiyim budur.
Tanınmış aşpaz duzu, NACL ilə əlaqəli olmayan qeyri-adi kimya nümunəsinin başqa bir nümunəsidir. Duzunuzda 350 GPA təzyiqi yarada bilsəniz, yeni əlaqələr əldə edəcəksiniz. 2013-cü ildə, A.R istiqaməti altında. Oganova göstərildi ki, NACL-ə yüksək təzyiq olub, qeyri-adi birləşmələr sabitləşəcək - məsələn NACL 7 (Şəkil 10) və NA 3 CL. Maraqlıdır ki, açıq maddələrin bir çoxu metallardır. Gabiel Saleh və Artem Oganov, natrium xloridlərin ekzotik davranışını yüksək təzyiq altında göstərdi və halogenlərlə qələvi metal birləşmələrinin xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə edilə bilən nəzəri bir model hazırladı və istifadə edilə bilən bir nəzəri bir model hazırladı.
Bu maddələrin bu cür qeyri-adi şərtlərə məruz qaldığı qaydaları təsvir etdilər. USPEX alqoritmindən istifadə edərək, 3 Y (A \u003d Li, NA, K; Y \u003d F, CL, BR) formula ilə bir neçə birləşmələr nəzəri olaraq 350 GPA-ya aiddir. Bu, oksidləşmiş dövlətdə xlorid ionlarının kəşfi yoluna səbəb oldu. "Standard" kimya bunu qadağan edir. Bu cür şəraitdə, məsələn, 4 CL 3 kimyəvi formula ilə yeni maddələr meydana gələ bilər.
Şəkil 10. NACL şərti duzunun kristal quruluşu ( sol) və qeyri-adi birləşmə nacl 7 ( sağ-salamat), təzyiq altında sabitdir.
Gabriele Saleh (Şəkil 11), nəinki standart şəraitdə deyil, həm də yüksək təzyiq altında olan maddələrin davranışlarını və xüsusiyyətlərini təsvir edəcək, lakin estrada və maddələrin davranışlarını və xüsusiyyətlərini təsvir edəcək yeni kimya qaydalarının təsvirinə yönəldildiyi barədə danışdı (Şəkil 12) ).
Şəkil 11. Gabriel Saleh (Gabriele Saleh)
"İki və ya üç il əvvəl, professor Yoganov belə sadə bir duzun NACL kimi, bu qədər sadə olmadığını aşkar etdi: natrium və xlor da digər əlaqələri də təşkil edə bilər. Ancaq bunun səbəbini heç kim bilmirdi. Elm adamları hesablamaları yerinə yetirdilər, nəticələr aldılar, lakin bilinmir, niyə hər şey belə olur və başqa cür deyil. Məzun məktəbindən bəri, kimyəvi bir əlaqə öyrənirəm və iş zamanı bəzi qaydaları formalaşdırmağı bacardım, nə baş verdiyini izah edə bildim. Elektronların bu cür birləşmələrdə necə davrandığını öyrəndim və yüksək təzyiq altında onlara xas olan ümumi qanunlara gəldim. Bu qaydaların təsəvvürümün meyvəsi olub olmadığını yoxlamaq üçün və ya hələ də obyektiv şəkildə düzgün olub, oxşar əlaqələrin quruluşunu - LiR və ya NABR və daha oxşar olduğunu təxmin etdim. Həqiqətən - ümumi qaydalara əməl olunur. Qısaca əgər, aşağıdakı tendensiyanın olduğunu gördüm: təzyiqləri bu cür birləşmələrə tətbiq edərkən, iki ölçülü metalın quruluşunu, sonra birölçülü meydana gəlir. Sonra çox yüksək təzyiq altında, daha çox vəhşi şeylər baş verməyə başlayır, çünki bu vəziyyətdə xlor oksidləşmə dərəcəsi olacaq -2. Bütün kimyaçılar, xlorun bir dərəcədə oksidləşmə dərəcəsi olduğunu bilirlər, bu dərslikdən tipik bir nümunədir: natrium elektron uduzur və xlor onu götürür. Buna görə, oksidləşdirici nömrələr müvafiq olaraq +1 və -1 əldə edilir. Ancaq yüksək təzyiq altında hər şey səhv işləyir. XİDMƏTLƏRİNİN TƏHLÜKƏSİZLİKLƏRİNİN TƏHLÜKƏSİZLİKLƏRİNİ YOXDUR. Həm də iş zamanı, hər kəsin bu cür namizədliyi müşahidə etdiyini anlamaq üçün xüsusi ədəbiyyat axtarırdım. Və bəli, izlədiyi ortaya çıxdı. Səhv etmirəmsə, natrium bisputat və bəzi digər bağlantılar təsvir olunan qaydalara tabedir. Əlbəttə ki, bu, yalnız başlanğıcdır. Mövzuda aşağıdakı işləri dərc etdikdə, modelimizin real proqnozlaşdırıcı qüvvəsi olub olmadığını öyrənirik. Çünki bu, axtardığımız şeydir. Yüksək təzyiqlərdə hörmət ediləcək kimyəvi qanunları təsvir etmək istəyirik " .
İki və ya üç il əvvəl professor Oganov, yüksək təzyiqdə sadə duzlu NACL-in çox sadə və digər birləşmələrin meydana gəlmədiyini aşkar etdi. Ancaq bunun səbəbini heç kim bilmir. Nəticələri aldıqları bir hesablama etdi, ancaq bunun kimin olduğunu söyləyə bilməzsən. Beləliklə, kimyəvi bağlama tədqiqində ixtisaslaşmış doktorantam zamanı bu birləşmələri araşdırdım və nələrin baş verdiyini rasionallaşdırmaq üçün bir az rle tapdım. Bu birləşmələrdə elektronların necə davrandığını və bu cür birləşmələrin yüksək təzyiqlə izlənəcəyi bəzi qaydalara çatdıqlarını araşdırdım. Qaydalarımın sadəcə təsəvvür etdiyimi və ya həqiqət olub olmadığını yoxlamaq üçün oxşar birləşmələrin yeni quruluşlarını proqnozlaşdırdım. Məsələn, LiR və ya Nabe və bu kimi birləşmələr. Bəli, bu qaydalar izləniləcək. Bir sözlə, çox ixtisaslı olmamalı, bir tendensiyanın olduğunu gördüm: Onları sıxışdırdığınız zaman iki ölçülü metal, sonra metal birölçülü bir quruluş meydana gətirəcəkdir. Və sonra çox yüksək təzyiqdə bir neçə vəhşi olardı, çünki bu vəziyyətdə cl -2 -2-in oksidləşmə nömrəsi olacaqdır. Tipik dərslik nümunəsi olan Cl -1-in ən aşağı oksidləşmə nömrəsi: natrium onu \u200b\u200bitirir. Beləliklə, +1 və -1 oksidləşmə nömrələrimiz var. Ancaq çox yüksək bir təzyiqdə artıq doğru deyil. Bunu kimyəvi bağlama təhlili üçün bəzi yanaşmalarla nümayiş etdirdik. Bu işdə, kiminsə bu cür qaydaları gördüyünü görmək üçün ədəbiyyata baxmağı düşünürəm. Bəli, bir az olduğu ortaya çıxdı. Səhv etmirəmsə, na-bi və digər birləşmələr bu qaydalara əməl etmək üçün çıxdı. Əlbətdə yalnız bir başlanğıc nöqtəsidir. Digər sənədlər ortaya çıxacaq və bu modelin əsl proqnozlaşdırıcı bir gücə sahib olub olmadığını görəcəyik. Çünki bu, axtardığımız budur. Yüksək təzyiq üçün də işləyəcək kimyanı eskiz etmək istəyirik.
Şəkil 12. 125-170 GPA təzyiqində yaranan kimyəvi formula na 4 CL 3 ilə maddənin quruluşuTəzyiq altında bir "qəribə" kimya görünüşünü açıq şəkildə nümayiş etdirir.
USPEX alqoritminin öz vəzifələri daxilində böyük bir proqnozlaşdırma qüvvəsi ilə xarakterizə olunmasına baxmayaraq, nəzəriyyəsi həmişə eksperimental yoxlama tələb edir. Kompüter dizayn materialları laboratoriyası nəzəri, adından aşağıdakı kimidir. Buna görə təcrübələr digər elmi qruplarla birlikdə keçirilir. Laboratoriyada qəbul edilən iş strategiyası, Gabriel Saleh şərhləri belə:
"Təcrübələr aparmırıq - Teoristik. Ancaq tez-tez bunu edən insanlarla əməkdaşlıq edirik. Əslində məncə ümumiyyətlə çətindir. Bu gün elm daralır, buna görə hər iki digəri ilə məşğul olan birini tapmaq asan deyil " .
Təcrübələr etmirik, amma tez-tez təcrübə edən bəzi insanlar ilə birlikdə çalışırıq. Əslində düşünürəm ki, əslində çətindir. Hal-hazırda elm çox ixtisaslaşmışdır, buna görə ikisini də edən birini tapmaq çətindir.
Ən parlaq nümunələrdən biri şəffaf natriumun proqnozudur. 2009-cu ildə jurnalda Təbiət. Artem Oganovanın rəhbərliyi ilə həyata keçirilən işlərin nəticələri dərc edilmişdir. Məqalədə, elm adamları, şəffaf işləmədiyi, dielektrik təzyiqə çevrildiyi yeni formasını təsvir etdi. Niyə bu baş verir? Bu, valent elektronlarının davranışı ilə əlaqədardır: təzyiq altında, natrium atomları tərəfindən yaranan kristal panelin boşluqlarında didərgin düşür (Şəkil 13). Eyni zamanda, maddənin metal xüsusiyyətləri yox olur və dielektrik keyfiyyətləri görünür. 2 milyon atmosferin təzyiqi natrium qırmızı, 3 milyon - rəngsizdir.
Şəkil 13. Təzyiq altında natrium 3 milyondan çox atmosferdir. Mavi çiçək Natrium atomlarından büllur quruluşu göstərilir, portağal - Quruluşun boşluqlarında valent elektronlarının dəstələri.
Klassik metalın bu cür davranış nümayiş etdirə biləcəyinə az adam iman gətirdi. Bununla birlikdə, həkim Mixail Eremez ilə əməkdaşlıqda, eksperimental məlumatlar, proqnozu tam təsdiqlədi (Şəkil 14).
Şəkil 14. Keçən və əks olunan işıqlandırmanı birləşdirərək əldə edilən NA nümunəsinin şəkilləri. Nümunəyə fərqli təzyiq tətbiq edildi: 199 GPA (şəffaf mərhələ), 156 GPA, 124 GPA və 120 GPA.
Artem Yoğanov bizə işçilərinə yer aldığını söylədi:
"Əvvəlcə, yaxşı bir təhsil olmalıdır. İkincisi, işçilər olmaq. Adam tənbəldirsə, onu işə götürməyəcəyəm və birdən götürsəm, o, sui-istifadə ediləcəkdir. Tənbəl, inert, amorf olan bir neçə işçi, sadəcə atəşə tutuldu. Düşünürəm ki, insanın özü üçün tamamilə düzgün və yaxşıdır. Çünki bir insan onun yerində deyilsə, o, xoşbəxt olmayacaq. O, ora getmək lazımdır, burada bir işıq ilə işləyəcək, həvəskarları ilə məmnuniyyətlə. Bu, laboratoriya üçün yaxşıdır və bir insan üçün yaxşıdır. Həqiqətən gözəl işləyən uşaqlar, bir parıldayan, yaxşı bir maaş almağımıza, konfransa gedirlər, sonra ən yaxşı jurnallara gedən məqalələr yazırlar, yaxşı olacaqlar. Çünki onlar öz yerindədirlər və çünki laboratoriya onları dəstəkləmək üçün yaxşı mənbələri var. Yəni, uşaqların sağ qalması barədə düşünmək lazım deyil. Onlar elmə, sevimli işlərinə və onlarla uğurla məşğul ola bilərlər. İndi bir neçə yeni qrant görünmüşük və daha bir neçə nəfər işə götürmək imkanı açır. Rəqabət daimdir. Bütün il boyu insanlar tətbiqləri təqdim edir, əlbəttə ki, hamısını alıram. ". (2016). 4-aminopyridine kristalid, əldə etmək üsulu, bir dərman tərkibi və müalicə və / və ya onun qarşısının alınması üsulu. FİZ. Chem. Chem. FİZ. 18 , 2840–2849;
Nyu-York Universitetinin professoru tərəfindən oxunan mühazirənin mətnini dərc edirik, Agunct professor MSU, Guilign Universitetinin fəxri professoru Artem Ohanov 8 Sentyabr 2012-ci il tarixində "İctimai mühazirələrin" dövrü çərçivəsində "Polit.ru" Açıq Açıq Kitab FestivalındaBookmarket. "Muzon" sənət parkında.
"Polyans.ru ictimai mühazirələri" dəstəyi ilə keçirilir:
Bu festivalın təşkilatçılarına və dəvət üçün "Polit.ru" üçün çox minnətdaram. Bu mühazirəni oxumaq mənim üçün böyük bir şərəfdir; Ümid edirəm ki, o sizin üçün maraqlı olacaq.
Mühazirə gələcəyimizlə birbaşa əlaqəlidir, çünki gələcəyimiz yeni texnologiyalar, həyat keyfiyyətimizlə əlaqəli texnologiyalar, budur, budur, bütün elektronika, enerji qənaət texnologiyaları, texnologiyalarımızdır Ətraf mühiti, texnologiyaları təmizləyin və bu, bütün bunlar yeni materialların genişliyindən asılıdır, yeni texnologiyalar yeni materiallar, bənzərsiz, xüsusi xüsusiyyətləri olan materiallar tələb edir. Laboratoriyada bu yeni materiallar necə inkişaf etdirilə bilər, ancaq kompüterdə bir hekayə gedəcəkdir.
Mühazirə adlanır: "Yeni materialların kompüter dizaynı: bir yuxu və ya reallıq?". Çox xəyal olsaydı, mühazirə məna verməzdi. Xəyallar, bir qayda olaraq, reallıq sahəsindən deyil, bir şeydir. Digər tərəfdən, artıq tam tətbiq olunsaydı, mühazirə də mənası olmaz, çünki yeni bir metodologiya, o cümlədən nəzəri hesablama, o cümlədən tam inkişaf etdikdə, sənaye kateqoriyasında elmin axıdılmasından hərəkət edir Gündəlik problemlər. Əslində, bu sahə tamamilə yenidir: yeni materialların kompüter dizaynı, arzusun arasındakı bir yerdə olan bir yerdədir - bu mümkünsüz olması, asudə olmaq və reallıq, bu, tamamlanmış ərazinin sonuna qədər deyil hazırda inkişaf edən bir sahədir. Və bu sahə yaxın gələcəkdə yeni materialların, laboratoriyanın ənənəvi metodundan geri çəkilməsinə və kompüter dizayn materiallarına keçməyə imkan verəcək, daha ucuz və daha sürətli, daha da etibarlı olardı. Ancaq bunu necə etmək olar, deyəcəyəm. Bu, proqnoz problemi, maddənin quruluşunun proqnozu ilə birbaşa əlaqəlidir, çünki maddənin quruluşu öz xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Eyni maddənin müxtəlif quruluşu, deyin, karbon, SuperTerald Diamond və Super Güclü Qrafitini müəyyənləşdirir. Bu vəziyyətdə quruluş hamısıdır. Maddənin quruluşu.
Ümumiyyətlə, bu il ilk təcrübələrin yüz hissəsini qeyd edirik ki, bu da maddənin quruluşunu açmağa imkan verir. Çoxdan, qədim zamanlarla insanlar, maddənin atomlardan ibarət olduğu fərziyyələr irəli sürdülər. Bunun qeyd edilməsi, məsələn, Müqəddəs Kitabda, müxtəlif Hindistan epikində və buna olduqca detallı arayışlar Demikza və Lucreta Kara-dan görünə bilər. Bu maddənin bu maddə necə qurulduğunu, bu maddə bu diskette hissəciklərdən, atomlardan, Johann Kepleru-a, böyük riyaziyyat, astronomdan və hətta bir astroloqdan ibarətdir, hətta astrologiya, təəssüf ki, astrologiya bir elm hesab edildi. Kepler, qar yağışlarının altıbucaqlı şəklini və Kepler tərəfindən təklif olunan buz quruluşunu izah edən ilk şəkilləri çəkdi, baxmayaraq ki, reallıqdan fərqlənir, buna bənzər bir çox cəhətdən fərqlənir. Ancaq buna baxmayaraq, maddənin atom quruluşu ilə bağlı fərziyyə, 20-ci əsrə qədər yüz il əvvələ qədər bir fərziyyə olaraq bir fərziyyə olaraq qaldı, ilk dəfə bu fərziyyə elmi cəhətdən sübut olunmadı. 17-ci əsrin ortalarında anadan olan elm, kristaloqrafiya, kristalloqrafiyamızla sübut oldu, 1669-cu illərin ortalarında anadan olmuş, kristaloqrafiya elminin rəsmi tarixidir və onun gözəl Danimarka alimi Nikolay Wyton yaratdı. Əslində onun adı Niels Szensen idi, bir Dane, Latınlaşdırılmış bir ad - Nikolay Wallon idi. O, nəinki kristaloqrafiya deyil, bir sıra elmi fənlər qurdu və bu, kristaloqrafiya qanununu formalaşdırdı. Bu vaxtdan etibarən vida traektoriyasındakı kristalloqrafiya onun inkişafına başladı.
Nikolay Stenon unikal tərcümeyi-halı vardı. O, yalnız bir neçə elmin qurucusu deyil, həm də müqəddəs Katolik Kilsəsinin üzünü də sıraladı. Kristaloqrafiya da ən böyük Alman şairi goete idi. Və goethe, kristalleyi məhsuldarlığa aiddir və ümumiyyətlə, bu elm tamamilə yararsızdır və bunun niyə lazım olduğu aydın deyil, amma bu çox ağıllıdır və bunun səbəbi çox ağıllıdır Xalq. Beləliklə, goethe, boş xanımlarla zəngin baden kurortlarında bir yerdə oxunduğu məşhur bir keçid mühazirəsində danışdı. Yeri gəlmişkən, goethe şərəfinə çağrılmış bir mineral var, uzaqlaşır. O zaman, o dövrdə kristallofty həqiqətən kifayət qədər yararsız bir elm idi, həqiqətən də bəzi riyazi Şəra və bulmacalar səviyyəsindədir. Ancaq vaxt keçdi və 100 il əvvəl kristalloftasiya özündə belə bir elm kateqoriyasından çıxdı və elmə son dərəcə faydalı oldu. Bu, böyük bir faciə tərəfindən əvvəl idi.
Təkrar edirəm, maddənin atom quruluşu 1912-ci ilə qədər bir fərziyyə olaraq qaldı. Böyük Avstriya fiziki Fiziki Ludwig Boltzman, bütün elmi dəlillərini bu fərziyyəyə görə bu fərziyyəsi ilə inşa etdi və bir çox rəqibinin bir çoxu tərəfindən ciddi şəkildə tənqid olundu: "Bütün nəzəriyyələri bir hipotez üzərində necə qura bilərsiniz?" Bu tənqidin təsiri altında olan Ludwig Boltzman, habelə zəif sağlamlıq, 1906-cı ildə özünü törətdi. İtaliyada ailəsi ilə tətildə olmaq, özünü asdı. Yalnız 6 il sonra maddənin atom quruluşu sübut edildi. Beləliklə, bir az daha səbirli olsaydı, bütün rəqiblərini sınayardı. Səbir bəzən ağıldan daha çox şey deməkdir, səbir də dahiyədən daha çox deməkdir. Beləliklə - bu təcrübələr nə idi? Bu təcrübələr Max Von Laue, daha dəqiq, məzun tələbələri tərəfindən hazırlanmışdır. Maks Von Laue özü də bu cür təcrübələr yaratmadı, amma fikir ona məxsus idi. İdeya, əgər maddə həqiqətən atomlardan ibarətdirsə, keplerin qəbul edilmədiyi təqdirdə, atomlar daim bir şəkildə bir kristal dövrdə qurulmuş, sonra yüksək bir fenomen müşahidə edilməlidir. X-şüalar aşkarlanmadan bir qədər əvvəl. Həmin dövrdə fizika artıq yaxşı başa düşüldü ki, radiasiya dalğası uzunluğu uzunluğu ilə müqayisə olunarsa - obyektin xarakterik uzunluğu, bu vəziyyətdə bir kristal, sonra diffraksiya fenomeni müşahidə edilməlidir. Yəni şüalar yalnız düz bir xətt içində deyil, həm də tamamilə ciddi şəkildə müəyyən bir açıya sürüşdürəcək. Beləliklə, kristal rentgen difraksiya bəzi tamamilə xüsusi bir şəkil müşahidə olunmalıdır. Məlum idi ki, rentgen şüalanmasının dalğa uzunluğu atomların ölçüsünə bənzəməlidir, əgər atom varsa, atomların ölçüsü qiymətləndirilir. Beləliklə, maddənin quruluşunun atom hipotezi düzgündürsə, kristalların rentgen şüalarının diffraksiyası müşahidə olunmalıdır. Yoxlamaq nə qədər asan ola bilər?
Sadə bir fikir, bir ildən bir qədər çox olan sadə bir təcrübə, Laue Fizikada bir Nobel mükafatı var. Və bu təcrübəni keçirməyə çalışa bilərik. Ancaq təəssüf ki, indi çox yüngül, bu təcrübə hər şeyi müşahidə edə bilsin. Ancaq bəlkə də bunu bir şahidlə sınayacağıq? Buraya kim gələ bilər və bu təcrübəni müşahidə etməyə çalışır?
Görmək. Budur lazer göstərici, ona parlayacağıq - və burada nə baş verir? X-şüaları yoxdur, ancaq bir optik lazerimiz var. Və bu, büllurun quruluşu deyil və onun görüntüsü 10 min dəfə şişirdi, lakin lazer dalğa uzunluğu, rentgen şüalanmasının dalğa uzunluğundan 10 min qat yüksəkdir və beləliklə diffraksiya vəziyyəti edildi - Crystal lattice dövrü ilə dalğa uzunluğunun müqayisəsi. Burada müntəzəm quruluş, maye olmayan obyektə baxırıq. Budur, bu şəkli tutun və bir lazerə baxın, daha yaxınlaşacağam, şəkil kiçik olacaq, çünki bu da layihə edə bilmərik, çünki baxın, içəridə, içəridə, birbaşa keçidini xarakterizə edən bir nöqtə şüa. Ancaq üzük qeyri-mütəşəkkil maye quruluşundan fərqlidir. Kristal bizdən əvvəldirsə, şəkil tamamilə fərqli olacaq. Görürsən, ciddi şəkildə müəyyən bir açıları ləkələyən çox şüalarımız var.
Oleq (könüllü):Yəqin ki, daha çox atom olduğuna görə ...
Artyom Yoganov: Xeyr, atomların müəyyən bir şəkildə yerləşməsi səbəbindən, diffraksiyanın belə bir şəklini müşahidə edə bilərik. Bu şəkil çox simmetrikdir və vacibdir. Nobel mükafatı 100 il əvvəl gətirəcək parlaq bir təcrübə üçün Oleg-i tapaq.
Sonrakı - Gələn il, Bragg atası və oğlu diffraksiyasını deşifrə etməyi, kristal quruluşlarını təyin etməyi öyrəndi. Birinci quruluş çox sadə idi, amma indi Nobel mükafatının 1985-ci ildə mükafatlandırıldığı ən son metodologiyalar sayəsində, artıq təcrübəyə əsaslanan çox mürəkkəb bir quruluşları deşifrə etmək artıq mümkündür. Budur və Oleg'in çoxaldığı təcrübə. Budur mənbə quruluşu, benzol molekulu var və Oleg belə bir diffraksiya şəklini müşahidə etdi. İndi təcrübənin köməyi ilə çox mürəkkəb quruluşları, xüsusən kvasicrystalların quruluşunu deşifr etmək və kvasicrystalların açılması, bu yeni vəziyyətin bu yeni vəziyyəti, keçən il Nobel Kimya mükafatı verildi. Bu sahə necə dinamikdir, əsrimizdə hansı əsas kəşflər aparılır! Zülalların və digər bioloji cəhətdən aktiv molekulların quruluşu, həm də rentgen öyrənmə difrazı, bu böyük kristaloqrafik metod tərəfindən açılır.
Beləliklə, biz maddənin müxtəlif vəziyyətlərini bilirik: kristal və kvasikrilital, amorf (nizamsız möhkəm dövlət), eləcə də maye, qazlı vəziyyət və maddənin müxtəlif polimer dövlətlərini sifariş etdi. Maddənin quruluşunu bilmək, bir çoxunu və bir çoxunun öz xüsusiyyətlərini və böyük dərəcədə etibarlılığı ilə proqnozlaşdıra bilərsiniz. Budur, maqnezium silikat quruluşu, perovskit yazın. Atomların təxmini mövqelərini bilmək, məsələn, bu kimi olduqca çətin bir əmlak, bu əmlak kimi bu əmlak çoxsaylı komponentlə bir dərəcə tensoru və eksperimental dəqiqliklə proqnozlaşdıra biləcəyiniz bu mürəkkəb əmlak tərəfindən təsvir edilə bilər. yalnız atomların mövqeyi. Maddə olduqca vacibdir, bu, planetimizin həcminin 40% -idir. Bu, yerdəki ən çox yayılmış materialdır. İndi yüksək dərinliklərdə mövcud olan bu maddənin xüsusiyyətlərini başa düşmək üçün, yalnız atomların yerini bilmək mümkündür.
Əmlak xüsusiyyətlərinin maddənin quruluşunu proqnozlaşdırdıqları üçün necə əlaqəli olduğundan bir az danışmaq istərdim ki, yeni materialların proqnozlaşdırılması və bu cür üsullarla nə edildiyi barədə. Niyə buz sudan daha yüngüldür? Hamımız bilirik ki, aysberqlərin üzgüçülük və boğulmadığı, buzun həmişə çayın səthində olduğunu və altındakı olmadığını bilirik. Nə oldu? Dava quruluşdadır, əgər buzun bu quruluşuna baxsanız, onda içərisində böyük altıbucaqlı boşalmaları görəcəksən və buz əriməyə başlayanda su molekulları bu su sıxlığı səbəbindən daha böyük olur buzun sıxlığı. Bu prosesin necə baş verdiyini nümayiş etdirə bilərik. Sizə qısa bir film göstərəcəyəm, diqqətlə baxın. Ərimişlik səthlərdən başlayacaq, buna görə də həqiqətən olur, amma bu kompüter hesablamasıdır. Və ərimənin içərisində necə yayıldığını görəcəksən ... molekullar hərəkət edir və bu altıbucaqlı kanalların necə tıxandığını görürsən və quruluşun düzgünlüyü itirilir.
Buzun bir neçə fərqli forması və çox maraqlı bir buz forması var, bu da buz quruluşunun boşluğunu qonaq molekulları ilə vurursan. Ancaq quruluşun özü də dəyişəcək. Mən sözdə qaz nəmləndirir və ya millətlər haqqında danışıram. Qonaq molekullarının və ya atomların mövcud olduğu boşluqların olduğu su molekullarının çərçivəsini görürsünüz. Qonaq molekulları metan - təbii qaz ola bilər, karbon qazı ola bilər, bəlkə də, məsələn, Ksenonun bir atomu və bu qaz nəmləndiricilərinin hər biri maraqlı bir hekayə ola bilər. Fakt budur ki, metan nəmləndirici ehtiyatlarda ənənəvi qaz yataqlarından daha təbii qazdan daha çox böyük ölçülü sifariş var. Bu tip yataqları, bir qayda olaraq, dəniz rəfində və permafrost zonalarında yerləşir. Problem ondadır ki, insanlar hələ də onlardan qaz çıxarmağı və qazanc əldə etməmələridir. Bu problem həll olunarsa, bəşəriyyət enerji böhranı haqqında unudursaq, praktik olaraq yaxınlıqdakı son yaraşıqlı bir enerji mənbəyimiz olacaq. Hidrogen karbon qazı çox maraqlıdır - bu, artıq karbon qazının təhlükəsiz birləşdirilməsinin təhlükəsiz bir üsulu kimi istifadə edilə bilər. Buzdakı aşağı təzyiq altında karbon qazını yükləyin və dənizin dibinə atın. Bu buz o qədər də sakitcə minlərlə ildir ki, çox sakitdir. Ksenonun nəmləndirməsi, 60 il əvvəl Böyük Kristalokemist Linus Polingom tərəfindən namizəd olan Ksenon anesteziya, bir fərziyyə, bir fərziyyə, bir insanın aşağı təzyiq altında olan Ksenonu qaldırdığı təqdirdə bir insan ağrı hiss etməyi dayandırır. İstifadə edildi və görünür, indi bəzən cərrahi əməliyyatlarda anesteziya üçün istifadə olunur. Niyə?
Aşağı təzyiq altında olan Ksenon, su molekulları ilə birləşmələr, eyni qaz nəmləndirmələrini təşkil edən, insan sinir sistemi üzərində elektrik siqnalının yayılmasını tıxanan su molekulları ilə birləşmələr. Və əməliyyat edilmiş parçadan ağrı siqnalı, bu cür bir quruluşla, Ksenon nəmləndirməsi ilə əlaqəli olduğuna görə sadəcə əzələlərə çatmır. Bu, ilk fərziyyə idi, bəlkə də həqiqət daha mürəkkəbdir, amma həqiqətin yaxın olduğuna şübhə yoxdur. Bu məsaməli maddələr haqqında danışdığımız zaman, katalizdə sənayedə çox geniş istifadə olunan, həmçinin katalizdə, həmçinin molekulları yağ krekinqi ilə ayırmaq üçün mikro silikatları xatırlatmaq mümkün deyil. Məsələn, oktanlı və mesoochean molekulları mükəmməl şəkildə ayrılır: Bu eyni kimyəvi düsturdur, lakin molekulların quruluşu bir az fərqlidir: onlardan biri uzun və incədir, ikincisi qısa və qalındır. İncə olan, quruluşun boşluqlarından keçən və qalın olan, bu cür quruluşlar, bu cür maddələrə molekulyar əllər adlanır. Bu molekulyar əlləri suyu təmizləmək üçün, xüsusən də içdiyimiz su, kranlarımızda, o cümlədən Zeolitlərin köməyi ilə bir çox filtrdən keçməlidir. Beləliklə, ən fərqli kimyəvi çirkləndiricilərlə çirklənmədən qurtula bilərsiniz. Kimyəvi çirkləndiricilər bəzən son dərəcə təhlükəlidir. Hekayə ağır metalların zəhərlənməsinin nümunələrini çox kədərli tarixi nümunələrə səbəb olduğunu bilir.
Mercuri zəhərlənməsi qurbanlarının qarşısında hökm Çinin ilk ilk İmperatoru idi - Qin Shihuandi və İvan dəhşətli və sözdə dəli şapka, 18-19 əsrlərdə İngiltərədə işləyən insanların bir sinifində çox yaxşı öyrənildi Şapka sənayesi dəli şapka xəstəliyi adlanan nevroloji xəstəlik çox erkən idi. Onların nitqi əlçatmaz oldu, hərəkətləri mənasızdır, əzalarının nəzarətsiz titrədilər və demans və dəlilik içində düşdülər. Bədəni daim civə ilə təmasda idi, çünki bu şapkaları civə içkisinin həlli və sinir sisteminə dəyən civə duzlarının həlli halına saldıqları üçün. İvan Grozny çox mütərəqqi idi, 30 yaşında yaxşı bir padşah idi, bundan sonra bir gecədə dəyişdi - dəli zalım oldu. Vücudu nikah edildikdə, o, kəskin sümükləri deformasiya etmişdi və onlar civə konsentrasiyası var idi. Fakt budur ki, padşah ciddi bir artrit şəklində əziyyət çəkdi və o zaman artrit civə məlhəmləri ilə müalicə edildi - bu yeganə vasitə idi və bəlkə də yalnız Mercury, İvanın dəhşətli qəribə dəlilini izah edir. Mövcud formada Çini yaradan bir insan, 36 yaşında və ilk 12 ildə anasının əlindəki bir kukla, onun hekayəsi Hamlet tarixinə bənzəyir. Ana və sevgilisi atasını öldürdü və sonra özündən qurtulmağa çalışdı və hekayə dəhşətlidir. Lakin, bu, özü idarə etməyə başladı və 12 ildir ki, 400 il davam edən Çinin 7 krallığı arasındakı vətəndaş müharibəsini dayandırdı, o, Çəki, pul, vahid Çin yazılarının ağırlığını birləşdirdi Böyük bir Çinli divarı qurdu, hələ istifadə olunan, istifadə olunan 4 min kilometrlik magistral yol tikdi, bu da istifadə olunan kanallar və bu, son illərdə manik dəlilik şəklinə məruz qaldı. Onu ölməz etmək üçün onun hamcizmləri ona civə həbləri verdilər, nəticədə onu ölməz hala gətirəcəyinə inandılar, nəticədə bu adam, təsadüfi sağlamlıq ilə fərqlənərək, ölən və 50 ilədək və son illərdir Bu qısa həyatın ombocheted dəlilik idi. Qurğuşun zəhərlənməsi, bəlkə də bir çox Roma İmperatorunun qurbanları tərəfindən hazırlanmışdır: Qurğuşun su borusu, su borusu və qurğuşun zəhərlənməsi, müəyyən beyin şöbələri kəsildiyi məlumdur, tomoqrafik şəkillərdə də görmək mümkündür, Kəşfiyyat şəlaləsi, IQ düşür, insan çox aqressiv olur. Qurğuşun zəhərlənməsi - bu günə qədər bir çox şəhər və ölkənin böyük bir problemidir. Bu cür arzuolunmaz nəticələrdən qurtulmaq üçün ətraf mühitin təmizlənməsi üçün yeni materiallar hazırlamalıyıq.
Tamamilə izah edilməyən maraqlı materiallar, super keçiricilərdir. Super keçiricilik 100 il əvvəl də açıq idi. Bu fenomen əsasən ekzotikdir, açıq açıq idi. Sıxılmış Milli Heliumda, elektrik müqaviməti ölçüldü, elektrik müqaviməti ölçüldü, bu, sıfıra rəvan bir şəkildə düşdüyü və daha sonra super keçiricilərin maqnit sahəsini tamamilə itələdiyi və maqnit sahəsində levitləşə bildiyi ortaya çıxdı. Super keçiricilərin bu iki xüsusiyyətləri yüksək texnoloji tətbiqlərdə olduqca geniş istifadə olunur. 100 il əvvəl açılan super keçiricilik növü izah edildi, izahatı yarım əsrdən bir əsrlə tələb olundu, bu izah Nobel mükafatı John Bardin və həmkarları gətirdi. Ancaq 1980-ci illərdə əsrlərimizə görə, yeni bir növ super keçiricilik açıldı və ən yaxşı super aparıcılar bu sinfə aiddir - mis əsasında yüksək temperaturlu super keçiricilər. Maraqlı bir xüsusiyyət budur ki, bu cür super keçiricilik hələ də heç bir izahat yoxdur. Super keçiricilərdən olan müraciətlər çoxdur. Məsələn, super keçiricilərdən istifadə edərək ən güclü maqnit sahələrini yaradır və bu maqnit rezonans görüntüsündə istifadə olunur. Maqnit Rolling-də tutma qatarları - başqa bir tətbiq və burada bu cür qatarda şəxsən Şanxayda etdiyim bir fotoşəkil - saatda 431 kilometr sürət göstəricisi görünür. SuperTerconductors çox ekzotikdir: onsuz da 30. Üzvi super keçiricilər 30 yaşında, İ.E. karbon əsaslı super keçiricilər, hətta az miqdarda boron atomuna girərək məlum olur. Qrafit də super keçirici ola bilər.
Budur materialların və ya onların cəhalətinin xüsusiyyətlərinin necə ölümlə nəticələnə biləcəyi ilə bağlı maraqlı bir tarixi paraleldir. Çox gözəl olan, lakin görünür, lakin görünür, tarixən səhvdir, amma yenə də onlara deyəcəm, çünki gözəl bir hekayə bəzən doğru hekayədən daha yaxşıdır. Populyar elmi ədəbiyyatda, qalay vəbanın təsirinin necə və nümunəsi olan Napoleon-un və kapitan Skotun cənub qütbünə napoleonun ekspedisiyasını məhv etmək çox tez-tez mümkündür. Fakt budur ki, 13 dərəcədən ibarət olan bir tin, celsi-dən bir tin metaldan (bu ağ rəngli), yarımkeçirici, sıxlıq kəskin şəkildə düşür və qalay dağılır. Buna "Tin vəba" adlanır - Tin sadəcə əzilir. Və burada tam izahat vermədiyim hekayə. Napoleon, 620 min bir ordu ilə Rusiyaya gəlir, yalnız bir neçə nisbətən kiçik bir döyüş verir və yalnız 150 min insan Borodinə gəlir. 620 Borodinə gəlir demək olar ki, döyüş olmadan 150 min gəlir. Borodina ilə təxminən 40 minə yaxın qurban, sonra Moskvadan bir geri çəkilmə və 5 min adam Parisə çatır. Yeri gəlmişkən, geri çəkilmə də demək olar ki, döyüş olmadan idi. Nə baş verir? 5 minə qədər mübarizə aparmaq üçün mübarizə olmadan 620 min nəfərdən necə? Bütün qalay vəba üçün günahkarlar var. Formalardakı əsgərlərindəki düymələr qalaydan hazırlanmışdı, qalay, soyuqdan ən qısa müddətdə qaldı və əsgərlər rus şaxtasında əslində çılpaq olduğu ortaya çıxdı. Problem ondadır ki, düymələr tin vəba üçün durmadan olan çirkli bir qalaydan hazırlanmışdır.
Çox tez-tez, məşhur bir elm mətbuatında, yanacaq çənlərinin qalay sahibləri və ya konservləşdirilmiş yeməkləri ilə bir-birinin özü və ya konservləşdirilmiş yeməkləri olan bir tirinqdə olan bir tirajda olan populyar bir elmi bir elmi mətbuatında bir mətbuatda olduğunu qeyd edə bilərsiniz və ekspedisiya aclıq və soyuqdan öldü. Mən əslində kapitan Scottun gündəliklərini oxuyuram - heç bir təyyarəni xatırlatmadı, bir neçə aerosani var idi, amma yenə də yanacaq tankı haqqında yazmır və konservləşdirilmiş yemək haqqında da yazmır. Beləliklə, bu fərziyyələr, yəqin ki, səhvdir, lakin çox maraqlı və ibrətamizdir. Və soyuq iqlimə getdiyiniz təqdirdə hər hansı bir halda qalay vəba vəba təsirinin faydalıdır.
Budur başqa bir təcrübə, sonra qaynar suya ehtiyacım olacaq. Materiallar və onların quruluşu ilə əlaqəli başqa bir effekt, bir şəxsə gəlməzdi, - formaların təsiri də təsadüfən açıqdır. Bu təsvirdə, həmkarlarımın bu teldən iki məktub hazırladığını görürsən: T U, Texniki Universiteti bu formanı yüksək temperaturda sərtləşdirdilər. Yüksək temperaturda bir forma sifariş etsəniz, material bu formanı xatırlayacaqdır. Məsələn, bir ürək verə və deyə bilərsən ki, bir sevgilim və deyə bilərsən: bu ürək hisslərimi əbədi xatırlayacaq ... onda bu forma məhv edilə bilər, amma isti suya verdiyiniz anda forma bərpa olunur sehr kimi görünür. Bu formanı sındırdın, ancaq isti suya qoyun - forma bərpa olunur. Və bütün bunlar bu materialda 60 dərəcə Selsi bir temperaturda meydana gələn çox maraqlı və kifayət qədər incə bir quruluş çevrilməsi ilə əlaqədardır, buna görə də təcrübəmizdə isti suya ehtiyac duyurlar. Həm də eyni transformasiya həm poladda baş verir, amma poladda çox yavaş baş verir - və forma effekti xatirəsi baş vermir. Təsəvvür edin ki, polad da belə bir təsir göstərsə, tamamilə fərqli bir dünyada yaşayırıq. Formanın formasının təsiri bir çox tətbiqetməni tapır: stomatoloji mötərizələr, ürək böhranları, səs-küyü azaltmaq üçün təyyarələrdə mühərrikin hissələri, qaz boru kəmərləri və neft boru kəmərlərində tırmanıştır. İndi başqa bir könüllüə ehtiyacım var ... xahiş edirəm adınız nədir? Vika? Bu tel ilə Wiki-yə köməyə ehtiyac duyacağıq, bu tel yaddaş telidir. Eyni ərinti nitinol, nikel və titan ərintisi. Bu tel düz bir tel şəklində xasiyyətli idi və bu formanı əbədi xatırlayacaqdır. VIKA, bu teldən bir parça götürün və izdihamın hər yolu, mümkün qədər dolayı olması, yalnız qovşaqlar qalma: node qaldırılmır. İndi onlar onu qaynar suda bağlayır və tel bu formanı xatırlayacaq ... Yaxşı, necə, düzəldildi? Bu təsiri əbədi olaraq müşahidə etmək olar, yəqin ki, onu min dəfə gördüm, amma hər dəfə bir uşaq kimi, gözəl effektə baxıram və heyranam. Bir vikaya qalxaq. Bu cür materialları kompüterdə proqnozlaşdırmaq üçün öyrənsək, yaxşı olar.
Ancaq tamamilə qeyri-aktiv olan materialların optik xüsusiyyətləri. Bu, bir çox material, demək olar ki, bütün kristallar, müxtəlif istiqamətlərdə və fərqli sürətlə səyahət edən iki şüada işığın şüasını parçalayır. Nəticədə, bəzi yazılarda bir büllurdan baxsanız, yazısı həmişə bir az olacaqdır. Ancaq bir qayda olaraq, gözümüz üçün ayrılmazdır. Ağrılı kristallarda bu təsir o qədər güclüdür ki, həqiqətən iki kitabəni görə bilərsiniz.
Zaldan sual:Sən demə - müxtəlif sürətlə?
Artem Oganov:Bəli, işığın sürəti yalnız vakuumda sabitdir. Qatılaşdırılmış mediada, daha aşağıdır. Sonra, hər bir materialın müəyyən bir rəng olduğunu düşünməyə vərdiş edirik. Yaqut - Qırmızı, Sapphire - Mavi, amma ortaya çıxır, rəng də istiqamətdən asılı ola bilər. Ümumiyyətlə, kristalın əsas xüsusiyyətlərindən biri anisotropiya - əmlak xüsusiyyətlərinin asılılığıdır. Bu istiqamətdəki xüsusiyyətlər və bu istiqamətdə dəyişir. Budur, rəngin müxtəlif istiqamətlərdə rəngli-sarı rəngdən mavi rəngə dəyişməsi olan mineral koridilit, eyni kristaldır. Kimsə mənə inanırmı? Xahiş edirəm xüsusi bir Coreiyerite kristalını gətirdim ... Nə rəngə baxın?
Zaldan sual:Ağ görünür, amma belə ...
Artem Oganov:Bəzi işığdan, ağ kimi, bənövşəyi kimi, sadəcə kristalı döndərirsiniz. Əslində, Vikinqlərin Amerikanın necə açıldığına dair İslandiya əfsanəsi var. Və bir çox tarixçilər bu əfsanədə bu effektdən istifadə etiketini görürlər. Vikinqlər Atlantik okeanının ortasında itirildikdə, onların Konung müəyyən bir günəş daşı götürdü və alacakaranlıq işığında Qərbə istiqaməti təyin etməyi bacardı və buna görə Amerikaya getdilər. Günəş daşı nə bilmir, amma bir çox tarixçilər, günəşli daşın VIKA, Cordieritin əllərində, Cordieritin sahilində tapıldığını və bu kristalın köməyi ilə naviqasiya edə biləcəyinə inanırlar Axşam işığında, habelə qütb latitudesində alacakaranlıq işığında. Bu təsiri ABŞ Hərbi Hava Qüvvələri tərəfindən 50-ci ilə qədər, daha inkişaf etmiş yolları əvəz etmək üçün daha inkişaf etmişdi. Ancaq başqa bir maraqlı effekt - Alexandrite, hər kəsin bir istəyi varsa, kristal sintetik aleksandriti gətirdim və işıq mənbəyindən asılı olaraq rəng dəyişir: gün və elektrik. Və nəhayət, əsrlər boyu elm adamlarını və sənət tarixçilərini başa düşə bilmədiyi daha maraqlı bir təsir. Likburgun qabı, Roma sənətkarları tərəfindən 2 min ildən çox əvvəl edilən bir obyektdir. Səpələnmiş işıqda, bu qabın yaşıl rəngi var və keçiddə - qırmızı. Bir neçə il əvvəl bunu sözün həqiqi mənasında almaq mümkün oldu. Döşün təmiz şüşədən hazırlanmadığı, lakin bu effekti yaradan qızıl nanohissəcikləri ehtiva edir. İndi rəngin təbiətini başa düşürük - rəngin bir elektron quruluşu olan rəngin müəyyən udma diapazonları ilə əlaqələndirilir və bu da öz növbəsində maddənin atom quruluşu ilə bağlıdır.
Zaldan sual:"Tərəfləri" və "Keçən" anlayışları izah etmək olarmı?
Artem Oganov:Bacarmaq! Yeri gəlmişkən, bu çox udma spektrinin coriyeritinin fərqli istiqamətlərdə fərqli rəng olduğunu müəyyənləşdirin. Fakt budur ki, quruluşun özü də bir kristaldır - xüsusən də, coriyeriti - müxtəlif istiqamətlərdə fərqli görünür və bu istiqamətlərdə işıq müxtəlif yollarla hopur.
Ağ işıq nədir? Bu, qırmızıdan bənövşəyə qədər bütün spektrdir və işığın kristaldan keçəndə bu diapazonun bir hissəsi udulur. Məsələn, bir büllur mavi udmaq və nəticədə nə baş verəcək, bu cədvəldən görə bilərsiniz. Mavi şüaları udsanız, nəticədə narıncı rəngə sahib olacaqsınız, yəni narıncı bir şey görəndə bu maddənin mavi rəngdə udulduğunu bilirsiniz. Səpələnmiş işıq, masanın üstündəki eyni rəngarəng qabınız olduqda, işıq düşür və bu işığın bir hissəsi yıxılır və gözlərinizə düşür. İşıq səpələnmiş, tamamilə fərqli qanunlara əməl edir və xüsusən də obyektin taxılından asılıdır. Açıq mavi səmanın səpələnməsi sayəsində. Bu rəngləri izah edə biləcəyiniz Rayleigh Səpələnmə qanunu var.
Xüsusiyyətlərin quruluşla necə əlaqəli olduğunu nümayiş etdirdim. Kristal quruluşu necə proqnozlaşdıra bilərəm, indi qısaca baxacağıq. Beləliklə, son vaxtlara qədər kristal strukturların proqnozlaşdırılması vəzifəsi həll olunmamış hesab edildi. Bu vəzifənin özü aşağıdakı kimi formalaşdırılmışdır: maksimum sabitlik verən atomların yerini necə tapmaq olar - yəni ən aşağı enerji nədir? Bunu necə etmək olar? Əlbətdə ki, kosmosdakı atomların yeri üçün bütün variantların bütün seçimlərindən keçə bilərsiniz, ancaq bu cür seçimlər o qədərdir ki, bu qədər çox sadə sistemlər üçün kifayət qədər həyatınız yoxdur, Deyək ki, 20 atomla, kompüterdəki bütün bu birləşmələri keçmək üçün kainatın vaxtından çox vaxt lazımdır. Buna görə bu vəzifənin nəzərə alınmadığı güman edildi. Buna baxmayaraq, bu vəzifə həll edildi və bir neçə üsul və ən təsirli üsul, bu pis səslənsə də, qrupum tərəfindən hazırlanmışdır. Metod "Uğur", "USPEX", təkamül metodu, təkamül alqoritmi, indi sizə izah etməyə çalışacağam. Vəzifə çoxölçülü bir səthdə qlobal maksimuma görə qlobal maksimuma görə ekvivalentdir - sadəlik üçün, iki ölçülü bir səthi, yer səthini, ən yüksək dağı tapmalı olduğunuz yerin səthi, kartları olmadan tapmağınız lazımdır. Bu, bu mənim Avstraliya həmkarım Richard Clegg, o, Avstraliyalıdır, Kenquru sevir və bir kenquru ilə birlikdə, kifayət qədər intellektual olmayan heyvanlar ilə birlikdə yer səthində ən yüksək nöqtəni təyin etməlisiniz. Kangaroo yalnız sadə təlimatları başa düşür - yuxarı qalx, en. Təkamül alqoritmində, şansa görə, planetin müxtəlif nöqtələrində və hər birinin təlimatlarını göstərin, ən yaxın təpənin başına çıxırıq. Və gedirlər. Bu kenquru sərçə dağlarına çatdıqda, məsələn, isə çırpıntıya gəldikdə və yüksək olmamışlar, vurulur, vurulur. Ovçu gəlir, demək olar ki, sənətçi, ovçunun gəlib tumurcuqları və sağ qalanlar, çoxaltmaq hüququna sahib olduqlarını söylədi. Bunun sayəsində axtarış sahəsinin ən perspektivli sahələrini subaylaşdırmaq mümkündür. Və addım-addım, daha yüksək və daha yüksək kenquru ataraq, Kenquru əhalisini qlobal maksimuma keçirirsiniz. Kenquru daha çox uğurlu nəsil hazırlayacaq, Ovçular daha çox yüksək dırmaşan Kenquru vuracaq və beləliklə bu əhali idarə edə bilərsiniz.
Bu, təkamül metodlarının mahiyyətidir. Sadəlik üçün, dəqiq tətbiq olunduğu üçün texniki detalları aşağı salıram. Bu metodun başqa bir iki ölçülü bir tətbiqində, bir enerji səthi var, çox mavi nöqtəni tapmalıyıq, orijinal, təsadüfi, quruluşlarımız bu yağ nöqtələridir. Hesablama dərhal onlardan hansının pis olduğunu, burada ən perspektivli və ən perspektivli olan qırmızı və sarı bölgələrdə bunların pis olduğunu başa düşür: mavi, yaşılımtıl sahələrdə. Və ən perspektivli əraziləri testin sıxlığını addım-addım addım-addım, ən uyğunlaşdırılmış, ən sabit quruluşu tapana qədər artır. Strukturların proqnozlaşdırılması üçün müxtəlif üsullar var - təsadüfi axtarış metodları, süni bir ilahi və s. Ancaq ən güclü üsul bu, təkamül idi.
Ən çətin şey, kompüterdəki valideynlərdən nəsilləri necə istehsal etməkdir. İki valideyn quruluşunu necə götürmək və onlardan bir uşağı etmək olar? Əslində, uşaqları təkcə iki valideyndən kompüterə edə bilməzsən, təcrübə etdik, üçdən və dörddən çox çalışdıq. Ancaq, çıxdıqca həyatda olduğu kimi yaxşı bir şeyə səbəb olmur. İki valideyn olsa, uşaq daha yaxşıdır. Bir valideyn, yeri gəlmişkən, işləyir, iki valideyn optimaldır, üç-dörd artıq işləmir. Təkamül metodunun bir neçə maraqlı xüsusiyyəti var ki, yeri gəlmişkən, bioloji təkamüllə buna nisbətəndir. Hesablamaya başladığımız, yüksək mütəşəkkil, yüksək sifarişli həllərin hesablanması zamanı göründüyümüz yararsız, təsadüfi quruluşlardan necə olduğunu görürük. Quruluşların əhalisi ən müxtəlif olduqda hesablamaların ən təsirli olduğunu görürük. Ən sabit və ən sağ qalan populyasiyalar müxtəliflik əhalisidir. Məsələn, Rusiyanı bəyəndiyim şey Rusiyada isə xalqlardan çoxu olan 150. Sarışın var, tünd saçlar var, mənim kimi hər cür Qafqaz milliyyəti üzləri var və bütün bunlar Rusiya əhalisinə sabitlik və gələcəyini verir. Gələcəyin monoton populyasiyaları yoxdur. Bunu epolizasiyalar hesablamalarından görmək olar.
Atmosfer təzyiqlərində karbonun sabit formasının qrafit olduğunu təxmin edə bilərikmi? Bəli. Bu hesablama çox sürətlidir. Ancaq qrafitdən əlavə, eyni hesablamada bir neçə maraqlı bir az sabit bir həll hazırlayırıq. Və bu qərarlar da maraqlı ola bilər. Təzyiqi qaldırsaq - qrafit artıq qeyri-sabitdir. Və sabit almaz və biz də çox asanlıqla tapırıq. Necə iğtişaşların necə olacağına baxın, hesablama tez bir almaz istehsal edir. Ancaq almaz tapılmazdan əvvəl bir sıra maraqlı quruluşlar istehsal olunur. Məsələn, bu quruluşdur. Almazın altıbucaqlı üzüklər, 5 və 7 kömür üzükləri görünən. Bu quruluş sabitlik almazında bir az aşağı səviyyədədir və əvvəlcə bunun maraqlandığını düşündük və sonra bu, bu yaxınlarda bizim və həmkarlarımız tərəfindən quraşdırılmış yeni, real həyat karbon şəkli olduğu ortaya çıxdı. Bu hesablama 1 milyon atmosferdə edildi. 20 milyona qədər atmosferə qədər basırıqsa, almaz sabit olmağı dayandıracaq. Diamond əvəzinə, çox qəribə bir quruluş sabit olacaq, bu cür təzyiqlərdə karbonun da onilliklər ərzində təxmin etdiyi və hesablamamızı təsdiqləyir.
Həm də bizim tərəfimizdən, həm də həmkarlarımızın bu üsulu olan işçilərimiz, qarşısında fərqli kəşflərin kiçik bir seçimi. İcazə verin, yalnız bəziləri haqqında danışım.
Bu üsulla, kompüterdəki materialların laboratoriyasının açılışını əvəz edə bilərsiniz. Laboratoriyanın laboratoriyasında materialların açılışında, üstün çempion olan Edison edildi: "10 min uğursuzluq görmədim, yalnız işləməyən 10 min yol tapdım." Bu üsulla əsl kəşf etmədən əvvəl və kompüter dizaynının köməyi ilə nə qədər cəhd etməsi, uğursuz cəhdlər barədə uğursuz cəhdlər barədə məlumat verir və 1, 100, 10-dan 10, 10-dan 100, 10-dan 100, 10-dan 100, 10-a qədər müvəffəqiyyət axtara bilərsiniz Min, bu, hədəfimiz, Edison metodunu daha məhsuldar bir şeylə əvəz etməkdir.
İndi yalnız enerjini deyil, həm də hər hansı bir əmlakdan optimallaşdıra bilərik. Ən sadə əmlak sıxlıqdır və tanınmış almazdan ən sıx material hələ də davam edir. Almaz ümumiyyətlə tutucunu bir çox şəkildə qeyd edir. Diamond kub santimetrində hər hansı digər maddənin kub santimetrinə nisbətən daha çox atom var. Almaz - Təchizat rekord sahibi və bu da məlum olanlardan ən az sıxılmış maddədir. Bu qeydləri döymək mümkündürmü? İndi bu sualı kompüterə istəyə bilərik və kompüter cavab verəcəkdir. Cavab bəli, bu qeydlərdən bəzilərini döyə bilərsiniz. Məlum oldu ki, brilyantın sıxlığına çox asanlıqla döymək üçün, varlıq üçün uyğun olan daha sıx karbon, lakin hələ sintez olunmur. Bu karbon əmrləri yalnız sıxlıqla deyil, həm də optik xüsusiyyətlərlə bir almazı məğlub etdi. Onların daha yüksək refraktiv göstəriciləri və işığın dağılması olacaq - bu nə deməkdir? Almazın refraktiv indeksi, üstün bir parıltı və işığın daxili əksinə bir almaz təmin edir və yüngül bir şəkildə parçalanma, ağ işığın qırmızıdan bənzəməsindən daha çox spektrdə parçalanacaq deməkdir. Burada, yeri gəlmişkən, tez-tez zərgərlik sənayesindəki almazı əvəz edən material, kub sirkonium dioksid, fianitdir. İşıqın dağılmasında almazdan artıqdır, amma təəssüf ki, parıltı almazından aşağıdır. Və yeni karbon formaları hər iki göstərici üzərində bir almaz qazanacaq. Nə sərtlik haqqında? 2003-cü ilə qədər, sərtliyin, insanların heç vaxt proqnozlaşdırmağı və gözləməyəcəyini, 2003-cü ildə hər şeyin Çin elm adamlarının işi ilə dəyişməyəcəyinə və bu yayda başqa bir dərəcəni aldığım Yankan Universitetini ziyarət etdiyini düşünürdü Fəxri professor və orada bütün bu nəzəriyyənin qurucusunu ziyarət etdim. Bu nəzəriyyə inkişaf edə bildik.
Budur, sərtliyin təyinin tanınmaya uyğun olduğunu göstərən bir masa. Ən normal maddələr üçün razılıq əladır, amma qrafit üçün model, açıq-aşkar yanlış olan super humus olmalıdır. Bu səhvi başa düşməyi və aradan qaldırmağı bacardıq. İndi bu modelin köməyi ilə hər hansı bir maddənin sərtliyini etibarlı şəkildə proqnozlaşdırırıq və aşağıdakı sualı kompüterə təyin edə bilərik: Hansı maddə ən ağırdır? Sərtlik almazını aşmaq mümkündürmü? İnsanlar həqiqətən bir neçə onillikdə bu barədə düşündülər. Beləliklə, karbonun möhkəm quruluşu nədir? Cavab ruhdan düşdü: almaz və karbonda daha möhkəm bir şey ola bilməz. Ancaq almaza yaxın olacaq karbon quruluşlarını tapa bilərsiniz. Almaz sərtliyinə yaxın olan karbon quruluşları, həqiqətən olmaq hüququ var. Onlardan biri, əvvəlki və 7 üzvlü kanal ilə əvvəllər göstərdiyim biridir. 2001-ci ildə Dubrovinsky ədəbiyyatında ultraceal maddə - titan dioksidinin, brilyantdan şübhələndiyinə şübhə altına alındığına inanıldı, amma şübhə oldu. Təcrübə olduqca mübahisəlidir. Həmin işdən demək olar ki, bütün təcrübi ölçmələr tez və sonra təkzib edildi: Nümunələrin kiçik ölçüsü səbəbindən, çətinliyi çox çətin idi. Lakin hesablama, sərtliyin də təcrübədə yanlış şəkildə ölçüldüyünü göstərdi və titan dioksidinin əsl sərtliyi eksperimentatorlardan təxminən 3 dəfə azdır. Beləliklə, bu cür hesablamalarla, bu hesablamaların bu hesablamalarının yüksək dəqiqliyə çatmadığını da, bu cür təcrübənin etibarlı olduğunu da mühakimə edə bilərsiniz.
Sizə demək istədiyim başqa bir hekayə karbonla bağlıdır - bu, son 6 ildə xüsusilə sürətlə yayılır. Ancaq 50 il əvvəl, Amerika tədqiqatçıları tərəfindən belə bir təcrübə aparıldığı zaman, qrafit aldılar və təxminən 150-200 min atmosfer təzyiqini sıxdılar. Qrafit yüksək temperaturda sıxılırsa, almazın içinə girməlidir, yüksək təzyiqlərdə ən sabit karbon forması düz almaz və sintez edir. Bu təcrübəni otaq temperaturunda edirsinizsə, onda almaz yarana bilməz. Niyə? Almazdakı qrafiti dəyişdirmək üçün tələb olunan quruluşun yenidən qurulması, bu quruluşlardan fərqli olaraq, bu quruluşlardan və artmaq üçün enerji maneəsi çoxdur. Diamondanın formalaşması əvəzinə, ən sabit, lakin ən yüksək maneə olan, lakin ən sabit bir quruluşun meydana gəlməsini müşahidə edəcəyik. Biz belə bir quruluş təklif etdik - və M-Karbon adlandırdıq, bu, 5 və 7 üzvlü üzüklü ən çox quruluşdur; Erməni dostlarım zarafatla "Mugleod-Schmugarod" adlandırırlar. Məlum oldu ki, bu quruluş 50 il əvvəl təcrübənin nəticələrini tam təsvir edir və təcrübə dəfələrlə təkrarlandı. Təcrübə, çox gözəldir - otaq temperaturu qrafitində sıxmaq (qara, yumşaq qeyri-şəffaf semimetal), təzyiq altında tədqiqatçılar şəffaf super yüksək metal aldı: Tamamilə fantastik çevrilmə! Ancaq bu bir almaz deyil, xassələri almazlara uyğun deyil və hipotetik olaraq quruluş bu maddənin xüsusiyyətlərini tam təsvir etdi. Biz olduqca sevindik, bir məqalə yazdı və onu prestijli fiziki baxış məktublarında yayımladı və laurelsdəki hamar ili pisləşdirdi. Bir il sonra, Amerika və Yapon elm adamları, bu, bu, 4 və 8 üzvlü üzük ilə tamamilə fərqli, yeni bir quruluş tapdı. Bu quruluş bizimdən tamamilə fərqlidir, lakin təcrübi məlumatları da təsvir edir. Problem ondadır ki, eksperimental məlumatların az icazə verilməməsi və bir çox digər quruluş onlar üçün uygundur. Digər altı ay üçün Çin adlı Çin karbonunu dəvət etdi və W-Conbon, eksperimental məlumatları da izah etdi. Tezliklə hekayə qrotequque oldu - yeni Çin qrupları buna qoşuldu və Çin istehsal etməyi sevir və təxminən 40 quruluş tapdılar və bunların hamısı eksperimental məlumatlar üçün uyğundur: P-, Q-, R-, S-Karbon, Q -Karbon, X -, Y-, Z-Karbon, M10-Karbon, X'-Karbon, və s. Onsuz da əlifba kifayət deyil. Yəni kim haqlıdır? Ümumiyyətlə, M-Karbonumuzun düzgünlüyü barədə iddiaların hüquqları, əvvəlcə digərləri ilə eyni idi.
Salondan replika:Yaxşı.
Artem Oganov:Bu da baş vermir! Fakt budur ki, təbiət həmişə ekstremal həlləri seçir. Yalnız insanlar ekstremist deyil, həm də təbiət də ekstremistdir. Yüksək temperaturda, təbiət ən sabit vəziyyəti seçir, çünki yüksək temperaturda hər hansı bir enerji səddindən keçə bilərsiniz və aşağı temperaturda, təbiət ən kiçik maneəni seçir və yalnız bir qalib ola bilər. Çempion yalnız bir ola bilər - amma tam olaraq kimdir? Yüksək qətnamə təcrübə aparmaq mümkündür, lakin insanlar 50 yaşını sınamışlar və heç kim uğur qazanmadılar, bütün nəticələr aşağı keyfiyyətli idi. Hesablamanı həyata keçirə bilərsiniz. Hesablamada bu 40 quruluşun formalaşmasına aktivləşdirmə maneələrini nəzərə almaq mümkün olardı. Ancaq Çin, Çin, hələ də yeni və yeni quruluşları möhürləyir və nə qədər cəhd etsəniz, hər hansı bir çinliyə bərabər olan hər hansı bir Çinlilərə bərabərdir və başqa bir quruluşum var və bunları həyatın sonuna qədər alacaqsınız. Aktivləşdirmə maneələri layiqli bir tətilə göndərilənə qədər. Bu, ilk mürəkkəblikdir. İkinci çətinlik, bərk talanları çox və çox sərt şəkildə nəzərdən keçirməkdir, bu, son dərəcə qeyri-aktiv olan bir vəzifədir, xüsusi metodlara və güclü kompüterlərə ehtiyacınız var. Fakt budur ki, bu dəyişikliklər bütün kristalda deyil, kiçik bir fraqmentdə - bir embrionda başında, sonra da mikrobın yanına yayılır. Və model bu mikroavtobusu son dərəcə çətin bir işdir. Ancaq bu üsulu, Avstriya və Amerika elm adamları qarşısında hazırlanmış və vəzifəmizi uyğunlaşdırdıq. Bu üsulu birdəfəlik həll edə bildik ki, bu işi birdəfəlik həll edə bilək. Tapşırığı aşağıdakı kimi təyin etdik: Əgər qrafitdən başlamışıqsa, ciddi şəkildə müəyyən edilmiş ilkin dövlət və son vəziyyət müəyyən edilmiş qeyri-tetrahedral, SP3-hybridləşdirilmiş karbon forması (yəni təzyiq altında gözlədiyimiz), onda əngəllər minimal olacaqdır ? Bu üsul maneələri necə saymağı və minimum bir maneə olduğunu bilir, ancaq son vəziyyəti fərqli bir quruluş ansamblının ansamblı kimi göstərsək - o zaman problemi tamamilə həll edə bilərik. Qrafit - almazın "toxum" olaraq dəyişdirilməsinə başladıq, bilirik ki, bu çevrilmə təcrübədə müşahidə olunmadığını bilirik, amma bu çevrilmə ilə hesablamanı nə ilə maraqlandırır. Bir az gözlədik (əslində bu hesablama altı aylıq bir superkompüterdə çəkdi) - və almaz yerinə hesablama M-Karbon tərəfindən verildi.
Ümumiyyətlə, deməliyəm ki, son dərəcə şanslı bir insanım var, 1/40 qazanmaq şansım var idi, çünki qazanmaq üçün bərabər şans, lakin bir lotereya bileti olan 40-a yaxın quruluş var idi. M-Karbon qazandı, nəticələrimizi nüfuzlu yeni jurnal elmi hesabatlarında dərc etdik - bu yeni təbiət qrupu jurnalı və nəzəri nəticələrimizi, ilk dəfə yüksək qətnamə təcrübəsinin nəticələrini dərc etdikdən sonra bir ay sonra 50 ildə əldə edildi. Yale Universitetinin tədqiqatçıları yüksək qətnamə təcrübə etdilər və bütün bu quruluşları yoxladılar və yalnız M-Karbonun bütün eksperimental məlumatlarını qane etdiyini məlum oldu. İndi karbon formaları siyahısında başqa bir təcrübə və nəzəri olaraq quraşdırılmış karbon altropiyası, m-karbon var.
Başqa bir alkimyəvi çevrilmə barədə danışıram. Təzyiq altında bütün maddələrin bir metal halına gələcəyi gözlənilir, gec-tez hər hansı bir maddə metal olacaqdır. Əvvəlcədən metal olan maddə ilə nə olacaq? Məsələn, natrium. Natrium yalnız heç bir metal deyil, pulsuz elektronların modelini təsvir edən inanılmaz bir metal, yəni bu, yaxşı bir metalın maksimal vəziyyətidir. Natrium təslim olmaq üçün nə olacaq? Natriumun yaxşı bir metal olmağı dayandırdığı ortaya çıxır - natriumun əvvəlində birölçülü bir metal halına çevriləcək, yəni elektrik enerjisi yalnız bir istiqamətdə aparılacaqdır. Daha yüksək bir təzyiqdə, natriumun ümumiyyətlə metal itirəcəyini və qırmızı şəffaf bir dielektrik olacağını təxmin etdik və təzyiq daha da böyükdürsə, ləzzət kimi rəngsiz olacaqdır. Beləliklə, bir gümüş bir metal götürürsən - əvvəlcə pis bir metalya, qara, kömür kimi, daha çox şeyə çevrilir, daha çox dərk edir - bu, çubuq kimi çubuqlara bənzəyir, sonra steklyushko kimi ağ olur. Bunu proqnozlaşdırdıq və göndərdiyimiz təbiət jurnalı onu dərc etməkdən imtina etdi. Redaktor mətni bir neçə gün qaytardı və dedi: İnanmırıq, çox ekzotikdir. Bu proqnozu yoxlamağa hazır olan bir eksperimentator, Mixail Eramtsz tapdıq - və bunun nəticəsidir. 110 Gigapaskulyar təzyiqi ilə, 1,1 milyon atmosferdir, yenə də gümüş metaldır, 1,5 milyon atmosferdə - kömür pis metal kimi qara rəngdədir. 2 milyon atmosfer ilə - bu şəffaf bir qırmızı rəngli qeyri-metaldır. Artıq bu təcrübə ilə nəticələrimizi çox asanlıqla dərc etdik. Bu, yola görə, maddənin kifayət qədər ekzotik bir vəziyyəti, çünki elektronlar artıq kosmosda (hər ikisində də) və ya əlaqələrə lokallaşdırılmamışdır (ion və kovalent agentlərdə olduğu kimi) - natrium Təqdim olunan metal, atomlar olmayan boşluqlarda sıxılmış və onlar çox lokallaşdırılmışdır. Belə bir maddəni bir elektra adlandırmaq olar, i.E. Duz, mənfi yüklənmiş ionların, anionların rolu, atomları (deyin, flüor, xlor, oksigen) və natrium formatlarımızın tanınmış bir elektrikranın ən asan və ən parlaq nümunəsidir .
Bu cür hesablamalardan və yerin və planetar yerin mahiyyətini anlamaq üçün istifadə edə bilərsiniz. Seysmoloji məlumatlara görə, yer üzünün yeraltı yeraltı yeraltı torpaq sahələrinin vəziyyəti haqqında məlumat əldə edirik. Bilirik ki, bir metal, əsasən dəmirdən, yerin əsasını və maqnezium silikatları, mantiya adlanan bir qabığından və səthin özündə olan bir metaldan ibarət olmayan, və yalnız çox yaxşı bilirik. Yer kürəsinin yerləri demək olar ki, ümumiyyətlə bilinmir. Birbaşa sınaqdan yalnız yerin ən çox səthini araşdıra bilərik. Ən dərin quyu Kola Ultrawow, dərinliyi 12,3 kilometrdir, SSRİ-də qazılmış, heç kim yaxşılaşa bilməzdi. Amerikalılar dırmaşmağa, bu layihəyə girməyə və onu dayandırdılar. SSRİ-də çox miqdarda, 12 kilometrə qədər çox miqdarda, daha sonra yenidən quruluş oldu və layihə donduruldu. Lakin yerin radiusu 500 dəfə çoxdur və hətta Kola ultra dərin quyusu yalnız planetin səthini qazdı. Ancaq yerin dərinliklərinin mahiyyəti Yerin Lakını müəyyənləşdirir: zəlzələ, vulkanizm, qitə sürüşməsi. Maqnit sahəsi heç vaxt bizə heç vaxt almadığımız yerdəki ləpədə formalaşır. Yerin ərimiş xarici nüvəsinin konvekti və yerin maqnit sahəsinin formalaşmasına cavabdehdir. Yeri gəlmişkən, yer üzünün daxili nüvəsi möhkəmdir və xarici - əriyib, ərimiş şokoladlı şokolad konfet kimidir və qoz-fındıq içərisindədir - beləliklə yer üzünün əsasını təsəvvür edə bilərsiniz. Yerin bərk mantiyasının konvekti - çox yavaş, sürəti ildə təxminən 1 santimetrdir; Daha isti axınlar yuxarı qalxır, ən yaxşı - aşağı və bu yerin mantiyasının və qitələrin, vulkanizm, zəlzələnin sürüşməsi üçün məsuliyyətlə məsuliyyətli bir hərəkətdir.
Vacib sual - Yerin mərkəzində temperatur nədir? Seysmoloji modellərin təzyiqini bilirik və temperatur bu modelləri vermir. Temperatur aşağıdakı kimi müəyyən edilir: Daxili nüvənin möhkəm olduğunu, xarici ləpənin maye olduğunu və nüvənin dəmirdən ibarət olduğunu bilirik. Beləliklə, bu dərinlikdə ərimə nöqtəsini bilsəniz, bu dərinlikdə ləpənin temperaturunu bilirsiniz. Təcrübələr aparıldı, ancaq 2 min dərəcə qeyri-müəyyənlik və hesablamalar verildi və hesablamalar bu məsələyə dair nöqtəni qoydu. Daxili və xarici nüvənin sərhədindəki ərimə nöqtəsi təxminən 6,4 min dərəcə kelvin idi. Lakin geofizika bu nəticəni öyrənəndə, bu temperaturun yer üzünün maqnit sahəsinin xüsusiyyətlərini düzgün şəkildə çoxaltmaq üçün bu temperaturun çox böyük olduğu ortaya çıxdı - bu temperatur çox yüksəkdir. Və burada fiziklər əslində ləpənin saf dəmir olmadığını, lakin müxtəlif çirkləri ehtiva etdiyini xatırladılar. Nə, yenə də dəqiq bilmirik, amma namizədlər arasında - oksigen, silikon, kükürd, karbon, hidrogen. Fərqli çirkləri dəyişərək, təsirlərini müqayisə edərək, ərimə nöqtəsinin təxminən 800 dərəcə azaldılmasının başa düşülməsi mümkün idi. 5600 dərəcə Kelvin - Yer kürəsinin daxili və xarici nüvələrinin sərhədində belə bir temperatur və bu qiymətləndirmə hazırda ümumiyyətlə qəbul edilir. Çirklərin temperaturunun temperaturunu azaltmağın bu təsiri, məlum olan ərimə nöqtəsində, tanınmış, bu effekt sayəsində ayaqqabılarımızın ərimiş nöqtəsini azaltmaq üçün yola düşdü və bu, çətin Qar maye vəziyyətinə düşür və ayaqqabılarımız bu duzlu sudan əziyyət çəkir.
Ancaq eyni bəlkə də eyni fenomenin ən güclü nümunəsi, dörd metaldan ibarət olan ağac - ərintinin bir ərintisidir, bismut, qurğuşun, qalay və kadmium var, bu metalların hər biri nisbətən yüksək ərimə nöqtəsi var, lakin təsiri var Ərimə nöqtəsində qarşılıqlı azalma, o qədər işləyir ki, ağac alaşısı qaynar suda əriyir. Kim bu təcrübəni etmək istəyir? Yeri gəlmişkən, bu nümunənin bu nümunəsi, yəqin ki, bu təcrübəni əlavə bir ləzzət verəcək qara bazarda Yerevanda aldım.
Leite qaynar su və mən ağac ərintisini saxlayacağam və ağac ərintisi damlaların şüşəyə necə düşəcəyini görəcəksiniz.
Damlalar düşür - hər şey kifayətdir. İsti su istiliyində əriyir.
Bu təsiri Yer kürəsində baş verir, buna görə qara ərintinin ərimə nöqtəsi azalır. Ancaq indi növbəti sual budur: amma yenə də ləpetdən ibarətdir? Bilirik ki, bir çox dəmir var və bəzi yüngül elementlərin çirkləri var, bizdə 5 namizəd var. Ən az ehtimal olunan namizədlərdən başladıq - karbon və hidrogen izlənilən kimi qəbul edildi. Deməliyəm ki, bu yaxınlara qədər bu namizədlərə bir neçə nəfərin diqqətini çəkdi, hər ikisi də mümkünsüz hesab edildi. Bunu yoxlamaq qərarına gəldik. Moskva Dövlət Universitetinin əməkdaşı Zülfiya Bazhanova ilə bu işi götürməyə qərar verdik, sabit quruluşları və stabil karbidləri və torpaq hidridlərini və torpaq nüvəsinin şəraitində dəmir hidridlərini proqnozlaşdırdıq. Xüsusi sürprizlər aşkar edilmədiyi və karbon üçün də bir çox onilliklər boyu davamlı hesab olunan birləşmələrin nüvənin təzyiqində olan birləşmələrin qeyri-sabit olduğu ortaya çıxdığı ortaya çıxdı. Və bu, karbon çox yaxşı bir namizəddir, əslində yalnız karbondan biri, əvvəlki əsərlərə zidd olaraq Yerin daxili nüvəsinin bir çox xüsusiyyətini izah edə bilər. Hidrogen, kifayət qədər zəif bir namizəd olduğu ortaya çıxdı, hidrogenlə tək qurudu, torpaq nüvəsinin hər hansı bir mülkiyyəti ilə izah edilə bilməz. Hidrogen az miqdarda mövcud ola bilər, lakin o, Yer kürəsində əsas element-çirk ola bilməz. Təzyiq altında hidridli hidrodlar üçün də sürpriz tapdıq - məktəb kimyasına zidd olan düsturla davamlı bir əlaqə olduğu ortaya çıxdı. Normal hidrid hidride formullarının normal bir kimyı, fev 2 və feh 3 kimi yazacaq, ümumiyyətlə, təzyiq altında bir fehdir və bu, feh 4-nin təzyiq altında baş verə biləcəyi faktı əsl sürpriz oldu . Məktəbdəki uşaqlarımız 4 FEH 4 düsturu yazsalar, çox güman ki, bir rübdə kimya içində iki dəfə alacaqlarına zəmanət verirəm. Ancaq bu, təzyiq altında kimya qaydalarının pozulduğu və bu kimi ekzotik birləşmələr meydana gəldiyi ortaya çıxır. Lakin, dediyim kimi, bez hidridləri yerin qapalıları üçün vacib deyil, hidrogenin orada əhəmiyyətli miqdarda olduğu ehtimalı azdır, lakin karbon çox güman ki, mövcuddur.
Və nəhayət, yerin mantiyası haqqında, daha doğrusu, daha doğrusu, daha doğrusu və mantiya haşiyəsi, çox qəribə xüsusiyyətlərə malikdir. Xüsusiyyətlərdən biri seysmik dalğaların, səs dalğalarının yayılmasının anisotropiyası idi: şaquli istiqamətdə və sürətin üfüqi istiqamətində əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdi. Niyə belədir? Uzun müddət başa düşə bilmədim. Məlum oldu ki, maqnezium silikatının yeni bir quruluşu nüvənin və yerin mantiyasının sərhədindəki təbəqədə meydana gəlir. Bu 8 il əvvəl başa düşə bildik. Eyni zamanda, və Yapon həmkarlarımız bu yeni quruluşun varlığını sübut edən elm və təbiətdə 2 əsər nəşr etdik. Bu quruluşun müxtəlif istiqamətlərdə tamamilə fərqli göründüyünü dərhal görmək olar və onun xüsusiyyətləri fərqli istiqamətlərdə fərqlənməlidir - səs dalğalarının paylanmasına cavabdeh olan elastik xüsusiyyətlər də daxil olmaqla. Bu quruluşun köməyi ilə bütün bu fiziki anomaliyalar illərdir problemi izah etməyə və təhvil verməyi bacardı. Bir neçə proqnoz vermək belə idi.
Xüsusilə, civə və Mars kimi kiçik planetlərdə, bir təbəqə kimi bir təbəqə olmayacaq ". Bu quruluşu sabitləşdirmək üçün kifayət qədər təzyiq yoxdur. Torpaq soyutma kimi proqnozlaşdırmaq da mümkün oldu, bu qat böyüdü, çünki post-perovskitin sabitliyi temperaturun azalması ilə böyüyür. Mümkündür ki, yer üzü yarananda bu təbəqə heç olmasa, planetimizin inkişafının ilk mərhələsində anadan olmuşdur. Bütün bunlar kristal maddələrin yeni quruluşlarının proqnozları səbəbindən başa düşülə bilər.
Salondan replika:Genetik alqoritm sayəsində.
Artem Oganov:Bəli, bu sonrakı post-perovskit haqqında son hekayə bu təkamül metodunun ixtirasından əvvəl. Yeri gəlmişkən, bu metodun ixtirası üçün mənə rast gəldi.
Salondan replika:Beləliklə, bu genetik alqoritmin 100 ili hələ də etməmişdir.
Artem Oganov:Bu alqoritm 2006-cı ildə mənim və məzun tələbəm tərəfindən yaradılmışdır. Yeri gəlmişkən, onu "genetik" adlandırmaq üçün, daha düzgün ad "evlitivasiya" deyil. Təkamül alqoritmləri 70-ci illərdə ortaya çıxdı və texnologiya və elmin çox sahələrində istifadə tapdılar. Məsələn, avtomobillər, gəmilər və təyyarələr təkamül alqoritmlərinin köməyi ilə optimallaşdırılmışdır. Ancaq hər yeni bir vəzifə üçün təkamül alqoritmi tamamilə fərqlidir. Təkamül alqoritmləri bir üsul deyil, böyük bir metod qrupu, tətbiqi riyaziyyatın böyük bir hissəsi və hər yeni bir növ vəzifəyə yeni bir yanaşma icad etmək lazımdır.
Salondan replika:Hansı riyaziyyat? Genetika.
Artem Oganov:Bu genetik deyil - riyaziyyatdır. Və hər yeni bir vəzifə üçün yeni alqoritminizi sıfırdan icad etməlisiniz. İnsanlar əslində təkamül alqoritmlərini icad etməyə və kristal strukturları proqnozlaşdırmaq üçün uyğunlaşmağa çalışdılar. Ancaq digər ərazilərdən çox sözün həqiqi mənasında alqoritmlər aldılar və işləmədi, buna görə də sıfırdan yeni bir üsul yaratmalı idik və çox güclü oldu. Ən azı 1975-ci ildən bəri ən azı 1975-ci ildən bəri mən təkamül alqoritmlərinin bölgəsi, əgər 1975-ci ildən bəri, kristal strukturların proqnozu üçün iş üsulu üçün olduqca böyük səy tələb olundu.
Sizə gətirdiyim bütün bu nümunələr, mahiyyətin quruluşunu və mahiyyətin quruluşunu proqnozlaşdırmaq bacarığı kimi, maraqlı optik xüsusiyyətlərə, mexaniki xüsusiyyətlərə, elektron xüsusiyyətlərə sahib ola biləcək yeni materialların dizaynına səbəb ola bilər. Yer kürəsinin və digər planetlərin torpaqlarını təşkil edən materiallar. Bu vəziyyətdə, bu metodlardan istifadə edərək kompüterdə bir sıra maraqlı tapşırıqları həll edə bilərsiniz. Bu metodun inkişafına böyük bir töhfə və onun tətbiqi işçilərimi və dünyanın müxtəlif yerlərində metodumuzun 1000-dən çox istifadəçisi oldu. Bütün bu insanları və bu mühazirənin təşkilatçıları və siz də - diqqətinizə görə - mənə isti təşəkkür edirəm.
Boris Dolgin: Çox sağ ol! Çox sağ olun, Artyom, bu təşəbbüsdə bizə dəstək olduğumuzu bizə dəstəklədiyim üçün bizə bir platforma olan təşkilatçılara çox sağ olun, bu təşəbbüsümüzə dəstək olduğum üçün, Artemin araşdırmasının davam edəcəyinə əminəm Mühazirəsi üçün yeni bir material olacaq. Çünki bu gün səslənəndən bir şey deməliyəm, əslində əvvəllər mühazirələr zamanı əslində məna vermədi.
Zaldan sual:Xahiş edirəm, yüksək təzyiqdə otaq temperaturunu necə təmin etmək olar? Hər hansı bir plastik deformasiya sistemi istilik nəsli ilə müşayiət olunur. Təəssüf ki, bu barədə demədi.
Artem Oganov:Fakt budur ki, hamısı nə qədər tez sıxdığınızdan asılıdır. Əgər sıxılma çox tez aparılırsa, məsələn, şok dalğalarında, mütləq istiliklə müşayiət olunur, kəskin sıxılma temperaturun böyüməsinə səbəb olur. Yavaş sıxılma olsanız, bir nümunə ətraf mühiti ilə istilik mübadiləsi və mühiti ilə istilik tarazlığı əldə etmək üçün kifayətdir.
Zaldan sual:Quraşdırmanız bunu etməyə imkan verdi?
Artem Oganov:Təcrübə mənə xərclənmədi, yalnız hesablamalar və nəzəriyyə etdim. Özümü daxili senzura üzərində sınağa çəkmirəm. Təcrübə, bir nümunə iki kiçik brilyant arasında sıxılmış almaz anvils olan otaqlarda aparıldı. Bu cür təcrübələrdə, nümunənin burada meydana gəlmədiyi termal tarazlığa gəlmək üçün çox vaxt var.
Dünyanın nəzəri piyadalarının ən sitat gətirilən mineraloglarından biri olan Artem Oganov, bu qədər əvvəl əldə edilə bilən kompüter proqnozu haqqında məlumat verdi. Əvvəllər bu vəzifə qərar vermək mümkün deyildi, çünki yeni materialların kompüter dizaynının problemi büllur strukturlarının həll olunmamış bir problemi nəzərə alır. Ancaq Oganova və həmkarları səyləri sayəsində bu xəyaldan daha yaxınlaşmağı bacardı və onu reallığa təcəssüm etdirdi.
Niyə bu vəzifə vacibdir: əvvəl, çox uzun müddət və çox səylə yeni maddələr hazırlandı.
Artem Oganov: "Təcrübəçilər laboratoriyaya gedirlər. Müxtəlif maddələri müxtəlif temperatur və təzyiqlərdə qarışdırın. Yeni maddələr alın. Xüsusiyyətlərini ölçmək. Bir qayda olaraq, bu maddələr rədd edilmiş heç bir maraq yaratmır. Və eksperimentatorlar bir az fərqli tərkibi olan digər şərtlər altında bir az fərqli bir maddə əldə etməyə çalışırlar. Beləliklə addım-addım addım-addım, bu illər üçün həyatınızı xərclədikdə bir çox uğursuzluqları dəf etdik. Məlum olur ki, tədqiqatçılar, bir material əldə etmək ümidi ilə çox sayda səy, vaxt, eləcə də pul xərcləyirlər. Bu proses illər çəkə bilər. Bu, ölü bir son ola bilər və istənilən materialın açılmasına heç vaxt yol açmır. Ancaq müvəffəqiyyətə səbəb olanda da bu müvəffəqiyyət çox bahalı bir qiymət verdi. "
Buna görə, səhvsiz proqnozlar yarada biləcək bir texnologiyanı yaratmaq lazımdır. Yəni laboratoriyalarda təcrübə aparmıram, ancaq hansı materialı proqnozlaşdırmaq üçün vəzifəni müəyyən şərtlərdə istədiyi xüsusiyyətlərə sahib olan hansı materialı proqnozlaşdırmaq üçün kompüterə vermək. Və kompüter, çoxsaylı variantların üzərinə çevrilən kompüter, hansı kimyəvi tərkibinə və hansı kristal quruluşuna göstərilən tələblərə cavab verəcəkdir. Nəticə ola bilər ki, istənilən material yoxdur. Ya da tək deyil.
Və sonra ikinci problem yaranır, həlli hələ deyil: bu materialı necə əldə etmək olar? Yəni kimyəvi tərkibi, büllur quruluşu başa düşüləndir, lakin məsələn, məsələn, sənaye miqyasında onu həyata keçirmək üçün hələ də imkan yoxdur.
Əsas odur ki, proqnozlaşdırmaq lazımdır ki, kristal bir quruluşdur. Əvvəllər bu problemi həll etmək mümkün deyildi, çünki məkanda atomların yeri üçün bir çox variant var. Ancaq həddən artıq hissə heç bir marağı təmsil etmir. Kosmosdakı atomların bu təcəssümləri kifayət qədər sabitdir və tədqiqatçı üçün xüsusiyyətlərə ehtiyac duyan xüsusiyyətləri vacibdir.
Bu xüsusiyyətlər nədir: yüksək və ya aşağı sərtlik, elektrik keçiriciliyi və istilik keçiriciliyi və s. Kristal quruluşu vacibdir.
"Düşünürsənsə, eyni karbon haqqında, almaz və qrafitə nəzər salın. Kimyəvi olaraq bu eyni maddədir. Ancaq xüsusiyyətlər tamamilə fərqlidir. Qara Super Mutmate Karbon və Şəffaf Super Hard Diamond, - aralarındakı fərqi nə müəyyənləşdirir? Kristal quruluşdur. Bu onun bir maddəsi Superhard, digəri isə super ola bilər. Biri praktik olaraq metaldan bir dirijordur. Digəri bir dielektrikdir. "
Yeni bir materialı proqnozlaşdırmağı öyrənmək üçün əvvəlcə kristal quruluşunu təxmin etməyi öyrənməlisiniz. Bunun üçün Ohanov və 2006-cı ildə həmkarları, təkamül yanaşması təklif edildi.
"Bu yanaşmada, bütün sonsuz bir çox kristal quruluşu sınamağa çalışmırıq. Kiçik bir təsadüfi nümunə ilə başlayaraq, mümkün olan həlləri, ən pisi, atdığımız ən pisi ilə addım-addım onu \u200b\u200baddım-addım sınayırıq. Və ən yaxşısından köməkçi şirkət istehsal edirik. Filiallar müxtəlif mutasiya və ya rekombinasiyalar tərəfindən hazırlanır - irsi tərəfindən hazırlanır, burada iki valideyndən ibarət kompozisiyanın müxtəlif struktur xüsusiyyətlərini birləşdiririk. Bunun bir törəmə müəssisə bir törəmə müəssisə, bir uşaq kimyəvi tərkibi, bir törəmə müəssisədir. Bu törəmə müəssisələr də qiymətləndirilir. Məsələn, sabitlik və ya sizi maraqlandıran kimyəvi və ya fiziki əmlakla. Əlverişsiz ifadə olunanlar və imtina etdik. Perspektivli olanlar nəsil istehsal etmək hüququ alırlar. Növbəti nəslin mutasiya və ya irsi istehsal edirik. "
Beləliklə addım-addım, elm adamları bu fiziki mülkiyyət baxımından onlar üçün optimal materiala yaxınlaşırlar. Bu vəziyyətdə təkamül yanaşması, həm də Darvinian Təkamül nəzəriyyəsi, bu mülkiyyət və ya sabitlik baxımından optimal olan kristal quruluşları axtararkən bu prinsipi və həmkarları prinsipi, bu prinsipi kompüterdə aparılır.
"Mən də deyə bilərəm ki, bu üsulu işə saldığımız zaman (yeri gəlmişkən, inkişaf davam edir. Daha çox yaxşılaşdı), daha çox yaxşılaşdı), təkamülün müxtəlif yolları ilə təcrübə keçirdik . Məsələn, iki valideyndən, ancaq üç və ya dörddən bir uşağı istehsal etməyə çalışdıq. Məlum oldu ki, həyatda olduğu kimi, iki valideyndən bir uşağı optimal şəkildə istehsal etmək. Bir uşağın iki valideyni var - ata və ana. Üç deyil, dörd deyil, iyirmi dörd deyil. Bu həm təbiətdə, həm də kompüterdə nikbindir. "
Yoganov metodunu patentləşdirdi və indi dünyada demək olar ki, minlərlə tədqiqatçı və Intel, Toyota və Fujitsu kimi bir neçə ən böyük şirkətdən zövq alırlar. Məsələn, Toyota, məsələn, Oganovanın sözlərinə görə, artıq bu metodun köməyi ilə hibrid avtomobillər üçün istifadə ediləcək litium batareyaları üçün yeni bir material icad edilmişdir.
Hardness rekord sahibi olan almazın, bütün tətbiqlər üçün optimal superhard materialı olduğuna inanılır. Bununla birlikdə, bu, bu belə deyil, çünki vəzirdə, məsələn, həll olunur və yüksək temperaturda oksigen mühitində yanır. Ümumiyyətlə, bir çox onilliklər ərzində brilyant, narahat olan bəşəriyyətdən narahat olan materialın axtarışı.
"Qrupum tərəfindən aparılmış sadə bir kompüter hesablaması belə bir material ola bilməz. Əslində alternativ almaz yalnız bir almaz ola bilər, ancaq nano-kristal formada. Dövlətdəki sərtlik almazını döymək üçün digər materiallar. "
Oganova Qrupunun başqa bir istiqaməti, elektrik enerjisini saxlamaq üçün super konkitorların, habelə kompüter mikroprosessorlarının daha da miniatürləşdirilməsi üçün əsas kimi xidmət edə biləcək yeni dielektrik materialların proqnozlaşdırılmasıdır.
"Bu miniatürləşmə əslində maneələrə cavab verir. Çünki mövcud dielektrik materiallar zəif saxlanılır. Sızma var. Və sonrakı miniatürləşmə mümkün deyil. Silikonda tutulan bir material əldə edə bilsək, eyni zamanda, əldə etdiyimiz materiallardan daha yüksək dielektrik sabitliyə malikdir, bu vəzifəni həll edə bilərik. Bu istiqamətdə də kifayət qədər ciddi təbliğatımız var. "
Və yoğanovu edən son şey yeni dərmanların inkişafıdır, yəni onların proqnozudur. Bu, elm adamlarının kristalların səthinin quruluşu və kimyəvi tərkibini proqnozlaşdırmağı öyrənməsi ilə əlaqədardır.
"Fakt budur ki, kristalın səthinin çox vaxt kristalın maddəni fərqli bir kimyəvi tərkibi var. Quruluş da çox tez-tez fərqlidir. Sadə səthlərin, inift oksid kristallarının (maqnezium oksidi kimi) çox maraqlı ionları (məsələn, ion peroksid kimi) ehtiva etdiyini gördük. Onlara üç oksigen atomlarından ibarət Ozona bənzər qruplar da var. Bu, son dərəcə maraqlı və vacib bir müşahidə izah edir. Bir insan, inert, təhlükəsiz və zərərsiz görünən, bu hissəciklər qəddar bir zarafat oynayan və ağciyər xərçənginin inkişafına töhfə verən və töhfə verən bir insanın incə hissəcikləri incə hissəcikləri. Xüsusilə, kerminogen maddənin yalnız inert olan asbest olduğu məlumdur. Beləliklə, bu cür mineralların səthində asbest və kvars (xüsusən kvars), ionlar peroksid meydana gələ bilər, bu da xərçəngin formalaşmasında və inkişafında əsas rol oynayır. Texnikumuzun köməyi ilə bu cür hissəciklərin meydana gəlməsinin qarşısını alan şəraitin proqnozlaşdırılması da mümkündür. Yəni, hətta ağciyər xərçənginin terapiyası və xəbərdarlığını tapmaq üçün ümid var. Bu vəziyyətdə yalnız ağciyər xərçəngi haqqında danışırıq. Tamamilə gözlənilməz bir tərəfdən araşdırmalarımızın nəticələri başa düşmək və hətta ağciyər xərçənginin qarşısını almaq və ya müalicə etmək imkanı verdi. "
Əgər yekunlaşırsa, kristal quruluşların proqnozu həm mikroelektronika, həm də əczaçılıq üçün materialların dizaynında əsas rol oynaya bilər. Ümumiyyətlə, belə bir texnologiya gələcəyin texnologiyasında yeni bir yol açır, mən əminəm.
Laboratoriya Artemiyasının digər istiqamətləri haqqında məlumatla oxuya bilərsiniz, ancaq onun kitabı ilə tanış olmaq olar Kristal quruluşu proqnozunun müasir üsulları
