# Артём Оганов: «При достаточном давлении в любой системе начинается дурдом»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=jTga41WPQXA
Канал: Вселенная Плюс
Опубликовано: 31.08.2026

---

Как современная наука предсказывает существование веществ, которые противоречат школьным учебникам? Физик Алексей Семихатов, астроном Владимир Сурдин и химик Артём Оганов обсуждают алгоритмы дизайна материалов, «запрещённые» соединения в недрах планет и технологическую революцию, вызванную искусственным интеллектом.

## 🧬 Эволюция молекул: Как работает алгоритм USPEX
[[JUMP:14:45]]

В современной химии переход от случайных находок к целенаправленному проектированию материалов стал возможен благодаря теоретическим предсказаниям. Артём Оганов разработал метод **USPEX** (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography), который позволяет рассчитывать стабильные кристаллические структуры, исходя только из названий химических элементов [14:45].

До середины 2000-х годов задача предсказания структуры считалась принципиально неразрешимой. Психологически учёным мешала «сгипнотизированность биологией»: первые попытки использовать генетические алгоритмы в химии слепо копировали бинарное кодирование ДНК, что не работало для кристаллов [23:20].

**Принципы работы метода Оганова:**

*   **Случайная популяция:** Программа начинает с генерации абсолютно случайных структур и составов, часто не имеющих химического смысла [15:50].
*   **Эволюционный механизм:** Структуры с самой низкой энергией (наиболее стабильные) получают шанс стать «родителями».
*   **Скрещивание и мутации:** Алгоритм «скрещивает» куски разных структур, меняет атомы местами или трансмутирует их, создавая новые поколения [16:57].
*   **Локальная минимизация:** Ключевым шагом, по словам Оганова, стала «релаксация» — программа двигает атомы до тех пор, пока силы между ними не уравновесятся, что в миллиарды раз сокращает сложность поиска [18:41].

## 🚫 «Запрещённая» химия и превращения натрия
[[JUMP:43:00]]

Традиционные представления о валентности («ручках», которыми атомы держатся друг за друга) — это лишь упрощённая модель, работающая при низких давлениях [44:46]. Артём Оганов утверждает, что при экстремальном сжатии в любой химической системе без исключения начинается «дурдом» — возникают соединения, запрещённые классической химией [48:55].

**Примеры аномальных веществ:**

*   **Натрий-хлор-3 и Натрий-хлор-7:** При высоких давлениях обычная поваренная соль превращается в экзотические соединения, где на один атом хлора приходится несколько атомов натрия, и наоборот [44:05].
*   **Прозрачный натрий:** Под давлением серебристый металл натрий сначала чернеет, затем становится красным, а при сверхвысоком сжатии превращается в прозрачный диэлектрик, похожий на стекло [31:50].
*   **Натрийд гелия:** Гелий, считающийся абсолютно инертным, под давлением вступает в реакцию с натрием, образуя стабильные кристаллы [49:33].

По мнению Оганова, эти открытия доказывают, что химическая интуиция человека ограничена опытом жизни при «нулевом» (атмосферном) давлении [46:08].

## 💎 Алмазные дожди и тайны недр планет
[[JUMP:33:51]]

Астрономия предоставляет естественные лаборатории для экстремальной химии. В недрах планет-гигантов Нептуна и Урана давление достаточно велико, чтобы разрушать молекулы метана.

**Загадка тепла Нептуна:**
Нептун излучает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца, в то время как его «близнец» Уран находится в тепловом равновесии [35:23]. Артём Оганов поддерживает гипотезу «алмазных дождей»: метан ($CH_4$) в недрах распадается на водород и алмаз. Тяжёлые алмазы тонут, и выделяемая при этом гравитационная энергия разогревает планету [37:44].

**Происхождение земной воды:**
Учёные обсуждают, откуда на Земле взялись океаны. Владимир Сурдин отмечает, что по одной из гипотез воду принесли ледяные кометы [11:39]. Однако Артём Оганов считает эту версию маловероятной из-за различий в изотопном составе и выдвигает альтернативу: вода выделилась из недр [12:05]. Его группа предсказала существование гидросиликата магния ($Mg_2SiO_5H_2$), который был стабилен в глубоких недрах ранней Земли и мог удерживать воду, постепенно «отдавая» её по мере изменения условий [14:07].

## 🤖 Искусственный интеллект: Конец или начало химии?
[[JUMP:25:45]]

В 2025–2026 годах химия переживает революцию благодаря машинному обучению [27:30]. Новые модели, обученные на миллионах квантовых расчётов, позволяют предсказывать свойства материалов в 200 раз быстрее традиционных методов [26:36].

Оганов выделяет аналитическую модель, созданную китайским подразделением Microsoft (которое позже было расформировано), как наиболее точную [29:42]. Эти алгоритмы «знают про химию всё»: они понимают углы связей, электронные эффекты и предпочтения элементов без прямого решения уравнения Шрёдингера [28:10]. Теперь задачи, требовавшие мощностей суперкомпьютера, можно решать на обычном ноутбуке за неделю [56:50].

## 🌡️ Рекорды сверхпроводимости
[[JUMP:50:24]]

Предсказание новых материалов привело к прорыву в области высокотемпературной сверхпроводимости.

1.  **Гидрид лантана ($LaH_{10}$):** Это вещество, предсказанное теоретически, демонстрирует сверхпроводимость при температуре -20°C под давлением 1,7 млн атмосфер [52:12].
2.  **Неофициальный рекорд:** Ученик Оганова, академик Янминг Ма, экспериментально зафиксировал сверхпроводимость при 300 К (+27°C) в гидриде лантана и скандия [53:43].

Хотя такие материалы требуют колоссального давления, Оганов уверен, что комнатная сверхпроводимость — это уже реальность, а не фантазия [54:37].

## 🧪 Случайные открытия и их роль в истории
[[JUMP:1:05:53]]

Спикеры обсудили, как случайность и ошибки двигали химию до появления алгоритмов предсказания:

*   **Бездымный порох (нитроцеллюлоза):** Шонбайн случайно пролил азотную кислоту и вытер её фартуком жены, который мгновенно «растаял» (сгорел) от искры печи [1:06:46].
*   **Берлинская лазурь:** Красильщик Дисбах пытался создать один пигмент, но из-за примесей железа в «грязном» поташе получил глубокий синий цвет, ставший основой палитры Ван Гога и японских гравюр [1:10:46].
*   **Открытие йода котиком:** Бернар Куртуа открыл йод, когда его кот прыгнул на стол и смахнул концентрированную серную кислоту в чан с золой водорослей, что вызвало облако фиолетового дыма [1:15:58].
*   **Полиакрилат натрия:** Материал, способный поглощать воду в сотни раз больше своего объёма [59:43]. Оганов рассказал личную историю о том, как случайно съел этот абсорбент (хладогент), перепутав его с китайским лекарством [1:03:13].

## 🧲 Химия экстремальных условий
[[JUMP:1:20:09]]

Современная наука обнаружила, что «запрещённые» соединения могут возникать не только под прессом:

*   **Двумерность:** Китайские учёные вырастили натрий-два-хлор ($Na_2Cl$) без давления на поверхности графена. Низкая размерность меняет химические свойства так же радикально, как и давление [1:19:41].
*   **Канцерогенность пыли:** Рак лёгких от вдыхания кварцевой пыли (силикоз) объясняется тем, что на поверхности пылинок состав отличается от $SiO_2$ — там избыток кислорода-окислителя, разрушающего ДНК [1:24:34].
*   **Магнитные поля:** В сверхсильных полях нейтронных звёзд даже гелий должен образовывать прочные химические связи, так как поле «распаривает» электронные пары и вытягивает атомы в нити [1:25:25].

В завершение встречи Артём Оганов продемонстрировал феноменальную память, воспроизведя таблицу Менделеева почти целиком — от водорода до 118-го элемента (оганесона), запнувшись лишь на сотом элементе (фермии) [1:31:02].