Рубрика «квантовая физика» - 7

Если концепция мультивселенной кажется странной, так это потому, что нам нужно поменять наши представления о времени и пространстве

image

Название изображения, «Гравюра Фламмариона», может быть неизвестным для вас, но вы, скорее всего, много раз его видели. На нём изображён пилигрим в плаще и с посохом. За ним – ландшафт из городов и деревьев. Его окружает кристальная оболочка, испещрённая бесчисленными звёздами. Он достиг края мира, проник на другую его сторону и поражённо взирает на новый мир света, радуг и огня.

Впервые изображение было опубликовано в книге 1888 года французского астронома XIX века Камиля Фламмариона «Атмосфера: Популярная Метеорология». Изначально она была чёрно-белой, хотя сейчас можно встретить и раскрашенные версии. Он отмечает, что небеса действительно выглядят, как купол, на котором закреплены небесные тела, но впечатления обманчивы. «Наши предки, – пишет Фламмарион, – представляли себе, что этот голубой свод и есть такой, каким его видят их глаза. Но, как писал Вольтер, это так же осмысленно, как шелкопряд, прядущий свою сеть до пределов вселенной».
Читать полностью »

image

Недавно я разжигал на пляже огонь и понял, что я ничего не знаю про огонь и про то, как он работает. К примеру – что определяет его цвет? Поэтому я изучил этот вопрос, и вот, что я узнал.

Огонь

Огонь – устойчивая цепная реакция, включающая горение, которое представляет собой экзотермическую реакцию, в которой окислитель, обычно кислород, окисляет горючее, обычно углеводород, в результате чего возникают продукты сгорания, такие, как диоксид углерода, вода, тепло и свет. Типичный пример – горение метана:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Тепло, возникающее при горении, может использоваться для питания самого горения, и в случае, когда этого достаточно и дополнительной энергии для поддержания горения не требуется, возникает огонь. Чтобы остановить огонь, можно удалить горючее (отключить горелку на плите), окислитель (накрыть огонь специальным материалом), тепло (сбрызнуть огонь водой) или саму реакцию.

Горение, в некотором смысле, противоположно фотосинтезу, эндотермической реакции, принимающей свет, воду и диоксид углерода, и выдающей углеводороды.
Читать полностью »

image
В городе Куэрнавака в Мексике «шпионская» сеть повышает эффективность автобусного парка. В результате расписание отбытия автобусов везде соответствует шаблону «универсальности»

В 1999 году, сидя на автобусной остановке в городе Куэрнавака в Мексике, чешский физик Петр Шеба [Petr Šeba] заметил людей, дававших водителю автобуса кусочки бумаги в обмен на деньги. Он обнаружил, что это было не проявление организованной преступности, но другая «теневая» торговля: каждый водитель платил «шпиону», отмечавшему, когда предыдущий автобус отошёл от остановки. Если он отошёл недавно, то водитель этого автобуса замедлялся, чтобы на следующей остановке успели собраться пассажиры. Если тот автобус отошёл уже давно, водитель ускорялся, чтобы его не обогнали другие автобусы. Такая система максимизировала прибыль водителей. Что и дало Шебе идею.

«Мы подумали, что наблюдаем ситуацию, чем-то напоминающую хаотические квантовые системы», пояснил соавтор Шебы, Милан Крбалек [Milan Krbálek].
Читать полностью »

НАСА опубликовало официальную финальную версию своего доклада об испытаниях «невозможного» двигателя EmDrive - 1
EmDrive будоражит умы ученых и энтузиастов космических путешествий вот уже 15 лет

НАСА уже довольно долгое время изучает так называемый «невозможный» двигатель. Споры ученых и энтузиастов космического дела не прекращаются вот уже 15 лет, с момента предоставления двигателя его создателем. И спорить действительно есть о чем — ведь EmDrive создает тягу в замкнутом контуре без всякого выхлопа. На первый взгляд, двигатель нарушает закон сохранения импульса. На второй — тоже нарушает. Но вот результаты десятков (а возможно, уже и сотен) испытаний однозначно говорят о том, что двигатель таки работает.

Агентство НАСА решило взять изучение EmDrive в свои руки. После ряда испытаний, включая вакуум, оказалось, что двигатель действительно работает, и о тепловой конвекции здесь и речи быть не может. Не так давно отчет НАСА попал в открытый доступ, но это все же была не официальная публикация, а нечто вроде утечки. Сейчас заключение специалистов агентства опубликовано по всем правилам на сайте издания Journal of Propulsion and Power.
Читать полностью »

«Топология – это судьба», — сказал он, и натянул панталоны. Сначала на одну ногу, потом на другую.
— Нил Стивенсон

В начале октября в Стогкольме, Швеция, были объявлены Нобелевские лауреаты по физике. Премию за вклад в развитие этой науки получили сразу трое британских ученых: Дэвид Таулесс (David Thouless), Дункан Халдейн (Duncan Haldane) и Майкл Костерлиц (Michael Kosterlitz) за «теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи». Физики расстроились, так как все считали, что приз достанется различным членам коллаборации LIGO, объявившим в этом году о впервые обнаруженных гравитационных волнах, источником которых стало слияние чёрных дыр. В этом году нобелевский комитет встал на практичную сторону, и наградил учёных, разработавших метод создания контролируемых «дыр» или дефектов в квантовых механических состояниях вещества, известных как конденсаты.

Их исследование привело к прорыву в материаловедении и физике конденсированных сред, и обещает революцию в электронике. Вот уже 24-й год подряд награда присуждается группе людей, и 53-й год подряд награду получают исключительно мужчины.
Читать полностью »

Классические компьютеры перенимают квантовые идеи - 1
Кремниевый чип с тремя кубитами, созданный исследователями IBM, надеющимися когда-нибудь сконструировать такие чипы с тысячами кубитов

Когда-нибудь квантовые компьютеры смогут решать сложные оптимизационные задачи, быстро разбирать огромные наборы данных, симулировать физические эксперименты, для которых сейчас требуются ускорители частиц стоимостью в миллиарды, и решать множество других задач, недоступных сегодняшним компьютерам. Если, конечно, их удастся сконструировать. Но пока технические проблемы не дают им появиться, теоретики применяют идеи и технологии, присущие квантовым вычислениям, для решения серьёзных и старых задач классической информатики, математики и криптографии.

«Идут бурные дебаты по поводу того, будут ли квантовые компьютеры вообще когда-либо созданы,- говорит Крис Пейкерт [Chris Peikert], специалист по криптографии и информатике их Технологического института Джорджии. – Но это один вопрос, а второй – могут ли квантовые техники или алгоритмы помочь вам решать задачи новыми способами».
Читать полностью »

Фарид Мансурович Аблаев — заведующий кафедрой теоретической кибернетики Казанского федерального университета. Приехав в московский офис Яндекса, Фарид Мансурович рассказал об алгоритмах, потенциально пригодных для запуска на квантовых компьютерах. Таких устройств пока очень мало, и они толком не освоены даже самыми передовыми компаниями. Но когда они начнут дешеветь, у специалистов уже будут наработки, позволяющие приступить к их использованию.

Одна из сфер, где с появлением квантовых систем могут произойти серьёзные изменения, — механизмы цифровой подписи. В докладе раскрывается алгоритм хеширования, радикально превосходящий аналоги для классических компьютеров. Под катом — подробная расшифровка и слайды.

Читать полностью »

Квантовая телепортация - 1

Квантовая телепортация — это телепортирование не физических объектов, не энергии, а состояния. Но в данном случае состояния передаются таким образом, каким в классическом представлении это сделать невозможно. Как правило, для передачи информации о каком-то объекте требуется большое количество всесторонних измерений. Но они разрушают квантовое состояние, и у нас нет возможности повторно его измерить. Квантовая телепортация используется для того, чтобы передать, перенести некое состояние, обладая минимальной информацией о нем, не «заглядывая» в него, не измеряя и тем самым не нарушая.
Читать полностью »

Если совместить все случайные движения внутренних молекул, как далеко и как быстро переместится предмет?

Миллионы видели, как падают яблоки, и только Ньютон спросил, почему.
Бернард Барух

Одно из величайших удовольствий учёного, пишущего на любимые темы для всех желающих, состоит в том, что периодически ты натыкаешься на человека, которого всю жизнь интересовал какой-то вопрос, на который он не получил ответа. Если у вас есть такое чувство, вы можете отправить мне свой вопрос, и может вам повезёт так же, как Майку, который спрашивает:

Этот вопрос беспокоил меня с детских лет. Если всё случайное тепловое движение молекул в яблоке выберет одно и то же направление, как далеко переместится яблоко? И что тогда случится?

Если задуматься о микроскопических уровнях больших объектов, что вы себе представите?

Спросите Итана №93: случайное Ньютоново яблоко - 1
Окрашенные клетки яблока
Читать полностью »

Пятое фундаментальное взаимодействие: правда или вымысел? - 1

Автор статьи – Дон Линкольн, старший учёный в лаборатории при БАК Fermilab, работающей под эгидой энергетического департамента США. Недавно написал книгу "Большой адронный коллайдер: необычная история бозона Хиггса и другие вещи, которые вас поразят".

У науки с интернетом сложные взаимоотношения: наука движется вперёд путём осторожной и тщательной оценки данных и теории, и этот процесс может идти годами. А в интернете способность аудитории к концентрации напоминает диснеевскую рыбку Дори из мультика «В поисках Немо» (А теперь и «В поисках Дори») – тут мем, здесь фотка звезды… Ой, смотрите – смешной котик…

Поэтому люди, интересующиеся серьёзной наукой, должны осторожно относиться к информации, выложенной в интернете, заявляющей о научном исследовании, кардинально меняющем парадигму науки. Недавний пример – статья, в которой утверждается о возможном открытии пятого фундаментального взаимодействия. Если бы это было так, нам бы пришлось переписывать учебники.

Как физик, я хочу пролить дисциплинированный научный свет на это заявление.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js