742
Самое крупное сообщество во вселенной теперь и в Telegram. Мы открываем двери в непознанный мир! Админ: @TELEHAN Прайс: telega.in/c/science_newworld Ещё каналы: hanmedia.me/tg
Жидко-твердая черная дыра.
Черная дыра представляет собой и жидкость, и твердое тело одновременно. К такому выводу пришел профессор теоретической физики и космологии Института Нильса Бора при Копенгагенском университете Нильс Оберс.
Черные дыры являются очень компактными объектами: каждая черная дыра — это фактически гигантская масса вещества, сведенная в одну точку, причем квантовые характеристики этой точки неизвестны. Пытаясь разобраться в физике черных дыр, Оберс представил ее как точечную элементарную частицу, не имеющую измерений, и стал изучать ее с точки зрения теории струн. Если добавить этой частице дополнительное измерение, она превратится в струну, еще одно измерение сделает ее плоскостью, которую физики называют «брана». Эти струны и браны могут колебаться бесчисленным количеством способов, и каждому типу колебания соответствует определенная частица.
С этой точки зрения черная дыра тоже брана, колеблющаяся определенным образом.
Эйнштейн, впервые заговоривший о черных дырах, представил их как массы с такой сильной гравитацией, что даже свет не может их покинуть.
Свет, падающий на черную дыру, будет полностью поглощен ею. Однако впоследствии Стивен Хокинг поправил Эйнштейна и доказал, что черная дыра все-таки излучает и, стало быть, представляет собой объект, имеющий температуру.
«В теории струн существуют самые различные браны, в том числе и те, которые ведут себя как черные дыры. Мы называем их черными бранами. Если черные браны начать складывать во множестве измерений, они образуют так называемые черные складки, — объясняет Оберс. — Отличительным свойством черных бран является то, что они имеют температуру и представляют собой динамические объекты».
Такой взгляд на черные дыры три года назад был разработан Оберсом и его институтским коллегой, профессором теоретической физики Трольсом Хармарком. Тогда они выяснили, что черные дыры ведут себя как жидкости.
Теперь Оберс и два его аспиранта, Джей Армас и Якоб Гат, изучая черные складки, добавили черным дырам еще одно свойство.
«Мы обнаружили, что черные браны обладают свойствами, которые можно объяснить в терминах твердого тела», — говорит Оберс.
Таким образом, черная дыра — это теплая точка, жидкая и твердая одновременно. Из теории струн следует, что мы живем в одиннадцатимерном пространстве, хотя в ощущение нам даны всего лишь три пространственных измерения плюс время. В многомерном пространстве черные браны можно сгибать, и тогда, как выяснили датские теоретики, они ведут себя как эластичный материал.
Более того, при складывании черной браны в черную складку в ней возникает пьезоэлектрический эффект (подобно тому, как в некоторых материалах при давлении возникают электрические заряды). Из теории, развитой группой Оберса, следует, что при небольшом изгибании черной струны в ней возникают электрически заряженные полюса.
То есть, чтобы читателю уж совсем стало понятно, черная дыра – это жидко-твердая точка, эластичная и при изгибании электрически заряженная.
Главное же здесь заключается в том, что датскими теоретиками открыта удивительная и многообещающая связь между гравитацией и механикой жидких и твердых тел. По мнению Оберса, это открытие в будущем поможет ученым разобраться с другими загадками черных дыр.
Самой первой криптовалюте в мире – Биткоину, исполнилось 9 лет. 3 января 2009 года в 18:15 был сгенерирован первый генезис-блок Биткоина.
Спустя 9 лет, цена одного Биткоина составляет больше $15.000, а его популярность во всем мире достигла фантастического уровня.
Хорошая новость в том, что биткойн - не единственная криптовалюта с потенциалом.
Есть закрытый канал, который рассказывает о таких криптовалютах. Команда проекта пишет свежие новости, инструкции и прогнозы, благодаря ним можно не пропустить новый восходящий тренд!
Присоединяйтесь!
http://t.me/joinchat/AAAAAEMC5ZbeWVV7fKx8Cw
Метан на поверхности Титана смогут добывать через 100 лет
Человечеству понадобится около ста лет, чтобы начать промышленную добычу метана на поверхности спутника Сатурна – Титана. К такому выводу пришли учёные из международной научной группы, ориентированной на исследовании одной из самых интересных планет Солнечной системы.
Эксперты подчёркивают, что по своей структуре Титан очень похож на Землю в древности. Уже научно доказано, что в его недрах есть большие запасы этана и метана, поэтому их добыча это лишь вопрос времени. Исследователи напомнили, что аппарату «Кассини» понадобилось семь лет, чтобы добраться до Сатурна, но в будущем это время удастся существенно сократить.
Ранее мы писали, что собранные зондом данные с поверхности Титана, позволили исследователям создать его геологическую карту. Таким образом учёным систематизировать данные о ресурсах космического объекта.
гом, расположенным в центральной и задней части головы.
Далее мы имеем сознание уровня II, где организм создает модель своего положения не только в пространстве, но и по отношению к сородичам (речь идет о социальных животных, обладающих эмоциями). Число обратных связей в сознании уровня II увеличивается экспоненциально, так что полезно ввести для этого типа сознания новую количественную (численную) классификацию. Поиск союзников, распознавание врагов, служение альфа-самцу и пр. — все это очень сложные поведенческие схемы, для реализации которых необходим весьма развитый мозг. Появление сознания уровня II совпадает с формированием новых структур мозга в форме лимбической системы. Как уже отмечалось, в лимбическую систему входят гипоталамус (отвечающий за память), мозжечковая миндалина (отвечает за эмоции) и таламус (руководит сенсорной информацией), и везде обрабатываются новые параметры для моделирования отношений с сородичами. Таким образом, число и тип обратных связей изменяются.
Мы определяем развитость сознания уровня II как полное число отдельных обратных связей, необходимых животному для социального взаимодействия с членами своей группы. К несчастью, исследований сознания животных крайне мало, и далеко не все способы социальных коммуникаций в группе известны и учтены. Но для грубой оценки мы можем судить о развитости сознания уровня II, сосчитав число сородичей в группе или племени и добавив к этому полный список способов эмоционального взаимодействия между животными. В этом списке должно присутствовать и распознавание друзей и соперников, и формирование дружеских связей, и оказание взаимных услуг, взаимоподдержка, понимание собственного статуса и социального положения других особей, уважение к статусу особей высокого ранга, демонстрация силы нижестоящим, интриги с целью подняться по социальной лестнице и т.п. (Мы исключаем насекомых из перечня существ с сознанием уровня II, потому что, несмотря на сложную социальную организацию роя или семьи, эмоции у них, насколько мы можем судить, отсутствуют.)
Несмотря на недостаток эмпирических исследований поведения животных, мы можем очень грубо оценить численно сознание уровня II, перечислив эмоции и варианты социального поведения конкретных животных. К примеру, если стая волков состоит из десяти особей и каждый волк взаимодействует с каждым из остальных пятнадцатью различными способами, т.е. с пятнадцатью разными эмоциями и вариантами поведения, то уровень его сознания в первом приближении задается произведением того и другого и равен 150. Иными словами, уровень сознания волка II: 150. Это число учитывает и количество других животных, с которыми волку приходится иметь дело, и количество способов коммуникации, принятых у волков. Итоговое число — всего лишь приближенная оценка полного числа социальных взаимодействий, которые может продемонстрировать данное животное; оно, несомненно, будет меняться по мере того, как мы будем больше узнавать о поведении волков.
Разумеется, эволюция не бывает четкой, ясной и однозначной, поэтому существуют отклонения, которые нам придется как-то объяснять; к таким загадкам можно отнести, к примеру, уровень сознания у социальных животных, которые охотятся в одиночку.
Сознание уровня III: моделирование будущего.
Обозначив таким образом рамки сознания, мы видим, что человечество не уникально. Сознаний множество. Как заметил однажды Чарльз Дарвин, «разница между человеком и высшими животными, хотя и велика, заключается скорее в степени, нежели в ха
Японский профессор создает невероятные оптические иллюзии. Угол зрения решает всё
Читать полностью…
тов
Когда бывший сотрудник американских спецслужб Эдвард Сноуден рассказал, что Агентство национальной безопасности (АНБ) США читает электронную почту доброй половины жителей Земли, многие почувствовали себя неуютно. Но бояться, что суровый лейтенант сейчас изучает именно вашу переписку, не стоит — никакие суперкомпьютеры не могут справиться с тем потоком данных, который сваливается на АНБ каждый день, и как следует рассортировать письма.
Волноваться можно начинать после того, как в дело вступят специалисты по квантовой механике: «Даже маленький квантовый компьютер, состоящий из нескольких десятков кубитов, способен за несколько секунд проверить все сообщения, написанные сегодня, на слово «тротил». Чтобы проанализировать все письма, написанные с момента появления электронной почты, потребуется компьютер из нескольких сотен кубитов. С переводом в квантовое состояние всей информации, которая образовалась во Вселенной с момента Большого взрыва, за доли секунды справится компьютер из трех сотен кубитов», — говорит Ллойд.
При этом благодаря природе квантовых состояний спецслужбы не смогут «вытянуть» из собранных данных персональные сведения пользователей, потому что вернуть данные, записанные в квантовой форме, к привычному виду невозможно. То есть квантовые системы позволят анализировать колоссальные массивы информации, не нарушая тайну переписки.
🚪 Решение без проблемы
Пока рынок квантовых технологий не очень велик. Не в последнюю очередь слабый интерес предпринимателей объясняется тем, что они не понимают, в чем же суть квантовых процессов. Некоторые маловеры и вовсе считают, что квантовая механика нужна для решения только очень специфических задач и неприменима к повседневной жизни. Впрочем, когда-то лазеры тоже считались всего лишь хитроумным изобретением, сделанным учеными для ученых. «Это решение, к которому еще нужно придумать проблему», — говорили скептики. Сегодня без лазеров трудно представить обычную жизнь — они работают в оптоволоконных системах, благодаря которым, например, домашний компьютер выходит в Интернет. Так что очень может быть, что лет через 20 отличным подарком внуку окажется телефон, работающий на удивительных принципах квантовой механики.
в точку Б, нужно затратить энергию. В квантовом макромире автомобиль может занять ее у Вселенной и попасть в точку Б сам собой. Этот феномен называют квантовым туннелированием, и он возможен благодаря принципу неопределенности Гейзенберга. Постулат, сформулированный немецким физиком Вернером Гейзенбергом в 1927 году, гласит, что мы не можем с одинаковой точностью измерить положение квантовой частицы и ее импульс. Из скучной фразы следует: если мы точно знаем, что автомобиль находится в гараже в точке А, его импульс оказывается неопределенным и может случайно стать достаточно большим для того, чтобы «подтолкнуть» машину на парковку в точку Б.
🚪 Дырявые алмазы и суперсенсоры
Благодаря квантовой механике можно создать приборы, которые невозможны в рамках классической физики. Например, построить компьютеры, которые будут считать в миллионы раз быстрее самых мощных нынешних суперкомпьютеров. Квантовые компьютеры используют странное для людей состояние суперпозиции, которое позволяет совершенно иначе проводить вычисления.
В обычном компьютере информация хранится в виде двоичного кода, который состоит из двух значений — 0 и 1. Каждая цифра кода «лежит» в специальной ячейке памяти, и ее значение называется битом. Таким образом, бит может иметь только два состояния — 0 либо 1. «Квантовый компьютер — это вычислительная система, которая может находиться одновременно во многих состояниях. Благодаря суперпозиции квантовый бит, или кубит, может принимать бесконечное множество значений, а не два, — объясняет Лукин. — Это дает возможность делать вычисления параллельно. Если вы что-то делаете с этим битом, то изменяются сразу и 0, и 1. То есть мы можем одновременно проводить вычисления с начальным состоянием 0 и с начальным состоянием 1».
Пока ученые смогли построить только самые простые квантовые компьютеры, которые содержат от одного до тысячи кубитов. Чаще всего в качестве квантовых битов выступают атомы различных веществ, охлажденные почти до абсолютного нуля (–273,15 °С) — температуры, ниже которой не может остыть ничто во Вселенной. Поэтому даже самый маленький квантовый компьютер занимает целую комнату. Но недавно группе Михаила Лукина удалось создать кубит размером с пылинку. Это алмазный нанокристалл с вкраплениями атомов азота, которые имеют те же характеристики, что и сверххолодные кубиты. Алмазно-азотные кубиты работают при комнатной температуре и могут хранить информацию несколько секунд — для квантовых компьютеров это очень долго.
🚪 Термометр для раковой клетки
Пока одни разработчики квантовых компьютеров ломают голову, как удержать квантовые системы в чрезвычайно хрупком состоянии суперпозиции, другие придумали, как использовать эту неустойчивость во благо. Они создают квантовые системы, которые чувствительны к специфическим воздействиям, например к изменениям температуры. Точность подобных систем достигает миллионных долей градуса. Один из прототипов термометра будущего — те самые алмазные кубиты — сконструировали Лукин и его коллеги. Ученые шприцем вводят нанокристаллы в живые клетки и определяют, как сильно прогрелась та или иная их часть. Например, исследователи могут сравнить, насколько правая половина клетки горячее левой.
«Используя алмазные кубиты, мы можем искать в организме раковые клетки, потому что их температура отличается от температуры здоровых клеток. Кроме того, мы сможем в реальном времени следить, как работают те или иные гены, — говорит Лукин. — При этом локально слегка меняется температура, и «зас
Александр Марков — российский биолог, палеонтолог, популяризатор науки
Читать полностью…
Россия возобновила разработку многоразовой ракеты
Российский Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева (ГРЦ) разрабатывает ракету многоразового использования. Об этом сообщил генконструктор предприятия Владимир Дегтярь, передает во вторник, 2 января, «Интерфакс».
По его словам, это полностью многоразовая, одноступенчатая ракета-носитель вертикального взлета и посадки «Корона». Проект был заморожен в 2012 году, а теперь возобновлен.
Дегтярь отметил, что на сегодняшний день в США уже отработали технологию мягкой посадки первой ступени ракеты-носителя Falcon и ее повторного использования. «Наша разработка — ракета-носитель "Корона" — в отличие от американской не имеет отделяемых ступеней и фактически является космическим кораблем мягкого взлета и посадки, что открывает дорогу к реализации дальних межпланетных полетов с экипажами на борту», — указал он.
ГРЦ является одним из крупнейших научно-конструкторских центров России по разработке ракетно-космической техники. С 1992 по 2012 год центр вел работу над «Короной», в частности, были определены ключевые технические и технологические решения. Затем проект заморозили из-за отсутствия финансирования.
Л. Купер - Физика для всех, введение в сущность и структуру физики, М., 1973 - 1974.
Том I - Классическая физика
Том II - Современная физика
Книга одного из видных американских физиков, лауреата Нобелевской премии Леона Купера содержит популярное изложение всей физики: от механики Галилея - Ньютона до квантовой механики и теории элементарных частиц. Автор не ограничивается простым рассмотрением тех или иных разделов физики, а анализирует основы физических явлений, выясняет связь между ними. Л. Купер блестяще владеет пером популяризатора, так что даже сложные вещи он преподносит просто, живо и увлекательно.
В том I, вышедший в свет в 1973 г., вошли "классические" разделы физики: механика, оптика, электричество, молекулярная физика и термодинамика, излагаемые с позиции современной науки.
Том II, вышедший в 1974 г., охватывает следующие вопросы: теорию относительности, элементы квантовой механики, строение атома и атомного ядра, физику элементарных частиц и другие проблемы физики на то время.
рактере». Но что отличает человеческое сознание от сознания животных? Человек единственный в царстве животных понимает концепцию «завтра». В отличие от животных, мы постоянно задаемся вопросом «А что, если…?», рассматривая при этом будущее на недели, месяцы и даже годы вперед. Я считаю, что сознание уровня III создает модель своего места в мире, а затем запускает моделирование в будущее, опираясь на более или менее грубые предположения. Коротко об этом можно сказать так:
«Человеческое сознание есть специфическая форма сознания, создающая модель мира и затем моделирующая его поведение во времени, оценивая прошлое и моделируя на его базе будущее. Это требует усреднения и оценки множества обратных связей с целью принятия решения и достижения цели».
Определение сознания с точки зрения физики.
Отрывок из книги "Будущее разума" за авторством Митио Каку.
Я собрал существующие в области неврологии и биологии описания сознания и попытался сформулировать собственное определение. Получилось вот что:
«Сознание есть процесс создания модели мира с использованием множества обратных связей по различным параметрам (к примеру, по температуре, положению в пространстве, времени и отношению к окружающим) с целью достижения определенных целей (к примеру, поиска пары, пищи, убежища)».
Я называю это «пространственно-временно́й теорией сознания», поскольку в данном определении подчеркивается мысль о том, что животные создают модель мира в основном по отношению к пространству и сородичам, тогда как человек идет дальше и разворачивает свою модель мира во времени, причем как вперед, так и назад.
Так, минимальный, самый низкий уровень сознания — уровень 0 — возникает в том случае, когда организм неподвижен или обладает ограниченной подвижностью и создает модель места своего обитания с использованием обратных связей всего по нескольким параметрам (к примеру, по температуре). В качестве примера простейшего уровня сознания можно привести термостат, который автоматически, без посторонней помощи, включает кондиционер или обогреватель, помогающий поддерживать в комнате заданную температуру. Основная его черта — петля обратной связи, которая включает нужный прибор, если в комнате становится слишком жарко или слишком холодно. (Известно, что металлы при нагревании расширяются, так что термостат может что-то включать, если длина некой металлической полоски станет больше определенной величины.)
Каждая петля обратной связи регистрирует «одну единицу сознания». Упомянутый выше термостат имел бы одну единицу сознания нулевого уровня, или уровень 0:1.
Таким способом мы можем описать любое сознание, отталкиваясь от количества и сложности контуров обратной связи, используемых при построении модели мира. В этом случае сознание — уже не туманный набор неопределенных концепций, образующих замкнутый круг, а иерархическая система, которую можно оценить численно. К примеру, у бактерии или цветка намного больше обратных связей, поэтому они обладают более развитым сознанием уровня 0. Так, цветок с десятью обратными связями (реагирующий на температуру, влажность, солнечный свет, тяготение и т.д.) имел бы уровень сознания 0:10.
Подвижные организмы с центральной нервной системой обладают сознанием уровня I. Их сознание включает дополнительный набор параметров, позволяющий отслеживать текущее положение в пространстве. Пример сознания уровня I — пресмыкающиеся. У рептилий так много контуров обратной связи, что для управления им пришлось сформировать центральную нервную систему. Мозг пресмыкающегося содержит ориентировочно сотню или немного больше петель обратной связи (отвечающих за обоняние, равновесие, осязание, слух, зрение, кровяное давление и т.д., причем каждая из них тоже содержит внутренние обратные связи). К примеру, в зрительном восприятии задействовано достаточно много обратных связей — ведь глаз способен распознавать цвет, движение, форму, интенсивность света и тени. Точно так же и другие чувства рептилии, например слух или вкус, нуждаются в дополнительных обратных связях. В совокупности все эти обратные связи формируют ментальную картину мира и положение в нем самой рептилии, а также других животных (к примеру, добычи). Кстати, и у человека сознание уровня I управляется по большей части рептильным моз
NASA запустит искусственный зонд к астероиду Психея на год раньше
Научные работники NASA готовятся к запуску в космос металлического астероида. Провести исследование специалисты решили на год раньше — в 2022 году. Целью эксперимента является введение искусственного тела в общий метеоритный поток, расположенный вокруг Солнца.
Как рассказали сотрудники американского научного агентства, для них важно получить сведения касательно величины гравитационного поля ближайшей звезды. Благодаря запуску искусственного металлического астероида, объект «пристроится» к метеоритному поясу, движущемуся между Марсом и Юпитером. Главной задачей ученых является понять процессы формирования этих планет.
В NASA подчеркнули, устройство должно разместиться возле крупного астероида Психея. Вероятнее всего, для подтверждения предположений ученых, аппарат пробудет на орбите до девяти лет. Выполнен искусственный астероид из железа и никеля, что позволит оборудовать его необходимыми приборами.
NASA отправило зонд к Солнцу
В NASA объявили о запуске миссии Parker Solar Probe, в рамках которой ученые хотят изучить Солнце. При помощи зонда специалисты надеются получить ответы на многие вопросы.
Специалисты NASA рассказали о запуске космического аппарата. В течение нескольких лет зонд будет наблюдать за жизнедеятельностью светила и отправлять данные земным астрономам. Ученые признались, что еще 10 лет даже не предполагали, что такое станет возможным.
Отмечается, что зонд будет находиться на рекордно близком расстоянии от Солнца – почти в шести с половиной миллионах километров, что даже меньше, чем от звезды до Меркурия. Для того, чтобы светило не смогло сжечь аппарат, на его поверхность наложили более 10 сантиметров защитного покрытия.
Ученые раскрыли лучший способ заваривать кофе
В ходе эксперимента изучили напитки из четырех видов кофе, приготовленные разными способами.
Химики из Университета Томаса Джефферсона в США пришли к выводу, что заваривание кофе холодным способом приводит к повышенному уровню концентрации кофеина в напитке. Работу ученых опубликовал Scientific Reports.
Отмечается, что были изучены четыре вида кофе. Напитки сравнили с помощью традиционного заваривания кипятком и холодным способом (приготовление занимает от 10 часов до суток при воде комнатной температуры).
В исследовании использовались зерна средней и темной обжарки, грубого и среднего помола.
Ученые сравнили химический состав получившихся напитков и пришли к выводу, что при холодном заваривании кофе, к примеру, темной обжарки и грубого помола, выделяется 1000 миллиграмм кофеина на литр напитка. А при приготовлении кофе кипятком концентрация этого вещества не превышает 800 миллиграмм.
Ранее ученые установили, что кофе снижает риск смертности от всех причин.
Немецкий стартап Lilium Aviation провел успешные испытания первого в мире электрического автомобиля, способного взлетать и садиться по вертикали
Читать полностью…
ечь» ее другими методами невозможно. Наконец, в чуть более отдаленном будущем при помощи таких нанотермомет ров можно будет определять многие болезни на самых ранних стадиях. В этот момент в клетках уже запустились специфические биохимические реакции, но внешне никаких признаков заболевания нет. Однако место в клетке, где проходят такие реакции, слегка нагревается, и мы сможем это увидеть».
При помощи сверхчувствительных квантовых датчиков можно измерять не только температуру. Квантовые состояния могут реагировать, например, на малейшие изменения давления, электромагнитных полей и прочее. У таких сенсоров будет колоссальная чувствительность к изменениям в окружающей среде, потому что квантовое состояние разрушается от малейших воздействий извне.
🚪 Батарейка вместо нефти
Владельцам смартфонов приходится искать розетку минимум раз в день. Благодаря достижениям в квантовой механике скоро можно будет уезжать в отпуск и не брать с собой зарядку. «Человеческие системы хранения и передачи энергии в разы уступают тому, что придумала природа, — рассказывает профессор Массачусетского технологического института (MIT), специалист по квантовым алгоритмам Сет Ллойд. — Процессы, которые идут в живых клетках, например фотосинтез, чрезвычайно эффективны, и в них используются примерно те же принципы, которые мы применяем для квантовых вычислений».
Постепенно ученые все лучше понимают квантово-механические процессы и начинают потихоньку разбираться, как именно протекает фотосинтез на этом уровне. Они даже конструируют искусственные системы, которые были бы сравнимы с ним по эффективности. «Моя коллега Анджела Белчер из MIT создает генетически модифицированные вирусы, на поверхности которых «торчат» особые молекулы, похожие на те, что задействованы в фотосинтезе у растений. Белчер и ее коллеги научились закреплять вирусные частицы на подложке так, что в итоге получился прототип чрезвычайно энергоэффективной батарейки, копирующей механизм фотосинтеза. Пока ученые дорабатывают изобретение, но уже нашлась компания, которая создает для Белчер вирусы в промышленном масштабе», — рассказывает Ллойд.
🚪 Квантовая телепортация и банковские счета
Пока у нас мало алгоритмов, которые позволили бы создать квантовые компьютеры, работающие намного быстрее классических. Самый перспективный — квантовой алгоритм факторизации Питера Шора, названный по имени создателя, выдающегося математика из США. Используя этот алгоритм, квантовый компьютер из семи кубитов разложил число 15 на множители 3 и 5. «И если нам удастся приспособить алгоритм для работы с большими квантовыми системами, то безопасному Интернету придет конец — квантовый компьютер вскроет любой шифр за секунды», — рисует картину близкого апокалипсиса Сет Ллойд.
Впрочем, взамен мы получим шифрование, разгадать которое невозможно физически. Навсегда защитить человечество от киберворовства поможет квантовая запутанность. Запутанные частицы настолько тесно связаны друг с другом, что мгновенно «чувствуют» изменения, которые происходят с «напарницей», даже если они разнесены на десятки километров.
«Волшебные технологии шифрования, основанные на этом принципе, существуют уже сегодня», — рассказывает Николя Гизен. Компания работает уже несколько лет и при помощи квантового шифрования защищает данные клиентов. Пока рынок небольшой, но у него есть все шансы вырасти — просто потому, что спрос на квантовые, принципиально невскрываемые шифры будет увеличиваться.
🚪 Конец Сноудена и вселенная в триста куби
Квантовая механика в повседневной жизни, или туннель в другую реальность
Однажды наступят волшебные времена. Однажды у нас будет мобильный телефон, который надо заряжать раз в год. Банковская карточка, с которой невозможно украсть деньги. Микротермометр, который почувствует первую же заболевшую клетку и вылечит ее. Однажды это все станет реальностью. Осталось разобраться в квантовой механике, которая сделает чудеса возможными.
🚪 Обычная квантовая магия
Постулаты квантовой механики кажутся удивительными, потому что они противоречат нашей интуиции и бытовым знаниям. Но если бы мы с детства росли в мире, живущем по квантово-механическим законам, то эти чудеса были для нас обыденными.
Например...
1. В макромире — том мире, который нас окружает, — вы читаете этот текст, сидя на диване или стуле, и он стоит точно под вами и нигде больше. «Если бы в нашем мире работали законы квантовой механики, то диван мог бы одновременно быть и под вами, и на ближайшей автобусной остановке. Такое квантовое состояние дивана называется суперпозицией», — объясняет профессор Гарвардского университета, член Международного консультативного совета Российского квантового центра физик Михаил Лукин.
2. На автобусной остановке диван могут испачкать или украсть, и вообще вас раздражает неопределенность его местоположения. Чтобы «вернуть» мебель домой, достаточно потрогать ту «ипостась» дивана, которая стоит у вас в квартире, ведь в мире квантовой механики он одновременно существует и там и там! Стоит вам коснуться обивки, суперпозиция дивана разрушится и он останется только в квартире. Впрочем, с некоторой вероятностью диван может оказаться и только на остановке. Поэтому мебельные магазины в квантовом мире продают диваны, для которых после разрушения суперпозиции выше вероятность очутиться у вас дома, а не где-то еще.
3. Есть более простой способ разобраться с диваном. «Суперпозиция — очень хрупкое состояние, и при попытке измерить ее, она тут же разрушается, — объясняет Лукин. — Причем не обязательно использовать приборы, достаточно просто посмотреть. В теории макроскопический диван может находиться в суперпозиции, но этого не происходит, так как с ним сталкиваются атомы воздуха, его «чувствует» пол, на него смотрят люди. Можно сказать, что таким образом внешний мир как бы измеряет суперпозицию и тем самым убивает ее. Но в микромире суперпозиция — самое обычное дело».
4. В нашем привычном мире, собираясь пойти пообедать с коллегами, вы спрашиваете, голодны ли они. В квантовом мире все проще: если в офисе все сотрудники особым образом связаны друг с другом (физики говорят «запутанны»), то вы и так знаете, как они себя ощущают. Более того, если кто-то из коллег пошел обедать, то в момент, когда он поест, вы тоже почувствуете насыщение. Если некто спросит у любого из связанных с вами коллег, сыт он или голоден, то, получив ответ, узнает и ваше состояние. Такой феномен мгновенного перемещения информации на любые расстояния получил название квантовой телепортации.
Знание о том, голоден или сыт связанный с вами коллега, никак не путешествует в пространстве: оно не передается ни по проводам, ни по радио, ни по телеграфу, но вы оба моментально узнаете обо всех изменения друг друга. «Это звучит как магия, но это и есть магия, особая квантовая магия», — говорит швейцарский физик и основатель компании id Quantique Николя Гизен.
5. В макромире, где работают квантовые законы, нет пробок. В привычной реальности, чтобы переместить автомобиль из точки А
Названы планеты, обитатели которых могут видеть жизнь на Земле
Ученые из Британии и Германии опубликовали перечень планет, потенциальные жители которых могут иметь представление о том, что наша планета населена и что представляем из себя мы - ее обитатели.
По словам Роберта Уэллса, научного исследователя из университета в Белфасте, чем больше геометрические размеры планеты, тем большей преградой она становится для света, излучаемого звездой, вокруг которой вращается. Поэтому, как бы не странно это выглядело, инопланетяне будут видеть чаще Землю и землеподобные планеты, чем гигантские космические объекты.
В 60-е годы XX века Френсис Дрейк нашел формулу, с помощью которых можно можно определить количество внеземных цивилизаций. Вычисления проводятся, основываясь на свойствах галактики и количестве присутствующих в ней планет. Используя формулу Дрейка ученые подсчитали количество инопланетных цивилизаций, и их количество оказалось огромным. Но до сих по ни одну из них астрономы не нашли, несмотря на все свои попытки.
Роберт Уэллс говорит о том, что ученые давно пытаются объяснить расхождение в теоретических расчетах и отсутствием обнаруженных цивилизаций. Такое расхождение получило название "парадокс Ферми". Команда Уэллса решила подойди к решению данной загадки с другой стороны. Они попытались выяснить, как деятельность землян, будет видна представителям внеземных цивилизаций с их планет.
Расчеты команды астрономов показали, что вероятность того, что инопланетяне смогут увидеть нашу обитель составляет 2,5%. Такая же вероятность определена и для других планет. А вот шанс, чтобы сразу было открыто три планеты, практически нулевая — 0,027%.
Поэтому изучить нас смогут обитатели лишь некоторых экзопланет, расположенных в довольно узких областях небосклона. И то, при условии, что они имеют на своем вооружении телескопы, подобные земным. Таких объектов астрономы насчитали 65. С большинства из них можно увидеть лишь Меркурий, а вот наша планета смогут обнаружить лишь представители девяти из них.
Среди этих планеты, которые располагаются у звезд HASP-11, WASP-68, WASP-47. Землю могут найти обитатели планет LkCa 15b, экзопланеты у звезды 1 RXS 1609 и других.
Но по словам ученых эти планеты не пригодны для жизни, вот почему мы до сих пор не смогли обнаружить ни одной инопланетной цивилизации.
Наука и теория
Хокинг писал по этому поводу: «Не существует концепции реальности, не зависящей от картины мира, или от теории. Мы же вместо этого примем точку зрения, которую станем называть моделезависимым реализмом, — идею о том, что любая физическая теория или картина мира представляет собой модель (как правило, математической природы) и набор правил, соединяющих элементы этой модели с наблюдениями. Это дает основу для интерпретации современных научных данных».
Земля в кольцах Сатурна
На этом снимке космического аппарата «Кассини» запечатлена часть кольцевой системы Сатурна. Вверху расположено кольцо А, в котором можно рассмотреть два разрыва — т.н. щели Килера и Энке. Яркая дуга внизу — кольцо F. Что касается точки, расположенной между кольцами А и F, то это не что иное, как наша Земля (см. первое изображение).
Что символично, фотография была сделана 12 апреля. На тот момент станция находилась на расстоянии 1.4 миллиарда километров от Земли. Хоть это, разумеется, и не видно, планета была обращена к «Кассини» Южной Атлантикой. Если воспользоваться увеличением, то рядом с Землей можно разглядеть тусклую точку. Поздоровайтесь с Луной (см. второе изображение).
Это уже далеко не первый раз, когда в объектив «Кассини» попадает Земля и другие планеты Солнечной системы. Вот несколько самых известных аналогичных фотографий за минувшие годы. Эта точка — Уран (см. третье изображение).
А эта просвечивающая через кольца Сатурна зведочка — Венера (см. четвертое изображение).
Еще раз Земля (см. пятое изображение).
И наконец, знаменитый семейный портрет. Отмечены не только спутники Сатурна, но также местоположение Земли, Венеры и Марса. Лучше, конечно, сразу смотреть полноразмерную версию (см. шестое изображение).