Свет — в физике (оптической) — электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом, с длиной волны 380-400 нм – 760-780 нм. Проще говоря, волны излучения, которые мы видим, будь то свет солнца, лампы, костра или флуоресцентных рыб. В более узком смысле под светом понимается любой вид электромагнитного оптического излучения, коротко- и длинноволнового, инфракрасного и ультрафиолетового. Свет — уникальная штука. Во-первых, скорость света в вакууме максимальна, предельна и постоянна, один из краеугольных камней общей теории относительности Эйнштейна и ее следствие. Во-вторых, свет (состоящий из фотонов) можно принимать как волну или как поток частиц, исходя из законов квантовой механики. Чрезвычайно интересно наблюдать за тем, как ученые исследуют свет, обнаруживают новые детали, связанные с уникальностью фотонов, и используют его в своих загадочных делишках. Мы следим.
Межгалактическая гонка между светом и причудливой субатомной частицей, называемой нейтрино, закончилась ничьей. Она предполагает, что высокоэнергетические нейтрино, которые настолько легкие, что ведут себя так, будто не имеют массы, следуют главному правилу физики: безмассовые частицы движутся со скоростью света.
Сравнивая время прибытия нейтрино и связанной с ним вспышки высокоэнергетического света, испускаемого яркой, вспыхивающей галактикой, ученые увидели, что скорости нейтрино и света разошлись менее чем на миллиардную долю процента. Об этом стало известно из препринта, опубликованного на прошлой неделе в arXiv.org.
Так популярные в последнее время нейронные сети по сути своей являются копией одноименных структур головного мозга. И если «машинные» нейронные сети можно программировать, то почему бы не попробовать сделать то же самое с нашим мозгом? Именно это, только в меньших масштабах, согласно статье, опубликованной в журнале Science, и удалось сделать группе ученых из Массачусетского технологического института (MIT).
Похоже, нам придется смириться с новым представлением об основном механизме фотосинтеза и переписать учебники по биологии. Также, возможно, нам придется пересмотреть подходы к поиску инопланетной жизни и созданию более эффективных сельскохозяйственных культур. Дело в том, что ученые обнаружили новый вид фотосинтеза. Работа на эту тему была опубликована в Science в пятницу, 15 июня. Подавляющее большинство жизни на Земле использует видимый красный свет в процессе фотосинтеза, однако новый тип использует ближний инфракрасный свет. Его нашли у широкого ряда цианобактерий (сине-зеленых водорослей), который растут в ближнем инфракрасном свете, в затененных условиях бактериальных матов в Йеллоустоуне и на каменных пляжах в Австралии.
Все мы спим в разных условиях. Кто-то предпочитает спать с ночником, привыкая к такому освещению с детства, кто-то предпочитает полную темноту в помещении, а кто-то и вовсе может спать при включенном свете. Как оказалось, даже небольшое количество света в вашей спальне способно серьёзно повысить риск развития депрессии. К такому выводу пришли японские учёные Кендзи Обаяси, Кейго Саэки и Норио Куруматани. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале .
Если провести небольшой эксперимент и скрестить лучи двух фонариков, то вы обнаружите, что ничего не произойдет (если, конечно, не считать повышенную яркость). Объясняется это тем, что фотоны света не взаимодействуют между собой, а скорее проходят друг через друга, как призраки. Но что, если бы это было не так и частицы света аналогично обычным атомам могли притягиваться и отталкиваться друг от друга? Вполне возможно, что в таком случае лучи света друг друга дополняли, сливаясь в единый мощный светящийся поток.
А вам нравится камера на вашем новеньком смартфоне? Она может определять лицо на фотографии и снимать видео в режиме slow-motion в высочайшем разрешении. Но эти технологические прорывы — лишь начало большой революции, которая разворачивается у нас на глазах. Последние исследования в области камер отходят от увеличения числа мегапикселей в пользу слияния данных камер с вычислительной мощностью. И здесь имеется в виду не обработка в стиле Photoshop, когда на изображение накладываются эффекты и фильтры, а скорее новый подход, когда поступающие данные вообще не похожи на изображение. Изображением они становятся после серии вычислительных манипуляций, которые часто связаны со сложной математикой и моделированием того, как свет проходит через сцену или камеру.
В галактике миллиарды миров, подобных нашему. Нужно ли нам отправлять к ним зародыши жизни, чтобы расселить ее по всему космосу? Клавдий Грос из Университета Гете во Франкфурте, Германия, считает, что нужно. Для этого он предлагает использовать корабли с лазерными системами движения, которые технически вполне можно собрать уже сейчас. Тот же проект Breakthrough Starshot ставит перед собой амбициозные цели по использованию таких систем для отправки крошечных легких зондов к Альфе Центавра. Стоящие за ним ученые хотят сделать снимки ближайшей к нам звезды, но, по мнению Гроса, такие системы вполне могли бы вывести гораздо больший груз на орбиту этой самой звезды.
В последние годы я стал проводить перед экранами мониторов и телевизоров всё больше времени. Связано это прежде всего с моей профессиональной деятельностью. Когда ты журналист, хочешь того или нет, но каждый день по нескольку часов кряду набираешь огромные объёмы текстов, редактируешь их и «причёсываешь». Другими словами, монитор становится твоим личным рабочим пространством. Прибавим сюда многочасовые прохождения игр, на которые мне регулярно приходится писать обзоры для нашего сайта. В какой-то момент я начал серьёзно задумываться о безопасности своих глаз. Недавно я совершенно случайно наткнулся на специальные компьютерные очки, снижающие нагрузку на глаза при работе за компьютером и прохождении видеоигр. Именно о них я бы очень хотел сегодня вам рассказать.
Красный цвет возбуждает и вызывает аппетит. Вы наверняка слышали это и другие заявления, которые выносятся касательно влияния разных цветов на тело и сознание. Но поддерживают ли эти заявления какие-нибудь научные данные? Физиологические механизмы, которые лежат в основе человеческого цветного зрения, изучаются уже много лет, но только в последнее время мы обнаружили и начали понимать различные пути влияния цвета не только на наше зрение.
Казалось бы, на первый взгляд, невозможно «перекодировать» поток света в звуковые волны, ведь с точки зрения физики между ними не так уж и много общего. Но ученые раз за разом делают невозможное. Как сообщает редакция журнала Nature Communication, специалисты из университета Сиднея впервые в мире смогли преобразовать свет в звуковой сигнал. Такой механизм позволит создать совершенно новый тип носителей информации и может кардинально изменить всю IT-индустрию.
Ученые нашли способ заглянуть в самое сердце тьмы. А если без шуток, темное нечто на представленных в этом тексте изображениях не является порталом в другое измерение, но в то же время и не является «фотошопом». Это реальные физические объекты, которые были покрыты Vantablack – самым темным материалом из известных науке.
Прошло много лет исследований с тех пор, как Бенджамин Франклин проводил свои эксперименты с воздушным змеем в 1752 году, но мы до сих пор воспитываем много мифов об этой удивительной форме энергии. Пришло время забыть все, что вы знали об электричестве, и узнать что-то совершенно новое.
Современная наука склонна считать, что скорость света всегда была неизменной. Сейчас же ученые предполагают, что кажущаяся на первый взгляд постоянная константа могла со временем измениться, и они нашли способ проверить, верно ли это предположение. Метод, благодаря которому можно проверить изменения в скорости света, разработали профессора Жоао Магуехо и Ньяеш Афшорди из Имперского колледжа Лондона.
Возможно, ограничения того, что мы можем наблюдать, просто искусственные; возможно, нет предела тому, что находится по ту сторону наблюдаемого.
13,8 миллиарда лет назад Вселенная началась с Большого Взрыва. С тех пор она расширяется и остывает, так было вчера, сегодня и будет завтра. С нашей точки зрения, мы можем наблюдать ее в 46 миллиардах световых лет во всех направлениях, благодаря скорости света и расширению пространства. Хотя это большое расстояние, оно конечно. Но ведь это лишь часть того, что предлагает нам Вселенная. Что находится за этой частью? Может ли Вселенная быть бесконечной?
С ростом распространения таких носимых устройств, как смарт-часы и фитнес-трекеры, продолжает повышаться также и популярность смартфонов и других «умных» девайсов. Обычно беспроводная передача данных на таких устройствах реализуется через Wi-Fi или Bluetooth. Но появилась и новая технология беспроводных коммуникаций, основанная на передаче данных с использованием видимого света. Передача данных с использованием предложенной учеными технологии может осуществляться только на небольшие расстояния.
Совсем недавно мы писали о совместной разработке российских и японских физиков по замедлению света. Но их австралийским коллегам удалось продвинуться еще дальше. Они смогли «заморозить» световой пучок. Отчет о проведенном исследовании опубликован в свежем номере журнала Nature Physics.
Показанный на изображении ниже термический метаматериал способен сделать возможным термофотоэлектрические девайсы, которые генерируют электричество из теплового излучения. Данная технология может быть приспособлена для использования тепла, выделяемого заводами, электростанциями, двигателями машин и выхлопными трубами автомобилей. Таким образом, энергия, которая сейчас теряется, может быть повторно использована человеческой цивилизацией.
Недавно проведенное исследование показало, что можно создать новую форму света, связав свет с одним электроном, в результате чего будут совмещены свойства обоих. По мнению ученых из Имперского колледжа в Лондоне, которые проводили исследование, связанный свет и электрон могут обладать свойствами, которые приведут к созданию схем, работающих с пакетами света — фотонами — вместо электронов.
Может, звезды и светят ночью ярче, однако, если верить последним исследованиям, примерно для 80 процентов населения планеты это утверждение не совсем верно. И винить в этом нужно одно из величайших изобретений человечества — электричество. Дело в том, что благодаря повсеместному использованию электричества мы умудрились блокировать звездный свет для большей части населения нашей планеты.
Если посмотреть на Солнце через 150 миллионов километров космоса, который разделяет наш мир от ближайшей звезды, свет, который вы видите, не показывает Солнце на текущий момент, а каким оно было 8 минут и 20 секунд назад. Это потому что свет движется не мгновенно (а со скоростью света, хаха): его скорость составляет 299 792,458 километра в секунду (подробности этого невероятного факта здесь). Именно такое время нужно свету, чтобы преодолеть путь от фотосферы Солнца до нашей планеты. Но силе тяжести не обязательно нужно вести себя так же; возможно, как предсказывала теория Ньютона, гравитационная сила представляет собой мгновенное явление и ощущается всеми объектами с массой во Вселенной, через все эти огромные космические расстояния, одновременно.
В сентябре 2011 года физик Антонио Эредитато поверг мир в шок. Его заявление могло перевернуть наше понимание Вселенной. Если данные, собранные 160 учеными проекта OPERA, были правильными, наблюдалось невероятное. Частицы — в этом случае нейтрино — двигались быстрее света. Согласно теории относительности Эйнштейна, это невозможно. И последствия такого наблюдения были бы невероятными. Возможно, пришлось бы пересмотреть самые основы физики.
Учёные пытались определить, как бактерии воспринимают свет, с момента начала использования микроскопов 300 лет назад. Международной команде исследователей под руководством биолога Аннегрет Вайлд удалось решить эту загадку: внимательно изучив цианобактерии, исследователи обнаружили, что эти крошечные организмы длиной в пару микрометров двигаются в направлении источника света, используя тот же принцип, по которому работает хрусталик в человеческом глазу.
Историю затянувшегося переписывания законов гравитации Альбертом Эйнштейном пересказывали много раз, но за последние 100 лет она подарила нам удивительные звезды и черные дыры, расширяющуюся вселенную и гравитационные миражи. Эйнштейн также помог состояться технологии, благодаря которой вы никогда не потеряетесь: она отслеживает местонахождение вашего телефона с высокой точностью.
Компания Philips совместно с компанией Ericsson разработала новый вид уличного освещения. Уличные осветители Philips SmartPole работают на базе энергоэффективных светодиодных ламп и оснащены поддержкой технологии соединения 4G LTE, что, по сути, превращает их в беспроводные точки доступа в Сеть.
В 2011 году британский профессор Харальд Хаас представил миру концепцию совершенно новой технологии беспроводной передачи данных с помощью светодиодов. Именно тогда появился термин Li-Fi, созвучный привычному нам Wi-Fi. В то время многие сочли идею профессора всего лишь «крутым концептом», который никогда не найдёт практического применения в нашей жизни. Однако, спустя четыре года, Харальд Хаас создал первый рабочий прототип Li-Fi-роутера.
Есть множество живописных историй о людях, которые пытались раскрыть секреты строительства египетских пирамид — а вместе с тем обнаружить скрытые комнаты и коридоры. Новый международный проект нацелен на сканирование каменных стен этих древних сооружений с использованием космических лучей.
Исследователи из Дюкского университета наделили крыс возможностью видеть в инфракрасном диапазоне. Благодаря имплантированным в мозг чипам, крысы (инфракрысы?) получили возможность использовать инфракрасный спектр для поиска воды. Исследование основано на предыдущих опытах, в рамках которых в мозг крысам вживляли электроды.
Исследователи из Гарвардского университета заявили о создании способа управления светом на наноуровне, который может привести к созданию фотонных телекоммуникаций (вместо современных электронных). Как сообщается, команда исследователей разработала метаматериал из кремниевых опор, заключённых в полимер и обёрнутых золотой плёнкой, которая снижает коэффициент преломления до нуля. Говоря русским языком, это означает, что световая волна может проходить этот материал со скоростью, стремящейся к бесконечности, при этом не нарушая известные законы физики.
Забудьте батарейки и солнечные панели – американский изобретатель придумал фонарик, работающий от прикосновения. Небольшое устройство под названием Lumen оснащено панелью, которая преобразует тепло тела человека в электрический ток для питания маленького светодиода.
Впрочем, до световых мечей дело пока не дошло. Группа ученых, включая физиков-теоретиков из JQI и NIST, осуществили очередной шаг в направлении строительства объектов из фотонов; их выводы показывают, что безмассовые частицы света могут соединяться в своего рода «молекулы» со своими особенностями. Ученые показали, что два фотона, изображенные художником в виде волн (слева и справа) могут объединиться на коротком расстоянии. При определенных условиях эти фотоны могут образовать состояние, напоминающее двухатомную молекулу, представленную в виде голубой гантели в центре.
7 457
