Российский коллектив ученых из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, ООО Сенсор Спин Технолоджис, Российского квантового центра, МИФИ, МФТИ и ООО «Велман» (Новосибирск) разработал способ экспериментального определения концентрации изотопа углерода-13 с помощью анализа магнитных спектров. Исследование опубликовано в журнале AVS Quantum Science.
Картинка: pikisuperstar, freepik
Вокруг каждого из нас плещется невидимый океан, в котором мы находимся с самого рождения — электромагнитные излучения, которые пронизывают всё вокруг. Будучи однажды осуществлёнными (1896 г., А.С. Попов), способы радиопередачи существенно эволюционировали за 128 лет, и в настоящее время мы не можем себе представить жизнь без такого канала доставки информации.
К тому же, если раньше только ограниченный круг людей непосредственно сталкивался с радиосвязью, а другие лишь знали о том, что «она в принципе где-то есть» (слушая те же радиостанции, например), то с появлением и распространением сотовой связи и мобильного интернета очень большое количество людей стало непосредственными пользователями её. Хочется сказать: «и количество излучений вокруг нас ещё более прибавилось» :-) — это будет важно в свете того, о чём пойдёт речь далее.
Таким образом, в подавляющем большинстве применений радиосвязь используется для передачи информации — непосредственной или, например, в случае тех же радаров, отражённой от объекта.
Однако помимо информации, которую несёт радиоволна, она обладает и определённой энергией, поэтому тут существует некоторая возможность и для извлечения из радиоволн энергии!
Посмотрим, какие возможности тут есть...
Группа математиков из Вены разрабатывает инструменты для расширения возможностей общей теории относительности.
В октябре 2015 года молодой математик Клеменс Земанн летел домой в Австрию с конференции в Турине, Италия, и ему улыбнулось счастье. Он оказался рядом с Михаэлем Кунцингером, ещё одним участником конференции. Кунцингер был профессором математики в Венском университете, где Земанн только начал постдокторскую работу. Вскоре они разговорились и затронули тему, над которой Земанн размышлял ещё в аспирантуре: существует ли математический способ обойти ограничения общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Воздушная завеса без нагрева для открытых ворот цеха - кто их там устанавливает.
Проектированием систем вентиляции и отопления я занимаюсь уже более 20 лет.
Это работа не очень сложная, так как достаточно детально расписана ещё в учебниках для профильного ВУЗа по специальности ТГВ.
Вот только особенность таких отраслевых технических учебников в том, что там дают только конечные прикладные решения (вполне работоспособные), но без их теоретического обоснования.
В итоге «инженер» после получения диплома в таком ВУЗе вполне может выполнить проект вполне работоспособной системы отопления и вентиляции, но при этом совершенно не будет понимать как и почему всё это работает по своей физике.
Такая история произошла и со мной, в частности в приложении к «воздушно-тепловым завесам» (ВТЗ), которые я вполне правильно, но почти бездумно ставил в свои проекты последние два десятилетия.
Но настал момент, когда пришлось разобраться с физикой и этого вопроса.
В итоге не обошлось без маленьких открытий для себя, и попутно получилось вполне реальное изобретение, но уже для всего человечества.
Именно этим маленьким открытиям и изобретениям посвящена данная статья.
Как воздушная завеса влияет на микроклимат в цехе.
Открытые ворота большого размера в зимнее время приводят к интенсивному затеканию холодного воздуха с улицы в проём ворот (см.рис.1)
Ученые из Российского квантового центра, ВШЭ и МФТИ изучили фазовый переход в одномерных системах с беспорядком в присутствии коррелированного перескока частиц. Работа опубликована в Physical Review Journals. Она открывает новые возможности для создания устойчивых одномерных атомных ловушек, квантовых нитей и кристаллов с одномерной проводимостью.
Я уже двадцать лет в теоретической физике. Я изобретаю новые законы природы, этим я зарабатываю на жизнь. Я одна из примерно десяти тысяч исследователей, чья задача — улучшить наши теории в физике элементарных частиц. В храме знаний мы те, кто копает в подвале, изучая фундамент. Мы обследуем трещины — подозрительные изъяны действующих теорий — и, когда что‑то находим, зовем экспериментаторов разрыть более глубокие слои.
Но моему поколению жестоко не везет. Колоссальные усилия были затрачены на эти провалившиеся попытки обнаружить новые законы природы. Уже больше тридцати лет мы не можем усовершенствовать фундаментальные основы физики.
Что если всю физику — от чёрных дыр и войдов до струй на коллайдерах — читать одной линейкой: энергия + геометрия её канала? Мы показываем, как простая фазовая намотка (цилиндр → тор) срабатывает от спинов и мод до «поведения» тёмной материи и ускорения пустот. Чёрные дыры выступают как предельные уплотнители информации, войды — как зоны с самоускоряющимся разрежением, а сильное/слабое/ЭМ сводятся к типу связности и массе носителя. Без новых сущностей — только ясная оптика и конкретные наблюдательные крючки, за которые можно зацепиться уже сейчас.
Что может быть важнее, чем учить студентов качественно - давать им актуальные знания о современном мире и его тенденциях. К счастью, находятся люди, готовые нести этот свет молодым, желающим учиться. В частности, такие есть и в одной из развивающихся научных областей: вычислительной и квантовой химии. Результаты ее исследований нашли применение в разных сферах: от разработки новых материалов и лекарств до анализа химических процессов на производстве и поиска новых и эффективных катализаторов
Недавно в Томском государственном педагогическом университете вышла методичка “Современные методы компьютерной химии” за авторством декана Биолого-химического факультета, Фатеева Александра Владимировича, в которой изложена вводная база по вычислительным методам химии и ее практикам для новичков в этой области. На беглый взгляд методичка действительно уникальная, потому что содержит неплохое описание того, что и как нужно учитывать и убирать, чтобы расчеты отвечали на поставленный исследователем вопрос. Мало того, работа свободно доступна к скачиванию без регистрации и СМС, просто с сайта университета, что не может не радовать. Но вместо того, чтобы стать широко рекомендованной к прочтению студентами во всех возможных пабликах, об этой методичке как-то не было слышно, пока крупный канал о науке “Зоопарк из слоновой кости” не рассказал пикантные подробности об этой работе. Внезапно, под шкурой авторского контента Фадеева оказался целый ряд ресурсов…
Сегодня мы поговорим о любопытном типе антенн, очень далёком от обычных, к которым мы привыкли, потому что у неё физические металлические элементы отсутствуют, но, тем не менее, сама антенна работает!
Такой тип антенн называется «плазменным» и обладает рядом очень интересных свойств...
Мы привыкли, что словом «антенна», называется конструкция, из токопроводящего материала, как правило металла, в некоторых случаях, достаточно габаритная.
Однако, «плазменные» антенны позволяют взглянуть на саму суть понятия антенны несколько иначе, так как, в какой‑то момент, инженеры решили: «а что, если, в качестве антенны будет выступать плазма?!»
Международный коллектив ученых из Швейцарии, России и Дании улучшил экспериментальную технику спектроскопии высших гармоник органических молекул и провел новые теоретические и экспериментальные исследования молекул бензола и 1,3-циклогексадиена. В опытах подтвердились эффекты, связанные с перемещением заряда внутри молекул на аттосекундных масштабах времени. Исследование опубликовано в журнале Structural Dynamics.
Данная работа демонстрирует новые возможности в изучении строения вещества, которые открывает аттосекундная физика.
Коллектив ученых проанализировал эффект выделения тепла в проводнике под воздействием электрического тока для углеродных нанотрубок и пришел к выводу, что обычная теория плохо применима. Оказалось, что формула Мотта не работает, но применима формула Кельвина. Работа опубликована в журнале Physical Review B.
Несмотря на то, что углеродные нанотрубки были открыты почти 20 лет назад, изучение этой формы углерода продолжает оставаться актуальной темой как в экспериментальной, так и в теоретической науке. Разнообразные исследования показали, что углеродные нанотрубки обладают уникальными физическими свойствами, которые могут быть применены в различных сферах человеческой деятельности, таких как микроэлектроника, биомедицина, конструирование прочных структур и создание нанодвигателей. В связи с этим интерес представляет изучение всех классических физических эффектов для нанотрубок.
Когда речь заходит о точности в науке, мы обычно ожидаем, что речь пойдёт о миллиметрах, наносекундах или, в крайнем случае, о нескольких знаках после запятой. Но в физике есть теория, чья точность выходит за рамки интуиции - она предсказывает результаты с точностью до 12 десятичных знаков. Эта теория - квантовая электродинамика, или КЭД (QED).
Она описывает, как свет взаимодействует с материей, как электроны рассеивают фотоны, как атомы излучают свет и почему вещи вообще не проваливаются друг сквозь друга. И при этом она не просто работает - она работает с такой точностью, что любая попытка оспорить её экспериментально до сих пор заканчивалась лишь подтверждением.
Почему КЭД заслуживает титула самой точной физической теории? Чтобы понять это, нужно не просто посмотреть на цифры - нужно разобраться, как эта теория устроена, что она предсказывает, и почему её успех ставит перед физиками новые, ещё более глубокие вопросы.
Утверждение, что «квантовые компьютеры» уже превосходят классические по возможностям вычислений нынче превратилось в штамп. При этом исходное рассуждение, стоящее за идей «квантовых вычислений», вообще-то, обратное: можно ли из наблюдаемой на практике сложности вычислительного моделирования сделать вывод о возможности разработки более быстрых, квантовых, аналоговых вычислителей? Это до сих пор не подтверждено, а из того, что конкретный способ вычислительного моделирования некоторых физических процессов работает очень медленно, по сравнению со скоростью моделируемого процесса, вовсе не следует необходимость наличия новых, превосходящих вычислительных возможностей за этими моделируемыми процессами. Проиллюстрируем ситуацию фарфоровым чайником, а также вспомним про симуляции вселенных.
Ученый из МФТИ создал новый метод расчета взаимодействия ультракоротких лазерных импульсов с оптической плотной средой. Работа опубликована в Journal of Optics. В исследовании были проведены расчеты зависимости коэффициента поглощения среды от частоты и длительности лазерного импульса и толщины среды.
Аттосекундные лазеры имеют огромное значение в современной науке. Они дают возможность посмотреть, что происходит на уровне строения молекул, непосредственно заглянуть в глубь материи.
Я панпсихист. Сегодня это слово часто ошибочно воспринимается как синоним чего-то вроде эзотерики, астрологии, таро и т.п. Однако панпсихизм не имеет ничего общего с лженауками или мистикой. На самом деле это самая обычная научно-философская концепция, принятая в академических кругах как одно из гипотетически возможных объяснений сознания и разделяемая не только рядом академических философов, но и немалым числом нейробиологов и даже физиков.
Квантовая механика — одна из самых успешных теорий в науке, благодаря которой во многом стала возможной современная жизнь. Технологии — от компьютерных чипов до медицинских аппаратов — основаны на применении уравнений, впервые сформулированных столетие назад и описывающих поведение объектов на микроскопических масштабах.
Но исследователи до сих пор расходятся во мнениях о том, как лучше всего описать физическую реальность, которая скрывается за математикой, как показывает исследование Nature.
На мероприятии, посвящённом 100-летию квантовой механики, в июне 2025 году прославленные специалисты по квантовой физике вежливо, но активно спорили по этому вопросу. «Квантового мира не существует», — заявил физик Антон Цайлингер из Венского университета, изложив своё мнение о том, что квантовые состояния существуют только в его голове и что они описывают информацию, а не реальность. «Я не согласен», — ответил Ален Аспект, физик из Университета Париж-Сакле, который в 2022 году разделил Нобелевскую премию с Цайлингером за работу по квантовым явлениям.
Люди искали клады с незапамятных времен. То есть с момента, когда появилось понятие ценностей — их хранили и скрывали от посторонних глаз. А когда в обществе возникли деньги, кладов стало ещё больше. Собственно, этимология слова «сокровище» как раз и говорит о том, что это нечто скрытое, спрятанное.
Прятали деньги, драгоценности, оружие и многое другое. Одни делали заначки на чёрный день, причём даже небогатые крестьяне умудрялись откладывать что-то в кубышку. Другие убирали ценности в период междоусобиц, чтобы они не достались врагам. Третьи и не собирались ничего прятать, но судьба распорядилась иначе — и вот после крушения корабля на морское дно опускались несметные сокровища. Вариантов много, а итог один: клад должен быть, а знающих о его точном местонахождении не осталось.
Есть немало кладов, которые ищут до сих пор. Чтобы рассказать обо всех, потребуется целая книга, упомянем про несколько самых известных.
Ученые из МФТИ и Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН исследовали поведение полностью экранированных двумерных плазмонов — локализованных электромагнитных волн, распространяющихся по поверхности металлов. Оказалось, что они ведут себя подобно тому, как колеблется вода в неглубоком бассейне. Статья опубликована в журнале Physical Review B.
Уникальные электромагнитные волны, именуемые поверхностными плазмонными поляритонами или просто плазмонами, имеют способность распространяться в оптическом, инфракрасном и терагерцовом диапазонах частот вдоль границы металла и воздуха или диэлектрика. Термин «поверхностный плазмонный поляритон» указывает на то, что эти волны объединяют движение зарядов (электронного газа) на металлической поверхности (поверхностный плазмон) и электромагнитные волны в окружающем воздухе или диэлектрике (поляритоны). Это особая форма электромагнитных колебаний, сильно локализованных на тонком приграничном слое, толщина которого не превышает десятых долей микрометра. Другими словами, электрическое поле оказывается «запертым» в области, размеры которой не превышают длину световой волны. Это явление уникально, потому что дифракция обычно не позволяет локализовать волну света на такой малой длине. Используя особенности плазмонов, можно достичь различных целей: от применения их для биосенсоров и микроскопии до использования в новом поколении вычислительных устройств.
Сколько времени занимает сложение двух лучей света? Почти никакого: интерференция рождает результат сразу, пока лучи проходят через чип. В этой статье — без мистики и рекламных лозунгов — разберём, как свет выполняет линейную алгебру, из каких модулей собирают фотонные процессоры и где они уже уместны в реальных задачах. К концу чтения у вас будет ясная картинка тракта «источник → модулятор → оптическая решётка → детекторы» и чек-лист для первого PoC.
ИИ проектирует новые экспериментальные установки, превосходящие разработки физиков, хотя людям все ещё приходится за ним присматривать.
Тысячи лучших физиков мира на протяжении 40 лет доводили до совершенства гравитационно-волновой детектор LIGO — вершину человеческой инженерной мысли. Когда они попросили искусственный интеллект найти способ улучшить их детище, ИИ предложил нечто, что учёные назвали «инопланетным хаосом» — асимметричную и неинтуитивную конструкцию, которую любой эксперт счёл бы абсурдной. Но симуляции показали: эта странная схема работает, потенциально делая самый точный прибор на планете на 10-15 % чувствительнее. Как машине удалось превзойти десятилетия коллективной человеческой работы и что это говорит о будущем научных открытий?
