Поле распространяется не быстрее скорости света, независимо от того, как оно записано — в виде Э/М полей или в виде вектор-потенциала и скалярного потенциала. Про это есть такое понятие как запаздывающие потенциалы — то есть потенциал/поле меняется не сразу во всем пространстве, а распространяется с конечной скоростью.
Отсюда еще один забавный момент. Функция, обратная ротору, неоднозначна. Значит, вектор-потенциал тоже неоднозначен. Он может быть любым, лишь бы оставался инвариантным его ротор. При этом еще одним инвариантом оказывается интеграл по контуру (это уже математика), который как раз и измеряется в эффекте Ааронова-Бома.
Кстати, эффект А-Б не так уж удивителен, похожие сущности (дающие контурные интегралы, отличные от нуля из-за свойств пространства) встречаются довольно часто. Объединяют их термином геометрическая фаза или фаза Берри; простейшее проявление — сумма углов треугольника, отличная от 180 на кривой поверхности. Еще одно проявление — маятник Фуко. Жаль, но для подробного объяснения нужно писать много страшных интегралов.
Картинка из той же оперы, из которой, к сожалению, мало чего понятно
Свойство кривой поверхности: после кругового параллельного переноса вектор возвращается не в той же ориентации. Угол поворота как раз называют геометрической фазой. На плоскости такого не происходит. Картинка отсюда.
Чтобы было проще, давайте издалека. Электромагнитное поле описывается комбинацией вектора электрического поля и вектора магнитного поля. Два вектора — шесть координат. Электрическое и магнитное поле связаны уравнениями Максвелла, поэтому независимых переменных не шесть, а четыре. Их можно записать в виде вектор-потенциала (вектор, 3 переменных) и скалярного потенциала (одна переменная).
Удивительно, но вектор-потенциал может быть ненулевым при нулевых магнитном и электрическом полях. Еще более удивительно, что этот вектор-потенциал может влиять на частицы. Проще всего влияние обнаруживается, когда частица описывает круг вокруг области с ненулевым вектор-потенциалом. Это называется эффектом Ааронова-Бома (обзор не супер, но этот эффект популярно на русском вообще мало где описан).
Здесь возникает философская проблема: всю жизнь мы думали, что реальная физическая сущность — это то, что непосредственно влияет на объекты. Скажем, электрическое/магнитное поле в прямом смысле слова двигает заряды, а значит является реальным (а вектор-потенциал — вторичен). Теперь оказывается, что вектор-потенциал сам может влиять на частицы, и поэтому претендует на первичность. Кто прав? Оставим этот вопрос философам.
Подходим к финалу. Источники электрического/магнитного полей — это заряды и их токи. Мы знаем, как они распространяются в пространстве, как ток генерирует ЭМ волны и как волны, попавшие в антенну, превращаются обратно в ток. Так вот, анаполь — это тоже заряд, но генерирующий не ЭМ поле, а поле вектор-потенциала. То есть мы потенциально можем передавать сигналы, но не ЭМ полем, а полем вектор-потенциала. Его сложнее детектировать (обычно нужны сверхпроводники), но зато
(а) вектор-потенциал может распространяться без ЭМ поля («поисковик жучков» не найдет)
(б) вектор-потенциал не экранируется металлом, клетками Фарадея итп.
Это шикарно, спасибо за введение в совершенно необычную и очень красивую тему!
Позвольте разве что придраться к изложению, оно пока немного тяжеловато и требует подготовки читателя. (Хотя по-хорошему тогда пришлось бы рассказывать про Ааронова-Бома, связанные с этим философские вопросы, разложение поля по моментам и так далее.) Ну и по мелочи:
Ведь нет еще приборов, способных фиксировать потенциалы и их поля.
Собственно, интерферометр Ааронова-Бома их и детектирует.
По поводу нижних картинок вспомнилось (копипаста из ВК от Зеленого кота):
Космонавт-испытатель РКК «Энергия» Марк Серов комментирует эргономику пульта космического корабля Dragon американской компании SpaceX
Как не надо делать пульт управления:
— если на ПУ есть место для логотипов и эмблем, пульт сделан неправильно
— если картинки на лицевой панели красивей самого ПУ, пульт сделан неправильно
— если аварийные команды сгруппированы с командами штатных режимов в один блок, пульт сделан неправильно
— если направление считывания информации на ПУ сменяется с одного на другое, пульт сделан неправильно
— если какой нибудь тумблер находится по середине пульта и при работе с ним можно случайно нажать какую-нибудь кнопку, пульт сделан неправильно
— если кнопки особо важных команд ничем не защищены и нет разделительных бортиков между клавишами, пульт сделан опасно.
монослой MoS2 отлично проводит ток. До сих пор неизвестно достоверно, почему так происходит
Да давно уже известно, зонные структуры всевозможных двумерных материалов посчитаны еще на заре графена.
Принцип электронной дифракции основан в том, что длина волны электрона зависит от его энергии. Энергия изменяется, когда электрон проходит через другой материал.
Как раз наоборот. При дифракции энергия остается прежней, а импульс (направление движения) меняется. Поэтому на экране за образцом видна не одна точка, а сложная картина.
Природа ярких точек на экране — в кристаллической решетке изучаемого материала. Электроны, рассеявшиеся на разных атомах под одним и тем же углом, интерферируют между собой. Яркий сигнал образуется при конструктивной интерференции; ее угол связан с периодом решетки. Собственно, так измеряют постоянные решеток кристаллов.
Ну и пара слов о том, в чем крутизна работы. Она не в материале (его изучают уже давно) и не в разрешении на уровне атома (для электронной дифракции это элементарно). Проблема в том, что тонкий кристалл слабо рассеивает электроны, и для дифракции нужен яркий источник электронов. Авторы смогли построить такой источник, причем ультракоротких импульсов — а это дало отличное временное разрешение чуть меньше пикосекунды.
TL;DR: в чудо-книжке суммируются «результаты» современных «работ», которые ни в одном адекватном журнале (любом из ВАКовских журналов России/Украины) не публиковались. Примеры данных и их обработка не упомянуты в принципе.
Перефразируя профессора Преображенского: не читайте до обеда идиотских книжек, слава богу нормальных сейчас хватает.
Интересно, насколько часто стена, направленная в том числе на микрофоны, «заводилась»? Во второй части описан трюк с двумя микрофонами, но непонятно было ли это панацеей.
Вы очень скромно упомянули Радиоастрон. Насколько я понимаю, у него самая большая разрешающая способность среди когда-либо созданных телескопов. Собственно, как раз ему пиара очень не хватает.
Там не совсем лидар, а фазовый дальномер. Ему нужна аккуратная модуляция лазера синусоидой (частота ~100 кГц). Остается разве что кодировать сигнал медленными состояниями «вкл-выкл». При этом уязвимость к классической РЭБ-атаке «передать тот же сигнал с небольшой задержкой» остается. Так что задача эта не так проста, как кажется.
Начал писать вам ответ про то, что наносекунды измерять не нужно, и только потом вспомнил что это как раз вы собрали на коленке фазовый дальномер =).
По идее дальномер сканирует все пространство вокруг, поэтому рано или поздно датчик повернется лицом к постановщику помех. А про взаимодействие нескольких сканеров вопрос хороший. Чувстуется мне на этом развитие робомобилей и остановится.
Мне нравится история про странствующего голубя. Птица с дичайшей численностью по всей Северной Америке, собиравшаяся в стаи, закрывавшие Солнце, была полностью съедена за полвека. Что-то изменилось? Да ничего, разве что одним источником халявного мяса стало меньше.
фазовый угол находится обычно в диапазоне 200-400°
Интересно, числа больше 360 остались от исторических алгоритмов (где с переходом через 0 не хотелось заморачиваться), или так говорят просто для удобства?
В Японии экспериментируют с такими же фермами, но с разным освещением. Как ни странно, очень хорошие результаты получаются для розоватого цвета. То есть это обычные светодиоды, но вместо желтого люминофора — красный; зеленой компоненты почти нет.
Кстати, эффект А-Б не так уж удивителен, похожие сущности (дающие контурные интегралы, отличные от нуля из-за свойств пространства) встречаются довольно часто. Объединяют их термином геометрическая фаза или фаза Берри; простейшее проявление — сумма углов треугольника, отличная от 180 на кривой поверхности. Еще одно проявление — маятник Фуко. Жаль, но для подробного объяснения нужно писать много страшных интегралов.
Свойство кривой поверхности: после кругового параллельного переноса вектор возвращается не в той же ориентации. Угол поворота как раз называют геометрической фазой. На плоскости такого не происходит. Картинка отсюда.
Удивительно, но вектор-потенциал может быть ненулевым при нулевых магнитном и электрическом полях. Еще более удивительно, что этот вектор-потенциал может влиять на частицы. Проще всего влияние обнаруживается, когда частица описывает круг вокруг области с ненулевым вектор-потенциалом. Это называется эффектом Ааронова-Бома (обзор не супер, но этот эффект популярно на русском вообще мало где описан).
Здесь возникает философская проблема: всю жизнь мы думали, что реальная физическая сущность — это то, что непосредственно влияет на объекты. Скажем, электрическое/магнитное поле в прямом смысле слова двигает заряды, а значит является реальным (а вектор-потенциал — вторичен). Теперь оказывается, что вектор-потенциал сам может влиять на частицы, и поэтому претендует на первичность. Кто прав? Оставим этот вопрос философам.
Подходим к финалу. Источники электрического/магнитного полей — это заряды и их токи. Мы знаем, как они распространяются в пространстве, как ток генерирует ЭМ волны и как волны, попавшие в антенну, превращаются обратно в ток. Так вот, анаполь — это тоже заряд, но генерирующий не ЭМ поле, а поле вектор-потенциала. То есть мы потенциально можем передавать сигналы, но не ЭМ полем, а полем вектор-потенциала. Его сложнее детектировать (обычно нужны сверхпроводники), но зато
(а) вектор-потенциал может распространяться без ЭМ поля («поисковик жучков» не найдет)
(б) вектор-потенциал не экранируется металлом, клетками Фарадея итп.
Позвольте разве что придраться к изложению, оно пока немного тяжеловато и требует подготовки читателя. (Хотя по-хорошему тогда пришлось бы рассказывать про Ааронова-Бома, связанные с этим философские вопросы, разложение поля по моментам и так далее.) Ну и по мелочи:
Собственно, интерферометр Ааронова-Бома их и детектирует.
Как раз наоборот. При дифракции энергия остается прежней, а импульс (направление движения) меняется. Поэтому на экране за образцом видна не одна точка, а сложная картина.
Природа ярких точек на экране — в кристаллической решетке изучаемого материала. Электроны, рассеявшиеся на разных атомах под одним и тем же углом, интерферируют между собой. Яркий сигнал образуется при конструктивной интерференции; ее угол связан с периодом решетки. Собственно, так измеряют постоянные решеток кристаллов.
Ну и пара слов о том, в чем крутизна работы. Она не в материале (его изучают уже давно) и не в разрешении на уровне атома (для электронной дифракции это элементарно). Проблема в том, что тонкий кристалл слабо рассеивает электроны, и для дифракции нужен яркий источник электронов. Авторы смогли построить такой источник, причем ультракоротких импульсов — а это дало отличное временное разрешение чуть меньше пикосекунды.
Перефразируя профессора Преображенского: не читайте до обеда идиотских книжек, слава богу нормальных сейчас хватает.
По идее дальномер сканирует все пространство вокруг, поэтому рано или поздно датчик повернется лицом к постановщику помех. А про взаимодействие нескольких сканеров вопрос хороший. Чувстуется мне на этом развитие робомобилей и остановится.
Это уже топология. Идеальной сферы ни из неокуба, ни из листа не получится. На ребрах будет одно направление магнитных линий, на гранях — другое.