Понятие нанотехнологии уже вошло в научный и даже общий обиход. Есть разные его определения, но суть простая: это манипулирование веществом на атомном и молекулярном уровне. Обычно считают, что начало тут положил в 1959 г. Ричард Фейнман в лекции «There’s Plenty of Room at the Bottom» («Там внизу — много места»). Основной его вывод заключался в том, что фундаментальные физические законы не запрещают работу с отдельными молекулами и даже атомами.
Толчком к практической реализации идеи послужило изобретение в начале 80-х годов сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) двумя исследователями из Цюрихского подразделения IBM — Генрихом Рорером и Гердом Биннигом (Нобелевская премия по физике за 1986 год; вместе с Эрнстом Руской, создавшим в 30-х годах электронный микроскоп). СТМ открыл совершенно новые возможности в изучении рельефа поверхности с атомным разрешением, а кроме того, неожиданно оказалось, что с его помощью можно перемещать отдельные атомы с места на место. Большое впечатление произвело полученное в сентябре 1989 года сотрудником IBM Доном Эйглером изображение трёх букв I-B-M, выложенных 35 атомами ксенона, — он стал первым человеком в истории, который смог контролировать положение отдельных атомов.
Четверть века назад нанотехнология, как научное направление, только формировалась, но уже активно обсуждались перспективы её развития, рассматривались разные проекты (и прожекты). Я в 1992 г. написал небольшую статью «Атомы на поводу» (опубликована в ХиЖ в ноябре), где в какой-то степени отражён этот начальный, романтический этап: <АтомыПовод>. Сейчас, наверное, уже можно подвести промежуточные итоги — оценить, что из высказанного разными специалистами в те годы оказалось верным, а что нет.
Перевод упомянутой статьи Фейнмана (с сокращениями), сделанный А.В. Хачояном, был позднее напечатан в ХиЖ (2002, № 12). Её можно найти в Сети.
Лев Иосифович, добрый день.
Как говорит колоритный герой Фрунзика Мкртычяна в «Кавказской пленнице»: «Кто нам мешает, тот нам поможет». Цитата вспомнилась по прочтении Вашей записи о нанотехнологиях.
Вы обратили внимание на весьма любопытный и конструктивный подход к одной из ключевых проблем микромира – неустранимости влияния приборов на объекты наблюдения и результаты измерения их свойств. Некоторые пылкие умы даже доводят ее до абсурда «сотворения» измеренного значения какой-либо величины самим актом измерения. Ну, да я сейчас не об этом.
Действительно, технологии СТМ позволяют работать с отдельными микрообъектами, вплоть до атомарных. В таком случае, об атомах и других частицах (например, электронах, фотонах) следует говорить, как исключительно корпускулярных объектах, отказавшись от их «призрачных» волновых свойствах, или я не прав?
Привет, Дмитрий.
Действительно, технологии СТМ позволяют работать с отдельными микрообъектами, вплоть до атомарных. В таком случае, об атомах и других частицах (например, электронах, фотонах) следует говорить, как исключительно корпускулярных объектах, отказавшись от их «призрачных» волновых свойствах, или я не прав?
Почему ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО? В данных экспериментах проявляется корпускулярный аспект, а в других (пропускании пучка атомов через решётку) проявится волновой.
Нет, все-таки зависимость природы наблюдаемых объектов от условий проведения эксперимента выглядит, по меньшей мере, странно. Ладно бы еще изменение экспериментального оборудования влияло лишь на измеряемые параметры объектов,в количественном отношении, но глобально изменять их качество — это, вообще, уму непостижимо. Ведь, считается, что микрообъекты не могут одновременно проявлять и свою корпускулярную, и свою волновую природу, а только либо одну «ипостась», либо другую?
Я последователь Платона и считаю физический мир реализацией некоторой математической конструкции. А математику пронизывает ДВОЙСТВЕННОСТЬ (примеры: преобразование Фурье, полюс-полярное соответствие в проективной геометрии). Корпускулярно-волновой дуализм — проявление этой двойственности в математике.