Рубрика «физика»

 

Космические лучи — причина случайных компьютерных сбоев? - 1

Если ваш компьютер внезапно завис, выдал «синий экран смерти» или не смог скопировать файл — не спешите обвинять производителя компьютерной техники или глючной памяти. Возможно, причина сбоя — космическая радиация. Такие события называются «нарушением в результате единичного события» (single-event upset, SEU).

Нарушение в результате единичного события — это изменение состояния электронного компонента, вызванное одной частицей ионизирующего излучения (ион, фотон, протон, нейтрон и т.д.), которая сталкивается с чувствительным узлом системы, таким как микропроцессор, полупроводниковая память или мощный транзистор. Изменение состояния происходит из-за возникновения свободного заряда, который появляется в результате ионизации внутри или рядом с чувствительным узлом системы или логическим элементом, таким как бит памяти. В итоге устройство выдаёт ошибку. Эту единичную ошибку и называют «нарушением в результате единичного события», SEU или просто случайным сбоем (soft error).
Читать полностью »

image
Вид снизу вверх изнутри Большого подземного ксенонового эксперимента с тёмной материей

Жалко бедных физиков, ищущих тёмную материю – экзотическую субстанцию, из которой состоит примерно четверть всего вещества в космосе, взаимодействующую с остальной Вселенной только через гравитацию и слабое взаимодействие. И недели не проходит без того, чтобы новый намёк на тёмную материю не дразнил физиков, возникнув на границе статистической погрешности, а затем исчезнув, разбивая их надежды.

Для поисков тёмной материи ставят огромное количество экспериментов, целый буквенный суп из аббревиатур, и каждый использует свою технику и технологию. Так вот физикам приходится искать нечто, точные свойства чего им неизвестны. Проблема в том, что хотя в нескольких экспериментах были обнаружены возможные намёки на тёмную материю, они не согласуются друг с другом. Если нанести результаты разных экспериментов разными цветами на один график, он будет выглядеть, как абстрактное искусство.
Читать полностью »

image

За творчеством Robert Winglee я слежу пожалуй с времён альма- матер (хотя я сам не знаю ху из «А-М). Интерес был ещё со времён публикации Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion (M2P2). Занятный и увлекающийся (я бы даже сказал сильно увлекающийся) человек (может и „человечище“), который иногда напрочь забывает свои же базовые познания, полученные в ВУЗе.

В свое время я даже тиснул статью на эту тему статью: MagBeam: плазменное надувательство.
Читать полностью »

Беспроводная передача до 1900 Вт по комнате с КПД 45-95% - 1
Изолированная камера (комната) 5×5×2,3 м со стенами, полом и потолком с алюминиевым покрытием. 15 конденсаторов на центральной колонне завершают схему квазистатического резонатора

Прогресс в беспроводной передаче данных приучил человека к мысли, что при входе в квартиру смартфон сразу подключается к домашнему WiFi. Все устройства в доме по умолчанию выходят в интернет по WiFi через домашнюю точку доступа. Никаких проводов — красота. Проблема только в том, что электричество не передаётся точно таким же удобным способом, и каждое устройство всё равно приходится соединять проводом. От такой же проблемы страдает робототехника и медицина. Очень неудобно каждый раз подключать гаджеты к розетке.

Более 100 лет назад Никола Тесла показал, как передавать электричество на расстоянии, но инженеры до сих пор не сумели реализовать это изобретение в удобную технологию для практического применения с достаточно высоким КПД. Есть ещё одна проблема: неизвестно, как влияет на организм беспроводная передача электричества через тело в течение длительного периода времени, поэтому регулирующие органы во многих странах ввели строгие нормативные ограничения для этой технологии.
Читать полностью »

Математика не решит проблемы квантовой гравитации, это смогут сделать только эксперименты

image

В середине 1990-х я изучала математику. Я не была полностью уверена в том, чем я хочу заниматься в жизни, но меня поражала способность математики описывать естественный мир. После уроков по дифференциальной геометрии и алгебрам Ли я посетила серию семинаров от математического департамента, на которых обсуждалась величайшая проблема фундаментальной физики: квантификация гравитации и объединение всех сил природы под одним теоретическим зонтиком. Семинары велись вокруг нового подхода, разработанного Абэй Аштекаром из университета штата Пенсильвания. С этим исследованием я ранее не сталкивалась, и ушла оттуда с полным впечатлением того, что проблема решена, и об этом просто ещё никто не знает.

Всё это казалось чистой победой незамутнённого разума. Требования математической связности привели, к примеру, к открытию бозона Хиггса. Без него Стандартная модель для частиц, сталкивающихся с энергиями выше 1 ТэВ, перестала бы работать – а такие энергии доступны на Большом адронном коллайдере. Вероятности не давали бы в сумме 100% и лишились бы математического смысла. Следовательно, при переходе этой энергетической границы должно было появиться что-то новое. Хиггс был простейшей из возможностей, которую могли придумать физики, и они его, естественно, нашли.
Читать полностью »

image

Всем привет! Четвертого марта мы приглашаем всех мэйкеров на наш очередной Do It Yourself Meetup, который пройдет в московском офисе Mail.Ru Group. В этот раз мы поговорим об авиации, научим кота пользоваться контроллером сенсора, узнаем, что такое секвенатор, прокатимся на электробайке — и это далеко не все. Регистрируйтесь и приходите. Будет интересно!
Читать полностью »

Полету Спейс Шаттла STS-75 не повезло как минимум дважды. Сначала, еще за много лет до старта, какие-то шутники выдумали «отчет о проверке сексуальных позиций в невесомости», для очевидности фейка поставив номер миссии из будущего. По случайности, этим номером стал STS-75, экипаж которого оказался чисто мужским. Затем, уже во время полета, рутинный прямой эфир с ЦУПом, в котором показывали оторвавшийся спутник на тросе стал очень известным «свидетельством» наблюдения НЛО. Убежденным конспирологам мы вряд ли что-то докажем, но, согласитесь, любопытно узнать, как эксперименты на борту, несовершенство видеотехники и немного физики породили миф о наблюдении инопланетян.

НЛО миссии STS-75 - 1
Круглое «НЛО», кадр из видео STS-75
Читать полностью »

Физики научились закручивать винты магнитным полем - 1
Магнитное поле вращает отдельные винты, которые через верёвочки управляют движением рук, ног и головы игрушки

Есть два способа для дистанционного управления роботом. Или вы пробуете оснастить его автономной двигательной установкой и системой навигации (очень сложно), или делаете очень маленького робота, который двигается в магнитном поле. Робот управляется с помощью больших внешних магнитов. Дистанционное управление такими устройствами особенно востребовано в медицине, тем более что магнитному управлению хорошо подчиняются устройства размером даже в несколько микрометров. Уже прошли эксперименты с дистанционным проведением катетера в сердце и управлением видеозондом в желудочно-кишечном тракте. Огромный потенциал у микромашин для доставки лекарств в конкретные органы человека.

Однако многие перспективные применения магнитного управления требуют скоординированной работы не одного, а многих микророботов одновременно. До сих пор учёные смогли добиться только одновременного движения одинаковых роботов в однородном поле, но не произвольных участников роя. Да, был ряд экспериментов по индивидуальному контролю роботов из роя. Но во всех случаях эти роботы должны отличаться друг от друга магнитными свойствами или по конструкции. Вот почему очень интересна научная работа физиков из исследовательской лаборатории Philips GmbH Innovative Technologies. Они научились закручивать магнитное поле в произвольных местах — и успешно провели эксперименты по закручиванию и откручиванию отдельных винтов, расположенных рядом с друг другом.
Читать полностью »

image

На изображении ранней Вселенной, полученном с телескопа Планка, видна странная закономерность: температурные флуктуации в части неба справа от серой линии сильнее, чем в его части с левой стороны от линии

Если наша вселенная врезалась в соседнюю в момент своего резкого роста в первую секунду существования, то такое столкновение оставило бы след. И Мэтью Клебан считает, что он наблюдает именно такой след в самом детальном из существующих снимков зари Вселенной. Изображение со спутника подтверждает вывод, сделанный из предыдущей фотографии: одна половина молодого космоса была более крупнозернистой, чем другая.

Поскольку другой информации о том, что происходило в первые моменты существования Вселенной, довольно мало, Клебан вместе с десятками космологов-теоретиков пытается собрать воедино историю происхождения космоса на основе новой зернистой подсказки.
Читать полностью »

image

Слово «мультивселенная» используют многие люди, но не все подразумевают под ним одно и то же понятие. Читатель Крис Олсон спрашивает о двух разных значениях этого слова:

Каким образом идеи Эверетта о квантовой механике и вечная инфляция связаны друг с другом, если они вообще связаны? Можно ли провести различия между мультивселенными, о которых говорят эти идеи?

Существует множество вариантов, которые люди могут иметь в виду, употребляя термин «мультивселенная» вместо «Вселенная», поэтому давайте пройдёмся по ним, начиная с идей, требующих меньше всего новых предположений, и заканчивая самыми умозрительными.

1) Вселенная за пределами нашего поля зрения. Говоря «Вселенная», мы часто подразумеваем её наблюдаемую часть. Поскольку известная нам Вселенная началась с события, которое мы знаем, как горячий Большой взрыв – когда горячая, плотная Вселенная, наполненная веществом и излучением, впервые появилась 13,8 млрд лет назад и начала расширяться, охлаждаться и собираться в комочки под воздействием гравитации – мы ограничены тем, что можем наблюдать. Даже сигналы, появившиеся в тот же момент, и беспрепятственно путешествовавшие со скоростью света в постоянно расширяющейся Вселенной, способны были пройти с тех пор лишь конечное расстояние. В нашей Вселенной, где есть нормальная материя, тёмная материя, тёмная энергия, нейтрино, излучение и всё то, что нам ещё известно, это расстояние равно 46,1 млрд световых лет с центром в точке нашего пребывания.
Читать полностью »