Физика, математика

[VSomati]

Бозон Хиггса объявился в Сети

 

В Интернете появилось сенсационное признание физиков ЦЕРН: обнаружена неуловимая "божественная частица". Весь мир ждал, что об открытии объявят завтра - на официальной церемонии. Впрочем, еще раньше не выдержали британские ученые.

 

Физики Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) обнаружили бозон Хиггса - "божественную частицу", недостающий элемент так называемой Стандартной модели физического мира. Об этом говорится в видеозаявлении официального представителя группы ученых, работающих с Большим адронным коллайдером, Джо Инкандела.

 

Сенсационное признание неожиданно появилось на сайте ЦЕРН за день до семинара, на котором, как ожидалось, объявят об открытии бозона. Сейчас оно уже исчезло из открытого доступа. Представителя ЦЕРН говорят, что видео появилось в Сети по ошибке, а записано было просто на всякий случай, что звучит, по крайней мере, сомнительно.

 

Тем более, еще накануне об открытии "частицы Бога" прессе проговорились английские ученые. Да и список приглашенных на завтрашнюю церемонию не оставляет сомнений - семинар посетит, в том числе Питер Хиггс, предсказавший существование частицы, и его коллеги - экс-глава Нобелевского комитета по физике Сесилия Ярлског, ученые Франсуа Энглерт, Карл Хейган и Джеральд Гуральник.

 

Английский профессор Питер Хиггс предложил гипотезу "божественной частицы" еще в 1960 гг. Чтобы воссоздать бозон Хиггса, специалисты пытаются смоделировать Большой взрыв, сталкивая элементарные частицы между собой на скоростях, близких к скорости света.

 

В теории существование бозона Хиггса уже доказано. Более того, его отсутствие ломает конструкцию, на которой строится в настоящий момент молекулярная физика. Похоже, эта проблема ученым больше не грозит. "Бозон Хиггса нужен нам, чтобы объяснить, что такое масса. Но на самом деле мы нуждаемся в нем, чтобы понять Вселенную", - констатируют исследователи.

 

Автор: М.Высоцкая

Источник: Утро.ру

[VSomati]

Вместо "частицы Бога" найдено нечто новое

 

Ученые ЦЕРН подтвердили, что ими открыта новая элементарная частица, похожая на бозон Хиггса, однако специалисты не уверены, что нашли то, что искали.

 

Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (БАКе), объявили об открытии новой элементарной частицы массой 125 гигаэлектронвольт. Согласно официальным сообщениям, новая субатомная частица соответствует параметрам бозона Хиггса, однако это пока не значит, что именно она является той самой "частицей Бога", за которой уже несколько лет идет охота. Информация, подтверждающая находку, была оглашена в ходе семинара в штаб-квартире ЦЕРН в Женеве.

 

Самый дорогой ускоритель частиц в истории человечества только в июне вышел на полную мощность, но результаты пришли быстро. Джо Инкандела - представитель коллектива, отвечающего за детектор CMS на Большом адронном коллайдере, - прокомментировал открытие. "Мы наблюдаем новый бозон с массой около 125 гигаэлектронвольт на уровне статистической значимости 4,9 сигма", - передают его слова РИА "Новости". - "Эта частица очень похожа по своим свойствам на бозон Хиггса, но по некоторым параметрам она не совсем точно соответствует ожидаемому... Это может быть не частица Хиггса стандартной модели, а похожая на нее частица", - добавил он.

 

Бозон Хиггса, на роль которого новая частица претендует, поможет объяснить, почему у материальных объектов есть масса. Еще в 1864 г. ученый Питер Хиггс из Эдинбургского университета предложил идею, согласно которой существует некая "частица Бога", определяющая массу предметов, наделяя ею частицы атомов, из которых состоит все во Вселенной.

 

В любом случае, физикам, в частности - ученым из коллаборации CMS, еще предстоит провести ряд проверок, чтобы подтвердить, является ли найденное тем самым недостающим элементом современной теории элементарных частиц, для поисков которой было потрачено $11 млрд на создание БАКа.

 

Напомним, что предварительная информация об открытии новой частицы появилась в Сети накануне. На официальном сайте Европейской организации ядерных исследований было выложено видео с сенсационным признанием, однако позже его удалили. Представители ЦЕРН утверждают, что ролик выложили по ошибке.

 

Автор: К.Адамян

Источник: Утро.ру

[VSomati]

Шаровая молния: оптическая иллюзия или явление природы?

 

До сих пор никто в точности не может ответить на вопрос, что же такое шаровая молния. Она остается одним из самых загадочных явлений природы.

 

Первое упоминание о шаровой молнии приходит к нам из VI века: епископ Григорий Турский писал тогда о появлении огненного шара во время церемонии освящения часовни. С тех пор накоплены тысячи свидетельств очевидцев, но явление шаровой молнии по‑прежнему остается необъяснимым.

 

Благодаря свидетелям необычного явления можно составить усредненный «портрет» шаровой молнии. Чаще всего она имеет форму шара, но рассказывают также о грушевидных, овальных и медузо­образных молниях. Размер ее в большинстве случаев – от 5 до 30 сантиметров, время «жизни» обычно около 10 секунд, но иногда – более минуты; передвигается она со скоростью 0,5‑1 метр в секунду. Цвет – обычно красный, оранжевый или желтый, гораздо реже – голубой, белый или синий.

 

В помещение шаровая молния может проникнуть не только через открытое окно, дверь или дымоход: иногда она, деформируясь, просачивается в узкие щели или даже проходит сквозь стекло, не оставляя в нем никаких следов. Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Иногда она просто исчезает, а в других случаях взрывается, порой принося значительный ущерб.

 

Как перемещается молния-загадка

 

Поведение шаровых молний непредсказуемо. Они относятся к явлениям, которые появляются когда хотят, где хотят и творят что хотят. Так, раньше считалось, что шаровые молнии рождаются только во время гроз и всегда сопровождают линейные (обычные) молнии. Однако постепенно выяснилось, что они могут появиться и в солнечную ясную погоду. Полагали, что молнии как бы «притягиваются» к местам высокого напряжения с магнитным полем – электрическим проводам. Но были зафиксированы случаи, когда они появлялись фактически посреди чистого поля.

 

Шаровые молнии непонятным образом исторгаются из электрических розеток в домах и «просачиваются» сквозь малейшие щели в стенах и стеклах, превращаясь в «сосиски», а затем снова принимая свою обычную форму. При этом не остается никаких оплавленных следов. Шаровые молнии то спокойно висят на одном месте на небольшом расстоянии от земли, то несутся куда‑то со скоростью 8‑10 метров в секунду. Встретив на своем пути человека или животное, молнии могут держаться от них вдалеке и вести себя мирно, могут любопытно кружить поблизости, а могут напасть и обжечь или даже убить, после чего или растаять как ни в чем не бывало или взорваться с ужасным грохотом.

 

Однако, несмотря на частые рассказы о травмированных или убитых шаровой молнией, число таких случаев при появлении шаровой молнии сравнительно невелико – всего 9 процентов. Чаще всего молния, покружив по местности, исчезает, не причинив никакого вреда. Если она появилась в доме, то обычно «просачивается» обратно на улицу и только там тает.

 

Кроме того, зафиксировано много необъяснимых случаев, когда шаровые молнии «привязываются» к какому‑то конкретному месту или человеку и появляются регулярно. При этом по отношению к человеку они делятся на два вида – те, которые нападают на него в каждое свое появление, и те, которые не причиняют вреда либо нападают на людей, находящихся поблизости.

 

Так что же это за диво?

 

На сегодняшний день существует более ста гипотез, претендующих на объяснение физической сути шаровой молнии. Однако ни одну из них не удается подтвердить с достаточной степенью надежности. Экзотическое поведение шаровой молнии дает простор для самых необузданных фантазий. Часто в описаниях очевидцев встречается отношение к молнии как к живому существу. Есть мнение, что молния является аналогом НЛО или существом из параллельного мира с непостижимым разумом и логикой.

 

Шаровая молния может наводить радиопомехи – это легко выявить, если недалеко от маршрута ее неторопливого движения имеется включенный радио- или телевизионный приемник. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, пока не достигнет вполне конкретного и одной ей известного объекта.

 

Время жизни шаровой молнии может составлять от нескольких секунд до минуты, в конце существования этого явления обычно происходит взрыв. Изредка шаровая молния может распадаться на отдельные части или просто медленно угаснуть. В этом случае у наблюдателя обычно возникают сомнения, на самом ли деле он видел этот сияющий шар или просто выжил из ума. Напротив, в случае взрыва шаровой молнии обычно остаются следы разрушений (например, оплавленные предметы), что служит доказательством реальности видения.

 

Надо сказать, что синтезировать шаровую молнию пока не удалось. Тем не менее в появлении шаровых молний прослеживается явная связь с другими проявлениями атмосферного электричества (например, обычной молнией). Поэтому исследователи сначала пытались создать газовый разряд (а свечение газового разряда – вещь известная), а затем искали условия, когда светящийся разряд мог бы существовать в виде сферического тела.

 

Научная история вопроса

 

За историю человечества скопилось более 10 тысяч свидетельств о встречах с «разумными шарами». Однако до сих пор ученые не могут похвастать большими достижениями в сфере исследования этих объектов. Существует масса разрозненных теорий о происхождении и «жизни» шаровых молний. Время от времени в лабораторных условиях получается создать объекты, по виду и свойствам похожие на шаровые молнии, – плазмоиды. Тем не менее стройной картины и логичного объяснения этому явлению никто предоставить так и не смог.

 

Наиболее известной и разработанной раньше остальных является теория академика П. Л. Капицы, которая объясняет появление шаровых молний и некоторые их особенности возникновением коротковолновых электромагнитных колебаний в пространстве между грозовыми тучами и земной поверхностью.

 

Однако Капице так и не удалось объяснить природу тех самых коротковолновых колебаний. К тому же, как уже говорилось выше, шаровые молнии не обязательно сопровождают обычные молнии и могут появляться в ясную погоду. Тем не менее большинство других теорий основаны на выводах академика Капицы.

 

Отличная от теории Капицы гипотеза была создана Б. М. Смирновым, утверждающим, что ядро шаровой молнии – это ячеистая структура, обладающая прочным каркасом при малом весе, причем каркас создан из плазменных нитей.

 

Однако самой интересной считается теория новозеландских химиков Д. Абрахамсона и Д. Динниса. Они выяснили, что при ударе молнии в почву, содержащую силикаты и органический углерод, образуется клубок волокон кремния и карбида кремния. Эти волокна постепенно окисляются и начинают светиться. Так рождается «огненный» шар, разогретый до 1200‑1400 С, который медленно тает. Но если температура молнии зашкаливает, то она взрывается. Тем не менее и эта стройная теория не подтверждает все случаи возникновения молний.

 

Для официальной науки шаровая молния по‑прежнему продолжает оставаться загадкой. Может, поэтому вокруг нее появляется столько околонаучных теорий и еще большее количество вымыслов.

 

Альтернативные теории о шаровой молнии

 

Странное поведение позволяет многим исследователям этого феномена предположить, что молнии «мыслят». Как минимум шаровые молнии считаются приборами для исследования нашего мира. Как максимум – энергетическими сущностями, которые также собирают какие‑то сведения о нашей планете и ее обитателях. Косвенным подтверждением этих теорий может служить и тот факт, что любой сбор информации – это работа с энергией.

 

На сей факт наталкивает и необычное свойство шаровой молний – исчезать в одном месте и появляться мгновенно в другом. Есть предположения, что одна и та же шаровая молния «ныряет» в определенную часть пространства – иного измерения, живущего по другим физическим законам, – и, сбросив информацию, появляется снова в нашем мире в новой точке. Да и действия молний относительно живых существ нашей планеты тоже осмысленны – одних они не трогают, к другим «прикасаются», а у некоторых просто вырывают кусочки плоти, словно на генетический анализ.

 

Легко объяснимо и частое появление шаровых молний во время гроз. Во время всплесков энергии – электрических разрядов – открываются порталы из параллельного измерения, и в наш мир попадают их сборщики информации о нашем мире.

 

Рекомендации: что делать при встрече с шаровой молнией?

 

Главное правило при появлении шаровой молнии – будь то в квартире или на улице – не паниковать и не делать резких движений. Никуда не бегите! Молнии очень восприимчивы к завихрениям воздуха, которые мы создаем при беге и прочих движениях и которые тянут ее за собой. Оторваться от шаровой молнии можно только на машине, но никак не своим ходом.

 

Постарайтесь тихо свернуть с пути молнии и держаться дальше от нее, но не поворачиваться к ней спиной. Если вы находитесь в квартире – подойдите к окну и откройте форточку. С большой долей вероятности молния вылетит наружу.

И, конечно же, никогда ничего не бросайте в шаровую молнию! Она может не просто исчезнуть, а взорваться, как мина, и тогда тяжелые последствия (ожоги, травмы, иногда потеря сознания и остановка сердца) неотвратимы.

 

При поражении человека шаровой молнией пострадавшего следует перенести в сухое помещение со свежим воздухом, накрыть теплым одеялом, начать делать искусственное дыхание и немедленно вызвать скорую помощь.

 

Технические средства защиты от шаровых молний пока не разработаны.

 

Единственный «шаромолниеотвод» был разработан инженером Московского института теплотехники Б. Игнатовым. Он запатентован, но создано подобных устройств единицы и речи об их активном внедрении в жизнь пока не идет.

 

Ольга ТРУНОВА, http://www.eprussia.ru/epr/200/14173.htm

[VSomati]

Нейтронный детектор на Южном полюсе может предсказывать солнечные бури

 

Солнечные бури очень трудно предсказывать, но необходимость в таких прогнозах не меньше, чем у обычных бурь. Похоже, новое приложение нейтронного детектора, расположенного в Антарктиде, на Южном полюсе, способно помочь в этом непростом деле.

 

Обычно эти детекторы используются для оценки интенсивности бомбардировки Земли космическими лучами: сталкиваясь с ядрами атомов газов земной атмосферы, они выбивают оттуда нейтроны, затем достигающие земной поверхности. Тем не менее международная группа физиков заметила, что перед солнечными бурями детекторы показывают повышенный уровень регистрации нейтронов. Учёные сравнили данные детектора с информацией радиационных датчиков спутников, находившихся на околоземной орбите во время особенно сильных вспышек на Солнце между 1989 и 2005 годом.

 

Выяснилось, что информация детектора позволяет предсказать интенсивность солнечной бури. Дело в том, что прибор может улавливать отдельные протоны солнечного происхождения, начинающие появляться перед бурей.

 

Протоны с энергией от 165 до 500 МэВ, прибывающие на Землю через 95 минут (в среднем) после начала вспышки, и более медленные протоны с энергией от 40 до 80 МэВ, достигающие планеты на 71 минуту позже, дают исследователям важный инструмент. Сравнивая соотношение численности первой и второй групп протонов, можно выяснить интенсивность вспышки и возможный масштаб ущерба, который она способна нанести наземной и космической инфраструктуре.

 

Что особенно важно, происходит это до того, как основная масса возмущений, вызываемых солнечной бурей, отражается на Земле и её окрестностях. Соответствующая информация может быть немедленно передана специалистам, чтобы они могли свернуть активность спутников и отдать приказ космонавтам перейти в более защищённые отсеки МКС.

 

По мнению авторов работы, подобными сенсорами, хотя и более миниатюрными, следует оснащать также космические корабли, отправляемые в межпланетные путешествия, причём как автоматические, так и пилотируемые.

 

Подготовлено по материалам Wired UK

[VSomati]

Японцы изобрели аппарат по управлению предметами силой мысли

 

Аппарат по управлению предметами силой мысли изобретен учеными компании ATR в японском Киото, сообщают СМИ Японии.

 

Устройство представляет собой подобие шапки с проводами и сенсорами, они считывают малейшие колебания кровеносной системы и импульсов головного мозга.

 

Во время эксперимента, названного Network Brain Machine Interface, человеку достаточно было представить себе движения, которые он производит правой или левой рукой, чтобы перевести мысль в реальные действия.

 

Так, во время эксперимента, одной силой мысли, не пошевелившись, человек мог заставить ехать инвалидную коляску в нужном направлении, открывать занавес, включать и выключать телевизор и свет в комнате.

 

Информация об импульсах головного мозга считывается устройством, размещенным в инвалидном кресле, а оттуда поступает в базу данных, где она анализируется и откуда поступает приказ тому или иному предмету в комнате, также оснащенному считывающим устройством.

 

На превращение мысли в действие сейчас уходит от шести до 12 секунд, однако разработчики рассчитывают через три года довести скорость до одной секунды. Точность выполнения приказа составляет 70-80%.

 

По замыслу компании, к 2020 году может быть начато промышленное производство этого устройства.

 

Аппарат должен облегчить жизнь людей с ограниченными двигательными возможностями, одиноких и пожилых.

 

РИА «Новости»

[VSomati]

Ученые создали дешевую гибкую солнечную ячейку на основе углерода

 

Группа исследователей из Стэнфордского Университета разработала первую в мире солнечную ячейку, полностью изготовленную из углерода. Данная солнечная ячейка может стать альтернативой современным фотогальваническим элементам, которые изготавливаются с применением дорогостоящих материалов.

 

По словам одного из участников группы исследователей профессора прикладной химии Женана Бао, углерод обладает потенциалом обеспечения высокой эффективности и при этом является достаточно дешевым материалом. Также отмечается, что разработанная солнечная ячейка отличается от традиционных твердотельных решений. Она выполнена в виде гибкой пленки.

 

Благодаря этому ее можно наносить на различные поверхности, например на окна, стены зданий, корпуса автомобилей. При этом технология нанесения пленки имеет потенциал снижения производственных затрат, так как она не требует применения дорогостоящего оборудования и инструментов.

 

Несмотря на ряд преимуществ, которые обеспечивает пленочная углеродная солнечная ячейка, ей также присущи и некоторые недостатки. Самый главный из них - низкая эффективность. Существующий прототип пока что обладает эффективностью менее 1%, что значительно уступает показателям современных солнечных ячеек. Однако у разработчиков уже есть идеи, которые позволят значительно повысить эффективность разработанной углеродной ячейки.

 

По материалам: itc.ua

[Sibrand]

Физики создали гелевый материал, способный двигаться против течения

 

 

© Sanchez et al. / Nature

 

Группа физиков под руководством Звонимира Догича из университета Брандейса в городе Уолтхэм попыталась использовать подобные нити для создания особых искусственных материалов, способных двигаться таким же образом, что и живые организмы.

 

МОСКВА, 7 ноя — РИА Новости. Американские физики создали особый гелевый материал из микротрубочек, капли которого способны самостоятельно двигаться против течения или плыть в произвольном направлении, что позволит создать материалы, имитирующие поведение живых клеток, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

 

Одной из отличительных черт живых организмов является их способность двигаться в произвольном направлении, в том числе и при противодействии среды. Одноклеточные организмы и бактерии двигаются по питательной среде при помощи белковых микротрубочек в их жгутиках или псевдоподиях. Эти микротрубочки состоят из белка тубулина, способного к растяжению или сокращению, что позволяет организму совершать движения.

 

Группа физиков под руководством Звонимира Догича (Zvonimir Dogic) из университета Брандейса в городе Уолтхэм (США) попыталась использовать подобные нити для создания особых искусственных материалов, способных двигаться таким же образом, что и живые организмы.

 

Для этого ученые извлекли отдельные "детали" этого механизма из живых клеток — белковые микротрубочки и белки из семейства кинезинов — и попытались превратить их в молекулярный двигатель. Для этого ученые добавили в раствор молекулы другого белка — стрептавидина, который "сшивал" отдельные трубки и присоединенные к ним хвосты кинезинов в "связки" из микротрубочек.

 

Затем исследователи объединили отдельные "двигатели" из микротрубочек в единое целое, смешав их с набором из полимерных спиралей. По словам ученых, подобная конструкция достаточно устойчива с химической точки зрения и сохраняет стабильность в течение продолжительного времени.

 

Ученые проверили, работает ли их изобретение, добавив к раствору с "двигателями" универсальный источник энергии в живых клетках — молекулы АТФ. В результате этого молекулы кинезинов начинали двигаться по цепочкам тубулина, вынуждая их менять свою форму и расположение.

 

Убедившись в наличии активности, авторы статьи решили проверить, как поведут себя микроскопические капли геля, внутрь которых будут встроены молекулярные "моторы". Догич и его коллеги изготовили несколько таких частиц и выпустили их на поверхность маслянистой жидкости.

 

Оказалось, что гелевые капли диаметром в несколько десятков микрометров достаточно активно двигались — в общей сложности каждая частица преодолела около 250 микрометров пути за 33 минуты движения. Относительно скромная дистанция движения объясняется тем, что капли в большинстве случаев двигались не по прямым линиям, а по кругу. По словам ученых, скорость движения таких капель можно менять, увеличивая или уменьшая концентрацию молекул АТФ в растворе.

 

В своих следующих работах Догич и его коллеги попытаются найти способ управлять направлением движения капель. Поиск ответа на данный вопрос поможет понять, как живые клетки научились двигаться в конкретном направлении, заключают ученые.

 

http://ria.ru

[Sibrand]

Как устроена АЭС

 

АЭС - электростанция, в которой атомная энергия преобразуется в электрическую. О принципах действия и типах реакторов АЭС - Инфографика РИА Новости.

 

 

Генератором энергии на АЭС является ядерный реактор.

Наиболее часто на АЭС применяются 4 типа реакторов на тепловых нейтронах: 1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя; 2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем; 3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя; 4) графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем.

Выбор преимущественно применяемого типа реактора определяется главным образом накопленным опытом в реакторостроении, а также наличием необходимого промышленного оборудования, сырьевых запасов и т. д. В СССР строились главным образом графито-водные и водо-водяные реакторы. На АЭС США наибольшее распространение получили водо-водяные реакторы. Графито-газовые реакторы применяются в Англии. В атомной энергетике Канады преобладают АЭС с тяжеловодными реакторами.

 

http://ria.ru

[Папаша Хиггс]

Из области оптической физики, известный опыт. Как известно, видимый свет можно разложить на составляющие его волны разной длины. Для этого возьмем обычную призму и свет от нашего Солнышка.

 

Сначала картина выглядит вот так:

 

 

Между Солнцем и призмой размещаем красный светофильтр. Что это?!!! Внезапно все составляющие светового луча поглотились призмой КРОМЕ КРАСНОГО и на белой подложке получился красный луч!!!!

 

 

 

Высоты фильтра явно не хватает, чтобы перекрыть весь световой поток!

[Папаша Хиггс]

Проведу еще один опыт. Волчок с разноцветными сегментами. Пока он неподвижен, сегменты четко иденцифицируются.. Но мы раскручиваем волчок.. Что это?! Все цвета смешиваются. Я намеренно поставил разное время срабатывания затвора фотоаппарата. Чем быстрее работает затвор, тем больше цвета смешиваются. При всем желании я не могу раскрутить волчок так, что цвета сольются в один - белый!

 

 

 

 

[Sibrand]

Физики сделали плащ-невидимку реальностью

 

ФОТО: Duke University

 

Британские физики смогли сделать физический объект невидимым для микроволнового излучения. Полученный результат в какой-то степени является иллюзией, поскольку предмет способен исчезнуть только при его рассмотрении под определенным углом и в видимом человеку диапазоне достигнуть данного эффекта достаточно затруднительно, сообщает BBC.

Ранее ученым удавалось делать объекты невидимыми лишь частично, добиться полного сокрытия не удавалось. Проблема заключалась в сложности изготовления объектов, с помощью которых было бы возможно получить оптическую иллюзию невидимости. Теперь же, как сообщается, в этом деле наметился значительный прогресс. Профессор Дэвид Смит и его коллега Натан Ланди создали ромбовидный экран, который световые волны могут обтекать без каких-либо отражений. Данный эффект достигнут за счет того, что оптические параметры в его вершинах тщательным образом согласованы.

 

По словам профессора Смита, экспериментальная модель напоминает персонажей книги Кэрролла "Алиса в Стране чудес", поскольку, если поставить предметы на бок, они становятся невидимыми, а если посмотреть с другой стороны, их снова можно видеть. "Это, по нашему мнению, первый в мире экран, который позволяет добиться абсолютной невидимости объекта", – заключает ученый. Профессор также выразил мнение, что открытие окажется важным, например, при создании телекоммуникационного оборудования или радаров нового поколения.

 

Попытки изобрести шапку-невидимку предпринимаются в научном сообществе все последние годы. Так, в октябре 2006 г. американские исследователи заявили, что создали метаматериал, который делает невидимыми крупные предметы. Правда, изобретение, как выяснилось, было невидимым только в микроспектре. Это тем не менее не смутило британскую армию, которая заинтересовалась открытием и пообещала сделать невидимым все: от танков до личного состава.

 

В 2010 г. группа немецких ученых смогла создать материал, который делает предметы невидимыми в трех измерениях в диапазоне волн света, близких к видимому. "Плащ-невидимка", как они назвали свое изобретение, представляет собой структуру, строение которой наделяет его отрицательным коэффициентом преломления электромагнитных волн. Электромагнитные волны, распространяющиеся внутри этой конструкции, отклоняются и огибают предмет, поэтому он остается невидимым для внешнего наблюдателя.

 

По материалам: Утро.ру

[Sibrand]

Квантовая реальность: безграничный потенциал во всем

 

Лауреаты Нобелевской премии в области физики доказали, что, вне всяких сомнений, физический мир – это единый океан энергии, который возникает и спустя миллисекунды исчезает, пульсируя снова и снова.

 

Нет ничего сплошного и твердого. Таков мир квантовой физики.

 

Доказано, что только мысль позволяет нам собрать и удержать вместе те «объекты», которые мы видим в этом постоянно изменчивом поле энергии.

 

Так почему же мы видим человека, а не мигающий сгусток энергии?

 

Представьте себе катушку с фильмом.

 

Фильм – это набор кадров с частотой примерно 24 кадра в секунду. Кадры разделены интервалом времени. Однако, благодаря скорости, с которой один кадр сменяет другой, возникает обман зрения, и мы думаем, что видим непрерывное и движущееся изображение.

 

Теперь вспомните о телевидении.

 

Электронно-лучевая трубка телевизора – это просто трубка с множеством электронов, которые ударяются об экран определенным образом и создают тем самым иллюзию формы и движения.

 

Вот чем являются все объекты в любом случае. У вас есть 5 физических чувств (зрение, слух, осязание, обоняние и вкус).

 

Каждое из этих чувств имеет определенный спектр (например, собака слышит звук в другом диапазоне, чем вы; змея видит свет в другом спектре, чем вы, и так далее).

 

Иначе говоря, ваш набор чувств воспринимает окружающее море энергии с определенной ограниченной точки зрения и, исходя из этого, строит изображение. Это не полная, и совсем не точная картина. Это - всего лишь интерпретация.

 

Все наши интерпретации основаны исключительно на «внутренней карте» реальности, сформировавшейся у нас, а не на объективной истине. Наша «карта» – это результат накопленного в течение жизни опыта.

 

Наши мысли связаны с этой невидимой энергией, и они определяют то, что формирует эта энергия. Мысли буквально перебирают вселенную частица за частицей с тем, чтобы создать физическую жизнь.

 

Оглянитесь вокруг.

 

Все, что вы видите в нашем физическом мире, началось как идея, – идея, которая росла по мере того, как ею делились и выражали, пока не выросла достаточно, чтобы через несколько этапов стать физическим объектом.

 

Вы буквально становитесь тем, о чем больше всего думаете.

 

Ваша жизнь становится тем, во что вы больше всего верите.

 

Мир – это в буквальном смысле слова ваше зеркало, которое позволяет вам испытать в физическом плане то, что вы считаете истиной для себя … пока вы не измените точку зрения.

 

Квантовая физика демонстрирует нам, что окружающий мир – это не нечто жесткое и неизменное, как могло бы показаться. Напротив, это нечто непрерывно меняющееся, построенное на наших индивидуальных и коллективных мыслях.

 

То, что мы считаем истинным, на самом деле – иллюзия, почти цирковой трюк.

 

К счастью, мы уже начали раскрывать эту иллюзию и, самое главное, искать возможности изменить ее.

 

Из чего состоит ваше тело?

 

Человеческое тело состоит из девяти систем, включая кровообращение, пищеварение, эндокринную систему, мышечную, нервную, репродуктивную, дыхательную, скелетную системы и мочевые пути.

 

А из чего состоят они?

 

Из тканей и органов.

 

Из чего состоят ткани и органы?

 

Из клеток.

 

Из чего состоят клетки?

 

Из молекул.

 

Из чего состоят молекулы?

 

Из атомов.

 

Из чего состоят атомы?

 

Из субатомных частиц.

 

Из чего состоят субатомные частицы?

 

Из энергии!

 

Вы и я – это чистая энергия-свет в ее наиболее прекрасном и разумном воплощении. Энергия, постоянно изменчивая под поверхностью, но – под контролем вашего могущественного интеллекта.

 

Вы – это одно большое звездное и могущественное Человеческое Существо.

 

Если бы вы могли увидеть себя под мощным электронным микроскопом и проводить другие эксперименты над собой, вы бы убедились в том, что состоите из сгустка постоянно меняющейся энергии в виде электронов, нейтронов, фотонов и так далее.

 

Так же – и все, что вас окружает. Квантовая физика говорит нам, что именно акт наблюдения объекта заставляет его быть там и таким, где и каким мы его видим.

 

Объект не существует независимо от своего наблюдателя! Так что, как видите, ваши наблюдения, ваше внимание к чему-либо, и ваше намерение, буквально создает данный объект.

 

Это доказано наукой.

 

Ваш мир состоит из духа, разума и тела.

 

Каждый из этих трех элементов, дух, разум и тело, выполняет функцию, которая является уникальной для него и не доступна для остальных. То, что видят ваши глаза и ощущает ваше тело – это физический мир, который мы будем называть Тело. Тело – это эффект, созданный по причине.

 

Данная причина – это Мысль.

 

Тело не может создавать. Оно может только ощущать и быть ощущаемым … в этом его уникальная функция.

 

Мысль не может ощущать … она может только выдумывать, создавать и объяснять. Ей необходим мир относительности (физический мир, Тело), чтобы ощущать саму себя.

 

Дух есть Все Сущее, то, что дает Жизнь Мысли и Телу.

 

Тело не имеет власти создавать, хотя и дарит такую иллюзию. Эта иллюзия является причиной множества разочарований. Тело – это просто результат, и не в его власти стать причиной или создать нечто.

 

Ключевым во всей этой информации является возможность для вас научиться видеть Вселенную иначе, для того чтобы дать воплощение всему, что является вашим истинным желанием.

 

Источник: MixedNews

[Sibrand]

Металлы для новой эры

 

Профессор Кристофер Хатчинсон из Университета Монаша (Австралия) мечтает о будущем, в котором конструкционные материалы станут по-настоящему многофункциональными. По мнению учёного, вместо того чтобы создавать материал и надеяться, что его структура и свойства не эволюционируют слишком сильно в течение срока эксплуатации, необходимо признать эволюционные изменения неизбежными и не бороться с ними, не избегать их, а с самого начала разрабатывать будущий материал так, чтобы эволюция протекала в направлении улучшения его свойств.

 

Пример функционального конструкционного материала: частицы кремния на алюминиевом сплаве (микрофотография Monash University).

 

Создавая подобные материалы уже сегодня, г-н Хатчинсон манипулирует атомами в стали и других сплавах, чтобы сделать их не просто устойчивыми к стрессу, который вызывает постепенную деградацию обычных материалов, но эволюционирующими под его действием в сторону повышения эксплуатационных характеристик. Манипуляции с отдельными атомами проводятся с помощью электронного микроскопа, а наблюдение за происходящими в момент прикладывания нагрузок микроструктурными изменениями осуществляются с привлечением аналитических приборов, установленных в синхротронных центрах в Австралии и Франции.

 

Если немного помечтать, то на практике применение таких материалов, к примеру, для производства крыла самолёта, приведёт вместо ожидаемой усталости металла от постоянных вибраций к его упрочнению и, следовательно, к гораздо более долгому сроку безопасной эксплуатации.

 

Другим интересным и не менее важным аспектом научной деятельности группы г-на Хатчинсона является разработка функциональных сплавов, которые, например, могли бы эффективно отталкивать воду без специальной дорогостоящей обработки. Это позволило бы избежать многочисленных проблем, связанных с возможным обледенением крыла, характерной для холодных стран (на самом деле, пример не самый разумный, ведь самолётное крыло покрашено, а сделать краску ещё более водоотталкивающей, куда проще, чем пытаться придать подобное свойство и без того перегруженному ответственностью конструкционному материалу). Машины могли бы варьировать свой цвет, изменяя характер отражения света поверхностью кузова. Корпуса судов могли бы обладать противомикробными свойствами, избегая обрастания ракушками и водорослями, и улучшая транспортную эффективность…

 

Будущее за материалами, совмещающими в себе функциональные и конструкционные свойства, уверен профессор.

 

Роман Иванов

Компьюлента

[Sibrand]

Загадки шаровой молнии

 

Хотя ученые занялись изучением молний еще 150 лет назад, до сих пор в этом природном явлении остается много загадочного и необъяснимого, особенно это касается шаровой молнии, способной проходить через стены и другие объекты.

 

Было время, когда ученые просто не верили в существование шаровой молнии, не обращая внимания на рассказы очевидцев, которым довелось ее увидеть. Для них шаровая молния была как летающая тарелка для современных ученых. Однако шло время, количество наблюдений шаровой молнии увеличивалось, сейчас это общепризнанное учеными природное явление, которое они изучают и пытаются понять.

 

Одно из первых упоминаний о наблюдении шаровой молнии относится к 1718 году, когда в один из апрельских дней во время грозы в Куэньоне (Франция) очевидцы наблюдали три огненных шара диаметром более одного метра. А в 1720 году опять же во Франции в одном из городов огненный шар во время грозы упал на землю, отскочил от нее, ударился о каменную башню, взорвался и разрушил ее.

 

 

В XIX веке один французский писатель описал любопытный случай, когда огненный шар влетел на кухню жилого дома в деревне Саланьяк. Один из поваров крикнул другому: «Выброси эту штуку из кухни!» Однако тот побоялся, и это спасло ему жизнь. Шаровая молния вылетела из кухни и направилась в свинарник, там ее на предмет съестного решила понюхать любопытная свинья. Только она поднесла к ней свой пятачок, как та взорвалась. Бедная свинья погибла, да и всему свинарнику был нанесен значительный урон.

 

В 1936 году английская газета «Дейли мейл» сообщила о случае, когда зритель наблюдал горячий шар, опустившийся с неба. Сначала он ударился о дом, повредил телефонные провода и поджег деревянную оконную раму, свой путь шар закончил в бочке с водой, которая тут же закипела.

 

 

Залетали шаровые молнии и в самолеты. В 1963 году свидетелем такого случая на самолете, следовавшего рейсом «Нью-Йорк — Вашингтон», стал британский профессор Р. С. Дженнисон. Согласно его рассказу, сначала в самолет ударила обычная молния, затем из кабины пилотов вылетела шаровая молния. Она медленно поплыла вдоль салона, изрядно перепугав пассажиров. Профессор сообщил, что молния была диаметром около восьми дюймов и светилась как 100-ваттная лампочка. Тепла шаровая молния не излучала, шар имел идеальную сферическую форму и, по словам Дженнисона, этот шар «на вид казался твердым телом».

 

Обычно шаровая молния перемещается в воздухе над поверхностью земли на высоте около 1,5 метра, средний срок ее жизни, как правило, не превышает нескольких минут. По величине она колеблется от первых сантиметров в диаметре до размера футбольного мяча. Согласно статистике наблюдений, для шаровой молнии обычно характерен белый цвет, но бывают молнии красного, желтого, зеленого и, если верить очевидцам, даже серого и черного цвета. Шаровая молния способна маневрировать и облетать различные препятствия на своем пути. Однако она обладает и способностью проходить сквозь твердые тела. Перемещаясь, шаровая молния часто издает звук, напоминающий потрескивание высоковольтных линий, жужжание или шипение.

Существует более сотни различных гипотез, пытающихся объяснить происхождение шаровой молнии, но пока ни одна из них не нашла полного признания в научной среде. Можно считать, что вопрос о природе естественной шаровой молнии до сих пор остается открытым. Согласно наиболее любопытной гипотезе, шаровая молния является разумным плазмоидом.

 

 

Известный уфолог Максим Карпенко, например, так охарактеризовал шаровую молнию:

 

«Рассказы очевидцев о встречах с шаровыми молниями, как кусочки мозаики, собранные вместе, создают образ удивительного существа с непостижимым разумом и логикой — этакого сгустка плазмы, образовавшегося в месте локальной концентрации энергии и вобравшего в себя часть этой энергии, самоорганизовавшегося и эволюционировавшего к осознанию окружающего мира и себя в нем».

 

Поведение шаровой молнии в некоторых случаях на самом деле можно расценивать как разумное. Пожалуй, самое интересное, что есть повод подозревать шаровые молнии в причастности к образованию знаменитых кругов на полях. Существует видеозапись, где зафиксировано, что после появления над полем небольшого светящегося шарика на нем появились геометрические фигуры. А в 1988 году в графстве Глочестершир (Англия) фермер Том Гвинетт вечером примерно две минуты наблюдал над полем светящийся красный шар размером с футбольный мяч, а утром обнаружил на поле круг из изогнутых колосьев.

 

Похоже, шаровая молния преподнесет ученым еще немало сюрпризов…

 

http://x-files.org.ua

[Sibrand]

Научные прорывы-2012: от "частицы Бога" до Curiosity

 

Открытие бозона Хиггса стало главным научным достижением года, по версии журнала Science.

 

Открытие бозона Хиггса, расшифровка генома денисовцев, посадка Curiosity на Марс и создание протезов, управляемых сигналами мозга, попали в список главных научных прорывов года, обнародованных журналом Science.

 

Возглавило рейтинг открытие бозона Хиггса, которое поможет окончательно выстроить архитектуру Стандартной физической модели. Ради поиска "частицы Бога" ученые пошли на постройку Большого адронного коллайдера, который обошелся в $5 миллиардов. В проекте участвовали исследователи из более чем из 100 стран.

 

Вторым по значимости открытием, по мнению Science, стала расшифровка генома денисовцев - нового вида вымерших людей, живших в одно время с неандертальцами, который был открыт российскими археологами в 2008 году. Первые данные о геноме денисовцев были получены в 2010 г., но только в 2012 г. их ДНК удалось расшифровать полностью. Как оказалось, потомками денисовцев являются жители ряда островов Юго-Восточной Азии.

 

Другим важным достижением стала посадка на Красной планете марсохода NASA Curiosity. Аппарат уже помог сделать ряд важных открытий, прислать широкоформатные снимки Красной планеты и даже сделать марсианский "чек-ин".

 

Среди других открытий, упоминаемых в рейтинге, - создание управляемой сигналами из мозга механической руки, которая может выполнять сложные движения. Кроме того, в список включен новый способ "редактирования" генома, который может разрезать и модифицировать молекулу ДНК. Этот способ даст новые возможности для генного модифицирования.

 

Важным научным достижением Science также назвал создание энциклопедии элементов ДНК, нейтринного детектор эксперимента RENO и открытие новой квазичастицы - "сообществ" электронов, которые способны быть одновременно частицами и античастицами. Последнее открытие, как надеются ученые, может пригодиться при создании квантовых компьютеров.

 

Автор: В.Поспелов

Источник: Утро.ru

[Sibrand]

Физики разработали фотонный квантовый компьютер

 

Физики разработали квантовый компьютер, вычислительная мощность которого при масштабировании способна во много раз превзойти способности классических ЭВМ.

 

Волноводы оптического компьютера. Иллюстрация из статьи J. B. Spring et al., Science (2012)

 

Результаты четырех независимых групп исследователей по созданию сходных устройств появились в журнале Science и архиве Корнельского университета, кратко суть публикаций пересказывает Nature News и Science Now.

 

Устройство состоит из расположенных на микрочипе нескольких стеклянных волноводов, несколько раз перекрещивающихся между собой. Одиночные фотоны подаются на ввод устройства и детектируются на его выходе.

 

То, в какие выходы попадут фотоны, зависит от их взаимодействия между собой в местах перекрещивания. Это взаимодействие можно довольно просто смоделировать на обычном компьютере, но только до тех пор, пока фотонов очень мало. С ростом их числа вычислительная сложность такой задачи возрастает экспоненциально. При 25 фотонах на 400 каналах измерить получившийся результат становится уже проще, чем его вычислить.

 

Ученые обращают внимание на то, что созданное оптическое устройство является фактически квантовым компьютером, вычисления в котором проводятся при помощи взаимодействия фотонов. При моделировании поведения фотонов компьютер решает задачу вычисления перманента матрицы - та же самая задача в созданном оптическом устройстве решается "физически". Перманент матрицы - это функция от элементов этой матрицы, используемая в дискретной математике и комбинаторике. Формула для перманента выглядит как формула для определителя матрицы, в которой все минусы заменены на плюсы. В отличие от определителя вычисление перманента является крайне сложной с вычислительной точки зрения задачей.

 

Главным недостатком созданного устройства является его узкая специализация для решения одной задачи. Пока "компьютер" способен справляться только с одной задачей - вычислением перманента, но авторы подчеркивают, что главное при его создании - показать потенциальные способности устройства.

 

Для создания более привычных квантовых компьютеров обычно используются ионизированные атомы, собранные в квантово запутанные системы. Вычисления в них проводятся при помощи изменения спинов. Ключевым отличием квантовых устройств от классических является то, что они способны одновременно находиться в нескольких состояниях, поэтому вычисления в них проводятся одновременно, а не последовательно, и полученный результат имеет вероятностный характер.

 

Лента.Ру

[Sibrand]

Успех фильма будут рассчитывать по математической формуле

 

Голливудские киностудии продолжают вкладывать в производство кинолент астрономические суммы, однако их старания окупаются далеко не всегда - некоторые картины с треском проваливаются в прокате. Японские исследователи решили предотвратить это и разработали математическую модель, заблаговременно предсказывающую коммерческий успех фильма.

 

Необычная работа была проведена исследовательской группой под руководством Акиры Исии в Университете Тоттори. Уравнение учитывает все основные показатели и факторы, в том числе расходы на рекламу, обсуждение кинопродукции в зрительском сообществе, распространение информации по социальным сетям, количество твитов, публикаций в блогах и так далее. Модель позволяет оценить желание зрителя пойти в кино. Это стремление учитывается, начиная с 60 дней до выхода ленты на экран и заканчивая 100 дневным сроком после выхода картины, пишет Gizmag, ссылаясь на DigInfo TV.

 

Ученые опробовали новую модель на 25 фильмах, вышедших в японском прокате. Графики, построенные на основе математической модели, достаточно точно совпадают с кассовыми сборами кинолент. Это доказывает перспективность нового метода.

 

Однако ученые признают, что алгоритм пока что не совершенен. "В настоящий момент наши вычисления не обладают достаточной точностью, чтобы их использовали специалисты. Однако в будущем мы собираемся значительно улучшить нашу разработку и создать специальную компьютерную программу, которая позволит использовать наш метод людям, незнакомым с математикой", - отмечает профессор Исия,

 

Ученый уверен, что разработанная его группой математическая модель способна рассчитывать не только кассовые сборы фильмов, но и успех видеоигр, онлайн-продажи музыки и даже популярность фаст-фуда.

 

По материалам: Вести

[Sibrand]

Физики создали первый в мире антилазер

 

Физики из Йельского университета в США построили первое в мире устройство, способное полностью поглощать лазерный луч - так называемый антилазер. Ученые говорят, что в отличие от предыдущих подобных разработок, которые просто снижали мощность луча, новая способна поглощать его полностью.

 

Однако исследователи говорят, что предназначение устройства вовсе не в том, чтобы бороться с будущим лазерным оружием, работающем с лучами высокой мощности. Вместо этого, устройство может быть использовано в будущем поколении суперкомпьютеров, которые будут применять вместо медных проводов оптические каналы связи.

 

"Последние усовершенствования в дизайне лазера привели к появлению нескольких необычных устройств, которые не вписываются в традиционную концепцию лазера, - говорит ученый. - Поэтому мы работали над теорией, которая бы смогла лучше взаимодействовать со всеми типами лучей".

 

По словам Стоуна, новое устройство действует по принципу обратному генерации лазера. Формально, у исследователей получился обратный лазерный генератор, который поглощает луч, преобразуя его в когерентные пучки. На данный момент ученые создали всего одно такое устройство.

 

Их устройство фокусирует два лазерных пучка определенной частоты в специально созданную оптической полость, состоящую из кремния. Она захватывает лучи и начинает поглощать энергию последних до тех пор, пока луч ее не потеряет полностью. В результатах исследования специалисты пишут, что полученное устройство поглощает 99,4% лазерного луча определенной длины.

 

Кроме того, кремниевая оптическая полость может изменять длину волны лазерного луча, что может быть использовано в оптических коммутаторах.

 

Сейчас антилазер работает лишь с лучами определенной длины волны, но создание поглотителя широкого диапазона действия является довольно простой задачей.

 

По материалам: Утро.ру

[Sibrand]

Альтернативные реальности

 

Физики из Австрии и США опубликовали результаты опроса своих коллег по поводу того, как они понимают квантовую механику. Результаты оказались противоречивы — несмотря на то, что классическая копенгагенская интерпретация все еще чувствует себя довольно бодро, к ней постепенно подбирается теория квантовой информации. Гипотеза же многих миров сдает свои позиции.

 

Корни проблемы

 

История квантовой механики начинается в конце XIX века, когда статистическая физика столкнулась с парадоксом, получившим название ультрафиолетовой катастрофы. Столкновение это было тем более неожиданным, что речь шла про, казалось бы, простую физическую задачу: описание излучения, связанного с нагревом тела, — будь то металл, камень или уголь в камине. Скажем, хорошо известно, что свечение нагретого металла с ростом температуры меняется от красного к светло-голубому. Почему это так?

 

Кадр из сериала «Скользящие», известного также как «Путешествия в параллельные миры»

 

Оказалось, что решение этой задачи сводится к изучению излучения так называемого абсолютно черного тела, абстракции, представляющей собой тело, которое поглощает все упавшее на него излучения. Название, как оказалось, было выбрано довольно неудачно — например, с достаточной степенью точности абсолютно черным телом можно считать Солнце.

 

И в этот момент физики столкнулись вот с чем: модель излучения, которая была у них на руках (так называемый закон Рэлея-Джинса) неплохо описывала излучение для длинных волн, но для коротких не работала совершенно. Более того, она давала невозможный результат: энергия, излучаемая телом, равна бесконечности. Этот парадокс и получил имя ультрафиолетовой катастрофы.

 

В 1900 году Макс Планк предложил совершенно неочевидное объяснение тому, что результаты экспериментов с короткими волнами противоречат теории — правда, сам термин «ультрафиолетовая катастрофа» появился только в 1911 году, а бесконечность энергии была обнаружена Рэлеем и Джинсом уже после появления планковского объяснения. Планк заявил, что излучение испускается не непрерывно, как считалось ранее, а порциями (квантами). Энергия каждого кванта оказывается связана с частотой излучения простым линейным законом. На основе этих предположений он вывел свой закон излучения, который показал отличное согласование с экспериментальными данными и принес Планку нобелевскую премию по физике в 1918 году.

 

Сравнение классического и квантового законов излучения для разных температур. Инфографика: Drphysics / Wikipedia

 

Обнаруженный закон невозможно было объяснить с точки зрения физики того времени, строго разделявшей две основные сущности — поля и частицы. Возник нетривиальный и, скорее, философский вопрос: если физика описывает нашу обычную действительность, то какую действительность описывают новые уравнения? Так вместе с квантовой механикой (именно с момента публикации работы Планка многие отсчитывают историю новой физической теории) появилась и проблема интерпретации квантовой механики.

 

Сначала, конечно, странность уравнений Планка не вызывала у физиков особого волнения — им казалось, что здание физики незыблемо, поэтому странные уравнения найдут объяснения в рамках классической теории (сами физики, конечно, свою физику классической еще не считали — тем же уравнениям Максвелла не было тогда и 20 лет). Более того, с порционностью физикам уже приходилось сталкиваться: идея существования мельчайшей неделимой порции электрического заряда, равной заряду электрона, на тот момент была общепризнанной.

 

Ситуация с квантами усугубилась в 1905 году. Дело в том, что в 90-х годах XIX века физики активно изучали фотоэффект — явление испускания электронов веществом под воздействием света. На основании экспериментов им удалось установить несколько эмпирических законов. В 1905 году Альберт Эйнштейн предложил объяснение всем этим законам, распространив теорию порционного излучения Планка на свет. Получившаяся теория вновь давала прекрасное согласование с экспериментальными данными и вновь не помещалась в классическую картину мира.

 

Копенгагенская интерпретация

 

Спустя буквально 20 лет научный мир находился в состоянии непримиримого противостояния. Суть разногласий сводилась к вопросу о том, насколько хорошо квантовая теория описывает реальность (сами уравнения и тот факт, что они прекрасно работают, ни у кого возражений не вызывали). Противники молодой физики утверждали, что все эти корпускулярно-волновые дуализмы (свойства материи быть частицей и волной одновременно) и прочие противоречащие тогдашнему здравому физическому смыслу объекты являются просто следствием несовершенства математического аппарата. На стороне классиков сражались Эйнштейн, Планк, Шредингер. Последний, кстати, придумал своего кота как раз для того, чтобы продемонстрировать абсурдность новой теории.

 

Адепты же квантовой механики отстаивали реальность всех этих загадочных явлений (хотя позже стало понятно, что и среди этих ученых имеются серьезные разногласия). В период с 1924 по 1927 год Нильс Бор и Вернер Гейзенберг, одни из главных защитников «новой физики», сформулировали основные положения «реальности» в смысле квантовой механики. Эти положения были представлены широкой научной общественности в 1927 году, когда Гейзенберг прочитал серию лекций в Чикагском университете о том, что из себя представляет квантовая механика. Так на свет появилась копенгагенская интерпретация квантовой механики (и Бор, и Гейзенберг в ту пору работали в университете Копенгагена) — самая, пожалуй, распространенная и популярная интерпретация.

 

Главным отличием микромира от привычного нам макромира провозглашалась вероятностная природа происходящих там процессов. Материя демонстрирует корпускулярно-волновой дуализм. Основным объектом описания системы становилась волновая функция, которая характеризует амплитуду вероятности обнаружить систему в том или ином состоянии в данной конкретной точке. Со временем волновая функция эволюционирует, и эта эволюция описывается так называемым уравнением Шредингера. По сути состояния системы оказываются «размазаны» по времени и пространству. Традиционно это интерпретируется как нахождение квантовой системы в нескольких состояниях одновременно.

 

В случае измерения происходит коллапс волновой функции к одному из классических состояний. Это связано с тем, что все измерительные приборы и все измерения в физике считаются классическими. По этой причине, помимо прочего, невозможно получить всю возможную информацию о системе. Иллюстрацией последнего положения является знаменитый принцип неопределенности Гейзенберга, утверждающий, что произведение неопределенностей при измерении импульса и координаты какой-нибудь механической системы всегда больше некоторого ненулевого значения. Наконец, последнее требование — для достаточно больших систем квантовое описание приближается к классическому.

 

Копенгагенская интерпретация позволила физике смириться с многими парадоксальными результатами наблюдений. Для примера можно рассмотреть так называемый двухщелевой опыт. Представим экран, который отгорожен от источника света светонепроницаемой поверхностью, в которой прорезаны две щели. Когда свет проходит через щели, на экране возникает последовательность светлых и темных полос — типичная интерференционная картина. Это связано с тем, что свет — волна и, проходя через щели, разделяется на пару волн, взаимодействующих между собой. При этом такая картина наблюдается и в случае пролета единичных фотонов.

 

Если у обеих щелей поставить детекторы, которые будут регистрировать проходящие через них фотоны, то срабатывать будет всегда только один из детекторов. Это и есть демонстрация корпускулярно-волнового дуализма. Более того, если один из детекторов убрать и не фиксировать прохождение фотона, интерференционная картина на экране все равно исчезает. С точки зрения копенгагенской интерпретации это является прямой демонстрацией того, что при измерении (пусть даже с отрицательным результатом) происходит коллапс волновой функции.

 

1-й ряд (слева направо): Ирвинг Ленгмюр, Макс Планк, Мария Кюри, Хенрик Лоренц, Альберт Эйнштейн, Поль Ланжевен, Шарль Гюи, Чарльз Вильсон, Оуэн Ричардсон. 2-й ряд (слева направо): Петер Дебай, Мартин Кнудсен, Уильям Брэгг, Хендрик Крамерс, Поль Дирак, Артур Комптон, Луи де Бройль, Макс Борн, Нильс Бор. Стоят (слева направо): Огюст Пикар, Эмиль Анрио, Поль Эренфест, Эдуард Герцен, Теофил де Дондер, Эрвин Шредингер, Жюль Эмиль Вершафельт, Вольфганг Паули, Вернер Гейзенберг, Ральф Фаулер, Леон Бриллюэн.

 

Новые реальности

 

В середине XX века копенгагенская интерпретация считалась стандартным объяснением квантовой механики. Ситуация изменилась к концу века — в физике стали возникать вопросы, которые даже не приходили в голову классикам. Вот, например, волновая функция — это что? Удобный инструмент для описания или же некий реально существующий объект? Или, скажем, как быть с квантовой запутанностью?

 

В настоящее время вопрос интерпретации считается скорее философским, нежели физическим. Известный физик Ашер Перес — автор одноименного парадокса — считает, что интерпретации суть не более чем набор правил для оперирования экспериментальными данными, поэтому единственное требование, которое можно предъявить к интерпретациями — чтобы эти наборы правил были эквивалентны друг другу (среди прочего, это связано с тем фактом, что, как уже говорилось выше, математический аппарат у всех интерпретаций совершенно одинаковый).

 

В настоящее время помимо копенгагенской интерпретации существует несколько ранее считавшихся немного безумными или даже научно-фантастическими альтернатив, которые со временем уверенно подвинули классику. И это не считая типично инструменталистской интерпретации Дэвида Мермина, выраженной в знаменитом афоризме «Заткнись и считай».

 

Самой популярной из альтернатив является так называемая многомировая интерпретация, принадлежащая Хью Эверетту. Примечательно, что Эверетт оставил физику после нескольких работ, в том числе и из-за той критики, которой научное сообщество подвергло его взгляды. В основе многомировой интерпретации — отрицание реальности коллапса волновой функции, то есть разделения взаимодействий на классические и квантовые.

 

Для этого Эверетт ввел понятие квантовой декогеренции, суть которой, достаточно условно (пытаясь пояснить формулы словами, всегда сталкиваешься с некоторыми неизбежными упрощениями), заключается в том, что исследуемая система и наблюдатель — измерительный прибор — оказываются объединены в одну огромную (по меркам микромира) систему. Факт этого включения и приводит к кажущемуся ощущению «классичности» — ведь тезис о том, что большие системы должны быть похожи на классические, этой интерпретацией не отрицается. При этом каждый из возможных вариантов включения системы оказывается реализован. С точки зрения двухщелевого опыта, если за одной из щелей стоит детектор, то при подлете фотона к поверхности с прорезями Вселенная раздваивается. В результате в одной из реальностей наблюдатель регистрирует фотон, а в другой — нет. При этом все бесчисленные Вселенные оказываются частью некоего глобального квантового мира, который никогда не теряет своей когеренции.

 

Помимо многомировой интерпретации, есть еще и информационная интерпретация — точнее, даже несколько интерпретаций такого рода. В их основе лежит идея о том, что при измерении наблюдатель извлекает из системы некоторую информацию. Эта информация, с одной стороны, воспринимается как результат наблюдения, с другой — меняет саму измеряемую квантовую систему, поскольку та информацию теряет. Эти идеи носят идеалистический характер, поскольку помещают в основу реальности информацию, а не материю.

 

Наконец, последней интерпретацией, которую стоит упомянуть (на самом деле их много больше), это интерпретация Пенроуза. В ней коллапс волновой функции признается объективной реальностью, то есть физическим процессом. Согласно этой теории, коллапс происходит случайно, а сам наблюдатель никакой роли в этом процессе не играет.

 

Разброд и шатание

 

В 1997 году известный физик и космолог Макс Тегмарк опросил 48 участников конференции «Фундаментальные проблемы в квантовой теории», чтобы выяснить, какая интерпретация этой самой теории кажется им предпочтительной. Несмотря на то, что опрос носил в целом неформальный характер, Тегмарк обнаружил, что многомировая интерпретация квантовой механики уступила копенгагенской, но не слишком (13 голосов против восьми). Это довольно неожиданный результат, если учесть, что в свое время, как говорилось выше, автор теории многомировой интерпретации Эверетт был вынужден уйти из науки.

 

Теперь сразу три физика из Австрии и США повторили опрос Тегмарка. Местом его проведения была выбрана конференция «Квантовая механика и природа реальности», проходившая в июле 2011 года в Австрии. Каждому участнику съезда предлагалось выбрать из предложенных ответы к 16 вопросам. Сами исследователи признают, что, как и опрос Тегмарка, их исследование носило не слишком формальный характер. Ученым, например, разрешалось давать на один вопрос несколько ответов. Кроме этого в исследовании приняли участие 33 человека — то есть на 15 меньше, чем в предыдущем опросе.

 

 

Оказалось, что 64 процента опрошенных уверены: случайность — это фундаментальное свойство природы. При этом 48 процентов заявили, что до измерения свойства объекта не определены. Это основные положения именно копенгагенской интерпретации. Что касается проблемы измерения — видимого и необратимого коллапса волновой функции — то тут мнения очень сильно разделились. Оказалось, что 27 процентов опрошенных считают ее псевдопроблемой (то есть математическим артефактом), еще 15 процентов полагают, что понятие декогеренции снимает вопрос об измерениях, 39 процентов думают, что эта проблема решена, и 24 процента — что эта проблема представляет серьезную трудность в квантовой картине мира. В сумме получается больше 100 процентов, но это именно потому, что можно было давать больше одного варианта ответа, а проценты считались как отношение количества ответов к количеству участников, помноженное на 100.

 

Наиболее интересными были ответы на вопросы о квантовой информации — оказалось, что 76 процентов опрошенных считают идею квантовой информации «глотком свежего воздуха» для основ квантовой механики. Довольно необычный сдвиг для физиков, известных своим прожженным материализмом. Еще у физиков спрашивали, когда появится квантовый компьютер, и 42 процента опрошенных заявили, что это произойдет через 10-25 лет.

 

Что касается самого главного вопроса: «какой интерпретации придерживаетесь вы?» — то тут результаты были следующими. Оказалось, что 42 процента поддерживают копенгагенскую интерпретацию, 24 процента — теорию квантовой информации и только 18 — многомировую интепретацию квантовой механики. Еще 9 процентов придерживаются интерпретации Пенроуза об объективности коллапса волновой функции.

 

Вместо заключения

 

Здесь, конечно, следовало бы сделать вывод о неожиданном укреплении позиций классики, которое, судя по всему, вызвано постепенным спадом интереса к многомировой интерпретации. Также можно было бы отметить популярность квантовой информации, которая, разумеется в ближайшее время будет только расти — ведь многие называют этот подход перспективным.

 

Делать эти выводы, однако, бессмысленно. Похоже, такого же мнения придерживаются и сами ученые — на вопрос «будут ли через 50 лет проводиться конференции по основам квантовой механики?» 48 процентов опрошенных ответили «да» и еще 24 — «кто знает». Действительно, кто ж его знает?

Андрей Коняев Лента.Ru

[Sibrand]

В Индии создадут гигантский магнит

 

Руководство атомного исследовательского центра имени Бхабха, главного ядерного центра Индии, заявило о том, что на строящейся в провинции Тамил Наду нейтринной обсерватории будет установлен самый крупный и мощный в мире постоянный магнит. Его вес составит 50 тысяч тонн.

 

Размеры уникального магнита будут в несколько раз превышать его аналоги, используемые в крупнейшей на данный момент лаборатории физики высоких энергий ЦЕРН в Женеве. Его вес не превышает 5 тысяч тонн.

 

Строительство индийской нейтринной обсерватории было одобрено министерством по охране окружающей среды и лесов страны в октябре 2010 года. Обсерватория будет размещаться под землей на двухкилометровой глубине в провинции Тамил Наду на юго-востоке Индии.

 

В обсерватории индийские ученые смогут изучать нейтрино, полученные в рамках экспериментов на ускорителя ЦЕРН и ряда других организаций, изучая их способность переходить из одной формы в другую.

 

По материалам: CyberSecurity.ru

[Sibrand]

Физики нашли «дыру во времени»

 

Провалы и прятки во времени — одна из любимых тем писателей-фантастов — могут скоро превратиться в реальность. Американские ученые впервые в истории создали временной провал, события в котором невозможно отследить ни человеческим глазом, ни даже специальными приборами, пишет журнал Nature

По заказу Пентагона ученые из Корнельского университета изучали возможности «временной маскировки». Предполагается, что такой вид камуфляжа позволит прятать различные объекты не где-нибудь, а во времени. Скрыть временной отрезок не только от глаз человека, но и от высокоточных радаров физикам удалось путем экспериментов с разложением света.

Исследователи уже изучали одно из измерений — пространство — и создали таким образом «пространственный камуфляж». Проще говоря, они «обманули свет»: сделали так, чтобы он как бы огибал спрятанные объекты, оставляя их невидимыми. Теперь физики научились изменять и другое измерение — время.

Создавая временной провал, сотрудники Корнельского университета использовали лазерный луч зеленого цвета, который пропускали через две линзы. Первая распределяла свет на два потока (быстрый и медленный). Вторая возвращала луч в исходное состояние. В итоге получилось своеобразное мелькание лазера, которое невозможно зафиксировать. То есть когда лазер «моргает», он незаметен для техники. И о событиях, которые окажутся в этой «временной дыре», никто не узнает.

Однако «дыра во времени» пока невелика. Она составляет всего 50 триллионных долей секунды. Пока применить это открытие на практике невозможно, однако для науки оно имеет огромное значение. Также физики уже приступили к работе над тем, чтобы расширить «дыру во времени». В перспективе исследование может сделать любую информацию невозможной для перехвата.

 

источник: РБК daily

[Sibrand]

Создано рекордно плотное облако плазмы в ионосфере

 

Американские ученые при помощи направленного радиолуча создали стабильное облако плазмы в ионосфере, плотность которого вдвое превышает ранее достигнутые значения. Об эксперименте по созданию искусственных облаков ионосферной плазмы сообщает в своем пресс-релизе научно-исследовательская лаборатория ВМФ США.

 

Общий вид установки HAARP. Фото: Michael Kleiman, US Air Force

 

Физикам из лаборатории ВМФ удалось получить тлеющий разряд на высоте 170 километров, который продолжал существовать в течение часа — пока не было прекращено излучение. Для этого ученые использовали передатчик HAARP, созданный в рамках программы исследования ионосферы высокочастотным воздействием. Его действие основано на принципе электронного циклотрона, в котором высокочастотное радиоизлучение возбуждает в веществе электроны, ориентированные постоянным магнитным полем, в данном случае — магнитным полем Земли.

 

Облако плазмы, созданное при помощи передатчика HAARP, показало плотность электронов вдвое превышающую ранее достигнутые значения — 900 тысяч электронов на кубический сантиметр. Параметры облака анализировались по обратному рассеянию коротковолнового и ультракоротковолнового радиосигналов, а также оптическими системами.

 

В результате эксперимента исследователи показали возможность создания «шаров» плазмы ниже верхнего слоя ионосферы. Такую задачу ученым поставило агентство оборонных исследовательских проектов США (DARPA) в рамках программы по изучению явлений в ионосфере. Целью программы является использование искусственно созданных облаков плазмы в атмосфере Земли в качестве «зеркал» для отражения коротковолновых радиосигналов.

 

Коротковолновое электромагнитное излучение отражается земной ионосферой, что позволяет передавать радиосигналы на значительные расстояниями. Ученые пытаются повторить этот эффект на высотах на 50 километров ниже, создавая локальные отражающие участки в атмосфере.

 

Проект по изучению ионосферы HAARP был запущен в 1997 году в Гаконе, штат Аляска. Основная исследовательская установка — высокочастотный радиопередатчик с фазированной антенной решеткой, состоящей из 180 антенн, расположенных на площади 13 гектаров. Мощность передатчика составляет 3,6 мегаватт.

 

Лента.Ру

[qwedsa75]

Создано рекордно плотное облако плазмы в ионосфере

 

Американские ученые при помощи направленного радиолуча создали стабильное облако плазмы в ионосфере, плотность которого вдвое превышает ранее достигнутые значения. Об эксперименте по созданию искусственных облаков ионосферной плазмы сообщает в своем пресс-релизе научно-исследовательская лаборатория ВМФ США.

 

Общий вид установки HAARP. Фото: Michael Kleiman, US Air Force

 

Физикам из лаборатории ВМФ удалось получить тлеющий разряд на высоте 170 километров, который продолжал существовать в течение часа — пока не было прекращено излучение. Для этого ученые использовали передатчик HAARP, созданный в рамках программы исследования ионосферы высокочастотным воздействием. Его действие основано на принципе электронного циклотрона, в котором высокочастотное радиоизлучение возбуждает в веществе электроны, ориентированные постоянным магнитным полем, в данном случае — магнитным полем Земли.

 

Облако плазмы, созданное при помощи передатчика HAARP, показало плотность электронов вдвое превышающую ранее достигнутые значения — 900 тысяч электронов на кубический сантиметр. Параметры облака анализировались по обратному рассеянию коротковолнового и ультракоротковолнового радиосигналов, а также оптическими системами.

 

В результате эксперимента исследователи показали возможность создания «шаров» плазмы ниже верхнего слоя ионосферы. Такую задачу ученым поставило агентство оборонных исследовательских проектов США (DARPA) в рамках программы по изучению явлений в ионосфере. Целью программы является использование искусственно созданных облаков плазмы в атмосфере Земли в качестве «зеркал» для отражения коротковолновых радиосигналов.

 

Коротковолновое электромагнитное излучение отражается земной ионосферой, что позволяет передавать радиосигналы на значительные расстояниями. Ученые пытаются повторить этот эффект на высотах на 50 километров ниже, создавая локальные отражающие участки в атмосфере.

 

Проект по изучению ионосферы HAARP был запущен в 1997 году в Гаконе, штат Аляска. Основная исследовательская установка — высокочастотный радиопередатчик с фазированной антенной решеткой, состоящей из 180 антенн, расположенных на площади 13 гектаров. Мощность передатчика составляет 3,6 мегаватт.

 

Лента.Ру

вот ваш харп http://video.yandex.ru/users/rusdmtry/view/105#

[Марашка]

Уважаемый, просьба больше не оверквотить всю статью, можно было вообще не оверковтить, а добавить свое сообщение. На жалобу удалить оверквотинг модераторы конечно не отреагировали. Все это в порядке вещей, у "Науки" ныне модератора действительно нет.

 

Ученые создали линзу из пламени

 

Группа физиков из ЮАР представила описание устройства, которое способно решить проблему фокусировки мощных пучков лазерного излучения. Статья ученых опубликована в журнале Nature Communications.

 

Так как даже специальные сорта оптического стекла оплавляются и растрескиваются из-за нагрева лазером, ученые предложили обойтись вовсе без стекол. Роль линзы выполняет пламя горелки заданной конфигурации.

 

Авторы изобретения подчеркивают, что идея использовать для управления пучками света нагретый газ пришла в голову другим ученым, и прототипы подобных устройств давно известны специалистам. Однако небольшой коэффициент преломления нагретых газов вкупе с достигавшейся в прошлых экспериментах геометрией системы приводил к тому, что газовые линзы имели очень большое фокусное расстояние и из-за этого были практически бесполезны. Замена струи нагретого газа пламенем горелки позволила добиться четырехкратного улучшения фокусирующей способности и при этом обеспечила на порядки большую по сравнению со стеклянными линзами стойкость к излучению. Разработка южноафриканских исследователей выдерживает излучение в сотни или даже тысячи раз более интенсивное, чем лучшие образцы стеклянных линз.

 

Созданное физиками устройство представляет собой полый цилиндр, в который вдоль продольной оси направлен луч лазера. Под углом к лучу располагается газовая горелка, пламя которой внутри цилиндра формирует вихрь раскаленного газа. Устройство, как замечают авторы, отличается простой и неприхотливой конструкцией. Цилиндру, в отличие от стеклянной линзы, не требуется ни полировка, ни нанесение специальных просветляющих покрытий. Даже после перегрева ему достаточно просто дать остыть, в то время как перегретым традиционным линзам требуется довольно сложное восстановление.

 

По материалам: Лента.ru

[gelon]

Физики засунули фотоаппарат внутрь атома

 

Впервые в истории физики ученым удалось сфотографировать изнутри атом – удивительный эксперимент может привести к появлению новых форм электроники, понять основные законы строения микромира.

 

Голландские ученые применили сочетание лазерной и микроскопной техники, чтобы проникнуть внутрь атома водорода. Подобный эксперимент проведен впервые – до того физикам не удавалось проникнуть внутрь атома, не разрушив его структуру. Специалисты из Амстердама применили специальные «линзы», увеличивающие картинку в 20 тысяч раз, то есть, по сути, создали «квантовый микроскоп». Эксперимент стал поистине революционным, ибо он раздвигает границы возможного.

 

Этот эксперимент стоит в самом начале пути по созданию сверхбыстрых электронных систем – ранее физика не могла точно описать положение микрочастицы, оно задавалось с определенной вероятностью, как математическая волновая функция пространства и времени. Для измерения положения микрочастицы ранее требовалось вначале разрушить атом, а затем реконструировать его, с определенной долей вероятности.

 

Новая технология, созданная в Фонде фундаментальных исследований материи в Амстердаме, позволяет выработать совершенно революционный подход к исследованию свойств материи. Основы этой технологии были разработаны русскими физиками еще в 1981 году: в камеру, находящуюся под воздействием сильного электрического поля, помещают атомы водорода, и с помощью двух лазеров приводят электроны к состоянию, характеризующемуся их основной волновой функцией, зависящей от скорости, а не от положения в пространстве. На плоском экране микрочастицы отражаются в виде концентрических темных и светлых кругов, отражающих их позицию в пространстве – экран и был сфотографирован при помощи камеры высокого разрешения.

 

ttp://www.dailymail.co.uk