Привет всем любителям физики и физического эксперимента! Сегодня статья по относительно новому видео на нашем канале: поговорим про удивительное поведение пружины-слинки. Пока мы держим пружинку за привязанную ниточку, она растянута под действием собственного веса. Отпустим ее: невооруженным глазом не заметить самое интересное, давайте посмотрим кадры со скоростной камеры.
Трудно представить себе физическую систему проще бильярдного стола. Пустите шар по столу, и его движение будет подчиняться простому правилу: он движется по прямой, пока не ударится о борт, после чего отскочит от него под тем же углом, под каким приблизился. И всё же даже такая простая система — по крайней мере теоретически — способна воспроизвести любое вычисление, доступное гораздо более сложному компьютеру.
Как показали математики Ева Миранда из Политехнического университета Каталонии в Испании и Исаак Рамос из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, один шар, отскакивающий от стенок двумерного «бильярда» особой формы, может имитировать универсальную машину Тьюринга — такую, которая способна моделировать любую другую машину Тьюринга.
Для Миранды эта работа стала итогом многолетних попыток свести механическую систему к минимальному числу деталей, необходимому ей для работы в качестве компьютера. «Каков минимальный геометрический механизм, позволяющий физической системе выполнять универсальные вычисления, и как мы можем его обнаружить? — спрашивает она. — Бильярд представляет собой самую суровую проверку такого процесса упрощения. Одна‑единственная частица. Вся программа записана в геометрии границы».
Машина Тьюринга — это не машина в привычном смысле слова. Это математическая модель вычислений, предложенная британским математиком Аланом Тьюрингом в 1936 году. В простейшем виде она состоит из воображаемой ленты, разделённой на ячейки, головки, которая может считывать и записывать символы на этой ленте, и набора инструкций, определяющих её последующие действия. Каждая отдельная операция предельно проста: прочитать символ, записать символ, переместиться вдоль ленты и повторить всё снова.
Люди всегда хотели каким-либо образом организовать «вечное» движение и использовать имеющиеся в наличии силы полезным для себя образом.
Как показывает практика изысканий, на данный момент, никто не смог добиться собственно «вечного» движения, из которого можно было бы извлекать энергию для практического применения, но, тем не менее, существует целый ряд устройств, которые могут быть собраны, для собственного развлечения, где некоторые из них, заставляют поломать голову (для человека незнакомого с подобным) и сегодня мы познакомимся с одним из них — радиометром Крукса!
Итак…
Мы всегда оставляем свой след в этом мире – в людях, идеях, открытиях. У Якова Исидоровича Перельмана этот след оказался в прямом смысле космическим. Его книги вдохновляли будущих учёных и космонавтов, а на Луне сегодня есть кратер, названный его именем.
Циолковский писал, что широкая аудитория узнала о его идеях во многом благодаря Перельману. Валентин Глушко начал переписываться с Константином Эдуардовичем после знакомства с книгой Якова Исидоровича, а Георгий Гречко вспоминал, что именно Дом занимательной науки помог ему определиться с будущей профессией. Миллионы детей знакомились с физикой и математикой через книги Перельмана, задачи, эксперименты и необычные объяснения сложных явлений.
Во время Великой Отечественной войны Перельман продолжал заниматься просветительской работой: в блокадном Ленинграде он читал бойцам лекции о расчёте расстояний в полевых условиях.
Разбираемся, как выпускник Лесного института стал одним из самых известных популяризаторов науки и какое влияние его работа оказала на несколько поколений читателей.
В 2027 году Китай запускает первый в мире мегаваттный ADS (Accelerator-Driven System), управляемый ускорителем подкритический реактор на отработанном ядерном топливе.
Система ADS совмещает в себе ускоритель и реактор, близкий к технологиям IV поколения. Часть вырабатываемой энергии запитывает ускоритель, а тот поддерживает реакцию деления.
Самое главное, что ADS принимает топливо на основе радиоактивных отходов, тория-232, природного урана-238. Так мы получаем сразу несколько преимуществ и решаем главные проблемы современной ядерной энергетики.
После неудачного вывиха плеча, эта травма может повторяться снова и снова, уже от меньшей нагрузки. Такой рецидив называется повторный вывих. Веками он преследовал несчастных пациентов, а методам его лечения позавидуют пытки инквизиции: плечо буквально прижигали каленым железом, давая хоть какую-то надежду на исцеление.
Однако в пятидесятых годах XX века французский хирург Мишель Латарже придумал отпилить часть «ненужной» кости от скелета и зафиксировать ей сустав. Из этой статьи вы узнаете, откуда в скелете вообще ненужные кости и как родилась популярнейшая (на сегодняшний день) операция по лечению тяжелого вывиха плеча.
Так уж вышло, что сам я прошел эту операцию восемь месяцев назад, потому подробно расскажу не только теорию, но и впечатления от первого лица.
В предыдущей статье были рассмотрены взгляды Эдвина Джейнса, который обосновывал субъективность энтропии на базе субъективной интерпретации вероятности. В этой статье рассмотрим другую линию обсуждения, связанную с мысленным экспериментом Лео Сциларда, предложенном в 1929 году. Правильное произношение Leo Szilard (1898 - 1964) - это Лео Силард, но я буду использовать старую транскрипцию, которая использована во многих учебниках.
В статье рассмотрена история появления мысленного эксперимента Сциларда: демон Максвелла, эксперименты с броуновским движением и попытки создания вечного двигателя второго рода, работы Мариана Смолуховского. После этого представлены идеи послевоенной физики, связанные с теорией информации Шеннона и появлением кибернетики. Предполагалось, что мысленный эксперимент Сциларда связывает термодинамическую энтропию и информацию и тем самым позволяет включить информацию в физическую теорию. Рассмотрены работы Леона Бриллюэна и появление термодинамики вычислений - работы Чарльза Беннета на основе принципа Рольфа Ландауэра.
Если одна половина бивекторного сектора четырёхмерного евклидова прото-пространства получает прочтение наблюдаемого пространства, может ли вторая половина естественно нести спинорную структуру – и откуда тогда берётся характерный для половинного спина возврат только после поворота на 
?
Итан Сигел (американский астрофизик‑теоретик и научный журналист, автор рубрики «Спросите Итана», один из пропагандистов современных научных знаний), предлагает свой взгляд на возможность существования белых дыр.
@avshkol перевёл эту статью, поскольку всем нам кажется каким-то куцым тот объем знаний о Вселенной, который мы имеем в настоящий момент: ни тебе червоточин, ни перехода в другие измерения, ни возможности путешествовать быстрее скорости света... И в этом ряду стоят белые дыры, противоположность чёрных. Существование чёрных дыр так же было математически доказано, но обнаружены они были по историческим меркам буквально вчера... А что же белые? Ведь они тоже не противоречат математике ОТО, но противоречат ли они физической реальности?..
А задумывались ли вы, почему вооон тот водитель, который объехал вас шашечками по соседней полосе, не прав? С 50-х годов прошлого века об этом много кто размышлял и даже кое-что посчитал. Только начиналось все не с нейросетей и не с анализа миллионов записей с GPS.
Предлагаю посмотреть на этот вопрос со стороны истории науки. В этой статье пройдемся по тому, с чего начали в описании автомобильного потока, как догадались, что пробки возникают не только из-за аварий и когда ввели в математическую модель “личность” водителя. Пройдемся по результатам вычислений, к которым удалось прийти задолго до появления машинного обучения.
Итан Сигел (американский астрофизик‑теоретик и научный журналист, автор рубрики «Спросите Итана», один из пропагандистов современных научных знаний), излагает своё мнение о том, реально ли время, существует ли оно физически, или это наблюдаемая нами иллюзия?
@avshkol перевёл эту весьма дискуссионную статью, поскольку природа времени — один из не до конца выясненных вопросов в современной физике. Статья отражает взгляд физика со стороны макровселенной, астрофизики, космологии.
Квантовая механика - наша лучшая теория того, как устроена реальность на фундаментальном уровне, однако физики до сих пор не могут прийти к согласию относительно того, что именно эта теория утверждает. В центре этой загадки находится "проблема измерения": что в действительности происходит, когда мы наблюдаем квантовую систему, и почему для описания этого процесса нам, по-видимому, нужны отдельные правила? Дэвид Альберт - один из ведущих современных специалистов по основаниям квантовой механики, и мы обсуждаем с ним проблему измерения и то, почему она настолько трудна для понимания.
Затем мы подробно разбираем многомировую интерпретацию квантовой механики - мою любимую интерпретацию (как я объясняю в своей готовящейся к выходу книге Something Deeply Hidden). Дэвид, напротив, ее сторонником не является, поэтому он излагает аргументы в пользу скептического отношения к многомировой интерпретации. (Речь, разумеется, идет о философски серьезных аргументах, а не о смутном дискомфорте от мысли о существовании всех этих других вселенных.)
Дэвид Альберт получил степень PhD по физике в Рокфеллеровском университете. В настоящее время он занимает должность профессора философии имени Фредерика Э. Вудбриджа в Колумбийском университете. Его исследования охватывают целый ряд вопросов, связанных с основаниями физики, включая стрелу времени (именно он ввел термин "гипотеза прошлого" для обозначения низкоэнтропийного состояния ранней Вселенной) и квантовую механику. Он является автором нескольких книг, в том числе Time and Chance, Quantum Mechanics and Experience и After Physics.
Пока меня прет еще одна статья. Предыдущие здесь.
Стандартная модель, немного повыше Хиггса
И снова о том, из чего состоит протон
Статья ламповая, человеческая, картинки ИИшные. Пройдем путь от 19 века до современного состояния и попробуем заглянуть в будущее.
Также немного поговорим о монополях и прогрессе науки.
Нужны ли нам квантовые компьютеры для полного понимания сложных химических реакций? Новый результат, на который ушли десятилетия, показывает неожиданную мощь обычных «классических» машин.
Больше всего Гарнета Чана интересует фундаментальная наука. Он занялся химией несколько десятилетий назад, чтобы понять некоторые из наиболее важных биохимических процессов на Земле.
Но с тех пор он стал центральной фигурой в другой области: в дебатах о том, будут ли квантовые компьютеры иметь решающее преимущество перед обычными «классическими». За последнее десятилетие многие исследователи квантовых вычислений определили те самые реакции, которые изучает Чан, как сферу, в которой квантовые компьютеры должны показать своё преимущество. Однако Чан давно сомневается, что мощные квантовые компьютеры — до появления которых ещё годы — будут необходимы.
«Мой главный интерес — решение химических задач. Если классические компьютеры — подходящий инструмент для этого, то мы должны ими пользоваться», — сказал он. Чан верит, что со временем квантовые компьютеры сыграют в химии важную роль. Но, по его словам, «я не вижу причин ждать, когда построят отказоустойчивый квантовый компьютер».
Теперь у него есть результат, который подкрепляет эту позицию.
Рассказ в картинках про три взаимодействия Стандартной Модели (из которых нет ни одного вменяемого) с упором на странности сильного (цветного) взаимодействия, а также про конфайнмент кварков и состав протона.
Картинки ИИшные, а текст человеческий. Слышал, теперь это новое требование - но я никогда ИИшкой текст и не писал, только сам на буковки нажимаю.
Привет! Хабр. Мы — группа исследователей из AIRI, Самарского университета и МФТИ, занимаемся вопросами точной цветовой репродукции и прикладной гиперспектральной съемкой. Не так давно мы придумали, как из обычной RGB‑камеры сделать гиперспектральную, заменив объектив пластинкой с набором гармонических линз.
Гиперспектральная камера видит не три числа на пиксель, а тридцать одно, и по этому спектру можно, к примеру, отличить настоящий лист от пластикового, спелый плод от неспелого, один пигмент от другого. Проблема в том, что такие камеры стоят миллионы рублей и снимают один кадр минуту. Мы же сделали модуль, который встаёт на место объектива стандартной камеры и превращает её в гиперспектральную — и всё это за одну экспозицию и последующую обработку снимка нейросетью.
Мы недавно вернулись из Бремена, где представили нашу статью Diffract and Conquer: Hyperspectral Imaging from Any RGB Camera via Optical Encoding and Learning на IJCAI 2026. Здесь рассказываем о результате чуть более популярно и кратко.
Важнейшим инструментом в любом научном исследовании является информация. Чем больше данных об исследуемом объекте есть, тем больше можно понять о том, как он работает. Огромную роль в получении этой информации играет микроскопия. Возможность рассмотреть то, что для невооруженного глаза остается невидимым, позволяет тщательно изучать мельчащие строительные блоки Вселенной. Однако, несмотря на внушительные способности современных электронных микроскопов, они все же обладают рядом ограничений. Ученые из Венского университета (Вена, Австрия) разработали новый тип микроскопа, который использует особенности квантовой физики, что позволяет ему быть еще более точным и визуализировать ранее упущенные аспекты тех или иных образцов. Какую роль играет квантовая составляющая в данной разработке, как именно работает квантовый микроскоп, и что именно он позволяет увидеть? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Итан Сигел (американский астрофизик‑теоретик и научный журналист, автор рубрики «Спросите Итана», один из пропагандистов современных научных знаний), рассказывает удивительную историю Эйнштейна, который не показывал никаких успехов, по мнению его самого известного учителя, Германа Минковского. Но в итоге сам Минковский во многом стал известен именно благодаря Эйнштейну...
@avshkol перевёл эту статью, поскольку рассуждения о том бы ли Эйнштейн гением, не был ли, списал ли он свою теорию у более известных математиков, или сформулировал сам, постоянно возникают в интернет-дискуссиях. Статья показывает, какой сложный путь прошёл Эйнштейн, благодаря своему упорству, умению увидеть физическую природу явлений и облечь свои идеи в математическую форму (да, не без помощи своих коллег-профессиональных математиков).
В 1902 году вышла книга Гиббса 'Основные принципы статистической механики, разработанные со специальным применением к рациональному обоснованию термодинамики', в которой идеи молекулярно-кинетической теории обобщались на произвольные системы. К сожалению, введенная Гиббсом статистическая энтропия формально остается постоянной в неравновесном процессе в изолированной системе. Таким образом, в общем рассмотрении Гиббса возникло противоречие между формальным математическим выводом и вторым законом термодинамики.
Гиббс первым заметил это обстоятельство и предложил возможные решения, которые были переведены на язык уравнений в статье супругов Эренфестов ‘Принципиальные основы статистического подхода в механике‘ в 1912 году. Были введены понятия грубой и точной плотности вероятности, а также грубой и точной энтропии по Гиббсу. Грубая энтропия Гиббса с использованием грубой плотности вероятности в изолированной системе должна возрастать. Тем не менее, это обстоятельство привело ряд физиков к мысли о субъективности термодинамической энтропии. Физик Эдвин Джейнс (1922 - 1998) является наиболее ярким выразителем этой идеи, и эта статья посвящена рассмотрению и обсуждению его взглядов.
Итан Сигел (американский астрофизик‑теоретик и научный журналист, автор рубрики «Спросите Итана», один из пропагандистов современных научных знаний), разъясняет один из ключевых вопросов современной физики: чем время как четвертая координата отличается от трёх пространственных?
@avshkol перевёл эту статью, поскольку здесь это разъясняется в простой и понятной форме. Если вы пока знакомы только с ньютоновской физикой, осознание различия пространственных и временной оси даст вам мощный буст в понимании природы Вселенной...
