Хронология открытий второй половины ХХ века

1956 г. Открыт антинейтрон (Б. Корк, О. Пиччиони, Г. Лембертсон, У. Вензелл).

· Экспериментально обнаружено антинейтрино в обратном бета-распаде (Ф. Рейнес, К. Коуэн).

· В.И. Векслер, Г.И. Гудкер и Я.Б. Файнберг разработали коллективные методы ускорения частиц.

1957 г. 4 октября в СССР осуществлен успешный запуск искусственного спутника Земли.

· Ю. Швингер выдвинул идею объединения слабых и электромагнитных взаимодействий (в 1958 году ее предложили также Ш. Глэшоу, А. Салам и Дж. Уорд).

· Вступил в строй синхрофазотрон на 10 ГэВ (В.И. Векслер).

· Изобретена искровая камера (Т. Краншау, Дж. де Гир).

· Дж. Гардин, Л. Купер и Дж. Шриффер на основе эффекта образования куперовских пар создали последовательную микроскопическую теорию сверхпроводимости (теорию БКШ) (в 1958 эту теорию предложил (с некоторыми дополнениями) Н.Н. Боголюбов).

· Создание универсальной теории слабых взаимодействий V–A (М. Гелл-Манн, Р. Фейнман, Р. Маршак, Э. Сударшан, Дж. Сакураи).

1958 г. Р. ван де Грааф разработал первый тандемный ускоритель отрицательных ионов (ему же принадлежит и идея этого ускорителя).

· Ч. Таунс и А. Шавлов разработали принцип работы лазера.

· А.М. Прохоров, А. Шавлов и Р. Дикке предложили резонатор открытого типа, широко применяемый в современных лазерах.

1959 г. Запущен прогонный синхрофазотрон с жесткой фокусировкой на 28 ГэВ.

· Н.Г. Басов, Б.М. Вул и Ю.М. Попов выдвинули идею полупроводникового лазера.

· Спущен на воду первый атомный ледокол «Ленин», осуществивший в 1960 году первый рейс по Северному морскому пути (А.П. Александров).

1960 г. запущен протонный синхрофазотрон с жесткой фокусировкой на 33 ГэВ (Брукхейвен).

· Создан водородный мазер, получивший широкое применение в качестве стандарта частоты (Н. Рамзей).

1960 г. запущен импульсный реактор на быстрых нейтронах ИБР–1 (Д.И. Глохинцев).

· Создан лазер на кристалле рубина (Т. Мейман).

· Создан газовый (гелий-неоновый) лазер (А. Джаван, У.Р. Беннет, Д. Эрриот).

· В Дубне запущен ускоритель тяжелых ионов, позволяющий получать интенсивные пучки ускоренных ионов вплоть до ионов аргона (Z–18) (Г.Н. Флеров).

1961 г. 12 апреля впервые осуществлен успешный полет человека в космос на пилотируемом космическом корабле «Восток-1» (Ю.А. Гагарин).

· Выдвинута идея получения высокотемпературной плазмы с помощью сфокусированного излучения лазера (лазерный термоядерный синтез) (Н.Г. Басов, О.Н. Крохин).

· Л.А. Ривлин впервые рассмотрел принципиальную возможность осуществления лазера на ядерных гамма-переходах – гамма-лазера или гезера.

· Созданы мощные сверхпроводящие магниты (Дж. Кюнцлер).

1962 г. Создан полупроводниковый лазер (Г. Лэкс, У. Думке, М. Нэтен и др.), предложенный в 1959 году советскими учеными. В 1963 г. полупроводниковый лазер построен и в СССР (Б.М. Вул и др.).

· Осуществлено смешение излучения от двух разных лазеров (П. Франкен).

· Создан лазер с модулированной добротностью, дающий гигантские импульсы света (Ф. Мак-Кланг, Р. Хеллуорт).

· Ю.М. Денисюк предложил выполнять голографические записи в толстослойных фотографических эмульсиях (голограммы Денисюка). Изображения, полученные при помощи этих голограмм, обладают объемностью и цветностью.

1963 г. Сооружены первые ускорители на встречных пучках (Г.И. Будкер).

· Синтезирован ряд изотопов 102-го элемента (Г.Н. Флеров).

· Обнаружен эффект каналирования частиц в кристаллах (Р. Нельсон, М. Томпсон).

· Ф. Андерсон и Дж. Роуэлл экспериментально обнаружили стационарный эффект Джозефсона.

1964 г. Синтезирован 104-й элемент – курчатовий (Г.Н. Флеров).

· Введение нового квантового числа – очарования, или чарма (Дж. Бьеркен, Ш. Глэшоу).

· Введено новое квантовое число – цвет (Н.Н. Боголюбов, Б.В. Струминский, А.Н. Тавхелидзе, Й. Намбу, М. Хан, Й. Миямото).

· Экспериментально доказано существование слабого взаимодействия между нуклонами в ядре, не сохраняющего пространственную четность (Ю.Г. Абов, П.А. Крупчинский, В.М. Лобашев).

· А. Пайс, Л. Радикати и Ф. Гюрсей предложили схему SU(6)-симметрии.

· 14 августа вступила в строй первая в мире ядерная установка «Ромашка» с непосредственным превращением ядерной энергии в электрическую (М.Д. Миллионщиков).

· Создан лазер на углекислом газе – молекулярный лазер (К. Пател).

· Создан ионный лазер (У. Бриджес и др.).

· Экспериментальное открытие нестационарного эффекта Джозефсона – наблюдение джозефсоновского электромагнитного излучения (И.К. Янсон, В.М. Свистунов, И.М. Дмитренко). Этот эффект в 1965 наблюдал также А. Живер.

1965 г. Открыто реликтовое излучение – остаточное излучение «молодой» Вселенной на ранней стадии ее эволюции (А. Пензиас, Р.В. Вильсон).

· Осуществлено превращение гамма-кванта высокой энергии в пару «протон–антипротон».

· М. Хан и Й. Намбу построили схему сильных взаимодействий, основанную на трех триплетах кварков с целочисленными зарядами (модель Хана-Намбу).

· Синтезировано первое антиядро (антидейтрон), представляющее собой связанное состояние антипротона и антинейтрона (Л. Ледерман).

· Синтезирован изотоп ²⁵⁶103 (Г.Н. Флеров).

· Создан химический лазер (Дж. Каспер, Дж. Пиментел).

· Доказательство существования во Вселенной сингулярностей (Р. Пенроуз, С. Хокинг).

1966 г. Й. Намбу в рамках модели целозаряженных кварков ввел цветовое взаимодействие и положил начало квантовой хронодинамике. Дальнейшее развитие она получила в работах М. Гелл-Манна, С. Вайнберга и др.

1967 г. С. Вайнберг (независимо от А. Салама, 1968) разработал объединенную теорию слабого и электромагнитного взаимодействий (теория Вайнберга–Салама).

· Вступил в строй протонный синхрофазотрон с жесткой фокусировкой на 76 ГэВ (г. Серпухов).

· Вступила в строй советская термоядерная установка стеллараторного типа «Ураган».

· Открытие пульсаров (А. Хьюиш, Ж. Белл).

· Показано, что пульсары являются вращающимися нейтронными звездами (Т. Голд).

1969 г. Осуществлена высадка человека на Луну. 21 июля космонавты космического корабля «Аполлон-11» Н. Армстронг и Э. Олдрин впервые ступили на лунный грунт.

1970 г. Ш. Глэшоу, Дж. Илиопулос и Л. Майани модифицировали теорию слабого и электромагнитного взаимо-действия Вайнберга–Салама, включив в нее очарованные кварки, и построили схемы для представления семейств адронов в супермультиплетах.

· Получено прямое экспериментальное доказательство о внутренней структуре протона, проявляющейся при взаимодействии с электронами.

· Синтезирован 105-й элемент (Г.Н. Флеров).

· Наблюдаются отдельные атомы при помощи сканирующего электронного микроскопа.

1972 г. Предложены модели сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий (Дж. Пати, А. Салам, Г. Джорджи, Ш. Глэшоу, Л.В. Прохоров).

1973 г. Выдвинута гипотеза глюонов (М. Гелл–Манн, С. Вайнберг, А. Салам и др.).

1974 г. Синтезирован 106-й элемент (Г.Н. Флеров).

· Синтезированы ядра антитрития.

1975 г. Введены в строй термоядерные установки нового поколения «Токамак-10» и PLT.

1980 г. Получены указания на наличие у нейтрино ненулевой массы покоя (В.А. Любимов, Е.Г. Новиков, В.З. Нозик, Е.Ф. Третьяков, В.С. Козик).

1981 г. В ЦЕРНе вступили в строй первые установки со встроенными протон-антипротонными пучками на 62 ГэВ и 600 ГэВ.

В настоящее время существует теория катастроф, которая рассматривает не эволюционное развитие цивилизации, а смену одной цивилизации другой в результате катастрофических происшествий (столкновение с небесным телом, ядерный взрыв). Выживает наиболее сильная, организованная, умная часть.

Рене Том (француз) – разработал теорию катастроф для сложных нелинейных термодинамических систем. Показал, что в таких системах при критических значениях параметров возникает множественность решений нелинейных уравнений (точка бифуркаций).

По И. Пригожину бифуркация есть не что иное, как возникновение при некотором критическом значении параметра нового решения уравнений, которое соответствует другому состоянию системы. При возрастании некоторого параметра происходят последовательные бифуркации. На рисунке 39 показаны последовательные бифуркации: 1 и 3 – точки первичных бифуркаций, а 2 и 4 – точки вторичных бифуркаций. Под точкой бифуркаций понимается состояние системы, после достижения которой возможно осуществление некоторого множества вариантов ее дальнейшего развития. Примером бифуркаций может служить состояние выбора абитуриентом учебного заведения, состояние выбора студентом правильного ответа при тестировании и т.д.

Математическая теория бифуркаций очень сложна, точные решения редко удается получить. К точно решаемой ситуации приводит теория катастроф Рене Тома. Точки, в которых изменяются свойства устойчивости стационарных состояний, Рене Том назвал множеством катастроф.

Теория бифуркаций широко используется в универсальных науках, таких как нелинейная неравновесная термодинамика и синергетика. В синергетике изучаются свойства точек бифуркаций и устанавливаются закономерности развития самоорганизующихся открытых систем, их переходы от хаоса к порядку и, наоборот, от порядка к хаосу. Универсальность термодинамики и синергетики позволяет применять теорию бифуркаций к различного рода системам: физическим, химическим, биологическим, социальным. В синергетике достаточно строго показывается, что никакими внешними воздействиями нельзя «навязать» системе нужное кому-либо поведение, можно только выбрать наиболее подходящий из потенциально заложенных в ней путей. Если этот принцип в реальной жизни нарушается, то это может привести к тяжелым последствиям в политике, экономике, экологии и т.д. или, что еще более опасно, к катастрофам.

Пусть какая-то нелинейная система описывается графиком, показанным на рис. 39. При критическом значении параметра х_кр возникает несколько направлений последующего развития системы. В этих точках система стоит перед выбором, и ее дальнейшее развитие непредсказуемо (например, абитуриент перед выбором вуза). В дальнейшем эта теория стала применяться для предсказания развития человеческого общества.

При критических значениях нескольких параметров, характеризующих развитие человеческого общества, может наступить точка бифуркаций (рис. 35), когда дальнейшее поведение общества становится непредсказуемым и может наступить катастрофа. Отсюда и название – теория катастроф.

Другим исходным понятием синергетики (кроме бифуркации) является аттрактор.

Аттрактор – это относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе множество траекторий развития, возможных после преодоления точки бифуркаций. Траектории, по которым возможно развитие системы после достижения точки бифуркации и которые отличаются от других относительной устойчивостью, то есть являются наиболее реальными, называются аттракторами. Примеры аттракторов: группа экономических вузов; специальности для абитуриентов; популяция морозоустойчивых особей в случае наступления глобального похолодания.