«Физика за пределами Стандартной модели» охватывает теоретические разработки, которые должны объяснить недостатки Стандартной модели, например, происхождение массы, нейтринные колебания, асимметрию материи и антиматерии, природу темной энергии и темной материи, а также те места, в которых Стандартная модель не согласуется с ОТО: сингулярность Большого Взрыва и горизонт событий черной дыры.
Официальный показ следующего iPhone, как ожидается, состоится 10 сентября. Однако одним смартфоном здесь не обойдется. На том же мероприятии Apple представит новые версии планшетников iPad и iPad mini, пишет новостное агентство Bloomberg со ссылкой на анонимный источник, знакомый с планами американской компании.
Вы когда-нибудь мечтали о том, чтобы ваш дом автоматически очищался от грязи и пыли, освободив ваше время для отдыха и семьи? Студент промышленного проектирования предложил концепт автоматической системы очистки помещений с участием летающих роботов.
Выступавшие 27 августа на конференции «Гольдшмидт-2013» во Флоренции ученые из Сибирского отделения РАН заявили, что согласно их исследованиям, упавший на российском Урале 15 февраля метеорит еще до входа в нашу атмосферу подвергся процессу сильного нагрева и плавления. Ученые, которым удалось добраться до осколков упавшего метеорита, говорят, что после анализа нескольких фрагментов, они обнаружили, что их структура и текстура имеют следы плавления.
Чего только человек уже не запускал в космос. Помимо очевидных ракет, спутников и космических станций, там побывали гамбургеры, елки и даже садовые гномы. В большинстве подобных случаев все это делается, разумеется, ради развлечения. Однако некоторые производители мобильных устройств начали осознавать, что запуск их гаджета в открытый космос может стать довольно неплохим рекламным трюком. Например, компания LG совсем недавно запустила туда свой новый флагманский смартфон G2, лишившийся приставки Optimus.
В течение последних 10 лет «Спитцер» — космический телескоп аэрокосмического агентства NASA — помогал ученым открывать и разгадывать новые мистические объекты, скрывающиеся за пределами нашей Солнечной системы. Обладающий относительно маленьким 0,85-метровым бериллиумным зеркалом, телескоп был запущен 25 августа 2003 года с космодрома на мысе Канаверал, США.
Новая система визуализации мозга во время операции помогает нейрохирургам проводить более точную диагностику и лечение пациентов, позволяя выполнять ранее трудновыполнимые или даже невозможные манипуляции. Технология чрезвычайно полезна там, где нужно манипулировать маленькими объектами, такими как иглы, имплантаты или трубки, по которым лекарственные препараты доставляются в мозг. Система позволяет очень точно устанавливать положение хирургических инструментов и визуализировать изображения в режиме реального времени методом ядерного магнитного резонанса (MRI).
Как свидетельствуют свежие данные, смартфоны по своей популярности обошли простые телефоны, и похоже, это не просто временное явление, а необратимая тенденция, которая в обозримом будущем не изменится. В настоящее время любители мобильного интернета предпочитают покупать лишь безлимитные планы, связанные с трафиком, в то время как возможность неограниченно звонить для наших соотечественников по-прежнему воспринимается как непозволительная роскошь. Так ли это на самом деле? Чтобы ответить на этот вопрос, мы обратились к специалистам компании «мт-Сеть», которые посодействовали в подготовке этого материала.
Концепция машины времени вызывает в воображении образы неправдоподобного устройства, которое слишком часто используется в сюжетах научно-фантастических. Однако согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которая объясняет работу гравитации во Вселенной, путешествия во времени — это не только плод воображения. И если в фильмах путешествие во времени — это сюжетный поворот, то как насчет реальности?
Каждые несколько лет появляется новость про материал, который «прочнее алмаза». Чаще всего речь о карбине. И здесь важно сразу честно расставить акценты: карбин действительно превосходит алмаз и графен по расчётам, но это пока теоретическое предсказание, а не результат лабораторного измерения. Разберёмся, что это за вещество, откуда взялась сенсация и можно ли вообще держать карбин в руках.
Что такое карбин: одномерная цепочка из атомов углерода
Углерод умеет собираться в очень разные структуры. Из него состоят и мягкий грифель карандаша, и твёрдый алмаз — разница только в том, как атомы соединены друг с другом. Карбин — это одномерный аллотроп углерода, то есть просто длинная линейная цепочка атомов, вытянутая в одну линию.
Связи внутри этой цепочки бывают двух типов: либо чередование тройных и одинарных связей (такую форму называют полиином), либо одинаковые двойные связи подряд (кумулен). Если графен — это двумерный лист толщиной в один атом, алмаз и графит — трёхмерные структуры, а фуллерены условно нульмерные шарики, то карбин занимает нишу «одномерного» углерода — нить толщиной в один атом.
Идея не новая. Ещё в 1885 году немецкий химик Адольф фон Байер описал такую цепочку и заодно предсказал, что выделить её в чистом виде не получится: вещество слишком охотно вступает в реакции и разрушается. Это предупреждение, как мы увидим, оказалось пугающе точным.
Откуда взялась сенсация «прочнее алмаза»: Университет Райса, 2013
Громкие заголовки про «самый прочный материал в мире» выросли из одной конкретной работы. В 2013 году команда Университета Райса под руководством Бориса Якобсона рассчитала свойства карбина с нуля — методом первопринципного моделирования (first-principles, то есть из базовых законов физики, без подгонки под эксперимент). Расчёты вели аспирант Минцзе Лю и постдок Василий Артюхов.
Статья с говорящим названием «Carbyne from First Principles: Chain of C Atoms, a Nanorod or a Nanorope» вышла 9 октября 2013 года в журнале ACS Nano. Именно отсюда пошла волна публикаций о суперматериале.
И вот ключевой нюанс, который теряется в пересказах. Это вычислительное предсказание, а не измерение. Учёные посчитали, какими свойствами обладала бы идеальная цепочка карбина, если бы её удалось получить и удержать. Разница примерно как между расчётной максимальной скоростью автомобиля на бумаге и реальным заездом — цифры впечатляют, но проверять их в железе ещё предстоит.
Свойства карбина: цифры и сравнение с алмазом и графеном
Теперь к самим числам — они и правда рекордные. По расчётам Райса:
прочность на разрыв вдвое выше, чем у графена;
жёсткость на растяжение вдвое выше графена и углеродных нанотрубок и почти втрое выше, чем у алмаза;
удельная прочность достигает 7,5×10⁷ Н·м/кг — это больше, чем у любого известного материала;
чтобы разорвать одну атомную цепочку, нужна сила около 10 наноньютонов;
расчётный модуль Юнга (мера жёсткости) — порядка десятков ТПа, в публикациях фигурирует величина около 32,7 ТПа.
Удельная прочность — это прочность с поправкой на массу: насколько материал крепкий относительно своего веса. Поэтому корректнее говорить не «карбин просто прочнее всего», а «карбин даёт лучшее сочетание прочности и лёгкости из всех, что мы знаем». Если вас вообще интересует, какой материал самый прочный на практике, то ответ зависит именно от того, что мерить — абсолютную прочность или удельную.
Интересно, что механикой дело не ограничивается. Растяжение всего на 10% заметно меняет электронную запрещённую зону карбина, а при скручивании цепочки на 90° он превращается в магнитный полупроводник. Плюс у него огромная удельная площадь поверхности — примерно в пять раз больше, чем у графена. Для химии и сенсоров это иногда важнее голой прочности. Кстати, у обычного графена в машинах прикладные применения уже появляются — карбину до этого пока далеко.
Можно ли вообще получить карбин: рекорд длины цепочек, Вена, 2016
Здесь и кроется главная проблема. Свободный карбин крайне реакционноспособен: цепочки почти мгновенно сцепляются друг с другом и разрушаются. Именно поэтому осторожное предсказание фон Байера остаётся в силе — как объёмный стабильный материал в свободном виде карбин так и не получен.
Прорыв в стабилизации произошёл иначе — цепочку решили спрятать. В 2016 году группа Томаса Пихлера из Венского университета вместе с командой Анхеля Рубио вырастила цепочки длиной более 6400 атомов углерода внутри двустенных углеродных нанотрубок — нанотрубка работала как защитный «нанореактор». Для сравнения: предыдущий рекорд 2010 года составлял всего 44 атома.
Эта работа вышла в Nature Materials под названием «Confined linear carbon chains as a route to bulk carbyne». То есть лучшее, что умеет наука сегодня, — это длинные нити карбина, заключённые в углеродную оболочку, а не свободный материал, из которого можно что-то сделать. Любопытно, что сами углеродные нанотрубки уже доросли до рабочих прототипов электроники, тогда как карбин внутри них пока остаётся объектом изучения.
Зачем карбин нужен и где он может пригодиться
Раз материала в чистом виде нет, разговоры о применении — это пока про потенциал, а не про готовые устройства. Но направления понятны и логично следуют из свойств. Сверхвысокая удельная прочность интересна для наномеханики: покрытий, композитов, усиления нанотрубок. Чувствительность электронных свойств к растяжению и скручиванию делает карбин кандидатом в наносенсоры и переключаемые элементы — те самые места, где малейшая деформация должна давать измеримый электрический отклик.
Есть и более широкий контекст. Углерод всё чаще рассматривают как замену кремнию в будущей электронике — об этом говорит, например, идея заменить кремний углеродом в компьютерах. Карбин в этой логике — крайний случай миниатюризации: проводник толщиной буквально в один атом.
Если вы планируете отличать реальные новости о карбине от рекламных, держите простой фильтр: смотрите, измерены свойства или рассчитаны, и удалось ли удержать материал вне нанотрубки. Пока ответ на второй вопрос «нет», любой заголовок про «материал прочнее алмаза уже здесь» стоит читать как «по расчётам — да, на практике — ещё нет». Именно эта граница между предсказанием и экспериментом и есть самое интересное место всей истории карбина: следующий настоящий прорыв случится в день, когда расчёты Райса наконец проверят на свободной цепочке.
Ученые из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса и Геологической службы США полагают, что гидроксильные молекулы, найденные в центральной части лунного кратера, указывают на то, что вода на Луне была при ее формировании. В статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, исследователи отрицают, что обнаруженный ими водный остаток был занесен на Луну солнечным ветром или другими небесными телами в результате их столкновения с лунной поверхностью.
Компания Sony мастерски помещает большие датчики изображения в компактные корпуса камер. Примером являются беззеркальные аппараты, начиная моделью NEX-3 и заканчивая NEX-7 профессионального уровня. Японский производитель решил пойти новым путем: взять корпус от DSLR, а кнопки управления, сенсор и линзы позаимствовать у беззеркальной камеры.
В попытке найти решение, которое позволило бы сделать вождение более безопасным и эффективным, компания Ford решила повернуться в сторону космических роботов. Что интересно, автомобильный гигант подписал трехгодичное соглашение с кафедрой телематики Санкт-Петербургского политехнического университета, вместе с которым они будут исследовать коммуникационные системы космических роботов для развития и дальнейшего продвижения новой технологии, которая позволит производить автомобили, способные как напрямую, так и через интернет передавать друг другу информацию.
Долгое время ученые, вроде Стивена Хокинга и Карла Сагана, считали, что в один прекрасный день люди начнут колонизировать вселенную. Но как это осуществить, почему мы должны хотеть этого и почему мы не видим никаких проявлений жизни, кроме нас? Можем ли мы рассчитывать на господство над Вселенной?
Если вы хотите сэкономить деньги и сберечь окружающую среду, рано или поздно ваше внимание будет привлечено светодиодными (LED) лампами. По крайней мере, у вас появится к ним теоретический интерес. Эти лампы стоят недешево, но они более энергоэффективны и дружественны окружающей среде, чем лампы накаливания и CFL-источники света. Многие светодиодные лампы внешне подобны уютным и привычным лампочкам накаливания. Даже не собирающемуся пока обзаводиться лампами нового поколения, современному человеку следовало бы знать принцип их работы, особенности и те условия, в которых их лучше не использовать. Электрическое освещение проникает даже в самые отдаленные уголки планеты. Оно совершенствуется день ото дня.
Возможных кандидатов, которые смогли бы заменить Стива Балмера в качестве нового руководителя компании Microsoft уже сейчас хоть отбавляй. Но кто бы не занял впоследствии пост CEO редмондской компании, этот человек должен определенно быть гением в разработке программных продуктов. По крайней мере так считает президент технической исследовательской компании Creative Strategies Тим Баджарин.
Хотя 4K-телевизоры все еще на порядок дороже похожих 1080p-телевизоров, топовые модели с разрешением 4K от известных мировых брендов быстро падают в цене. Компании Samsung и Sony начали снижать цены на 55- и 65-дюймовые телевизионные панели сверхвысокой четкости. Стоимость телевизоров упала на 1000 и 1500 долларов, соответственно, пишет ресурс Twice со ссылкой на источники в рознице.
Как сообщает известный ресурс Electronista со ссылкой на обозревателя Fox News Клейтона Морриса, процессор A7 (для iPhone 5S) будет на 31 % производительнее чипа A6, на котором базируется нынешняя модель Apple iPhone 5. Это соответствует сообщению 9to5Mac, в котором речь идет о том, что Apple протестировала процессор A7 на основе 64-битной ARM-архитектуры. Это значительный шаг вперед по сравнению с 32-битностью сегодняшнего процессора A6 и всех предшествующих ему эппловских процессоров. Речь идет о процессоре той самой грядущей модели iPhone, чей предполагаемый золотистый цвет стал недавно одной из основных тем околотехнологического сегмента Интернета.
Если верить корейской рекламной брошюре, недавно засветившейся в Сети, компания Samsung собирается выпустить еще одну версию своего планшетника Galaxy Tab 3, рассчитанную специально на детскую аудиторию. Новинка собрана в прочном удароустойчивом корпусе и имеет защитное стекло, чтобы ваше чадо его ненароком не поцарапало или не разбило.
Если вы поклонник фантастики, то наверняка смотрели фильм «Железный человек». Так вот одной из самой крутых штук, которой мог похвастаться главный герой Тони Старк (помимо костюма Железного человека, разумеется) был его компьютерный стол, на котором Тони мог простыми движениями рук в воздухе разрабатывать свои чудо-изобретения. Думаете, что такая штука возможна только в фантастических фильмах?
