Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 22
Итан для западной аудитории, естественно, «забыл» Вадима Львовича Березинского, который обнаружил двумерные топологические переходы в одно время с Костерлицем и Таулесом, но, к сожалению, до присуждения Нобелевки за это не дожил.
Все это конечно замечательно, но в научно популярной статье где-нибудь в заключении хотелось бы видеть что-нибудь типа:
«Например такие-то топологические материалы теоретически обладают такими-то и такими-то свойствами, что позволяет их использовать там-то и там-то, уменьшит размеры таких-то и таких-то девайсов, снизит потребеление» и т.д. Тогда все сразу скажут: «Да — это круто, наконец-то мой смартфон будет держать заряд один месяц» или что-то в этом роде. А так, к сожалению, не все понимают всю важность открытия.
«Например такие-то топологические материалы теоретически обладают такими-то и такими-то свойствами, что позволяет их использовать там-то и там-то, уменьшит размеры таких-то и таких-то девайсов, снизит потребеление» и т.д. Тогда все сразу скажут: «Да — это круто, наконец-то мой смартфон будет держать заряд один месяц» или что-то в этом роде. А так, к сожалению, не все понимают всю важность открытия.
Никто не знает к чему приведут подобные открытия. Это все равно, что создателя лазера попросить назвать все применения лазера в будущем.
Откуда бы он узнал, что мы будем использовать лазер для сканирования черно-белых полосок на продуктах в магазинах?
Откуда бы ему знать, что мы будем использовать лазеры для измерения смещения фазы фотонов на 1/1000 диаметра протона в LIGO для детекции гравитационных волн?
Откуда бы он узнал, что мы будем использовать лазер для сканирования черно-белых полосок на продуктах в магазинах?
Откуда бы ему знать, что мы будем использовать лазеры для измерения смещения фазы фотонов на 1/1000 диаметра протона в LIGO для детекции гравитационных волн?
Вас послушать, так все изобретения делались сходу. И кто по вашему был изобретателем лазера? Майман? Так он бы не построил его без знаний устройства мазера, который 6 лет назад уже сделали независимо несколько ученых. Мазер построили на теории, каждая деталь которой заслуга разных учёных.
Не так просто изобрести что-то.
Не так просто изобрести что-то.
Так, ну что делать с лазером, мы с котом как-то догадались. Но прочитав данную статью, мы не совсем понимаем, что это. Как-то сумбурно получилось. Где можно прочесть про подобное «простыми словами»?
Это фундаментальная наука, не путайте с прикладной. Много раз слышал мнение что эти ученые чем то не тем занимаются, толку от них нет, лучше бы что нибудь для моего смартфончика изобрели.
Когда Майкл Фарадей в 1831 году открыл явление электромагнитной индукции, его то и дело спрашивали на публичных лекциях, а какая от этого польза. Он ответил тогдашнему министру финансов: «Когда-нибудь вы сможете обложить это налогом», а какой-то великосветской даме: «А какова польза новорожденного?»
Однако в статье есть
Так что присоединяюсь к вопросу.
Топологические диэлектрики, топологические сверхпроводники и топологические металлы активно изучаются сегодня, и в потенциале могут произвести революцию в электронике и вычислительной технике, как только ими смогут управлять.
Так что присоединяюсь к вопросу.
«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.»
Да, очень расстроились. Изначально премия вообще присуждалась изобретателям. Кроме того, сегодня они обнаружили гравитаионные волны, а завтра окажется, что это кот чихнул на другом конце шарика.
Пройдет несколько (десятков) лет — и гравитационные волны тоже будут отмечены нобелевским комитетом ИМХО.
Да, очень расстроились. Изначально премия вообще присуждалась изобретателям. Кроме того, сегодня они обнаружили гравитаионные волны, а завтра окажется, что это кот чихнул на другом конце шарика.
Пройдет несколько (десятков) лет — и гравитационные волны тоже будут отмечены нобелевским комитетом ИМХО.
Вот уже 24-й год подряд награда присуждается группе людей, и 53-й год подряд награду получают исключительно мужчины.
Ждём новый скандал и обвинения в сексизме? Возможно ещё и одинокие люди смогут что-то придумать против.
FYI Объявлено о детектировании волны было после дедлайна заявок на соискание премии этого года, так что никто не ожидал особо, если честно.
Мне одному кажется, что от этой заметки сквозит отношением свысока по отношению к огромной области человеческого знания, которой занимается огромное количество человек, и в которой имеется большое количество восхитительных, красивых и очень интересных феноменов — физике конденсированного состояния?
Как будто весь свет сошелся на космологии, физике высоких энергий и теории струн, честное слово.
Наверное, за открытие гравволн рисковано давать нобелевки. Ещё мало фактов, подтверждающих их существование. Сомневаюсь в методе их регистрации. В плечах интерферометра не только меняется расстояние в противофазе между отражательными и делительным зеркалами, но и свойства пространства, влияющие на частоту луча. А это вносит путаницу в картину.
Вот одно отражательное зеркало стало удаляться от делительного. Хорошо, если в изменившемся пространстве между ними частота луча будет расти (растёт, по-моему), тогда взаимной компенсации фаз в детекторе не будет, и появится фототок сигнала. А вдруг будет падать? И длина волны вырастет в той же мере, насколько отражательное зеркало отъедет от делительного? А в другом плече в это время — наоборот. Тогда компенсация фаз сохранится и сигнал не появится.
Если кто-то подумает, что я зря беспокоюсь по этому поводу — вспомните принцип действия атомных часов. Частота фотонов, излучаемых атомами цезия, очень зависит от гравитации. Чем сильнее гравитация, тем меньше частота, и соответственно больше замедляют свой ход часы. А гравволна — это летящая в пространстве волна локального усиления/ослабления гравитации, и поэтому она обязана влиять на частоту попавших в неё фотонов.
Вот одно отражательное зеркало стало удаляться от делительного. Хорошо, если в изменившемся пространстве между ними частота луча будет расти (растёт, по-моему), тогда взаимной компенсации фаз в детекторе не будет, и появится фототок сигнала. А вдруг будет падать? И длина волны вырастет в той же мере, насколько отражательное зеркало отъедет от делительного? А в другом плече в это время — наоборот. Тогда компенсация фаз сохранится и сигнал не появится.
Если кто-то подумает, что я зря беспокоюсь по этому поводу — вспомните принцип действия атомных часов. Частота фотонов, излучаемых атомами цезия, очень зависит от гравитации. Чем сильнее гравитация, тем меньше частота, и соответственно больше замедляют свой ход часы. А гравволна — это летящая в пространстве волна локального усиления/ослабления гравитации, и поэтому она обязана влиять на частоту попавших в неё фотонов.
Это моя «теория» замечательная, в которой пространство/эфир, если оно более плотно между телами, расширяется и раздвигает их. Как, например, скопления галактик. А оказавшись менее плотным между телами, вызывает их сближение, как, например, в эффекте Казимира.
Но в нашем случае раздвигаются/сближаются отражательное и делительное зеркало. И тут нет такой замечательности, поскольку это объясняется прохождением квадрупольной гравитационной волны. А в ней, согласно ОТО, пространство (его метрика) одновременно растягивается в одном направлении, а в перпендикулярном сжимается.
Впрочем, метрика сжимается как раз в гравполе, это видно при её изображении — как воронкообразного искажения метрической сетки вокруг массивного тела. Там же, согласно моей «теории эфирной гравитации», плотность эфира меньше. То есть меньше плотность энергии вакуума (согласно КТП), меньше частота фотонов, медленнее ход атомных часов.
Это значит, да, при росте расстояния между зеркалами в одном плече частота волн луча тоже будет расти, а при их сближении в другом плече частота будет падать. Будет рассогласование фаз и сигнал. Только какой вклад в него вносит изменение расстояния, а какой — изменение частоты? Наверное, теоретики в курсе этой проблемы. Им бы ещё проблему космологической постоянной решить…
Но в нашем случае раздвигаются/сближаются отражательное и делительное зеркало. И тут нет такой замечательности, поскольку это объясняется прохождением квадрупольной гравитационной волны. А в ней, согласно ОТО, пространство (его метрика) одновременно растягивается в одном направлении, а в перпендикулярном сжимается.
Впрочем, метрика сжимается как раз в гравполе, это видно при её изображении — как воронкообразного искажения метрической сетки вокруг массивного тела. Там же, согласно моей «теории эфирной гравитации», плотность эфира меньше. То есть меньше плотность энергии вакуума (согласно КТП), меньше частота фотонов, медленнее ход атомных часов.
Это значит, да, при росте расстояния между зеркалами в одном плече частота волн луча тоже будет расти, а при их сближении в другом плече частота будет падать. Будет рассогласование фаз и сигнал. Только какой вклад в него вносит изменение расстояния, а какой — изменение частоты? Наверное, теоретики в курсе этой проблемы. Им бы ещё проблему космологической постоянной решить…
Думаю открытие гравитационных волн ещё свою премию получит)))
Я не эксперт в квантовой физике, но читал статью недавно про Нобелевку-2016 по физике.
Краткая суть топологических дефектов при низкой температуре: дефектами выступают не пары вихрей, а пары вирхь-антивихрь (http://206hwf3fj4w52u3br03fi242.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2015/09/vortex-antivortex.gif). Для создания отдельного вихря (или антивихря — неважно) требуется некоторая энергия, которая меньше чем энергия типичных квантовых флуктуаций, однако вихрь-антивихрь взаимно уничтожимы, и для их создания требуется гораздно меньше энергии, поэтому даже энергии квантовых колебаний достаточно, чтобы создать такие пары. Векторами, которые вихри искажают, являются спины частиц конденсата.
Практически это проявляется в том, что конденсат наполнен такими парами вихрь-антивихрь даже при очень низкой температуре (где прочие движения уже давно прекратились), и невозможно достичь его полного спокойствия (спины частиц постоянно флуктуируют, и не достигают полного выравнивания относительного внешнего магнитного поля).
Краткая суть топологических дефектов при низкой температуре: дефектами выступают не пары вихрей, а пары вирхь-антивихрь (http://206hwf3fj4w52u3br03fi242.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2015/09/vortex-antivortex.gif). Для создания отдельного вихря (или антивихря — неважно) требуется некоторая энергия, которая меньше чем энергия типичных квантовых флуктуаций, однако вихрь-антивихрь взаимно уничтожимы, и для их создания требуется гораздно меньше энергии, поэтому даже энергии квантовых колебаний достаточно, чтобы создать такие пары. Векторами, которые вихри искажают, являются спины частиц конденсата.
Практически это проявляется в том, что конденсат наполнен такими парами вихрь-антивихрь даже при очень низкой температуре (где прочие движения уже давно прекратились), и невозможно достичь его полного спокойствия (спины частиц постоянно флуктуируют, и не достигают полного выравнивания относительного внешнего магнитного поля).
Открытие гравитационных волн важно с точки зрения еще одного подтверждения теории относительности, но в отличии от даже бозона Хиггса в их существовании не сомневался практически никто (в Ландау и Лифшице издания 2004 года даже не делается оговорок о том, существуют гравитационные волны или нет, в то время как по поводу бозона Хиггса в учебнике Пескина и Шредера по квантовой теории поля скромно говорится, что механизм Хиггса используется в текущей общепринятой модели слабых взаимодействий). С технической точки зрения установка LIGO безумно крутая, но собственно новой физики она даже по сравнению с коллайдером принесла намного меньше (можно надеяться, что ее усовершенствуют, сделают более чувствительной и смогут с ее помощью производить астрономические наблюдения; это было бы очень интересно).
Открытие же перехода Березинского-Костерлица-Таулесса (которое, надо отметить, было сделано исключительно на кончике пера Костерлицом и Таулессом на базе очень сложных математических конструкций Березинского) очень интересно по причине, которая Итаном высказана очень нечетко: дело в том, что существование «нормальных» фазовых переходов в двумерных кристаллах запрещено теоремой Мермина-Вагнера. Запрещающих (no-go) теорем такой силы в теоретической физике немного, а исключений из них и того меньше, так что даже найти в этой теореме дырку — огромное достижение.
Однако, с эстетической точки зрения просто нахождением «дырки» дело не ограничивается. Оказывается, механизм нарушения этой теоремы очень нетривиален. Помимо того, что она нарушается при помощи вихрей, мне кажется очень красивым, что то, благодаря чему реализуется фазовый переход. Разнонаправленные вихри перестают плотно склеиваться друг с другом в «диполи», становятся свободными и начинают экранировать друг друга, что очень похоже на механизм Дебаевского экранирования заряда в физике плазмы — совершенно другой области физики.
В общем и целом, на мой вкус, это одно из самых красивых открытий в теоретической физике, и я был удивлен тому, что за него дали Нобелевскую премию, так как обычно ее дают либо за более прикладные и полезные (скажем, Нобелевка 2014 года за яркий синий светодиод) либо за более фундаментальные открытия.
Кстати, насколько мне известно, связного описания высокотемпературной сверхпроводимости даже в двумерных пленках нет до сих пор. Насколько я понимаю, это связано с глубокими концептуальными проблемами: с точки зрения квантово-полевого подхода это система с сильной связью (нет малого параметра, по которому можно разложить в ряд), а методов работы с такими системами пока сильно не хватает.
Утверждение, что физики расстроились — очень и очень сомнительное (например, я физик и я не расстроился, мой отец физик и он не расстроился, ни один из моих знакомых коллег по этому поводу громко не расстроился).
Хочется с сожалением отметить, что научно-популярные статьи Итана по сравнению со многими другими (скажем, той же Сабины Хоссенфельдер) достаточно желтые и зачастую содержат просто неверные утверждения.
Открытие же перехода Березинского-Костерлица-Таулесса (которое, надо отметить, было сделано исключительно на кончике пера Костерлицом и Таулессом на базе очень сложных математических конструкций Березинского) очень интересно по причине, которая Итаном высказана очень нечетко: дело в том, что существование «нормальных» фазовых переходов в двумерных кристаллах запрещено теоремой Мермина-Вагнера. Запрещающих (no-go) теорем такой силы в теоретической физике немного, а исключений из них и того меньше, так что даже найти в этой теореме дырку — огромное достижение.
Однако, с эстетической точки зрения просто нахождением «дырки» дело не ограничивается. Оказывается, механизм нарушения этой теоремы очень нетривиален. Помимо того, что она нарушается при помощи вихрей, мне кажется очень красивым, что то, благодаря чему реализуется фазовый переход. Разнонаправленные вихри перестают плотно склеиваться друг с другом в «диполи», становятся свободными и начинают экранировать друг друга, что очень похоже на механизм Дебаевского экранирования заряда в физике плазмы — совершенно другой области физики.
В общем и целом, на мой вкус, это одно из самых красивых открытий в теоретической физике, и я был удивлен тому, что за него дали Нобелевскую премию, так как обычно ее дают либо за более прикладные и полезные (скажем, Нобелевка 2014 года за яркий синий светодиод) либо за более фундаментальные открытия.
Кстати, насколько мне известно, связного описания высокотемпературной сверхпроводимости даже в двумерных пленках нет до сих пор. Насколько я понимаю, это связано с глубокими концептуальными проблемами: с точки зрения квантово-полевого подхода это система с сильной связью (нет малого параметра, по которому можно разложить в ряд), а методов работы с такими системами пока сильно не хватает.
Утверждение, что физики расстроились — очень и очень сомнительное (например, я физик и я не расстроился, мой отец физик и он не расстроился, ни один из моих знакомых коллег по этому поводу громко не расстроился).
Хочется с сожалением отметить, что научно-популярные статьи Итана по сравнению со многими другими (скажем, той же Сабины Хоссенфельдер) достаточно желтые и зачастую содержат просто неверные утверждения.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Вот это да: нобелевку вместо гравитационных волн дали за топологию