Союзники: включаем план D, закрываем глаза на окно в линии Мажино Весной 1940 года англо-французская коалиция вела активные бои с немцами в Норвегии, и никак не переживали о фронте во Франции. Этому были серьезные причины. Англо-французы имели там больше пехоты, больше танков и больше пушек, чем немцы. Был и серьезный козырь — линия Мажино, тянувшаяся от Швейцарии на юге до Люксембурга на севере. При длине 400  километров она имела пять тысяч железобетонных сооружений, в которых стояли три тысячи артстволов и 16 тысяч пулеметных стволов. ДОТы линии частично соединялись сотней километров подземных железных дорог — для снабжения и пополнения потерь. Гарнизон всего в 300 тысяч сковывал свободу рук очень большой части немецкой армии. Чтобы понять, насколько мощной была та линия, есть смысл сравнить ее с линией Маннергейма, которую в том же году прорывала Красная Армия с потерей трех месяцев и сотней тысяч убитыми. Финская линия имела втрое меньше длину и гарнизон, сотню пушек и менее тысячи пулеметов в 221 бетонном сооружении. Вдобавок у финских ДОТов стены были не толще двух метров, а у французских — до 3,5 метра. Иными словами, на фоне линии Мажино она была довольно «прозрачной». Французский танк SOMUA S35. Несмотря на нелучшую компоновку, они неплохо показали себя в боях против еще более слабых в то время немецких танков. Битва при Анню была их тактической победой, причем немцы потеряли в ней подбитыми больше своих танков, чем французы. Однако битва эта случилась совсем не там, где Германия нанесла главный удар / © Wikimedia Commons Французское командование во главе с маршалом Гамеленом было вполне уверено в себе и своем «плане D» (от названия реки Диль). По нему союзники удерживают линию Мажино на границе с Германией, а когда та, повторяя Первую мировую, начнет вторжение в Бельгию, выдвинут туда свои самые мобильные (и насыщенные танками) части. Где-то в глубине Бельгии они остановят немцев, после чего фронт стабилизируется. Пока Германия будет проливать кровь, пытаясь его прорвать, союзники нарастят военное производство. Одновременно немецкая экономика будет задыхаться в тисках морской блокады, осуществляемой Англией. [shesht-info-block number=3] План этот казался надежным не только французам: советское командование тоже было уверено в том, что немцы окажутся истощены в попытках прорыва чужой обороны. Мы знаем это потому, что в конце 1940 года в СССР прошла закрытая военная конференция, на которой советские генералы и маршалы долго пытались понять, как же так вышло, что французская армия, которую они считали сильнейшей из западных, развалилась под немецкими ударами так быстро. Король Георг VI во время визита в британские экспедиционные силы во Франции. На этом фото идет осмотр ДОТа / © Wikimedia Commons Немцы: как бывший ефрейтор и изгнанный штабист перебороли генштабистов Десятки лет после войны в советских книгах по истории рассуждали об авантюристической стратегии блицкрига, которую реализовал Гитлер. Победу над Францией объяснили как удачную авантюру и некоторые западные историки: по их мнению, удар через несколько серпантинных дорог среди лесистых холмов Арденн был основан скорее на везении и том, что французы не ожидали такой готовности немцев к риску. Из-за этого линию Мажино в этом месте... просто не достроили. Она прикрывала границу лишь южнее Арденн. Ну а успехи немцев уже после прорыва приписывали их «ставке на танковую мощь». Узкоколейная электрифицированная железная дорога на минус 12 уровне одного из укреплений линии Мажино / © Wikimedia Commons Реальность была обратной: слово «блицкриг» ввел в оборот британский журналист, немцы так не говорили. Точнее, говорили, но только в одном контексте: Гитлер назвал его «очень глупым словом». Стратегия Германии во Второй мировой войне основывалась на длительном конфликте, где главный упор делался на артиллерию. Производство артстволов и снарядов для них потребляло несопоставимо большую часть военного бюджета Германии, чем танки. Да, у немцев был Гудериан, предсказавший решающую роль танковых клиньев на поле боя будущей войны. Но дело в том, что такие взгляды оценивались основной частью немецкого генералитета как маргинальные. Поэтому 10 мая 1940 года у союзников во Франции было 3200 танков с пушками, а у немцев — лишь две тысячи. Для сравнения, у СССР в тот момент пушечных танков было чуть ли не в 10 раз больше, чем у Германии на Западе. План войны с французами до февраля 1940 года у большинства немецких генералов были точно такой же, как взгляд на танковую войну: очень традиционный и поэтому слабо рабочий. [shesht-info-block number=4] Основной удар планировали осуществить группой армий «Б» через Бельгию и Голландию, с поворотом на Францию. То есть точно там, куда направили свои самые боеспособные силы и англо-французы.  План не нравился Гитлеру, потому что повторял движение немецких армий в 1914 году. Движения, которое кончилось позиционным тупиком и истощением Германии. Но бывший ефрейтор еще не набрался наглости говорить своим генералам, что они неправы. Поэтому хотя в октябре 1939 года он и сказал Гальдеру, что более разумным считает удар через Седан (Арденны), но когда тот уперся, дальше не пошел. План D, вариант Breda (по названию города в Нидерландах, который тоже нужно было занять). Легко видеть, что при обходе с юга, через Арденны, французские главные силы буквально повисали в воздухе. Как с этим планировало бороться французское командование? Никак: в его внутреннем мире Арденны были слишком сложнопроходимы, чтобы опасаться там наступления / © Wikimedia Commons Все это значило, что французский план D, несмотря на кажущуюся дубовость, был вполне адекватен. Но только до 10 января 1940 года. В этот день офицер связи люфтваффе из-за неисправности сел в Бельгии вместе с бумажным планом будущего наступления. Офицер не блистал сообразительностью, поэтому не сжег бумаги вовремя, а бельгийцы поделились информацией с французами. Гитлер вспылил. И без того неприятный ему план превратился в секрет Полишинеля. Ситуацией воспользовался Манштейн. В конце 1939 года он тоже пришел к выводу о том, что лучше всего бить через Арденны: там не было линии Мажино, потому что французы считали местность слишком трудной для наступления. Не было там и больших сил противника. Однако сперва Гальдер завернул и его — ведь они давно соперничали, да и идея главного удара через серпантины сложно воспринимается классическим «военным мирного времени». Те любят беспроигрышные планы, когда никакого пороха выдумывать не надо — типа плана D французов или повтора сорвавшегося удара 1914 года у немцев. Картинка из журнала «Техника-молодежи» за январь 1938 года. Публикация была в жанре истории из будущего, автором значился несуществующий француз майор Рикар. Реальным автором был советский полковник Евгений Болтин. Как легко видеть на карте, он предполагал, что французам к будущей войне хватит ума построить Арденнский укрепрайон, то есть продлить линию Мажино до этого самого уязвимого участка французской границы. Увы, военно-политическое руководство Франции не дотянуло до уровня полковника Болтина / © «Техника-молодежи» Но Манштейн задумал нарушить субординацию и дойти со своим планом наверх мимо начальства. Для этого он через своего товарища фон Трескова вступил в контакт с адъютантом Гитлера по военным вопросам Шмундтом. 2 февраля тот устно пересказал фюреру основную часть плана. Почти сразу же — до встречи с Манштейном — 13 февраля Гитлер приказал поменять план «Гельб» на удар через Арденны.  1943 года, аэродром близ штаб-квартиры группы армий «Юг», окрестности города Запорожье на Украине. Эрих фон Манштейн, в центре, жмет руку прилетевшему на фронт Гитлеру. У историков нет фото с первых встреч Манштейна и Гитлера, но зато мы знаем, что когда Манштейн изложил свой план лично и вышел, Гитлер сказал, что это несомненно очень умный человек, но он ему не доверяет / © Wikimedia Commons В военной истории очень мало таких случаев. Обычно связей талантливого планировщика слишком мало, чтобы перепрыгнуть через голову верхних штабов и выйти на политического лидера. Еще реже политический лидер разбирается в военном деле достаточно, чтобы понять, почему подавляющее большинство его генералов неправы, а прорвавшийся к нему одиночка — прав. Этого не случилось бы, не будь глава немецкого государства сам глубоко погружен в военную тематику. В то же время, судьба Франции не была предрешена одним только принятием плана Гитлера-Манштейна. Дело в том, что немецкий лидер не заменил главу ОКХ Гальдера (примерный аналог нашего Генштаба), а оставил его на месте. Конечно же Гальдер не имел никакого намерения реализовать планы Манштейна, которого он только в январе 1940 года смог, наконец, выжить с штабных должностей.  Франц Гальдер, колоризованное фото 1938 года. В том самом году Манштейн должен был стать начальником ОКХ, аналога Генштаба. Но в результате серии интриг его место получил Гальдер, резко расходившийся с Манштейном по целому ряду вопросов. В послевоенных воспоминаниях он выставил себя чуть ли не создателем окончательного варианта плана «Гельб», но все остальные немецкие источники опровергли его версию / © Wikimedia Commons Поэтому в измененном плане «Гельб» не было ни удара южнее Арденн, сковывающего французов, чтобы они не ударили во фланг наступающим немцам, ни пункта о движении семи немецких подвижных дивизий после Арденн в отрыве от пехоты. Если бы план Гальдера реализовался, разгром Франции точно не был бы таким эпичным. То, насколько безнадежно далек глава немецких генштабистов был от реалий современной ему войны, легко видеть в его разговорах с другими немецкими генералами. Поскольку большинство из них было еще более твердолобыми, чем Гальдер, они, конечно, всеми силами протестовали против плана Гитлера-Манштейна. Что если французы срежут наш клин, спрашивали они? Как вообще можно планировать наступление в такой местности? Идея о том, что местность, легкая для наступления, будет защищаться противником сильнее просто не доходила до их сознания. Хорватский военный историк Мирослав Голужа о том, что в план «Гельб» серьезно верили только его авторы. Отметим: предположение, что Гитлер знал о плане Манштейна с самого начала, на сегодня чисто спекулятивное, и Голужа приводит его лишь для иллюстрации важности позиции главнокомандующего / © Мирослав Голужа Гальдер отвечал: положение Германии так безнадежно, что даже небольшой шанс на победу стоит того, чтобы его разыграть. Иными словами, ни он, ни его коллеги вообще не понимали, что происходит. Не вмешайся в их «планирование» Гитлер — положение Германии в войне с Францией действительно могло стать безнадежным. Десятое мая: ликвидация французской Третьей республики Конечно, прорыв через Арденны не удался бы при адекватном французском командовании. С начала войны прошло больше восьми месяцев: за это время можно было усеять все дороги через лес вкопанными вертикально рельсами, которые немецкие танки того времени не могли преодолеть, противотанковыми минами и тому подобным. В реальности такого прикрытия почти не было: французы мыслили слишком традиционно, чтобы серьезно укрепить этот треугольник холмов и лесов. Утро 22 июня 1940 года, немецкий танк Pz. IV. Его 75-мм пушка на тот момент была такой короткоствольной, что, несмотря на калибр, не пробивала броню многих французских танков / © Wikimedia Commons Поэтому пять немецких танковых дивизий (из 10 имевшихся) довольно быстро прошли лес. Саперы быстро подрывали завалы из деревьев, танки шли дальше. Выйдя к реке Маас быстрее, чем за 72 часа, немцы форсировали ее еще до того, как к реке подошли значимые французские силы. Французы пробовали контратаковать с юга, но силы их в этом районе были недостаточными. 14 мая немцы возобновили движение на запад, а 17 мая оказались уже далеко в оперативной глубине. Противник здесь не имел единой линии фронта. Небольшие его резервы шли вдоль дорог и не успевали отрыть окопы. Немецкие танковые части атаковали двигающиеся французские и громили их по отдельности. Цветом показана зона продвижения немцев с 10 по 16 мая 1940 года. Она с запада прилегает к Арденнам, где начался прорыв / © Wikimedia Commons На короткое время серьезной проблемой в глубине стала атака 4-й французской танковой дивизии де Голля — бои при Монкорне. Однако пара сотен французских танков была всем, что у него было. 17-19 мая он провел две контратаки на южный фланг немецкого танкового клина, тянувшегося от Арденн к морю. Командовавший XIX танковым корпусом Гудериан был немало встревожен, но в итоге одолел числом: де Голлю никто не присылал пополнений. Их просто не могло быть: план D услал мобильные французские части в Бельгию, поэтому большинство немецких, шедших из Арденн, действовали с превосходством сил. Проблема, впрочем, была не только в плане D. Немцы сосредоточили свои танки всего в десятке танковых дивизий, из которых пять шли в том самом клине от Арденн к морю. А 3,2 тысячи французских и английских танков были в основном разбросаны по отдельным танковым батальонам, приданым пехотным дивизиям. Все дело в том, что, как и с современными ударными БЛА поля боя, генералы тогда видели в них средство огневого усиления пехоты. У немцев танки были организованы по лекалам гудериановской довоенной книжки «Вниманием: танки!». Их было мало, но они были в кулаках, а не разбросаны как пальцы в растопыренной руке французов. Танков в дивизиях типа деголлевской (в «кулаках») у французов было порядка тысячи, а остальные две трети — в танковых батальонах на усилении пехотных дивизий и тому подобном («пальцах»). 17 мая успехи Гудериана серьезно напугали его начальство, оно боялось, что его слишком растянутые фланги прорвут — отчего сверху приказали остановиться. Он, естественно, взбеленился и сообщил своему начальнику фон Клейсту, что подает в отставку. Клейст никогда не был в восторге от слишком умного подчиненного, отчего согласился. Но тут перепугался уже начальник Клейста Вильгельм Лист. Хайнц Гудериан, командир XIX танкового корпуса вермахта, июнь 1940 года, Франция / © Wikimedia Commons Он сообразил, что Гудериан играет решающую роль на решающем направлении немецкого наступления, и поменять его сейчас, через семь дней после прорыва в Арденнах, — значит, загубить все дело. Решение об отставке не было принято. Гудериану мягко дали понять, что начальство расстраивать не надо, надо вести дело дипломатично: приказы формально исполнять, но на фронте действовать так, как требует обстановка. Так он и поступил. Как и указывали сверху, штаб своего танкового корпуса он оставил на месте, имитируя тем самым, что всерьез как бы и не наступает. Одновременно докладывал о «разведке боем», в которую услал своих танкистов. Вот такой «разведкой» его части 19-20 мая 1940 года и вышли к Абвилю у побережья Атлантики. Англо-французские силы оказались рассечены на две части. К северу от клина Гудериана и Клейста были исполнители плана D, побежавшие сдерживаться «главный немецкий удар», который был сковывающим. К югу — остальные французские силы. Немецкое наступление показано красными стрелками. Главный удар от Арденн к морю показан самой длинной и изогнутой к северу стрелкой / © Wikimedia Commons Немцы вначале разгромили силы в котле к северу от клина. Англичане в основном избежали этого за счет очень быстрой эвакуации из порта Дюнкерк, но французы были дальше от него и им не повезло.Вслед за этим немцы перегруппировались и 5 июня 1940 года ударили уже по южной половине союзных армий. Она примерно вдвое уступала немцам по числу, уже не могла опираться на бетонные ДОТы и закономерно быстро развалилась. 22 июня стороны подписали так называемое Компьенское перемирие, которое по факту было капитуляцией Франции. Военные итоги кампании были впечатляющими. Немцы потеряли 45 тысяч убитых и пропавших без вести за 43 дня. Потери французов и англичан — 108 тысяч. Пленными они потеряли 1,54 миллиона — десятки тысяч ежесуточно. Через год сходная картина случилась на Восточном фронте: Красная Армия потеряла миллионы в 1941 году, но вот убитых среди них была малая часть, основная пришлась на пленных. Так получалось потому, что когда ваш фронт разрезан танковыми клиньями, после чего ваши части окружены, у них нет возможности нормально снабжаться. Довольно быстро они остаются без боеприпасов и бензина для танков, а затем и без еды, что и ведет к их сдаче в плен. Союзные потери мгновенно опровергают версию «они просто не хотели воевать», долгие годы популярную вне исторического сообщества.  Дело в том, что немецкие потери в первые шесть недель войны на Востоке были 95 тысяч человек. Из этого кажется, что РККА сопротивлялась намного более ожесточенно.  Франция после ликвидации Третьей республики. Красным и розовым показана зона, которую немцы оккупировали, фиолетовым то, что они до ноября 1942 года не занимали (Виши) / © Wikimedia Commons Но напомним: силы Красной Армии, которые противостояли немцам, были куда серьезнее вооружены, чем в принципе могло присниться французам или англичанам. У них было в несколько раз больше танков, самолетов, пушек, минометов. Причем если авиацию мы, как и французы, применяли распыленно, то заметная часть танков уже была сконцентрирована в мехкорпусах — что делало советские контрудары значительно опаснее французских.То есть во Франции у союзников было лишь три танка на два немецких, да и те три «растопырены пальцами». А у СССР даже в приграничных округах было три своих танка на каждый немецкий — и два из этих трех были собраны в «кулаки». Это принципиально разная среда для наступления, радикально более трудная с военно-технической точки зрения. Вывод прост: союзные войска сопротивлялись весьма энергично. Да, не так, как советские, но это и ожидаемо, учитывая намного более высокие возможности советской военной промышленности и намного более здравую организацию Красной Армии.  Другой характерный фактор: скорость продвижения. Французы потеряли примерно треть миллиона квадратных километров за шесть недель своей войны. Даже с учетом Бельгии и Нидерландов, потери территорий на Западе были меньше, чем у СССР в первые шесть недель его войны с Германией.  Почему СССР не извлек уроков из разгрома Франции? Действия немецких армий на Западе были лучшим образцом того, как немцы могут действовать и на Востоке. Трудно найти принципиальную разницу между первыми неделями реализации «Барбароссы» и плана «Гельб». В обоих случаях противник нанес главный удар там, где оборонявшийся этого не ожидал, где у него была второстепенная группировка. На Западе это были леса Арденн, на Востоке — лесисто-болотистая Белоруссия.В обоих случаях немецкие танковые клинья сразу после входа в прорыв оторвались от своих пехотных дивизий и действовали в глубине, громя подходящие резервы обороняющихся по частям. Май 1940 года, Западный фронт. Самый массовый немецкий танк во время разгрома Франции, Pz.II. Он был вооружен лишь 20-мм пушкой. На фоне виден Pz.I, второй по численности немецкий танк в ту кампанию. Из вооружения у него были только пулеметы / © Wikimedia Commons В обоих случаях немцы в основном обходили укрепрайоны, блокируя их в своем тылу и принуждая сдаться лишением снабжения. И на Западе, и на Востоке немецкая авиация действовала собранной в кулаках — а у стран антигитлеровского союза была распылена по множеству истребительных частей, действующих не в одной точке приложения усилий, а сразу во множестве мелких.Откроем «Материалы совещания высшего руководящего состава РККА 23-31 декабря 1940 года». Отмечает ли все это советское командование? Нет. Чем же оно объясняет разгром Франции в шесть недель? Слово наркому обороны (министру на современный лад) Тимошенко: «В смысле стратегического творчества опыт войны в Европе, пожалуй, не дает ничего нового. Но в области оперативного искусства, в области фронтовой и армейской операции происходят крупные изменения». Не совсем понятно, что он тут имеет в виду. Если общие принципы стратегии, то они не менялись где-то с середины первого тысячелетия до нашей эры. Если же конкретные образцы стратегического творчества — то непонятно, почему план Гитлера-Манштейна в случае Франции не был оценен им как что-то новое. Чтобы понять наркома лучше, стоит полистать его выступление дальше:«Германская армия не отважилась атаковать и прорвать линию Мажино. Не надеясь на успешный прорыв, она предпочла обойти французскую линию Мажино, не считаясь с нейтралитетом Голландии и Бельгии».Получается странное: немцы вовсе не обходили линию Мажино через Бельгию и Голландию. Наступавшая через эти страны группа армий «Б» наносила неосновной, по сути отвлекающий удар, сковавший французские боеспособные части, те самые жертвы «плана D». Как это у Тимошенко вдруг получилось иначе?Читаем маршала дальше: «В наступлении против бельгийской, английской и французской армий в июне 1940 года и в наступлении против французов на реке Сомма на ударных направлениях немецкие танковые дивизии (около 400 — 500 танков) атаковали на фронте 3 — 4 км, хотя на этих участках немцы не встретили серьезной оборонительной линии».Дело проясняется: нарком обороны просто не очень хорошо знает, что произошло на Западе в том же году. Никакого наступления против бельгийской армии в июне 1940 года уже не было, потому что Бельгия капитулировала еще в мае. Да и с англичанами сомнительно: те уже эвакуировали почти всех своих солдат к концу мая, а 4 июня вообще покинули континент. Наконец, в немецких танковых дивизиях 1940 года не было ни 400, ни 500 танков. 200-300 — да, бывало. Проще говоря, главный советский военный неидеально знал детали войны на Западе.  Неудивительно, что во время выступления Жукова, отмечавшего высокие темпы наступления немцев во Франции, Тимошенко прерывал его возгласом: «Когда плохо воюют…», то, мол, и наступать быстро несложно. Уже в Великую Отечественную войну немцы продемонстрировали Тимошенко, что и против него они могут наступать с вполне французскими темпами. Маневры в Киевском особом военном округе, 1940 год. Слева — маршал Тимошенко, справа — генерал армии Жуков / © Wikimedia Commons Быть может, только он анализировал немецкое наступление против бельгийской армии в июне, а остальное военно-политическое руководство СССР было не так слабо информировано? Обратимся к Сталину, речь перед выпускниками военных училищ от 5 мая 1941 года:«Франция почила на успехах. Военная мысль в ее армии не двигалась вперед. Осталась на уровне 1918 г. Об армии не было заботы и ей не было моральной поддержки. Появилась новая мораль, разлагающая армию. К военным относились пренебрежительно. На командиров стали смотреть как на неудачников, на последних людей, которые, не имея фабрик, заводов, банков, магазинов, вынуждены были идти в армию. За военных даже девушки замуж не выходили. Только при таком пренебрежительном отношении к армии могло случиться, что военный аппарат оказался в руках Гамеленов и А[й]ронсайдов [английский командующий, проявил себя не лучше французского Гамелена — N.S.], которые мало что понимали в военном деле». Сталин говорит это за полтора месяца до того, как немцы нападут на его страну. Тем же летом со своей должности слетел каждый — за исключением одного — советский командир фронта на западном направлении. Уже 12 августа 1941 года Сталин скажет про одного из них: «Комфронта Тюленев оказался несостоятельным. Он не умеет наступать, но не умеет также отводить войска». Еще раньше по его приказу будет расстрелян комфронта Павлов. В начале июля 1941 года снимут «за неумелое управление войсками» командира Северо-Западного фронта Кузнецова. Не был снят с должности только командующий сильнейшим советским фронтом Кирпонос. Потому что на исходе третьего месяца войны он погиб в окружении, куда его войска попали потому, что он не отвел их вовремя. Так Сталин выяснил, что и советское государство (без всякого пренебрежительного отношения к армии) может вручить свой военный аппарат в руки Гамеленов и Айронсайдов. [shesht-info-block number=2] Подведем итоги. Анализ Тимошенко и Сталина был ошибочным. В плане стратегического творчества Германия в мае 1940 года дала крайне необычное явление: она сумела внезапным ударом разгромить серьезно  численно превосходящую ее — и в людях, и в технике — армию союзников. Удар оказался внезапным несмотря на то, что у противника перед этим было восемь месяцев на мобилизацию и развертывание. Несмотря на то, что постоянно вел воздушную и радиоразведку. Несмотря ни на что. Эта внезапность была достигнута классическим методом, известным с древности, но требующим для применения исключительного знания военного дела и большого чутья. Для наступления выбрали зону, которую командование противника считало непригодной для наступления. Против нее собрали серьезную группировку, чего противник так и не увидел — а затем нанесли удар самыми боеспособными частями немецкой армии. 17 июня 1941 года Сталин, своей резолюцией зеленым карандашом, выразил серьезные сомнения в близком нападении нацистской Германии. Стратегическое творчество немцам еще раз удалось. Жертвой этого сомнительного успеха пали и десятки миллионов наших сограждан / © Wikimedia Commons Как пророчески сказал на том же совещании 1940 года Георгий Жуков: «Вопрос внезапности, вопрос маскировки был, есть и будет главнейшим элементом в победе как в операции, так и в бою». Этот вопрос Германия в мае 1940 года смогла решить полностью, что для крупных стратегических операций, которой несомненно был разгром Франции, — крайне редкое и чрезвычайно трудное достижение. [shesht-info-block number=1] К сожалению для нас, ровно через год после разгрома Франции, немцам удалось повторить это с нами. Да, как верно отметил тот же Сталин накануне войны: «Советский Союз — это не Польша, это не Франция и это даже не Англия и все они, вместе взятые». Поэтому он, потеряв в первые недели войны больше земли и техники, чем западные союзники во Франции, все же смог оклематься и уничтожить Германию.  Но цена за это стала самой высокой среди всех, которую любой народ мира платил за любую победу в истории человечества. Интересуйся мы разгромом Франции более внимательно — эта цена могла быть намного ниже.

Кратер Южный полюс-Эйткен — самый крупный из известных кратеров на Луне, он представляет собой эллиптическую структуру, протяженностью около 2000 километров, расположенную на обратной стороне Луны. Уникальная форма ударного бассейна в виде эллипса, сужающегося к югу, давно вызывает интерес ученых. Дискуссионным остается вопрос о характере и направлении удара — двигался астероид с севера на юг или в обратном направлении. Сужение эллипса к югу, а также присутствие богатых железом и торием пород в юго-западном направлении от кратера позволяют предположить, что астероид двигался в южном направлении. Команда исследователей выполнила 3Д-моделирование с высоким разрешением, где сопоставила разные возможные размеры ударника, углы и скорости столкновения со структурой кратера. Согласно модели, с Луной столкнулось тело диаметром 260 километров на скорости 13 километров в секунду, под углом 30 градусов по траектории с севера на юг. Работа опубликована в Science Advances. Рассматривались два типа строения астероида — единое каменистое тело или тело с ядром и внешним слоем. Данные говорят о том, что сужение эллипса к югу было вызвано именно плотным ядром прилетевшего тела. Масса ядра достигала почти 30 процентов от общего веса. Часть вещества, вероятно, выбросилась во время столкновения, а затем кратер разрушился под действием силы тяжести. При этом большая часть мантии Луны, выброшенная в результате удара, могла вернуться обратно в бассейн. Определение направления удара позволяет вычислить, куда могли попасть выброшенные при столкновении обломки, в том числе материал из мантии Луны и возможно ли собрать образцы во время будущих миссий «Артемиды». Моделирование показало, что выбросы разлетелись на сотни километров от места столкновения, траектория их распространения напоминает формы крыльев бабочки. Если расчеты верны, то запланированная на 2028 год миссия «Артемида-IV» сможет собрать образцы лунной мантии, которые помогут определить и точный возраст выброшенного вещества, и его точный химический и изотопный состав.

Ученые давно подозревали, что во Вселенной существует так называемый «провал масс» черных дыр (ЧД). Согласно теории, звезды определенной массы не должны напрямую коллапсировать в ЧД. Причина — редкий тип катастрофических взрывов так называемой парно-нестабильной сверхновой. В недрах очень массивной звезды гамма-излучение начинает порождать пары электрон-позитрон, давление падает, и светило либо частично теряет массу, либо полностью разрушается.  Из-за этого должна возникать «запретная зона»: черных дыр массой примерно от 40 до 130 масс Солнца, образовавшихся из одиночных звезд, существовать почти не должно. Детекторы LIGO, Virgo и KAGRA, однако, уже несколько лет фиксируют слияния объектов, которые, похоже, попадают именно в этот диапазон. Астрофизики спорили: либо теория неполна, либо такие черные дыры появляются необычным путем, например, через повторные слияния в плотных звездных скоплениях.  Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, проанализировали крупнейший каталог гравитационно-волновых событий GWTC-4, включающий 153 слияния ЧД. Астрономы изучали не только массы объектов, но и их вращение. Выяснилось, что большинство ЧД массой меньше 45 солнечных вращаются сравнительно медленно и ориентированы одинаково — так ведут себя объекты, возникшие в результате коллапса звезд. Однако выше этой отметки картина заметно меняется: черные дыры начинают вращаться быстрее, а направления их вращения становятся хаотичными.   [shesht-info-block number=1] Такое поведение хорошо соответствует сценарию «иерархических слияний», когда ЧД в плотных шаровых скоплениях могут неоднократно сталкиваться и сливаться. В результате возникают объекты, способные «заполнить» предполагаемый провал масс. При этом повторные слияния естественным образом создают быстро вращающиеся черные дыры с хаотичной ориентацией осей — именно это астрономы и увидели.   Нижнюю границу запретной зоны оценили примерно в 44 массы Солнца. Удивительно, но по этой границе также удалось вычислить скорость ядерной реакции, при которой углерод в недрах звезды превращается в кислород. Эта реакция — одна из главных неопределенностей астрофизики: измерить ее в лаборатории крайне трудно, так как условия внутри светил невозможно полностью воспроизвести на Земле. Теперь же роль гигантской лаборатории сыграла сама Вселенная.   Исследователи также вывели значение так называемого S-фактора — параметра, описывающего вероятность реакции углерода с гелием. От него зависит химический состав ядра звезды перед взрывом: чем быстрее углерод превращается в кислород, тем раньше возникает парная нестабильность и тем легче звезда разрушается вместо образования ЧД. По сути, гравитационные волны позволили косвенно измерить процессы, происходящие в раскаленных ядрах звезд за миллионы лет до их гибели.  [shesht-info-block number=2] Открытие связывает сразу несколько областей науки — гравитационно-волновую астрономию, физику черных дыр, эволюцию звезд и ядерную физику. Такие измерения могут помочь понять, как в галактиках формировались химические элементы и почему одни звезды становятся нейтронными, а другие — черными дырами.  Точность таких оценок будет расти с каждым новым каталогом гравитационных волн, а значит, астрономы смогут все глубже изучать процессы, которые раньше были доступны лишь теоретическим моделям.

В 1990 году спелеологи обнаружили в пещере Брюникель на юго-западе Франции, недалеко от Тулузы, необычные рукотворные сооружения, возведенные в 336 метрах от входа. Эти сооружения — круги из более чем 400 сталагмитов.  Международная команда археологов, палеоантропологов и геологов под руководством Софи Верхейден (Sophie Verheyden) из Королевского бельгийского института естественных наук подробно изучила конструкции и в 2016 году опубликовала результаты исследования в Nature. Тогда предположили, что круги сложили древние люди приблизительно 176 тысяч лет назад. В тот период сапиенсы еще не встречались в Европе. Поэтому ученые посчитали, что их создатели — неандертальцы.   Эти люди проникли далеко за пределы зоны естественного освещения, отламывали растущие от пола сталагмиты и складывали из них кольцевые конструкции. Диаметр самой крупной составлял порядка семи метров.  Позже пещеру заняли пещерные медведи (Ursus spelaeus), оставившие многочисленные следы своего пребывания. Исследователи предположили, что животные уничтожили большую часть древних отпечатков, включая отпечатки ног, и другие следы деятельности неандертальцев, затоптав и стерев их с глинистой почвы.  Как минимум 140 тысяч лет назад вход в пещеру обрушился, и Брюникель оказалась изолирована от внешнего мира до повторного открытия в 1990 году.  [shesht-info-block number=1] Верхейден и ее коллеги исследовали пещеру снова и на этот раз им улыбнулась удача. Под тонким слоем кальцита рядом с конструкцией из сталагмитов они нашли углубление, которое не было похоже ни на след лапы животного, ни на след ноги человека. Появилось предположение, что это углубление — отпечаток колена неандертальца.  Пока ученые осторожны в выводах. По словам Верхейден, гипотезу необходимо подтвердить или опровергнуть, для этого нужно сравнить отпечаток с другими подобными. Исследователи проведут несколько экспериментов: попросят добровольцев опускаться на колени в разные виды глины, а затем сравнят полученные формы со следом из Брюникеля. До сих пор специалисты подробно изучали древние следы ног, но отпечатками колен почти никто не занимался. Команда Верхейден собирается устранить этот пробел.  Но откуда такая уверенность, что отпечаток древний и оставлен именно неандертальцем, а не зверем? Верхейден пояснила, что углубление покрыл и законсервировал тончайший слой карбоната кальция (CaCO3) — тот же материал, из которого состоят сами сталагмиты. Это надежная «крышка», изолировавшая след на тысячелетия. Эксперт по медведям внимательно изучил находку и вынес вердикт, что след не принадлежит зверю.  Трехмерная реконструкция сооружений в пещере Брюникель / © Xavier MUTH, Pascal Mora Верхейден с коллегами рассматривают еще более амбициозную задачу — поиск ДНК неандертальца. Авторы предыдущих работ доказали, что ДНК способна проникать в кальцит и сохраняться внутри минерала длительное время. Судебно-медицинские эксперты выяснили, что отпечатки колен могут содержать клетки кожи, волосы или следы крови. Обычно такой генетический материал быстро разрушается. Однако в Брюникеле он довольно быстро покрылся минералами, что повысило шанс на сохранение.   Чтобы окончательно убедиться в антропогенном происхождении конструкций, Верхейден и ее коллеги провели комплексное исследование. Они отыскали основания нескольких сломанных сталагмитов и датировали момент их разрушения. Возраст совпал со временем постройки сооружения — 176 тысяч лет назад. Для датировки исследователи использовали уран-ториевый анализ радиоактивных изотопов в кальците, покрывающем сталагмиты. Ученые обратили внимание еще на одну важную деталь: основания некоторых сломанных сталагмитов превышают 20 сантиметров в толщину. Такую прочную колонну случайно не сломает даже крупный пещерный медведь. Значит, неандертальцы прилагали серьезные усилия, добывая строительный материал. Зачем?   [shesht-info-block number=2] При этом расположение сооружений вызывает еще больше вопросов. Круги находятся более чем в 300 метрах от входа. Внутри царит абсолютная темнота. Чтобы добраться туда, неандертальцам требовались надежные источники света. Следы огня в пещере подтверждают, что древние люди использовали освещение. Но исследователи сомневаются, что неандертальцы жили в этой части пещеры постоянно. Слишком неудобным выглядит место для повседневной жизни. Из-за этих факторов у некоторых ученых появились предположения о ритуальном или культурном назначении кольцевых конструкций. Однако Верхейден отметила, что это слишком поспешные выводы.  Сейчас ее команда разрабатывает метод своеобразной «минеральной дактилоскопии» сталагмитов, который позволит понять, из каких частей пещеры брали материал для строительства кругов.  [shesht-info-block number=3] Археологам известны подобные примеры. Некоторые майя добывали сталагмиты в глубине пещер (использовали их как амулеты плодородия), а не брали те, которые находились рядом со входом, хотя сделать это было куда проще. Если исследователи смогут доказать, что материал для кругов неандертальцы целенаправленно отбирали и переносили внутри пещеры, это усилит гипотезу о религиозном характере сооружений. На сегодняшний день в научном сообществе нет единого мнения о существования религии у неандертальцев.  Результаты работы Верхейден представила на конференции Европейского геонаучного союза, которая проходила в Вене. 

ТAAR1 — один из рецепторов следовых аминов, которые активируются продуктами распада аминокислот. Он обнаружен в лимбической системе и префронтальной коре — областях мозга, отвечающих за эмоции и сознательную регуляцию поведения. Функции и механизмы работы TAAR1 изучены не полностью. Ученые СПбГУ под руководством директора Института трансляционной биомедицины СПбГУ Рауля Гайнетдинова продемонстрировали, что этот рецептор участвует в регуляции агрессивного поведения и обладает фармакологическим потенциалом для разработки терапии, направленной на его коррекцию. Подробности исследования опубликованы в журнале Frontiers in Psychiatry. Для этого исследователи провели эксперимент с участием лабораторных крыс с измененным геномом. У этих животных «выключили» ген, ответственный за образование триптофангидроксилазы-2 (TPH2) — фермента, который участвует в биосинтезе серотонина в центральной нервной системе. Поэтому в мозге таких крыс вообще не вырабатывался «гормон счастья», за счет чего у них повысился уровень агрессии.«В природе агрессия помогает крысам создавать иерархию в стае: самцы дерутся, чтобы выяснить, кто будет главным на какой-либо территории. Если иерархия установилась, количество драк в стае сводится к минимуму», — рассказал научный сотрудник Института трансляционной биомедицины СПбГУ Илья Жуков. Ученые провели оценку уровня агрессии крыс с помощью поведенческого теста «резидент — интрудер» («хозяин — чужак»). В рамках него самца помещают на семь дней в отдельную клетку для стимуляции его территориального инстинкта. Затем к нему подсаживают самца-интрудера, и между ними происходит конфликт. Хозяин начинает защищать свою территорию от чужака, исследователи отслеживают, как долго и как именно он это делает.Нейробиологи Университета провели такой тест с двумя группами крыс. В одной из них было 10 особей с полным отсутствием серотонина (линия TPH2-KO), во второй (контрольной) — 10 животных без генетических изменений (линия Wistar, WT). В первой части эксперимента ученые СПбГУ сравнили поведение крыс TPH2-KO и животных WT. Резидентам подсаживали интрудеров, масса тела которых была либо на 50 % меньше, либо на 30 % больше их собственной. В результате крысы из группы контроля вели себя в соответствии с природной нормой: атаковали более мелкого противника только до момента его подчинения, а при встрече с более крупной особью быстро прекращали сопротивление и затем избегали конфликта. Крысы TPH2-KO продемонстрировали принципиально иную стратегию. Их встреча с более мелким интрудером проходила так же, как и у крыс WT. Но при контакте с более крупным противником резиденты TPH2-KO отказывались подчиняться, несмотря на заведомо проигрышное положение из-за своей массы тела. На протяжении всего 10-минутного теста они инициировали повторные атаки, даже несмотря на то, что их многократно «укладывали на лопатки». Со временем крупные интрудеры переставали реагировать на провокации. Но TPH2-KO не успокаивались и продолжали попытки склонить их к конфликту. «Этот результат позволил нам предположить, что ключевой мотивационный фактор агрессии у крыс без серотонина — это не стремление доминировать как таковое, а неспособность распознать и принять сигналы социального поражения», — пояснил Илья Жуков. Во второй, ключевой части эксперимента исследователи СПбГУ вводили всей группе крыс TPH2-KO молекулу-активатор ТAAR1 и через 10 минут снова проводили тест «хозяин — чужак». Ученые обнаружили, что поведение животных с полным отсутствием серотонина нормализовалось: продолжительность атак и их паттерн значительно изменились и перестали сильно отличаться от этих же показателей у крыс с нормальной выработкой «гормона счастья». Поведение TPH2-KO после схватки с более крупными противниками тоже поменялось: животные перестали провоцировать их после своего проигрыша. Эксперимент с участием лабораторных крыс / © Алексей Лощилов, Пресс-служба СПбГУ «Полученный результат демонстрирует, что TAAR1 — ключевой модулятор агрессивного поведения в условиях полного серотонинового дефицита. А значит, этот рецептор — перспективная мишень для создания принципиально новых лекарственных средств», — отметил Илья Жуков. С их помощью, вероятно, получится корректировать агрессию при психотических приступах из-за шизофрении и при комплексном посттравматическом стрессовом расстройстве. Одним из важных преимуществ препаратов на основе агонистов TAAR1 может стать их высокий профиль безопасности. «Некоторые исследования указывают на способность агонистов TAAR1 снижать аппетит и массу тела подобно известному семаглутиду (торговое название «Оземпик»). Можно предположить, что будущие препараты на основе активаторов TAAR1, вероятно, будут лишены такой нежелательной побочной реакции, как набор веса, и, возможно, даже помогут его снижать», — подчеркнул Илья Жуков. Это открывает перспективы для их использования как в монотерапии, так и в комбинации с другими психотропными средствами, в том числе между курсами терапии препаратами с выраженным побочным эффектом в виде увеличения массы тела. Подробнее о том, какие еще состояния потенциально получится корректировать с помощью активаторов TAAR1, читайте в журнале «Санкт-Петербургский университет» №2 за 2026 год.

Житель коммуны Саннес (провинция Ругаланн, юго-запад Норвегии) как-то утром гулял по окрестностям холма Риарен, популярного места для хайкинга. Мужчина обратил внимание на небольшой холмик земли под корнями старого дерева, поваленного бурей много лет назад. Мужчина ткнул в холмик палкой, и в земле что-то блеснуло. По словам мужчины, он не понял, что за предмет нашел, но догадался, что это что-то старинное и ценное, поэтому передал находку в Археологический музей Ставангерского университета. Археологи пришли к выводу, что этот золотой артефакт VI века нашей эры когда-то украшал ножны меча представителя военной аристократии. «Тот, кто носил этот меч, вероятно, был вождем в этом регионе в первой половине VI века и имел свиту верных воинов. Золотые накладки на ножны для мечей обычно не имеют следов интенсивного использования, но эта сильно изношена. Значит, вождь действительно много ею пользовался, что подчеркивало его положение и власть», — пояснил археолог Хокон Рейерсен, комментарий которого приводится в университетском пресс-релизе. На сегодня в Северной Европе обнаружено всего 17 подобных артефактов, большинство из них нашли в кладах вместе с другими предметами. «Когда происходят такие открытия, это просто ошеломляет. Шансы случайно найти что-то подобное минимальны», — отметил Рейерсен. Размеры накладки составляют два на шесть сантиметров, толщина артефакта — всего пара миллиметров, а вес — 33 грамма. На первый взгляд этот предмет выглядит как хаотичное переплетение изогнутых линий. Но на самом деле он представляет собой анималистический орнамент из змееподобных существ, широко распространенный в Норвегии в первой половине VI века. По мнению исследователей, в центре композиции — две фигуры неких животных, обращенные друг к другу в профиль. Их узкие тела тянутся вдоль всей длины фурнитуры, в узор вплетены рельефные бедра, передние и задние ноги. Ученые не исключили, что узор можно интерпретировать и как человеческую голову с телом животного — смешанный мотив, часто встречающийся в этом стиле дизайна. На накладке сохранились следы филигранной отделки — тонкая тройная нить золотых бусин повторяет линии узора, создавая мерцающий эффект на поверхности. Артефакт относится к турбулентному периоду в истории этих мест. В VI веке Южная Норвегия пережила значительное сокращение населения из-за извержений вулканов, длительных холодов, голода и эпидемий бубонной чумы. Эти бедствия сопровождались борьбой кланов за власть и социальными потрясениями. Ученые предположили, что золотая накладка на ножны не была случайно потеряна: ее намеренно поместили в расщелину в скале в качестве жертвы богам в тяжелые времена, а также для подтверждения статуса и власти вождя, которому она принадлежала. Подобная практика была широко распространена в Скандинавии той эпохи. Ранее в районе холма Риарен нашли в земле другие древние предметы, которые могли служить ритуальными подношениями: серебряное ожерелье, украшенное золотом, и огромный римский бронзовый котел, произведенный на Рейне в 300 году нашей эры.

Поляритоны — одни из самых экзотических и при этом практически интересных квантовых объектов современной физики. Они возникают в полупроводниковых микрорезонаторах — тонких сэндвичах из полупроводниковых слоев, зажатых между двумя зеркалами,— когда фотоны, многократно отражаясь в зеркалах, начинают сильно взаимодействовать с экситонами: связанными парами из электрона и дырки, рождающимися в квантовых ямах. Эта сильная связь создает новые квантовые состояния — поляритоны, которые наследуют свойства и от фотонов (чрезвычайно малую эффективную массу и огромную скорость), и от экситонов (способность к сильным нелинейным взаимодействиям). При достаточно высокой плотности поляритоны способны образовывать конденсат Бозе—Эйнштейна — квантовое состояние, в котором огромное число частиц движется в унисон, как единый квантовый объект. Поляритонный лазер использует именно это явление: когда конденсат насыщается, он начинает испускать когерентный свет с порогом накачки, значительно более низким, чем у обычного полупроводникового лазера. Экситон-поляритонные конденсаты в микрорезонаторе: поляритоны возникают в резульате сильного взаимодействия фотонов с экситонами в полупроводниковой квантовой яме. Именно в таких структурах реализуется поляризационная память, описанная в работе / © Nature Physics / Exciton-polariton condensates, 2014 Поляритоны обладают еще одним замечательным свойством: они существуют в двух круговых поляризациях — правой (σ⁺) и левой (σ⁻). Это означает, что конденсат поляритонов можно охарактеризовать вектором Стокса или точкой на сфере Пуанкаре, описывающей поляризационное состояние. В отсутствие внешних анизотропий вектор Сткоса выбирается системой случайно при каждом формировании конденсата. Это было подтверждено как экспериментально, так и теоретически: если построить распределение поляризаций по тысячам независимых реализаций, оно будет равномерным по всей сфере Пуанкаре. Но что произойдет, если до начала формирования конденсата ввести в моду резонатора маленькую «затравку» — несколько или даже один поляритон с заранее заданной поляризацией? Благодаря бозонному усилению — фундаментальному эффекту, при котором уже заполненные состояния притягивают новые частицы с экспоненциально большей вероятностью, конденсат предпочитает расти, сохраняя именно ту поляризацию, которую задала затравка. Чем быстрее конденсат нарастает, тем меньше времени у флуктуаций, чтобы «сбить» поляризацию с нужного направления. В итоге поляризация записывается, закрепляется и сохраняется даже после того, как отдельные поляритоны, несущие эту информацию, давно распались и были заменены новыми из резервуара. Физтехи формализовали этот механизм, решив стохастическое уравнение Гросса—Питаевского, которое включает насыщаемое усиление (описывающее рост конденсата из резервуара), потери (описывающие конечное время жизни поляритонов в резонаторе) и гауссов белый шум, интенсивность которого пропорциональна скорости роста. Численное моделирование ансамбля из 5 тысяч независимых реализаций позволило авторам получить полные распределения поляризационного состояния конденсата в любой момент времени. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Переключатель поляризации на основе потока поляритонов при комнатной температуре. Подобные устройства демонстрируют реализуемость поляризационных ячеек памяти на основе вандерваальсовых сверхрешеток / © Nature Communications / Room-temperature polariton spin switches, 2024 Для количественной оценки качества поляризационной памяти авторы ввели метрику PAM (polarization-alignment metric): F(t) = 1 − 2⟨θ⟩/π, где θ — угол между вектором Стокса конденсата в момент времени t и вектором Стокса затравки. Эта метрика принимает значение 1 при идеальном сохранении поляризации и значение 0 при полной потере памяти (случайной поляризации). Расчеты показали впечатляющий результат: даже для затравки из единственного поляритона (n₀ = 1) метрика F сохраняется на уровне, существенно превышающем случайный, на временах порядка сотен пикосекунд. Для затравки из 100 поляритонов F(100 пс) ≈ 0,9 — практически идеальное сохранение, и это значение удерживается существенно дольше. Авторы показали, что время релаксации памяти растет с ростом начального заполнения, что прямо связано с более быстрым формированием конденсата и более коротким временем, в течение которого флуктуации могут изменить поляризацию конденсата. Здесь возникает квантовый парадокс, заслуживающий отдельного объяснения. Время жизни отдельного поляритона в планарном микрорезонаторе составляет единицы-десятки пикосекунд. Между тем поляризационная память сохраняется в сотни раз дольше — на наносекундном масштабе. Как это возможно? Ответ лежит в коллективной природе конденсата: бозонное усиление непрерывно «восполняет» потери из резервуара экситонов, закачивая новые поляритоны преимущественно в состояние с изначально заданной поляризацией. Конденсат действует как самоорганизующийся усилитель поляризационного сигнала: каждый поляритон, умирая, уносит с собой свое маленькое поляризационное голосование, но следующий поляритон, рождаясь, с большей вероятностью «голосует» за ту же поляризацию, что и большинство. Так коллективный квантовый объект сохраняет память о начальном состоянии много дольше, чем любой из его компонентов. Физики тщательно оговаривают важное ограничение: описанная ими память классическая, а не квантовая. В рамках использованного полуклассического описания (стохастическое уравнение Гросса—Питаевского) единственный фотон моделируется как слабое классическое возбуждение амплитуды конденсатной моды, но не как единичный квант света, способный переносить квантовую информацию. Работа авторов показывает, что, приближаясь с классической стороны к однофотонному состоянию, можно запоминать поляризацию света с хорошей точностью. Вопрос о том, может ли одиночный фотон произвольной поляризации навязать свою поляризацию поляритонному конденсату, требует дополнительных исследований. Несколько лабораторий по всему миру — в Германии, США, Китае и России — работают над созданием поляритонных устройств, работающих при комнатной температуре, используя нитридные, перовскитные и органические микрорезонаторы. В 2024 году сразу несколько групп продемонстрировали поляритонные спиновые переключатели, работающие при комнатной температуре с временными откликами менее одной пикосекунды. Если к этим переключателям добавить механизм поляризационной памяти, описанный в статье, получится полноценный поляритонный «защелкивающийся» бит — устройство, которое может удерживать поляризационное состояние в течение наносекунд и переключаться между двумя состояниями по однофотонному триггеру. Ключевым вопросом, остающимся за рамками теоретической работы, является экспериментальная реализация описанного механизма в конкретных материалах. Для GaAs-систем при криогенных температурах подобная проверка технически достижима уже сегодня: необходимые приборные мощности — пикосекундные лазеры, двухпотоковые схемы возбуждения и поляриметрическое детектирование — широко доступны в лабораториях, специализирующихся на поляритонной физике. Для комнатно-температурных систем на нитридах или перовскитах задача сложнее из-за более коротких времен жизни поляритонов. Это ограничение существенно, но не принципиально: предсказанная поляризационная память должна сохраняться на временах в сотни пикосекунд. Денис Новокрещенов, аспирант кафедры Российского квантового центра МФТИ, прокомментировал результаты исследования так: «Ключевой сюрприз — насколько мало нужно для записи информации. По нашим оценкам, достаточно одного фотона: бозонное усиление делает из него настоящий ключ, задающий поляризацию макроскопического конденсата». Алексей Кавокин, директор Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова МФТИ, пояснил практическую значимость проделанной работы: «Поляритонные системы потенциально могут работать как крайне энергоэффективные оптические элементы памяти. По отношению объема записанной информации к затраченной энергии они имеют все шансы поставить мировой рекорд. Нам предстоит еще немало работы, чтобы перевести концепцию поляритонной памяти в рабочее устройство, но принцип действия прибора сформулирован и обоснован». Перспективы поляризационной памяти на поляритонных лазерах вписываются в более широкий контекст нейроморфных и оптических вычислительных архитектур, активно развивающихся в последние годы. Несколько исследовательских групп уже продемонстрировали логические элементы, нейроны и спиновые переключатели, использующие потоки поляритонов и работающие при комнатной температуре — в нитридных, перовскитных и органических микрорезонаторах, отличающихся большой энергией связи экситонов. Если поляризационную память, описанную в работе ученых МФТИ, удастся перенести в эти более «теплые» системы, она может стать функциональным битом будущих оптических нейроморфных сетей, в которых информация будет храниться, обрабатываться и передаваться намного быстрее, чем в любой электронной архитектуре. В работе кроме сотрудников Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова МФТИ принимали участие их коллеги из Университета Исландии и Российского квантового центра.

Врачи традиционно применяют для лечения вирусных инфекций химические препараты и вакцины, однако патогены быстро мутируют и обходят иммунную защиту. Физические методы дезинфекции, такие как ультрафиолет или промышленный низкочастотный ультразвук (он вызывает кавитацию — разрушительное закипание жидкости), отлично стерилизуют поверхности, но повреждают живые ткани. До сих пор у медиков не было физического инструмента, который разрушал бы вирусы внутри организма пациента, оставляя его собственные клетки невредимыми. Авторы исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, протестировали стандартные медицинские УЗИ-сканеры, которые клиники используют для осмотра внутренних органов. Эти приборы работают на высоких частотах от трех до 20 мегагерц при малой мощности акустической волны. Физики облучали ультразвуком чашки Петри со взвесями живого коронавируса (включая штаммы «Ухань», «гамма» и «дельта») и вируса гриппа А (H1N1). Затем размер частиц измерили с помощью лазерного динамического рассеяния света и изучили их структуру под сканирующим электронным и атомно-силовым микроскопами. На финальном этапе биологи проверили, сохранили ли вирусы инфекционность: они попытались заразить обработанными патогенами культуру живых клеток почек обезьяны (линия Vero-E6). При этом саму культуру живых клеток в качестве контроля тоже подвергли аналогичному получасовому облучению УЗИ. Во время всех процедур датчики непрерывно фиксировали температуру и кислотность (pH) жидкости. Эксперимент показал, что после 5-30 минут УЗИ-терапии на частоте 7,5 мегагерца вирусы теряют форму или вовсе распадаются на фрагменты. Под микроскопом сферические вирусы выглядели как лопнувший попкорн: их липидная оболочка порвалась, а внутренние нуклеопротеины вышли наружу. После такой обработки способность уханьского штамма коронавируса проникать в клетки упала почти до нуля. Показатели температуры и pH в пробирках остались неизменными на протяжении всего облучения. Это доказывает, что вирусные частицы разрушились не от нагрева или химической реакции, а исключительно от механического воздействия. Ученые установили, что причиной разрушения стал акустический резонанс. Физические параметры вируса (его нанометровый размер, толщина оболочки и упругость) идеально совпали с мегагерцовыми частотами аппарата УЗИ. Частица поглотила кинетическую энергию акустической волны, начала сильно вибрировать и разорвалась. Микроскопия подтвердила, что клетки млекопитающих эту частоту игнорируют: облученные контрольные клеточные культуры сохранили нормальную морфологию и не получили никаких повреждений. Исследование переводит борьбу с вирусами из области биохимии в область механики. Независимо от того, как мутирует вирус, он остается наноразмерной сферой с липидной оболочкой, которая уязвима для акустического резонанса. Авторы исследования полагают, что в будущем ультразвуковая терапия может стать универсальным способом очистки дыхательных путей и других органов от патогенов без применения тяжелой фармакологии.

В конструкциях токосъемников, используемых в промышленности и быту для передачи электроэнергии и сигналов, зачастую применяются трущиеся пары «металл-металл» — в частности, из меди, золота и платины. Главный недостаток золота и платины — высокая стоимость. Кроме того, все перечисленные металлы подвержены износу в зоне контакта двух токопроводящих элементов. Процесс сопровождается локальным перегревом, что в итоге приводит к адгезионному схватыванию и вырыванию материала проводящего элемента. Чтобы защитить изделие от механического износа, на поверхность наносятся тонкие керамико-металлические покрытия, которые отличаются высокой твердостью и электропроводностью на уровне чистой меди. Однако такие покрытия имеют плохое сцепление с подложкой из чистой меди, у которой ЛКТР отличается, что приводит к неравномерному осаждению. «Причина в том, что медь и покрытие на основе нитрида титана характеризуются большой разницей ЛКТР и по-разному реагируют на изменение температуры: они расширяются и сжимаются в процессе осаждения с разной скоростью. В результате это приводит к несплошности покрытия. Такие покрытия не могут использоваться в качестве защитных», — объясняет к.т.н. Дмитрий Белов, ведущий инженер научного проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС. Существующие подходы, такие как увеличение шероховатости поверхности и применение промежуточных слоев, не всегда обеспечивают стабильный результат и могут ухудшать эксплуатационные характеристики изделий. Исследователи НИТУ МИСИС предложили два альтернативных решения этой задачи и сравнили их эффективность. Первый способ — изменить состав защитного покрытия так, чтобы оно реагировало при нагреве почти так же как и сам металл подложки, увеличив содержание металлической компоненты в составе покрытия. Это позволяет снизить разницу ЛКТР покрытия и подложки. Однако в таком случае покрытие становится более пластичным и менее износостойким. Второй способ заключается в предварительной обработке медной подложки с помощью энергетического воздействия мощного импульсного пучка ионов титана. В результате тонкий приповерхностный слой изменяется на уровне структуры: формируется переходная зона, обеспечивающая более прочное сцепление покрытия с основой, где образуются «точки роста» будущего покрытия. С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Materials Letters (Q2). «Анализ микроструктуры и распределения элементов подтвердил формирование модифицированного приповерхностного слоя толщиной до нескольких десятков нанометров, в котором титан частично растворяется в меди. Это способствует улучшению диффузионного взаимодействия между покрытием и подложкой», — сказал к.т.н. Александр Демиров, старший преподаватель кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС. В перспективе предложенный подход позволит значительно увеличить срок службы электропроводящих компонентов, подверженных постоянному трению и нагреву. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (№ 24-23-20166). 

Долгое время считалось, что древние майя использовали животных только в качестве мяса и ритуальных символов в искусстве. Однако в середине 2010-х годов с развитием изотопных методов анализа выяснилось, что в Теотиуакане хищных зверей — орлов, пум, ягуаров — содержали в неволе и кормили кукурузой. Позднее археологи стали находить свидетельства того, что животных могли перемещать на значительные расстояния. Международный коллектив ученых исследовал два городища в горном Чьяпасе. В древности этот регион был западным фронтиром мира майя, известным сухопутными торговыми маршрутами. Моксвикиль и Тенам-Пуэнте были небольшими городами на высотах. Результаты исследования опубликовал Journal of Archaeological Science. Чтобы определить, где родились найденные животные, исследователи использовали анализ изотопов стронция. Соотношение этих изотопов в почве, воде и растениях варьируется в зависимости от геологии местности. Попадая с пищей в зубы и кости, стронций фиксирует географические координаты периода взросления. Поскольку детальной карты для Чьяпаса не существовало, авторы исследования собрали 45 образцов растений вдоль маршрута через центральную часть штата и построили компьютерную модель, предсказывающую соотношения изотопов стронция по всей территории майя. Параллельно у тех же особей измерили стабильные изотопы углерода и азота. Всего пригодные для анализа данные получили по 10 собакам, восьми оленям и одному пекари. Олени и пекари оказались местными: их изотопный профиль стронция совпадал с горными участками вокруг поселений. Этих животных добывали охотой неподалеку, а их останки представляют собой обычные пищевые отходы. [shesht-info-block number=1] При этом все четыре проанализированных в Тенам-Пуэнте собаки происходили из одного удаленного региона — северной части Центральных карстовых возвышенностей, где располагались такие города, как Калакмуль. Расстояние до него превышает 500 километров по суше. В Моксвикиле география оказалась еще шире. Одна собака прибыла из района Тонины, другая показала значения, характерные для тихоокеанского побережья, а третья — для северной части Юкатана. Изотопы углерода и азота при этом показали особую диету: привозных собак кормили пищей, чрезвычайно богатой кукурузой и мясом. Их изотопные показатели сопоставимы не с дикими животными, а с людьми из крупных городских центров майя. Причем этот рацион оказался слишком стабилен и специализирован, что указывает на целенаправленный откорм. Транспортировка живых зверей через горы и джунгли на расстояние в сотни километров была сложной и затратной. Ученые считают, что, учитывая особый откорм, везли их не ради мяса. Животные, по-видимому, имели церемониальное или дипломатическое значение. Показательно и то, что останки найдены в самых разных археологических контекстах — от погребальной пещеры до мусорных слоев под полом рыночной площади.

В природе коллективные круговые движения чаще всего ассоциируются со сбоями в ориентации. Самый известный пример — муравьиные «карусели смерти», когда насекомые замыкают феромонный след и ходят по кругу до гибели от истощения. У сухопутных равноногих ракообразных массовое синхронное движение раньше официально не фиксировали. По ночам они могут сбиваться в кучи под камнями, чтобы сохранить влагу, однако направленного коллективного перемещения прежде не замечали. Внимание к проблеме привлекли натуралисты-любители. Они сняли на смартфоны странные живые водовороты на Голанских высотах и в Изреельской долине в Израиле. Получив записи, ученые из Еврейского университета в Иерусалиме оцифровали их с помощью алгоритмов трекинга. Авторы исследования, опубликованного в журнале Ecology and Evolution, выделили траектории 60 отдельных особей в толпе из примерно 5500 мокриц вида Armadillo sordidus. Анализ подтвердил, что животные образуют строгий синхронный круговой поток, а не просто хаотично копошатся на месте. Чтобы выяснить причину феномена, зоологи отловили часть кружащихся мокриц для анализа и провели полевые эксперименты прямо на месте их обитания. Они проверили три гипотезы. Первой стала магнитная дезориентация — на Голанских высотах присутствуют природные магнитные аномалии, и ученые поместили рядом с животными мощный магнит. Затем они светили на асфальт ультрафиолетовым фонарем. В третьем тесте биологи использовали яркую белую светодиодную лампу, меняя угол ее наклона: свет направляли то параллельно земле, то перпендикулярно. Осмотр пойманных особей сразу исключил гипотезу о брачном танце. Соотношение самцов к самкам в толпе составило один к четырем, при этом многие самки вынашивали потомство. Эксперименты с магнитом и ультрафиолетом также не дали результатов: мокрицы либо игнорировали их, либо сползались в беспорядочную кучу. Разгадка крылась в геометрии белого света. Когда ученые светили лампой сбоку, мокрицы просто скапливались у источника. Но стоило направить луч строго вертикально — сверху вниз, имитируя уличный фонарь, — животные выстраивались в кольцо и начинали безостановочный бег. Авторы реконструировали механику этого процесса. Ночью мокрицы выходят на поиски пищи и идут на искусственный свет. Оказавшись под фонарем, животное доходит до периферии светового пятна и начинает двигаться строго вдоль его границы. Когда на краю светового круга скапливается критическая масса ракообразных, они толкают друг друга и запускают непрерывный конвейер. Такая навигационная ошибка превращается в идеальную кормушку для хищников: во время наблюдений ученые заметили крупную сколопендру, которая, по-видимому, охотилась на бегущих мокриц. Исследование демонстрирует, что антропогенное световое загрязнение ломает базовые алгоритмы пространственной ориентации беспозвоночных. Обычный фонарный столб выступает в роли геометрической ловушки, которая заставляет целые популяции тратить энергию на бессмысленное движение.

Обычно на стоянках неандертальцев (Homo neanderthalensis) ученые находят фрагменты черепов, зубы и расколотые кости животных, в частности носорогов, со следами разделки и ударов — следы того, как древние люди добывали костный мозг и мясо. Однако во время исследования 12 среднепалеолитических памятников во Франции и Испании международная команда археологов под руководством Алисии Санс-Ройо (Alicia Sanz-Royo) из Национального университета дистанционного образования в Мадриде нашла образцы, которые сильно отличались от предыдущих находок в аналогичных местах. Из всех ископаемых останков 91 процент составляли отдельные зубы носорогов. Кости скелета практически отсутствовали. Такая концентрация этих фрагментов выглядела необычно и заставила ученых искать объяснение.  На зубах заметили сколы, бороздки, зазубрины и неровности, которые не походили на следы жевания или естественного разрушения. Возникло предположение, что неандертальцы специально отбирали зубы и использовали их для каких-то работ. Но по одним ископаемым образцам нельзя было уверенно сказать, как именно возникли эти отметины.  [shesht-info-block number=1] Чтобы проверить гипотезу, Санс-Ройо и ее коллеги провели серию экспериментов с современными зубами носорогов. Ученые получили необходимый материал от 18 белых носорогов, которые умерли своей смертью в трех французских зоопарках по естественным причинам. С помощью этих зубов исследователи воспроизводили различные действия, которые могли выполнять неандертальцы при обработке камня и органических материалов. Ученые правили режущие кромки кремневых и кварцевых орудий, формировали каменные скребки, а также использовали зубы как наковальни при обработке кожи и растительных волокон различными инструментами.  Отметины на зубах носорогов, которые, по мнению исследователей, появились в результате работы с камнем / © Alicia Sanz-Royo После экспериментов специалисты сравнили следы на современных зубах со следами на ископаемых из нескольких неандертальских стоянок — Эль-Кастильо в Испании и Пеш-де-л'Азе во Франции. Результаты показали заметное сходство. На экспериментальных образцах появились те же типы повреждений, что и на археологических: бороздки, насечки, трещины, выщербины. Кроме того, выяснилось, что чрезвычайно твердая эмаль зуба носорога хорошо выдерживает многократные удары при обработке камня. Исследователи пришли к выводу, что многие следы на ископаемых зубах, вероятнее всего, возникли в результате человеческой деятельности, а не из-за естественных процессов вроде давления грунта или трения осадочных пород. [shesht-info-block number=2] Почему неандертальцы выбирали именно зубы носорога? Они, по словам авторов исследования, отличаются высокой плотностью и исключительной прочностью. Такой материал хорошо подходил для работы с камнем. Вероятно, древние мастера могли намеренно отбирать такие зубы, переносить их на стоянки и использовать многократно.   Научная работа опубликована в Journal of Human Evolution.