Pull to refresh
225
Karma
65.3
Rating
Ермоленко Игорь @Yermack

Пользователь

Сверхлёгкие частицы размером с галактику

RUVDS.com corporate blog Popular science Physics Quantum technologies Astronomy

Расправившись со статьёй про «волны-убийцы», я ещё некоторое время по инерции запускал описанную там модель с различными начальными условиями. На каком-то этапе пришла мысль обобщить код на большие измерения и произвести расчёт для поля, заполненного случайными возмущениями. Результат крайне озадачил и увёл меня в совсем другое направление, заставив на несколько месяцев погрузиться в космологию и физику тёмной материи.
Читать дальше →
Total votes 133: ↑132 and ↓1 +131
Views 30K
Comments 32

Самая большая ошибка в истории физики

RUVDS.com corporate blog Popular science Physics Astronomy
© 2018 HOWSTUFFWORKS

Сегодня мы обсудим одну из величайших нерешённых проблем фундаментальной физики — знаменитую катастрофу энергии вакуума. Что делает эту проблему такой увлекательной, так это то, что она сплетает воедино две самые успешные теории 21 века: квантовую теорию поля и общую теорию относительности, при этом демонстрируя, что что-то пошло катастрофически не так в нашей попытке понять происхождение расширения Вселенной. Чтобы разобраться, в чём собственно дело, нам придётся совершить путешествие по самым захватывающим идеям современной физики — от мельчайших квантовых флуктуаций вакуума до загадочной тёмной энергии, которая является движущей силой эволюции Вселенной.
Читать дальше →
Total votes 117: ↑117 and ↓0 +117
Views 40K
Comments 38

Планковские единицы: существует ли фундаментальный предел пространства и времени?

RUVDS.com corporate blog Popular science Nanotechnologies Physics Quantum technologies

По поводу планковского масштаба в научно-популярных материалах творится большая путаница. Здесь сказывается основная проблема поп-физики: гуляя от дилетанта к дилетанту, суть вопроса деградирует с каждой итерацией. Выглядит это примерно так:

  • Учёный в интервью оговаривается, что «длина Планка — это минимальное значимое расстояние», что является сильным упрощением.
  • Журналисты и популисты передают фразу дальше, пока она не деформируется в «длина Планка — это как размер пикселя для Вселенной», что неверно.
  • Учёные замечают ошибку и начинают поправлять, чтобы устранить недоразумение: «Планковская длина не похожа на размер пикселя для Вселенной. Это как раз тот масштаб, где квантовая гравитация становится актуальной». Что, безусловно, правильно, но…
  • Научпоп пережёвывает это, пока понятие не трансформируется в «планковская длина никогда не была минимальным расстоянием, это заблуждение. Это просто масштаб, на котором наши нынешние теории разрушаются, и ничто не указывает на то, что мы не можем достичь меньших масштабов». Это звучит разумно, но неверно.

Так что будет полезным разобраться, откуда все-таки следуют эти единицы и, собственно, для чего они задают предел.
Читать дальше →
Total votes 129: ↑128 and ↓1 +127
Views 39K
Comments 111

Волны, которые появляются из ниоткуда и исчезают бесследно

RUVDS.com corporate blog Julia *Popular science Physics Transport
Tutorial

Это было утро 12 апреля 1966 года. Элегантный лайнер «Микеланджело» направлялся через Атлантику в Нью-Йорк. 275-метровый красавец водоизмещением 46 тысяч тонн некоторое время был флагманом флота Италии и являлся одним из крупнейших судов в стране. Он принадлежал семейству суперлайнеров, воплощавших в себе как отработанные технологии, так и прогрессивные решения: для безопасности пассажиров часть палуб и кают лишена иллюминаторов, дизайн и устройство дымовых труб не позволяли окуривать верхние прогулочные палубы, а также судно было оборудовано стабилизаторами качки, чтобы богатые пассажиры не пролили ни капли мартини.

В это апрельское утро «Микеланджело» с 745 пассажирами на борту столкнулся с очень плохой погодой. Капитан Джузеппе Солетти дал указания всем пассажирам оставаться в своих каютах и приказал судну следовать более южным маршрутом, чем обычно, чтобы избежать центра шторма. Обычное дело при путешествии через океан. Но внезапно перед судном возникла экстремально высокая волна. Все люди на судне ощутили мощный удар как после выстрела 305-мм пушки. Волна поднялась над носом на высоту около 18 метров и прошла вдоль палубы, оставляя за собой лишь покорёженный металл. Даже окна двухсантиметровой толщины находящиеся на 25 метров над ватерлинией были выбиты ударом воды. Всё произошло в считанные секунды. Два пассажира погибли сразу, один член экипажа погиб через несколько часов, более пятидесяти человек получили ранения. И ещё четверть века существование таких волн будет подвергаться сомнениям.
Читать дальше →
Total votes 197: ↑197 and ↓0 +197
Views 52K
Comments 62

Самую холодную капельку во Вселенной уронили с высокой колокольни

RUVDS.com corporate blog Julia *Popular science Physics Quantum technologies

И остались довольны результатом. Теперь хотят отправить ее на орбиту Земли.

Сегодня мы попробуем разобраться в физике пятого состояния материи и выясним, зачем ее сбрасывать с башни.
Читать дальше →
Total votes 117: ↑115 and ↓2 +113
Views 43K
Comments 38

Парадокс, положивший начало научным вычислениям

RUVDS.com corporate blog Reading room Popular science Physics
Translation


В 1953 году научные сотрудники Лос-Аламосской национальной лаборатории подбирали задачу для одного из первых электронных компьютеров. Выбор пал на простейшую одномерную систему — цепочку грузиков соединённых пружинами с нелинейной упругостью. Результаты моделирования вполне соответствовали ожиданиям: после возбуждения основного колебательного режима систему предоставляли самой себе, после чего энергия равномерно распределялась по остальным колебательным модам, и движения цепочки обретали характер белого шума.

Но однажды, из-за затянувшегося обеденного перерыва, машину оставили работать дольше обычного. Спохватившись, учёные вернулись в компьютерный зал и заметили, что расчётная система, пробыв некоторое время в состоянии теплового равновесия, вышла из него, а энергия в процессе эволюции периодично кочевала между наиболее длиноволновыми модами, практически не передаваясь на коротковолновые колебания. И в конце концов, система возвращалась из хаоса в исходное состояние! Этот парадокс ознаменовал собой рождение компьютерного моделирования, теории детерминированного хаоса и солитоники.
Читать дальше →
Total votes 92: ↑92 and ↓0 +92
Views 40K
Comments 47

Первые шаги в ОТО: прецессия орбиты Меркурия

Julia *Popular science Physics Astronomy
Tutorial

Когда речь заходит о теории относительности, частенько на ровном месте разрастаются споры, которые были занесены в почву непонимания и обильно удобрены мифами, недосказанностью и недостаточной математической подготовкой. Даже на лекциях от некоторых профессоров можно услышать, что детище гения Эйнштейна не имеет практической пользы, а на робкие попытки пролепетать что-то про спутниковые системы навигации они пренебрежительно отмахиваются, дескать, там все сложно и двояко.

Так что совершенно естественно желание попробовать провести некоторые расчеты самолично, потрогать формулы, покрутить параметры, чтобы постепенно заложить интуицию в столь горячей теме.

Читать далее
Total votes 36: ↑35 and ↓1 +34
Views 14K
Comments 26

Вечеропятничное моделирование: как плавает акула-собака

Julia *Popular science Biotechnologies Physics
Translation
Tutorial

Катран, или морская собака (Squalus acanthias) – достаточно широко распространенная акула, относящаяся к роду колючих акул и семейству Катрановые акулы из отряда Катранообразные. Обитатель умеренных вод бассейнов всех мировых океанов, как правило, встречается на глубине не более 1460 метров. На сегодняшний день максимальной зарегистрированной является длина тела в пределах 160-180 см.

Эта рыбка будет хорошим примером для начала изучения пакета гидродинамического моделирования WaterLily.jl.

Читать далее
Total votes 12: ↑12 and ↓0 +12
Views 2.5K
Comments 1

Из классической механики получили квантовую. Опять

Mathematics *Popular science Physics Quantum technologies

Всем известно, что классическая механика является предельным случаем квантовой с одной стороны и теории относительности – с другой. Последние две наиболее точно описывают реальность, в то время как первая считается лишь удобным частным случаем. Из квантовой физики можно получить классическую, но не наоборот.

Еще один важный момент заключается в том, что многими по умолчанию подразумевается полнота волновой функции и фундаментальность уравнения Шредингера.

Но догмы имеют обыденность рушиться: теоремы о запрете признаются несостоятельными, скрытые переменные (как локальные так и не очень) имеют место быть, энтропия замкнутой системы может уменьшаться, а убеждения касательно кривизны вселенной регулярно обламываются новыми измерениями.

Читать далее
Total votes 40: ↑37 and ↓3 +34
Views 19K
Comments 77

Суперкомпьютеры и клеточные мембраны (заключительная часть)

Popular science Biotechnologies Biography of geeks Nanotechnologies Physics
Translation

источник изображения

В молодости Клаус Шультен воображал, что станет танцором, и будет жить не полагаясь ни на что, кроме собственного разума и тела. "Но танцор из меня вышел никудышный, – вспоминает он. – Итак, следующим вариантом жизненного пути для меня была теоретическая физика. Только я, карандаш, бумага, ну и ластик, разумеется."

Строго говоря, эта мечта тоже сорвалась. Но сегодня Шультен полагается на самое мощное и дорогое вычислительное оборудование в мире для применения вычислительной физики к моделированию биологических систем. Его последняя работа включала молекулярное моделирование целой органеллы, которая преобразует энергию света в химическую энергию внутри фотосинтезирующей бактерии.

Читать далее
Total votes 9: ↑9 and ↓0 +9
Views 2.5K
Comments 0

Суперкомпьютеры и клеточные мембраны 3

History of IT Popular science Biotechnologies Biography of geeks Physics
Translation

источник изображения

В 1992 году Клаус Шультен столкнулся с большой дилеммой, за которую был бы благодарен любой ученый. Как лучше потратить полмиллиона долларов на оборудование?

Читать далее
Total votes 7: ↑7 and ↓0 +7
Views 2.4K
Comments 0

Суперкомпьютеры и клеточные мембраны 2

History of IT Popular science Old hardware Biography of geeks
Translation

(Визуализатор VMD в связке с проектором и управлением жестами, 1994 г.)

С самодельным параллельным суперкомпьютером в рюкзаке Клаус Шультен терпеливо ждал в чикагском аэропорту О'Хара, надеясь, что после прибытия из Германии ему не составит труда пройти таможню. Это было летом 1988 года, и Шультен собирался начать новую работу в Университете Иллинойса. В разгар холодной войны, когда напряженность между США и Советским Союзом достигла наивысшего пика, суперкомпьютеры вызывали у администрации Рейгана большой ужас. Хотя Рейган, находясь на своем посту, усилил гонку вооружений и все сопутствующие ей технологические достижения, он хотел, чтобы бурно развивающиеся разработки суперкомпьютеров не попали в руки Советов, которые могли бы создать более совершенное оружие.

Читать далее
Total votes 4: ↑3 and ↓1 +2
Views 1.8K
Comments 2

Суперкомпьютеры и клеточные мембраны

Popular science Biotechnologies Biography of geeks Physics
Translation

источник изображения

В 1944 году физик Эрвин Шредингер, один из основателей современной квантовой механики, опубликовал небольшую книгу, которая изменила ход современной биологии. "Что такое Жизнь?" – лихо вопрошает заголовок. Могут ли события внутри живого организма быть объяснены исключительно физикой и химией? – Да, могут, – отвечает Шредингер. "Неспособность современной физики и химии объяснить такие события вовсе не дает оснований сомневаться в том, что они могут быть объяснены этими науками в будущем."

Эта мысль привлекла поколения ученых-физиков к биологии и стала поводом создания таких коллабораций как Theoretical and Computational Biophysics Group под шефством Клауса Шультена. Это объединение экспериментальных биологов и кафедр физики, химии, биохимии, клеточной и молекулярной биологии из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне с лабораториями по всему миру. Особую роль в группе занимают профессиональные программисты – ПО разработанное группой используется научными сотрудниками по всему миру.

Это история об исследователях, которые пытаются понять таинства жизни, воспроизводя их силами компьютерного моделирования и о становлении вычислительной биологии как таковой.

Читать далее
Total votes 12: ↑12 and ↓0 +12
Views 5.7K
Comments 2

Единый математический язык для физики и инженерного искусства в 21 веке

Mathematics *Popular science Physics
Translation

Конец 18-го и 19-й век были временем колоссального прогресса в математике. Величайшие умы тысячелетия вводили все новые математические системы и языки, такие как алгебры Клиффорда и Грассмана. Хотя эти алгебры вызвали значительный интерес, в то время они воспринимались как подспорье более прямолинейной и более общеприменимой векторной алгебры Гиббса. Это было фактически концом поисков объединяющего математического языка и началом распространения новых алгебраических систем, создаваемых по мере необходимости; например, спинорная алгебра, матричная и тензорная алгебры, дифференциальные формы и т. д.

В этой статье мы реализуем возрождение алгебр Клифорда и Грассмана в виде структуры, известной как геометрическая алгебра (ГА). Это понятие было впервые введено в середине 1960-х годов американским физиком и математиком Дэвидом Хестенсом. Прошло 40 лет, но есть признаки того, что его утверждение о том, что ГА является универсальным языком для физики и математики, теперь начинает принимать все более явственные очертания. Во всем мире растет число групп, которые применяют ГА к целому ряду проблем из многих научных областей, обеспечивая чрезвычайно мощную математическую структуру, в которой могут быть выражены самые передовые концепции квантовой механики, теории относительности, электромагнетизма и т. д. При этом, утверждается, что ГА также достаточно проста для преподавания школьникам! В этой статье мы рассмотрим развитие и недавний прогресс ГА и обсудим, действительно ли она является объединяющим языком для физики и математики 21-го века. Примеры, которые мы будем использовать для иллюстрации, будут взяты из ряда областей физики и техники.

Читать далее
Total votes 17: ↑17 and ↓0 +17
Views 10K
Comments 16

Почему электрон непременно должен упасть на ядро?

Popular science Physics Quantum technologies
Tutorial

На "Постнауке" недавно вышел объемистый и красочный гид по квантовой механике. Наверное, самый замечательный момент заключается в том, что интервью брались у разноплановых специалистов, а вопросы частично пересекались, что дает возможность посмотреть на тему с разных позиций.

Как всегда, во время исторического экскурса упоминался кризис классической физики начала двадцатого века, и одним из примеров была модель атома Эрнеста Резерфорда. Планетарная модель, так легко понимаемая и принимаемая в школьные годы, оказывается содержит в себе фатальный изъян. Оценим, как долго протянет планета-электрон в атоме водорода и попробуем его спасти аппаратом теории волны-пилота, касательно которой в последнее время наблюдается взрывной рост количества публикаций.

Читать далее
Total votes 35: ↑35 and ↓0 +35
Views 19K
Comments 15

Как возникают электромагнитные волны

Mathematics *Popular science Physics
Tutorial


Bremsstrahlung ("тормозное излучение") — ударная волна света, которая генерируется, когда заряженные частицы "застревают" в твердом теле (классический процесс генерации излучения в рентгеновских вакуумных трубках).


Для многих вполне естественно ассоциировать электрическое и магнитное поля с векторами и силовыми линиями. Но как этими математическими объектами описать волны? Когда они возникают? Ответы на эти вопросы можно получить с помощью школьных формул с щепоткой специальной теории относительности.

Читать дальше →
Total votes 39: ↑39 and ↓0 +39
Views 20K
Comments 27

Javis v0.3 и анимация рядов Фурье

Programming *Mathematics *Julia *Computer Animation *
Translation
Tutorial


Прошло уже достаточно времени с релиза Javis v0.2, что обсуждалось в соответствующем посте. Там я дал представление о потенциальном будущем этого графического пакета. Мы наконец-то выпустили v0.3, и будущее стало стандартом по умолчанию.


Просто перечислять все изменения, которые мы ввели, вероятно, было бы довольно скучно, так что лучше я создам аккуратную анимацию, а по пути буду объяснить некоторые удивительные штуки про ряды Фурье.

Total votes 33: ↑33 and ↓0 +33
Views 6.6K
Comments 3

Information

Rating
68-th
Location
Волгоград, Волгоградская обл., Россия
Works in
Registered
Activity