От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?

Любовь Соковикова
∙
От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды? Фото.

Много ли мы знаем о том, как формируются звезды? И какими были самые первые светила, образовавшиеся вскоре после рождения Вселенной? Исследователи надеются, что новый космический телескоп Джеймса Веба позволит получить ответы на многие вопросы, но первые снимки мир увидит не раньше июля. И все же, кое-что мы знаем точно, например, как заканчивается жизнь сверхновых звезд. Их взрывы ускоряют космический круговорот рождения и распада материи. И служат фабрикой химических элементов, из которых состоит мир вокруг нас. Чтобы разобраться в непростой звездной эволюции, ученые создают компьютерные модели, учитывающие множество разных факторов одновременно. Недавно астрономы из обсерватории Карнеги в Калифорнии пришли к интересному выводу – формирование некоторых звезд может занимать больше времени, чем считалось ранее. Но почему и какой вывод из этого следует? Попробуем разобраться.

Читать далее

Что происходит: квантовые компьютеры.

Любовь Соковикова
∙
Что происходит: квантовые компьютеры. Фото.

Нам с вами довелось жить в удивительное время. Не самое спокойное, конечно, но посмотрите, чего добилась наука – мы не просто дробим материю на атомы, мы создаем квантовые технологии и даже умеем ими пользоваться. Взять, к примеру, квантовые компьютеры. Эти машины выполняют вычисления на основе вероятности состояния объекта до его измерения — вместо 1 или 0 секунд. Это означает, что они могут обрабатывать экспоненциально больше данных по сравнению с классическими компьютерами, которые выполняют простые логические задачи и операции. Подобные технологии разрабатываются в течение десятилетий и по крайней мере две программы, написанные для квантового компьютера, датированы 90-ми гг.ХХ века. Одна из них раскладывает большие числа на простые множители и тем самым позволяет взломать нынешнее компьютерное шифрование. Вторая программа может осуществлять поиски, требующие квадратный корень от времени, которое затрачивается на них обычными компьютерами.

Читать далее

Погружение в теорию хаоса – непредсказуемость и эффект бабочки.

Любовь Соковикова
∙
04.01.2022,
Погружение в теорию хаоса – непредсказуемость и эффект бабочки. Фото.

Кто из нас не мечтал о путешествиях во времени? Например, о путешествии в прошлое – чтобы спасти кого-то от фатальной ошибки, собрать доказательства нераскрытых преступлений и увидеть наконец, как жили наши далекие предки в африканской саванне. Эта тема настолько популярна, что в Голливуде от нее откажется разве что ленивый. Исследователи, однако, утверждают, что мир не ведет себя аккуратно и упорядоченно. Если бы это было так, идентичные события всегда приводили бы к одним и тем же «побочным эффектам», а будущее было бы полностью предсказуемым и предрешенным. К счастью, теория хаоса утверждает обратное и полная случайность – тоже не про нас. Мы существуем где-то посередине, в мире, который часто кажется случайным, но на самом деле подчиняется определенным правилам и законам. Согласно теории хаоса малейшие изменения могут привести к радикальным последствиям в будущем – в другом месте и в другое время.

Читать далее

Аналитик данных — лучшие курсы для обучения с нуля.

Hi-News.ru
∙
Аналитик данных — лучшие курсы для обучения с нуля. Фото.

В наши дни все большую популярность набирают диджитал-профессии, которые позволяют не только работать из любой точки на планете (конечно, при условии наличия под руками компьютера и стабильного интернета), но и обеспечить себе безбедную жизнь. Одной из востребованных профессий на сегодня является аналитика данных. Аналитика данных позволяет получить полезную для развития компании информацию. Благодаря умению найти нужную информацию в массиве данных, аналитик может спрогнозировать кризисные ситуации и помочь компании избежать их. Также с помощью правильной аналитики можно найти новые пути развития компании.

Читать далее

Главные научные открытия 2021 года по версии Hi-News.ru.

Любовь Соковикова
∙
Главные научные открытия 2021 года по версии Hi-News.ru. Фото.

2021 год принес важные исторические открытия в области человеческих знаний, от микроскопических до космических. Достижения уходящего года по-настоящему эпохальны: роботизированные исследовательские миссии изучают планеты Солнечной системы; зонд NASA Parker вошел в солнечную атмосферу; физики доказали существование ранее неизвестных науке элементарных частиц; осторожные предположения ученых о «новой физике» и новой силе природы. И это – лишь малая часть открытий, ведь если подумать о медицинской науке, то на первый план выходит лечение и борьба с COVID-19, который, судя по всему, продолжает собственную эволюцию и обзаводится новыми мутациями. Нельзя не отметить и стремительное изменение климата, а также угрозы, которые оно несет в себе. Особое значение в этом вопросе, как это ни странно, имеет Нобелевская премия по физике. Ну что, поехали!

Читать далее

Могут ли странные квантовые объекты объяснить наше существование?

Любовь Соковикова
∙
Могут ли странные квантовые объекты объяснить наше существование? Фото.

Каждый из нас хочет знать кто мы, откуда и куда движемся. Ответы на эти вопросы предлагают самые разные люди, от философов до священников и физиков-теоретиков, но именно последние обладают наибольшими знаниями о Вселенной. До начала ХХ века, однако, никто и предположить не мог, что элементарных частиц окажется так много, что из них можно составить целый «зоопарк». Лишь в 1925 году на смену старой квантовой теории пришла квантовая механика, которая основывается на волновых уравнениях и принципе неопределенности, а ее положения значительно отличаются от положений механики классической. Всего за несколько десятилетий было обнаружено множество элементарных частиц, а их взаимодействие друг с другом легло в основу Стандартной модели. Запуск Большого адронного коллайдера (БАК) и последующее обнаружение «частицы Бога» – по-научному Бозон Хиггса – стало лишь началом в понимании нашего сложного мира. Каждый год ученые открывают новые частицы, параллельно пытаясь ответить на вопрос о том, почему мы существуем.

Читать далее

Ученые выяснили, что в невесомости ДНК быстро мутирует.

Андрей Жуков
∙
Ученые выяснили, что в невесомости ДНК быстро мутирует. Фото.

Мутации в ДНК могут возникать по самым разным причинам. К примеру, радиоактивное излучение повреждает генетические буквы, которые представляют собой азотистые основания. Так как они и образуют генетической код, их повреждение вызывает в ДНК ошибки, в следствие которых появляются мутации. К примеру, известно, что легко повреждают генетической код космические лучи. Причем они представляют собой опасность, от которой очень сложно защититься. В частности, какой бы защищенной ни была МКС, уровень радиации на ней в 100 раз выше, чем на Земле. Это существенно осложняет длительные космические перелеты. Но, как оказалось, космическое излучение — не единственная опасность, угрожающая генетическому коду в космосе. Оказывается, мутации может вызывать еще и отсутствие гравитации, о чем сообщают американские ученые.

Читать далее

Астрофизики обнаружили «мосты» из темной материи. Что это такое?

Любовь Соковикова
∙
Астрофизики обнаружили «мосты» из темной материи. Что это такое? Фото.

Ранее в этом году мы рассказывали о новой карте темной материи, создание которой во многом принадлежит искусственному интеллекту (ИИ). Эта подробная карта показывает ранее не обнаруженные нитевидные структуры, соединяющие галактики. Достижения ИИ сильно помогают ученым, которые используют его для создания еще одной карты темной материи, на этот раз – в локальной Вселенной, охватывающей намного меньшую область. Интересно и то, что создание подобной, невероятно точной карты, может привести к новому пониманию темной материи и внести наконец ясность относительно будущего нашей Вселенной. Карта содержит ранее неизвестные «скрытые мосты», которые связывают галактики, а также показывает ранее неизвестные «мосты», благодаря которым все галактики в локальной Вселенной связаны в единую сеть из нитевидных структур. Ученые надеются, что их карта, опубликованная вместе с их статьей в научном журнале Astrophysical journal, сможет дать новое представление о темной материи и истории нашей Вселенной.

Читать далее

Время на квантовом уровне течет иначе. Но как? И что это означает для физики?

Любовь Соковикова
∙
Время на квантовом уровне течет иначе. Но как? И что это означает для физики? Фото.

До начала ХХ столетия считалось, что время – есть величина абсолютная. Но после того, как Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО), стало понятно, что время – понятие более субъективное и имеет отношение к наблюдателю, который его измеряет. И все же, многие продолжали трактовать время так, словно это прямая железнодорожная линия, двигаться по которой можно только вперед или назад. Но что, если эта железнодорожная линия ветвится или вовсе имеет окружные пути, двигаясь по которым поезд возвращается на станцию, которую уже проезжал? Иными словами, можно ли путешествовать в будущее или прошлое? Начиная со знаменитого романа Герберта Уэллса «Машина времени», научные фантасты придаются фантазиям во всю. Но в реальной жизни представить нечто подобное невозможно. Ведь если бы кто-то в будущем изобрел машину времени, неужто он бы не предупредил нас об угрозе пандемии COVID-19 или об ужасных последствиях глобального потепления? Но к нам так никто и не прибыл. Быть может, стоит посмотреть на время под другим углом?

Читать далее

Как солнечный ветер повлиял на появление большого количества воды на Земле.

Андрей Жуков
∙
Как солнечный ветер повлиял на появление большого количества воды на Земле. Фото.

Вопрос возникновения воды на Земле уже давно волнует геологов и астрономов. Предположительно вода появилась примерно 4,5 миллиарда лет назад. Версии ее возникновения выдвигаются самые разные, но единого мнения не существует. Согласно одной из наиболее распространенных гипотез, в нашу планету врезались астероиды или кометы, заполненные водой. Однако под сомнения ее ставит тот факт, что у воды на стероидах и каменистых планетах отличается изотопный состав от воды на Земле. Кроме того, на нашей планете гораздо больше воды, чем на других твердых планетах, она покрывает порядка 70% поверхности земного шара. Это может говорить о том, что у земной воды имеется как минимум еще один дополнительный источник. Недавнее исследование ученых показало, что этим дополнительным источником может быть солнечный ветер. Напомню, что последний представляет собой ионизированные частицы, которые вырываются из солнечной короны и несутся со скоростью 300—1200 км/с. Казалось бы, какая может быть взаимосвязь между водой в океанах и солнечным ветром?

Читать далее

Стоит ли доверять науке?

Любовь Соковикова
∙
20.11.2021,
Стоит ли доверять науке? Фото.

Развитие научного метода за последние пять столетий привело к беспрецедентному технологическому росту, что значительно улучшило качество жизни людей. Не знаю, заметили ли вы, но нас буквально окружают высокие технологии. Те же плазменные телевизоры и экраны компьютеров, например – ни что иное как результаты достижений в области квантовой механики и квантовых технологий. Благодаря развитию науки мы смогли победить многие смертельные болезни, продолжительность жизни значительно выросла, а население планеты в ближайшем будущем достигнет рекордных восьми миллиардов человек. Казалось бы, вот оно, будущее. Мир, который становится все лучше и лучше. Но так ли это? Пандемия коронавируса, как это ни странно, обратила внимание на «слона в комнате»: оказалось, некоторые всерьез лечат ковид у «целителей», заговаривая болезнь или пересылая ее на неодушевленные предметы. Да-да, люди, с которыми мы работаем, дружим или просто знакомы, всерьез строят свою жизнь согласно астрологическим прогнозам, а об изменении климата и говорить не стоит, мол, «нет такой проблемы». Но как так получилось, что наравне с научно-техническим прогрессом миллионы людей во всем мире отрицают науку? И к чему может привести подобное положение вещей?

Читать далее

Физики получают все больше доказательств существования новой, неизвестной силы природы.

Любовь Соковикова
∙
11.11.2021,
Физики получают все больше доказательств существования новой, неизвестной силы природы. Фото.

В начале этого года ряд экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) показал удивительные результаты – оказалось, что кварки превращаются в другие частицы под воздействием неизвестной силы. Иными словами, полученные данные свидетельствуют о возможном существовании новой фундаментальной силы природы, что ставит под сомнение основные принципы Стандартной модели – наиболее общепринятой физической теории, описывающей все, что мы знаем о материи, составляющей окружающий мир. Но так как ученые – люди осторожные, говорить о «крахе Стандартной модели» или новой силе природы рано – необходимо больше исследований и больше доказательств. И все же, работа физиков из Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), которая предрекает скорый конец нашим представлениям о физике, вдохновила ученых из Кембриджского университета, да так, что те доказали наличие постоянной аномалии в мире мельчайших элементарных частиц: неизвестная науке сила природа действительно ожидает своего часа, чтобы объяснить квантовую гравитацию, Большой взрыв, темную материю и в конечном итоге создать Теорию всего.

Читать далее

Физики впервые связали два разных квантовых объекта.

Любовь Соковикова
∙
Физики впервые связали два разных квантовых объекта. Фото.

Наш мир устроен невероятно сложно. Если посмотреть в телескоп, то перед нами откроется целая Вселенная, бесконечная и расширяющаяся все быстрее и быстрее. От одной мысли о том, что в одной лишь наблюдаемой Вселенной существует около 10 триллионов галактик, может закружиться голова. Но отложив в сторону телескоп, мы вскоре понимаем, что вокруг нас (и внутри) обитают триллионы крошечных бактерий, микроорганизмов и вирусов, таких, как COVID-19. И если с помощью специальных инструментов посмотреть на этот скрытый мир поближе, мы, в конечном итоге узрим микромир, наполненный не только бактериями, но и атомами, из которых они состоят. В результате, мы сталкиваемся со сложным макромиром с его планетами и галактиками, и микромиром, работающим по своим собственным законам. Как отмечают физики, квантовая механика позволяет описать движение электронов и протонов, а также изучить, какими законами управляется микромир. Интересно, что одним из нерешенных и наиболее острых вопросов современной физики является несогласованность квантовой механики и Общей теории относительности Эйнштейна (ОТО), которая описывает, как устроен и наш мир и мир за пределами Земли. А недавно ученые пошли еще дальше. Они не только связали два квантово-запутанных объекта, но и изобрели новый подход для квантовых вычислений.

Читать далее

Инфодемия нас погубит: как отличить правду от вымысла в интернете?

Любовь Соковикова
∙
26.10.2021,
Инфодемия нас погубит: как отличить правду от вымысла в интернете? Фото.

Так как немалая часть моей работы – это «серфить» интернет и социальные сети, хочу у вас кое-что спросить. Вы чего устроили-то? Вы же наши статьи читаете, значит в компьютер и интернет умеете. Почему процент вакцинированных такой низкий? Откуда вдруг вылезло столько противников прививок? Я абсолютно серьезно спрашиваю. Ситуация ведь чрезвычайная. Ежедневно в России от ковида умирает больше 1000 человек. Это как если бы каждый день на землю падало по шесть пассажирских боингов. Но все перед локдауном побежали в магазины и бары, скупили все места в турецких отелях. Почему? Ответ на этот вопрос вряд ли один. Причин много. Но одна, все же, выделяется. И это – дезинформация. Еще год назад эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) заявили, что мы находимся в разгаре «инфодемии» — времени, когда вредная дезинформация распространяется подобно непреодолимой инфекционной болезни. Точно так же, как распространяется COVID-19, распространяется и дезинформация о нем. И это очень плохо.

Читать далее

Было ли у Вселенной начало?

Любовь Соковикова
∙
Было ли у Вселенной начало? Фото.

Мы не так часто об этом задумываемся и все же, было ли у Вселенной начало? Согласно ведущей космологической теории, наша Вселенная родилась в результате Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад и с тех пор расширяется с ускорением. Но не все исследователи полагают, что в действительности дело было именно так. Профессор Ливерпульского университета в Великобритании, физик Бруно Бенто считает, что никакого начала Вселенной не было. Возможно, то, что мы называем Вселенной, существовало всегда – и новая теория квантовой гравитации, кажется, может объяснить почему. В ходе работы Бенто и его коллеги использовали новую теорию под названием теория причинных множеств, согласно которой пространство и время разбиты на дискретные фрагменты. На каком-то уровне, как отмечают исследователи, существует фундаментальная единица пространства-времени. Используя новый подход, основанный на причинно-следственных связях, физики обнаружили, что у Вселенной, вполне возможно, не было начала: она существовала всегда, в бесконечном прошлом и лишь недавно превратилась в то, что мы называем Большим взрывом.

Читать далее

5 ученых, которые проводили эксперименты со своим телом.

Рамис Ганиев
∙
5 ученых, которые проводили эксперименты со своим телом. Фото.

Современные ученые проводят научные эксперименты только на лабораторных животных. Некоторые из опытов чрезвычайно жестоки, но такие работы сильно двигают науку вперед. В начале 2021 года я рассказывал про американских ученых, которые случайно активировали группу нейронов в миндалевидном теле мышей и тем самым пробудили у них охотничьи инстинкты, одновременно повысив физическую силу. В результате ученым удалось создать жестоких грызунов, которые с яростью бросались на других животных и буквально разрывали их на части. Звучит страшно и в какой-то мере даже бесчеловечно, но в предыдущие столетия ученые проворачивали и более шокирующие авантюры. Например, миру известны исследователи, которые проводили эксперименты со своими телами. Со стороны все это выглядело ужасно и временами они испытывали нестерпимую боль. Но в результате им удавалось остаться в живых и совершать важные открытия.

Читать далее

Ученые впервые сфотографировали кристаллы Вигнера. Рассказываем что это такое и как физикам это удалось.

Любовь Соковикова
∙
Ученые впервые сфотографировали кристаллы Вигнера. Рассказываем что это такое и как физикам это удалось. Фото.

Наша планета удивительна. Жизнь на ней настолько разнообразна, что существует множество тел и веществ, как естественных (животные и люди, планеты и звезды) так и искусственных (созданных человеком). Эти вещества и тела бывают твердыми и жидкими, например, вода и кристаллы. Последние особенно интересны, так как представляют собой твердые тела, атомы в которых расположены закономерно, образуя так называемую кристаллическую решетку. По сути, естественное состояние кристалла – это форма правильных симметричных многогранников, которая основана на их внутренней структуре. То есть на одном из нескольких определенных и регулярных расположений, составляющих вещество частиц (ионов, атомов и молекул). Согласитесь, действительно интересно. Именно так в 1934 году размышлял Юджин Вигнер, один из основателей теории симметрии в квантовой механике. Он предсказал, что электроны в материалах теоретически могут выстраиваться в правильные кристаллические структуры, благодаря тому, что отталкиваются друг от друга. Таким образом, если энергия кристаллического отталкивания между парой электронов больше, чем энергия их движения, то их расположение приведет к тому, что полная энергия будет наименьшей, а мы получим систему, аналогичную твердому телу.

Читать далее

История одной премии – хаос, климатические модели и сложные системы.

Любовь Соковикова
∙
07.10.2021,
История одной премии – хаос, климатические модели и сложные системы. Фото.

Каждый год СМИ сообщают о вручении той или иной Нобелевской премии в одной из пяти научных областей. Эти новости (знаю по себе) обычно остаются незамеченными среди бесчисленных инфоповодов со всех уголков земного шара. «Ну вручили и вручили, – думаем мы, пролистывая ленту перед сном или за чашечкой утреннего кофе – что там еще интересного-то»? Между тем, такое отношение к выдающимся интеллектуальным достижениям вряд ли можно счесть удовлетворительным. Да, мы привыкли к быстрому контенту – два поста здесь, три репоста там, обязательно поставить лайк подруге и еще не забыть посмотреть серию любимого сериала. Но. Но! Готова поспорить, на самом деле вряд ли можно найти тему интереснее, чем Нобелевская премия. Судите сами – химик и инженер, отец которого трудился над разработкой торпед, приобрел металлургический концерн, который впоследствии превратил в крупнейшего производителя вооружения в стране. Но больше всего прибыли ему принесло изобретение динамита. Да-да, Альфред Нобель и завещание свое придумал не просто так. Дело в том, что в 1888 году его «похоронили заживо». Когда его брат Людвиг погиб в Каннах, журналисты по ошибке разместили в газетах объявление о смерти не Людвига, а Альфреда Нобеля. Прочитав некролог, он с ужасом обнаружил, что его назвали «торговцем смертью». Именно тогда наш герой задумался над тем, каким его запомнит человечество.

Читать далее

Что такое кристаллы времени и почему ученые ими одержимы?

Любовь Соковикова
∙
Что такое кристаллы времени и почему ученые ими одержимы? Фото.

О чем вы думаете когда слышите о кристаллах времени? Мне сразу представляется что-то наподобие тессеракта из мультивселенной Марвел или очередное безумное изобретение гениального Рика из «Рик и Морти». Только представьте – таинственные кристаллы времени, способные перенести их обладателя как в прошлое, так и в будущее. Но, я, конечно, пересмотрела научной фантастики и в реальности кристаллы времени или кристаллы Вильчека не способны перемещать кого-либо или что-либо во времени. И все же, физики ими буквально одержимы. Причина этой одержимости на самом деле проста: по сути, кристалл времени – это особая фаза материи, которая постоянно меняется, но, похоже, не использует энергии. Только представьте, объект, части которого движутся в регулярном, повторяющемся цикле, поддерживает это постоянное изменение без сжигания какой-либо энергии. Вообще. Кристаллы времени также являются первыми объектами, которые спонтанно нарушают «симметрию перемещения во времени» – обычное правило, согласно которому стабильный объект будет оставаться неизменным на протяжении всего времени. Кристаллы времени одновременно стабильны и постоянно меняются через определенные промежутки времени.

Читать далее

Предполагает ли квантовая механика множественность миров или что такое интерпретация Эверетта?

Любовь Соковикова
∙
30.09.2021,
Предполагает ли квантовая механика множественность миров или что такое интерпретация Эверетта? Фото.

Ну что, поговорим немного о квантовой механике? Согласна, довольно сложная тема, но эта сложность лишь придает ей пикантности и остроты. Как и многочисленные предположения о существовании Мультивселенной и параллельных реальностей. К слову сказать, современная физика изобилует подобными идеями, но мы с вами остановимся на одной из, по моему скромному мнению, самых интересных из них – многомировой интерпретации квантовой механики или интерпретации Эверетта. В 1954 году, будучи аспирантом Принстонского университета, физик Хью Эверетт пришел к революционной интерпретации нерелятивистской квантовой механики, которую полностью развил за два последующих года. Однако научное сообщество не придало особого внимания трудам Эверетта, так как работа не вела к новым предсказаниям и к тому же выглядела парадоксальной и в целом ненужной. Более того, его труд никак не повлиял на основную линию развития теоретической физики и создание Стандартной модели физики элементарных частиц. И все же, десятилетия спустя работа Эверетта привлекла внимание космологов. И хотя практических последствий она по-прежнему не принесла, это не значит, что видение мира, описанное в работе выдающегося физика, не стоит нашего с вами внимания.

Читать далее