Физика

В прошлой статье мы обсуждали концепт когерентного гравитационного трансивера — установки, способной передавать сигнал сквозь толщу планеты. Но после бурных обсуждений с физиками выяснилось, что в изначальной архитектуре (массив из параллельных труб) крылась фатальная ошибка, нарушающая Общую теорию относительности (ОТО).

Параллельные трубы формируют дипольный излучатель (центр перекачки энергии смещается по одной оси). А по законам Эйнштейна, гравитационное дипольное излучение запрещено — иначе система начала бы толкать саму себя, нарушая закон сохранения импульса. Нам жизненно необходим квадруполь.

В этой статье мы проведем работу над ошибками и разберем физически безупречную архитектуру Настольного Гравитационного Трансивера. Он умещается в габариты 2х2 метра и, благодаря гибридной модуляции, способен гнать данные сквозь Землю со скоростью оптического кабеля, обеспечивая абсолютный физический предел пинга.

Советская система не могла признать, что советский реактор, отмеченный государственными премиями, имеет какие-то дефекты. Исправить ошибки в конструкции и физике реактора РБМК-1000, значит, опорочить советскую науку и технику. Куда проще всё свалить всё на «неграмотных эксплуатационников». Главный конструктор (НИКИЭТ, академик Н. Доллежаль) и Научный руководитель проекта (ИАЭ им. Курчатова, академик А. Александров) знали о проблеме «концевого эффекта» еще за несколько лет до аварии (после инцидентов на Ленинградской и Игналинской АЭС). Но они не внесли изменения в конструкцию и не предупредили операторов на АЭС.
А. Дятлов, А. Акимов и Л. Топтунов считали, что управляют очень надежным реактором, но парадокс был в том, что система «защиты реактора» взорвала реактор...

40 лет минуло со дня Чернобыльской катастрофы (26 апреля 1986), ставшей одной из величайших техногенных катастроф в истории человечества. До сих пор господствует миф о расхлябанности и безответственности работников 4-го энергоблока, которые затеяв эксперимент, грубейшим образом нарушили все инструкции и взорвали ядерный реактор. На фоне этого мифа уходят на второй план изъяны в физике реактора и ошибки в конструкции взорвавшегося реактора РБМК-1000. А ведь именно они привели к трагедии, когда нажатие на кнопку аварийной защиты (АЗ-5) привело не к останову реактора, а к его мгновенному разгону и взрыву. Педаль тормоза сработала как педаль газа.

Что есть свет? Ответы будут разительно отличаться в зависимости от того, у кого спрашивать. Однако для физики и других точных наук свет является как важным ресурсом, так и важным интуристом для реализации крайне сложны систем. Контроль и манипулирование светом, а именно его свойствами, открывает новые возможности в самых разных отраслях, от классической электроники до квантовых вычислений. Однако получить контроль над светом — это далеко не тривиальная задача, но вполне выполнимая, если мыслить креативно. Ученые из Варшавского университета (Польша) разработали систему, позволяющую трансформировать лучи света в так называемые оптические вихри. Как именно ученые создали эти «торнадо», какими свойствами они обладают, и где именно могут быть полезны? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience, является одним из первых контролируемых экспериментов на людях, в котором подтверждённое воздействие инфразвука сопоставляется как с психологическими самоотчётами, так и с конкретным физиологическим маркером — уровнем кортизола в слюне, гормона, который мы ассоциируем со стрессом. Результаты получились, можно сказать, тревожными.

Инфразвук — это звуковые волны с частотой ниже примерно 20 Гц, что соответствует нижней границе диапазона, улавливаемого человеческим ухом в обычных условиях. Он возникает в результате штормов, вулканической активности, тектонических толчков в недрах земной коры и, что самое важное, в результате обыденного механического «сердцебиения» городов: стареющих труб, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, дорожного движения, промышленного оборудования. «Инфразвук повсеместно присутствует в повседневной среде, возникая вблизи вентиляционных систем, дорожного движения и промышленного оборудования», — говорит Родни Шмальц, старший автор и профессор Университета Макьюэна. В большинстве случаев мы проходим сквозь него, не замечая. Вопрос, на который команда хотела ответить, заключался в том, действительно ли попадание в зону его действия оказывает на нас какое-то воздействие, регистрируется ли эта частота где-то ниже уровня сознания, в той области, которую мы не можем легко определить.

^{RobinLeicester}

Вечное движение... Наверное, великая и несбыточная мечта многих поколений инженеров, живших в течение многих и многих столетий, когда с момента появления первых механизмов, человек задумался о том, что было бы хорошо, если эти механизмы функционировали не ограниченно долго, не требуя внешних ресурсов! 

Со временем, по мере развития науки, стало понятно, что «вечный двигатель», как таковой, невозможен, несмотря на многочисленные попытки его построить. 

Что, впрочем, не исключает возможности «вечного» в целом ряде систем — атомы, при температуре абсолютного нуля, продолжают некоторые колебания, элементарные частицы продолжают движение по своим энергетическим уровням, налоги, два выходных в неделю :-B и т.д.

Попробуем разобраться во всех этих вопросах, и понять, есть ли здесь какие-то полезные возможности?

Разговоры о передаче информации сквозь планету с помощью гравитационных волн (ГВ) обычно скатываются в научную фантастику: нам предлагают либо двигать нейтронные звезды, либо строить резонаторы из вымышленных материалов, выдерживающих давление света в тысячи атмосфер. https://habr.com/ru/articles/1030402/

Но если отбросить фантазии и посмотреть на пределы современных оптических технологий, выясняется поразительная вещь. Гравитационный телеграф можно спроектировать уже сегодня. Да, это будет установка класса Mega Science, сравнимая по сложности и стоимости с детекторами LIGO. Но в отличие от фундаментальных научных приборов, у этой установки есть колоссальный коммерческий потенциал.

В этой статье мы разберем физически и инженерно корректную архитектуру Когерентного Гравитационного Трансивера.

Архитектура передатчика: Вакуум и стоячие волны

Обычная электромагнитная стоячая волна — это уже идеальный пульсирующий квадруполь. В ней пучности электрического и магнитного полей сдвинуты в пространстве и перетекают друг в друга с удвоенной частотой света. Это заставляет саму метрику пространства микроскопически “дышать”.

Как выглядит передатчик:

Представьте задачу: передать сообщение на противоположную сторону Земли с идеальным пингом напрямую сквозь ядро, не используя спутники или ретрансляторы. Радиоволны сквозь планету не пройдут. Нейтрино поймать — задача для циклопических подземных резервуаров. Выход один — гравитационные волны (ГВ). Для них Земля прозрачна, как стекло.

Современные детекторы ловят низкочастотные гравитационные волны от слияния черных дыр. Но мы не можем крутить черные дыры в лаборатории. Зато мы можем спроектировать сверхвысокочастотный (СВЧ) гравитационный приемопередатчик, который уместится в здании. Фундаментальная физика говорит, что это реально. Инженерия говорит, что придется попотеть. Давайте прикинем «цыферки».

Сразу после открытия углеродные нанотрубки казались настоящим чудом материи. Существовали металлические и полупроводниковые формы; они были крошечными и невероятно лёгкими; и их можно было разрушить, только разорвав химические связи. Вариантов их использования казалось бесконечно много.

Но затем в дело вмешалась реальность. Оказалось очень трудно получить чистую популяцию металлических или полупроводниковых форм. Методы синтеза, как правило, приводили к образованию клубка в основном из коротких нанотрубок; трубки длиной более пары сантиметров оставались редкостью. И хотя металлическая версия практически не оказывала сопротивления электрическому току, было трудно пропустить много электронов через одну нанотрубку.

Однако учёные-материаловеды — народ упрямый, и они по-прежнему пытаются заставить нанотрубки работать. В журнале Science недавно была опубликована статья, описывающая добавление химического вещества к пучкам углеродных нанотрубок для повышения их способности проводить ток до уровней, близких к показателям меди. Хотя нанотрубки с более высокой проводимостью оказались нестабильными, это открытие может указать путь к созданию материала с более длительным сроком службы.

Как известно, галактика Млечный Путь имеет выраженно плоскую (дисковидную) форму, так как диаметр его составляет около 100 000 световых лет, а толщина — всего лишь 1000 световых лет. Тем непостижимее кажутся два огромных двойных облака, простирающихся от центра нашей Галактики на север (вверх) и на юг (вниз) от плоскости её диска. Эти структуры были открыты в 2010 году в гамма-диапазоне при анализе наблюдений космического гамма-телескопа «Ферми» и названы «пузырями Ферми». В 2020 году российско-германский космический телескоп EROSITA открыл ещё более крупные пузыри рентгеновского излучения, охватывающие пузыри Ферми как внешняя оболочка. Получилась такая картина:

Картинка: vectorpouch, www.freepik.com

Мне всегда нравились необычные возможности обычных вещей и явлений, и сегодня будет рассказ как раз об этом!

Некоторое время назад мы уже рассматривали возможности по созданию экстремальных давлений, что может быть использовано в полезных целях…

Завершившийся недавно полет пилотируемого космического корабля ORION, который совершил облёт Луны и успешно вернулся на Землю, привлёк к себе огромное внимание всего человечества и вызвал гигантское количество комментариев, обсуждений, домыслов и прогнозов. Я решил тоже внести свою лепту. На волне всеобщего интереса к миссии ARTEMIS-II мне захотелось построить траекторию полета корабля Орион к Луне, а также анимированное условное изображение движения корабля к Луне и обратно. Когда-то я уже пытался создать (и опубликовал здесь) аналогичные изображения, описывающие не совсем удачный полет корабля APOLLO-13, но параметры того полета несколько отличались от параметров нынешнего. Тем не менее, есть и сходство, поэтому можно применить методы для Аполлона-13 и к Ориону. Я попробую также немного усложнить модель, чтобы учесть не только траекторию полета к Луне из окрестностей Земли, но и то, каким образом корабль попадает на эту траекторию после старта с Земли.

Привет, Хабр! Мы команда «Генеративный ИИ для видео» лаборатории FusionBrain AIRI — группа исследователей в области Generative AI. Наш основной профиль — модели генерации изображений и видео: пиксели, временная когерентность, латентные пространства, трансформеры и diffusion/flow‑подходы.

Мы — не метеорологи. Но совсем недавно мы задались вопросом: можно ли взять SOTA‑идеи из алгоритмов генерации видео и применить их к задаче предсказания глобальной погодной карты, не превращая ML‑модель в усложненный пайплайн на базе специфических метеорологических знаний?

Оказалось, что да, и весьма неплохо. В этой статье мы расскажем про нашу новую модель прогноза погоды на основе алгоритма Flow Matching под названием Marchuk, которая выгодно выделяется на фоне конкурентных подходов своей компактностью и производительностью. Она даже смогла предсказать морозы в январе 2026 года!

Какое техническое решение является настолько знаковым, что каждое новое поколение инженеров снова и снова возвращается к нему, пытаясь переосмыслить, и применить в современных для них условиях? 

Несомненно, таким техническим решением является старинная турбина, разработанная ещё в 1913 году Никола Тесла. 

Чем же она так интересна, что инженерная мысль никак не хочет её оставить на «полке истории»?

Баллистическая кривая — это траектория материальной точки, движущейся в сопротивляющейся среде под действием силы тяжести.

Основной пример баллистической кривой — это траектория дробины в атмосфере.

Сила сопротивления воздуха считается направленной против скорости материальной точки:

Мировые войны, кризисы и прочие катаклизмы не очень ощущаются безработным, как я, в Москве(мой привет наимудрейший HR-ам), но есть время подумать. В России существует один завод по производству волоконно-оптических жил - в Саранске (здесь и далее - я основываюсь только на открытой информации). И он уже год не работает(что-то связанное с дроновой атакой). В чем заключается процесс производства оптоволоконной жилы:

Квантовую физику часто описывают как самую успешную научную теорию в истории. За сто лет своего существования она объяснила всё: от периодической таблицы элементов до того, как светятся звёзды. Но есть одно фундаментальное явление, которое она не может объяснить: гравитация.

«Совмещение квантовой механики и гравитации — одна из важнейших нерешённых проблем физики», — говорит Кэтрин Зурек, физик-теоретик из Калифорнийского технологического института (Калтех) в Пасадене.

Поколения исследователей пытались создать квантовую теорию гравитации, и их работа привела к появлению сложных математических конструкций, таких как теория струн. Но физики-экспериментаторы не нашли конкретных доказательств ни для одной из них и даже не уверены, как такие доказательства могли бы выглядеть.

Сейчас складывается ощущение, что прорыв может произойти в любой момент. За последнее десятилетие многие исследователи стали с большим оптимизмом смотреть на возможность проверки истинной природы гравитации в лабораторных условиях. Учёные предложили соответствующие эксперименты и работают над повышением точности методов, необходимых для их реализации. «Произошёл огромный скачок как в экспериментальных возможностях, так и в нашем теоретическом понимании того, что мы на самом деле узнаём из таких экспериментов», — говорит Маркус Аспельмейер, физик-экспериментатор из Венского университета и пионер этой работы.

В июне 2024 года группа исследователей в области метеорологии и атмосферных наук из Университета штата Пенсильвания отправилась в путешествие по Восточному побережью на модифицированном автомобиле Toyota Sienna 2013 года выпуска. Фургон был оснащён специально изготовленным телескопическим метеорологическим зондом, выдвигавшимся из крыши. Их целью было отследить почти ежедневные летние грозы во Флориде и наблюдать явление, которое никогда не подтверждалось за пределами лаборатории.

Это явление, известное как коронный разряд, заключается в образовании крошечных электрических разрядов на кончиках листьев и ветвей. Эти слабые электрические импульсы могут заставлять верхушки деревьев излучать едва заметное свечение в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне. Учёные более 70 лет подозревали, что в лесах могут происходить такие эффекты во время гроз из-за необычной активности электрического поля, но прямых доказательств в природе так и не удалось найти.

Почти три года назад космическая частица попала в Средиземное море и активировала ещё не достроенный детектор Кубического Километрового Нейтринного Телескопа (KM3NET) у побережья Сицилии. Это было нейтрино — элементарная частица, известная тем, что почти беспрепятственно проходит сквозь любое вещество.

Обсерватория IceCube в Антарктиде, аналогичный детектор, работающий уже более десяти лет, обнаружила сотни космических нейтрино, однако ничего подобного среди них не было. Эта частица примерно в 35 раз мощнее любого ранее зафиксированного нейтрино и она могла вылететь из высокоактивной галактики — блазара — или из фонового источника космических высокоэнергетических частиц, которые, как подозревают учёные, пронизывают весь космос.

Но это не единственные возможности. На следующий день после того, как коллаборация KM3NET сообщила об открытии, физик Дэвид Кайзер поделился с коллегами неожиданной идеей: а что если это мощное нейтрино произошло от взорвавшейся первичной чёрной дыры?

^MichaelFrey

Ладно… Чувствуется, что никто кроме меня вас об этом не спросит, поэтому, придётся мне: хотели ли бы вы свою собственную избушку на курьих ножках? :-B 

Не-не-не Баба-Яга может расслабиться: мы ни в коем разе не претендуем на её рабочее место — а всего лишь хотим приглядеться к её инженерному шедевру: довольно недурная так то штука: самый исторически первый пример шагохода, между прочим! 

Чем же для нас может интересна эта небезызвестная изба: исключительно своими ходовыми качествами, возможностью «уверенно перемещаться по пересечённой местности» и доставлять полезные грузы, в лице одной не особо приятной бабки. 

В общем, согласитесь, что ситуация вызывает некоторый интерес и желание обзавестись своим собственным шагоходом… ;-)