XXI a. mokslininkai pakrikštijo silicio vardu. Jis – visų šiuolaikinių technologijų pagrindas, į kiekvienus namus atnešęs pigius kompiuterius ir modernius televizorius.

Pripažintas, nes pigus

Trečdalį Žemės plutos masės sudaro elementariausias smėlis, iš kurio atskyrus kitus elementus, gaunamas silicis. Mokslininkai šią medžiagą vadina paprasčiausiu, dažniausiai gamtoje aptinkamu puslaidininkiu.

„Dmitrijaus Mendelejevo atrastas silicis nėra niekuo ypatingas, jis savo savybėmis nė kiek nepralenkia kitų puslaidininkių: galio arsenido ar indžio fosfido. Ar ne per daug nuopelnų skiriama siliciui?“, – sukryžiavo rankas Kauno technologijos universiteto (KTU) Fundamentaliųjų mokslų fakulteto Fizikos katedros profesorius, habilituotas daktaras Arvaidas Galdikas. Jis, kaip ir kai kurie kiti jo kolegos, įsitikinęs, kad XXI a. reikėtų vadinti puslaidininkių amžiumi, neišskiriant vienos konkrečios medžiagos.

Vis dėlto silicį aukštinti pagrindo yra. Jis – labai pigus. Dėl to visos modernios technologijos tapo įperkamos paprastiems žmonėms, o personaliniai kompiuteriai pasiekė kiekvienus namus.

Profesorius pateikia pavyzdį: laidus galima gaminti ne tik iš pigiausios medžiagos aliuminio, bet ir iš aukso ar sidabro. Bet ar įpirktų žmonės elektrą, įvairius buitinius prietaisus, jei srovė keliautų brangiaisiais metalais? Silicio brangieji pusbroliai galio arsenidas ar indžio fosfidas kompiuterius paverstų prieinamais tik saujelei turtuolių. Silicis, kaip ir aliuminis, sukėlė pramonės revoliuciją.

Elektronikos pramonės pagrindas

Įsivaizduokime, kad 1811 m. laboratorijoje nepavyko išskirti tamsiai pilkų metališko blizgesio miltelių, vėliau pavadintų siliciu. Arba – jei nebūtų kitų retesnių ar sunkiau išgaunamų laidininkų ir puslaidininkių. Vadinasi, gyvenimas būtų be šiuolaikinių technologijų, pirmiausia – be kompiuterių. Tiesa, pirmieji kompiuteriai sukurti ne silicio pagrindu, jie buvo lempiniai, dideli ir naudojo žvėriškai daug energijos.

Be abejo, silicis pakeitė mūsų gyvenimą iš esmės. Pradėjus naudoti jį pramonėje žmonija ėmė šuoliuoti į priekį tarsi šviesmečiais. Tarp didžiausių pasiekimų – kompiuterinė tomografija, pakėlusi mediciną į naują lygmenį. Tiesa, Rentgeno aparatu kaulų lūžiai diagnozuoti nuo XIX a., bet kompiuterinė tomografija leido pastebėti minkštųjų audinių pažeidimus. Silicio pagrindu kuriamos ir saulės baterijos, atvėrusios naują atsinaujinančios energijos šaltinį.

„Kodėl dabar ties išlikimo riba balansuoja automobilių pramonė, o didžiulėms kompanijoms gresia bankrotas?“, – retoriškai klausė profesorius A.Galdikas ir tuoj pat atsakė: todėl, kad savu laiku jie nesugebėjo ar nenorėjo piginti technologijų. Ta linkme pasukę kompiuterių gamintojai kasdien džiaugiasi laimėjimais – gebėjimu kompiuterius gaminti pigiau. Automobilių gamintojus sekti šiuo pavyzdžiu privers dabar pasaulį apėmusi finansų krizė.

Lenkiasi N.Borui ir jo pasekėjams

Kiekviena karta palieka pėdsaką Žemėje, kiekvienas amžius paženklintas išradimų ir žmonijos laimėjimų. Visi laikmečiai žadina smalsumą, bet jei kas pasiūlytų sėsti į laiko mašiną ir nukeliauti, pavyzdžiui, į Akmens amžių, A.Galdikas atsisakytų.

„Gyvenu tame amžiuje, kuris man labiausiai patinka. Neįsivaizduoju gyvenimo be kompiuterio, man patinka turėti elektrą“, – šypsojosi profesorius.

Reikšmingiausiu žmonijos pasiekimu jis laiko kvantinės mechanikos atsiradimą. XX a. pradžioje mokslininkai perprato, iš ko sudarytas atomas. Nilsas Boras ir jo bendražygiai Ervinas Šrodingeris, Albertas Einšteinas, Volfganas Paulis sukūrė atomo teoriją.

„Supratimas apie atomus davė mums lazerius, šis supratimas mums davė ir silicį, ir naujausias technologijas, ir branduolinę energetiką“, – vardijo A.Galdikas.

Klimato atšilimas – tik butaforija?

Profesorius A.Galdikas – vienas žymiausių Lietuvos fizikų, parašęs dešimtis mokslinių straipsnių, monografijų, stažavęsis JAV, Prancūzijoje ir Graikijoje. Jo moksliniai interesai apima kietųjų kūnų paviršių matematinį moduliavimą, įvairius technologinius procesus (joninę implantaciją, deimanto tipo anglies dangos procesus ir kt.). Dvidešimt metų į fundamentaliuosius mokslus besigilinantis profesorius tam tikrais klausimais, pavyzdžiui klimato atšilimo tema, turi tvirtą, bet nepopuliarią nuomonę.

„Mano įsitikinimu, žmonės neturi jokios įtakos klimatui, o klimato atšilimo tema eskaluojama, ko gera, tik tam, kad politikai galėtų įvesti papildomų mokesčių“, – svarstė A.Galdikas. Lokaliai teritorijas, anot jo, užteršti galima, bet pačios Žemės žmonės užteršti nepajėgūs, nes neatsiveža teršalų iš Marso ar Saturno.

Klimato kaita ir ledynmečiai – cikliškai pasikartojantys procesai. Prieš 12 tūkst. metų Lietuvoje ištirpo paskutinis ledynas, dabar tokie procesai vyksta Grenlandijoje. Ištirpęs ledas atšaldys Atlanto vandenį, nustos tekėjusi Golfo srovė.

„Prieš klimato atšilimą, apie kurį dabar populiaru kalbėti, dar tikrai sulauksime klimato atšalimo. Tokio, koks parodytas moksline logika grįstame filme „Diena po rytojaus“, – prognozuoja profesorius.

Tokios mokslininkų mintys laikomos eretiškomis, tačiau, anot A.Galdiko, jis viską vertina moksliškai ir mato gyvenimą tokį, koks jis yra.

Progresas – amžių sandūroje

Žmonijos raidos pradiniame etape, iki rašto atsiradimo, būta tam tikrų ilgų periodų, amžių, kurie vieną ar kitą pavadinimą gavo pagal tai, iš kokios medžiagos buvo tuo metu gaminami svarbiausi įrankiai: akmens, bronzos, geležies.

Vilniaus universiteto Istorijos teorijos ir kultūros istorijos katedros asistentas Aurelijus Gieda pabrėžia, kad žmonijos raidoje akmens, bronzos ir geležies amžiai trunka gerokai ilgiau nei senovės istorija, viduramžiai ir visa įvairiai suprantama naujoji istorija kartu sudėjus.

„Archeologų tyrinėjamų amžių pavadinimai – sąlyginai jaunas reiškinys. Nors įvairių priešistorinių kultūrų klasifikacinių schemų, hipotezių buvo sukurta jau XVI-XVIII a., tačiau tik XIX a. pradžioje Simono Daukanto amžininkas, danų archeologas Christianas Jürgensenas Thomsenas, studijuodamas turtingus danų nacionalinio muziejaus archeologinius rinkinius, sukūrė kultūros raidos priešistoriniu laikotarpiu vaizdinį, išskirdamas minėtus akmens, bronzos ir geležies amžius“, – pasakojo A.Gieda.

Silicio amžius – ar ilgam?

Ši klasifikacija tapo moderniosios archeologijos pamatu, tačiau, pastebi A.Gieda, ilgainiui buvo stipriai koreguota, išplėsta. Buvo nustatyta, kad pavyzdžiui, po bendra akmens amžiaus skraiste slepiasi ištisi paleolito, mezolito ir neolito savarankiški kultūriniai pasauliai. Beje, vaizdinys apie tris amžius žmonijos praeityje gimė dar antikos pasaulyje.

Diskusijos ir svarstymai priešistorinių kultūrų klausimais, žinoma, nesiliauja, juo labiau, kad ir pavadinimai žmonijos praeities amžiams kuriami ne visuotiniu balsavimų, o mokslinės polemikos ir argumentavimo keliu.

“Paskutiniu metu mes daug girdime įvairiai vartojant amžiaus terminą: esame girdėję apie šviečiamąjį amžių, technologijų amžių, apie plieno ir stiklo, atomo ir branduolinių grėsmių amžius, obligacijų aukso amžius, pagaliau apie tai, kaip pramonės amžių keičia kokybiškai kitoks žinių ekonomikos amžius”, – A.Gieda abejoja, ar silicio amžius yra ir ar gali būti oficialus XXI a. pavadinimas.

Silicio slėnis

Mokslo ir technologijų parkus JAV pradėjo kurti po Antrojo pasaulinio karo. Pasaulyje ypač išgarsėjo klasikiniu mokslo ir technologijų parku laikomas Silicio slėnis (Silicon Valley), esantis netoli San Francisko, Kalifornijoje. Parko branduoliu buvo pasirinktas puslaidininkių tyrimuose pirmaujantis Stanfordo universitetas nuošaliame Palo Alto mieste. Darbų sėkmę lėmė universiteto ir daugelio kitų mokslo centrų mokslininkų bendradarbiavimas. Tačiau, norint ir toliau pirmauti, buvo sumanyta pakviesti prie universiteto kurtis mokslui imlias bendroves, kurios naudotųsi mokslininkų išradimais. Tai buvo efektas, sukėlęs tikrą kompiuterių gamybos sprogimą. Dabar Silicio slėnyje veikia apie 3 tūkst. aukštųjų technologijų įmonių, mokslinius tyrimus atlieka bei mikroelektronikos techniką gaminą 300 tūkst. žmonių. Slėnyje pagaminama 25 proc. pasaulio puslaidininkių. Sparčiai didėjanti gamyba slėnyje sutelkė apie 1,5 mln. žmonių. Mokslo ir technologijų slėniai kuriami ir Lietuvoje. Šiuo metu planuojami penki tokie slėniai, du iš jų – Kaune. Tokių slėnių tikslas – suvienyti mokslą ir pramonę, inicijuoti aktualius mokslinius tyrinėjimus.

Šaltinis: Kauno technologijos universitetas

Tradicinė amžių klasifikacija

Akmens amžius. Pats seniausias žmonijos vystymosi periodas, kuomet svarbiausi darbo įrankiai ir ginklai buvo gaminami daugiausiai iš akmens, tačiau buvo plačiai naudojama medis ir kaulas. Akmens amžiaus kaip savarankiško kultūrinio tarpsnio idėja siekia XVIII a. prancūzų antikvarų tradiciją.

Bronzos amžius. Archeologinių duomenų pagrindu išskirtas žmonijos raidos tarpsnis, kuris charakterizuojamas išskirtiniu bronzinių gaminių vaidmeniu. Šio amžiaus pradžia susijusi su pagyvėjusiu metalų apdirbimu, pirmiausia, vario ir alavo, gaunamų iš rūdynų, o vėliau iš jų išgaunant bronzą.

Geležies amžius. Laikotarpis, kuris charakterizuojamas metalurgijoje išplitusia geležimi ir išskirtiniu dėmesiu geležinių įrankių gamybai. Tai taip vadinamos pirmykštės ir ankstyvosios klasinės visuomenės raidos laikotarpis.

Šaltinis: Vilniaus universitetas