Ведущие направления научных исследований. Суперкомпьютеры. Микро- и нанотехнологии. Лазерные технологии. Голография и распознание образов. Ракетно-космические технологии

Ближайшие перспективы развития науки могут быть следующими.

1. Суперкомпьютеры – перспектива развития компьютерной техники. Эти ЭВМ включают 5000 – 8000 микропроцессоров и дисковые накопители памяти. Выполняют в секунду 12 -13 трлн. операций.

2. Интернет и компьютерные сети. Сети существенно расширяют возможности персональных компьютеров.

3. Альтернативные компьютеры: квантовые, фотонные, биокомпьютеры. Развитие компьютеров и сетей приведёт к возможности искусственно воссоздать устройство человеческого мозга, а затем приблизить компьютер к интеллектуальному уровню человека.

4. Микро- и нанотехнологии. Разрабатываются интегральные схемы, размеры элементов которых составляют 10^-9 м (нанометры). Число элементов интегральной схемы удваивается каждые 1,5 года. Уже предложены элементы памяти на отдельных атомах, на которых можно создать суперкомпьютер площадью 200 мкм², содержащий 10⁷ логических элементов, 10⁹ элементов памяти и способный работать на частоте 10¹² гц. Изменяя структуру атомной решетки, можно изменять свойства вещества. Перспективы нанотехнологий огромны, так как из атомов и молекул можно синтезировать всё, что угодно: продукты питания – из воздуха и почвы; кремниевые микросхемы – из песка и т.д. Однако с нанотехнологиями связаны и определенные риски: наночастцы могут вдыхаться, легко проходят через мембраны клеток и стенки кровеносных сосудов, что может вызывать болезни. Возникнет и проблема утилизации наноматериалов. Некоторые ученые идут дальше: профессор А. Болонкин разработал теорию проектирования материалов из ядер атомов, которые будут обладать феноменальными свойствами. Этот материал невидим, непроницаем для газов, жидкостей и твердых тел (в том числе пуль, снарядов, ракет, отравляющих газов), обладает сверхпроводимостью, гигантской электрической прочностью, нулевым коэффициентом трения.

5. Лазерные технологии. Преимущества лазерного луча (распространение практически без расширения, монохроматичность света лазера, что позволяет фокусировать луч в точку, диаметром сотые – тысячные доли миллиметра, и высочайшая мощность излучения до 10¹² – 10¹³ Вт) позволяют быстро развивать такие технологии, как обработка материалов, термоядерный синтез, лазерная химия, спектроскопия, воздействие на живую ткань.

6. Голография и распознавание образов. Голография позволяет вести поиск любых образов при любом их числе (даже по фрагменту образа).

7. Ракетно-космические технологии. К 2020 г. предполагается создание постоянно действующей базы на Луне, к 2030-у – полет на Марс. Создание ядерного космического двигателя мегаваттного класса. Это позволит снизить стоимость выведения полезного груза на окололунную орбиту в два раза. Появится возможность создания систем энергоснабжения из космоса, производить материалы в условиях глубокого вакуума, которые нельзя получить на земле.

8. Биотехнологии (использование живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве). Это микробиологический синтез ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков, гормональных препаратов и т.п. Конструкция новых, генетически модифицированных микроорганизмов, вакцин. Создание растений, обладающих уникальными свойствами: более длительным и интенсивным ростом, увеличенной урожайностью, увеличенным сроком хранения фруктов и плодов, повышенной засухоустойчивостью и т. д. При этом основным направлением должно быть изменение собственных компонентов растений, например, изменение синтеза гормонов, а не привнесение чего-то извне в геном.

9. Производство энергии. К 2050-у г. потребление энергии удвоится. Прежде всего, произойдет повышение КПД процессов и аппаратов до 70%. Переход на химические источники энергии с прямым преобразованием химической энергии в электрическую. Это особенно актуально в 21-м веке, так как предполагается, что запасы нефти иссякнут к 2060 году, а газа – к 2080 году.

В 21-м веке значительная часть энергии (20 – 40%) будет производиться из биотоплива: кукуруза, сахарный тростник, древесина, бытовые отходы. Высокое КПД такой энергии обеспечивается переводом биотоплива в синтез-газ с помощью генераторов низкотемпературной плазмы. 60% синтез-газа преобразуется в электричество и 30% в тепло. Выбросы минимальны.

Создание небольших атомных электростанций, безопасных, переносимых и способных обеспечить электроэнергией небольшой город. Вместо опасного и все более редкого урана использование тория. Ториевый реактор способен без перезагрузки работать до 50 лет. При этом ториевый реактор не создает ядерные отходы – загруженное ядерное топливо заканчивается, когда исчерпывает свои ресурсы сама станция.

В ближайшем будущем начнётся широкое внедрение бестопливного производства энергии, то есть энергии, основанной на применении энергии ветра, недр Земли, приливов и, прежде всего, солнечной энергии. Уже в настоящее время бестопливное производство энергии превышает топливное, созданы солнечные батареи с КПД 20% и есть предпосылки для появления 25-30% солнечных кремниевых батарей.

10. Производство автомобилей. Применение водородных двигателей в автомобилях позволит достигнуть КПД равного 85% и резко снизить выброс вредных веществ. Подобные автомобили уже начали выпускать фирмы «Дженерал Моторс» и BMW. Создание электромобилей, электросамолетов, машин, способных находить дорогу без человека.

11. Терапия с использованием стволовых клеток. Стволовые клетки предполагается выращивать на животных яйцеклетках генетически модифицированных генами человека. Опыты уже есть в Англии. Выращивание органов из стволовых клеток. Уже есть опыты по выращиванию зубов.

12. Робототехника. К 2025 г. будет использоваться 50 миллиардов роботов (сейчас их 7 миллионов). Роботы будут использоваться на опасных производствах, при поисково-спасательных работах.

13. Клонирование. Начнется широкое применение клонирования. Уже получена методом клонирования здоровая кошка, у которой родились два здоровых котенка. Интересно, что клонированная кошка не похожа на мать, хотя их генетические коды полностью совпадают. Получается, что не только гены, но и условия жизни тоже влияют на результат.

14. Применение антенн, принимающих электромагнитное поле. При создании так называемых EH-антенн происходит прием обоих составляющих поля, что при снижении габаритов и веса антенн позволяет увеличить усиление на 15 – 50 дБ.

15. Использование энергии магнитного поля Земли. Магнитное поле Земли имеет большую энергию. Оно, например, отклоняет «солнечный ветер», что вызывает Северные сияния. По расчетам физиков электростанция, использующая магнитное поле Земли, по мощности равна 50 атомным станциям.

16. Использование торсионных полей и энергии вакуума. Будет происходить развитие технологий на базе торсионных полей: материалы с новыми свойствами, создаваемые путем воздействия торсионных полей на расплавы; диагностика крови; передача информации; новые источники энергии с КПД более 100%. Методы извлечения энергии из вакуума могут быть самыми разными, от использования постоянных магнитов и аномального газового разряда до маленьких пузырьков в жидкости, в которых и выделяется энергия. Так, например, физики Александр Сангин (Россия, Екатеринбург) и T.Mizuno (Япония) использовали специальные протонно-проводящие керамики (получены путем спекания порошка при высокой температуре), в которых при пропускании через них электрического тока выделяется в тысячу раз больше тепловой энергии, чем потребляется.

17. Новые достижения в медицине. Увеличение длительности жизни путем перекодирования клеток, отвечающих за длительность жизни. Создание вживляемых в тело нанороботов, умеющих собирать и разбирать молекулярные цепочки для диагностики и профилактики заболеваний. Нанотехнологии могут позволить создать крошечные капсулы, в которых лекарство будет доставляться прямо к больному органу. Нанороботы, циркулирующие по организму могут выявлять и уничтожать бактерии. Паразитов, холестериновые бляшки. Вживление в тело микрочипов, постоянно отслеживающих состояние здоровья, чтобы заблаговременно распознать даже небольшие изменения в организме. Изучение геномов людей с целью предвидения всех возможных патологий данного организма и заранее внести на генном уровне соответствующие изменения. Выращивание органов из тканей самих пациентов. Уже сейчас ведутся работы по перепрограммированию клеток соединительной ткани в клетки другого типа, например, в клетки сердечной или печеночной тканей. Это позволит радикально обновлять ткани организма. Отращивание заново организмом поврежденных органов. Замена больных конечностей и внутренних органов протезами, управляемыми мозгом (уже два человека в мире имеют подобные протезы рук). Создание полного протеза тела управляемого биологическим мозгом владельца. Предотвращение наследственных заболеваний. Коррекция и улучшение памяти. Замена протезами некоторой части мозга, вышедшей из строя. Такие работы уже ведутся.

18. Прорывные достижения могут быть осуществлен областях:

- в информатике и связи – передача информации со скоростью, большей скорости света;

- в физике – переход атомов одного вещества в атомы другого с выделением энергии;

- в сельском хозяйстве – разложение вносимых азотных удобрений микробами.

- использование гелия в качестве строительного элемента промышленности;

- боевые автономные технологические устройства с элементами искусственного интеллекта – боевые роботы для сухопутного боя, заменяющие живого пехотинца;

- киборги-насекомые, создаваемые путем вживления в их организмы сверхминиатюрных наноэлектронных передатчиков для разведки и управления;

- наногазы, создающие облачные образования, выводящие из строя технику связи и управления;

- заблаговременное выращивание «копий» внутренних органов человека, что обеспечит живучесть солдат;

- дистанционное воздействие на ионосферу Земли радиоволнами СВЧ-диапазона и создание искусственных протяженных плазменных образований;

- энергетические источники на новых принципах: термоядерные, плазменные, холодного синтеза, которые будут практически неисчерпаемыми и компактными;

- двигатели на новых принципах – гравитационные, антивещества, магнитные.

20. Изменения научной парадигмы, в рамках которой будут объяснены и использованы следующие явления: предсказание будущего, подсказки внутреннего голоса (интуиции), неопознанные летающие объекты и их необычные свойства; эктрасенсорное восприятие (видение картин будущего, получение информации через большие расстояния без специальных приборов, чтение мыслей), чтение мыслей и левитация – способность передвижения тела по воздуху без специальных приборов, воздействие мыслей (разума) на тело человека.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: