Привет, Хабр. В годы моей юности мне попалась марсианская сага Эдгара Берроуза о Джоне Картере, а именно книга с тремя первыми повестями — «Принцесса Марса», «Боги Марса» и «Повелитель Марса». Обойдёмся без излишних спойлеров; оговорюсь лишь, что первая часть этого эпического сюжета была экранизирована в 2012 году, провалилась в прокате и была незаслуженно забыта. Удивительный марсианский мир Барсум был создан Берроузом в те времена, когда фэнтези ещё не отделилось от научной фантастики, и сам Барсум даст фору любым «Dungeons & Dragons» по разнообразию и сюрреалистичности населяющих его существ. Среди наиболее жутких насельников берроузовского Марса особого внимания заслуживают голубоватые «растительные люди» (plant men) с хищническо‑вампирским метаболизмом. Вспомнив о них в затянувшуюся питерскую зиму, я придумал пару новых тем для Хабра, и одну из них, о практической невозможности накатить фотосинтез на человеческий метаболизм, поручил исследовать в качестве гостевого поста уважаемой Анастасии Лазукиной @anastasiamrr, которая не первый год трудится автором в корпоративном блоге FirstVDS, а также иногда разнообразит своими работами мой блог. Под катом много картинок

Около года назад уважаемый Валерий Исаковский @valisak опубликовал на Хабре статью «Существуют ли шаровые молнии и как их объясняет современная наука?». В ней он упомянул некоторые физические сценарии, которые, теоретически, могут приводить к образованию шаровой молнии, в частности, версию об электромагнитном солитоне. Автор упомянул, что шаровую молнию до сих пор не только не удаётся воспроизвести в лаборатории, но более того — фотографии или видео этого явления в природе до сих пор крайне редки и не отличаются чёткостью, хотя наши современники в большинстве своём владеют мощными смартфонами с высокотехнологичными камерами. Под катом будут рассмотрены в основном теоретические модели, но, надеюсь, когда-нибудь какие-то из них подтвердятся на практике.

В этом блоге я не раз затрагивал вопросы происхождения жизни, вернее, наши представления и аналогии, позволяющие экстраполировать зарождение и развитие земной жизни на условия характерные для других планет и спутников. Опуская всяческие детали, сейчас считается, что для запуска биохимических процессов на планете или спутнике должны быть кислород, вода и магнитное поле — причём в случае спутника последнее требование может удовлетворяться, даже если он просто защищён магнитосферой родительской планеты. Но до сих пор не вполне понятно, что послужило толчком к насыщению древних земных акваторий кислородом и, как следствие, подготовило почву для победы аэробных организмов над анаэробными. Господствующие теории, объясняющие насыщение океана (а затем и атмосферы) кислородом связаны с расцветом цианобактерий, спровоцировавших так называемую «кислородную катастрофу» или «великое окисление» (Great Oxidation Event). В подробной статье уважаемой Елены Наймарк на сайте «Элементы» разобрана история этого понятия, а также объяснено, почему данное явление сложно считать как «катастрофой», так и «событием». Это не отменяет базового факта — до недавнего времени избыток молекулярного кислорода на Земле считался кумулятивным эффектом от жизнедеятельности зелёных растений. Но около года назад появились исследования, позволяющие предположить, что на дне океана могут существовать обильные небиологические источники кислорода. Данную гипотезу выдвинул и обосновал профессор Эндрю Суитмен (Andrew K Sweetman), руководитель кафедры экологии морского дна и биогеохимии в Шотландской ассоциации морских наук. Группа под его руководством опубликовала в журнале «Nature Geoscience» статью о «тёмном кислороде».

Сейчас на Хабре много пишут о галлюцинировании нейронных сетей и больших языковых моделей в частности. Хорошим введением в эту тему, написанным с философских позиций, мне представляется текст уважаемого Дэна Рычковского @DZRobo «Когда ИИ закрывает глаза: путешествие между воображением и галлюцинациями». Базовое техническое погружение в тему вы найдёте в статье уважаемой @toppal «Причины возникновения галлюцинаций LLM», это перевод академической статьи специалистов Харбинского технологического института, опубликованной в конце 2024 года. Действительно, в большинстве источников галлюцинации ИИ рассматривают либо в негативном ключе, либо как неизбежный побочный эффект, связанный с попытками «вшить» синтетический аналог воображения в вычислительную сеть.

Я же хочу остановиться на менее известном аспекте работы нейронок, в котором галлюцинации могут восприниматься как положительная и даже необходимая часть работы алгоритма. Речь пойдёт об искусственном повышении размерности данных, подаваемых на вход в нейросеть, и о том, к чему такая практика может приводить. Наиболее известное проявление такого эффекта известно в англоязычных источниках под названием «проклятие размерности» (curse of dimensionality).

Квантовая механика систематически изучается вот уже около ста лет, и по-прежнему актуальны слова Ричарда Фейнмана о том, что никто вполне её не понимает – а Шон Кэрролл добавляет, что её не понимают даже физики. Квантовая механика действительно полна парадоксов, противоречащих как классической физике, так и обычному здравому смыслу. Один из наиболее известных парадоксов такого рода — мысленный эксперимент «кот Шрёдингера» — демонстрирует, что на квантовом уровне даже граница между жизнью и смертью оказывается размытой. Этот эксперимент популяризован в самых разных источниках, однако, если вас интересует более подробный разбор его деталей и экскурс в смежные эксперименты, такие, как «друг Вигнера» — рекомендую почитать об этом на Хабре статью уважаемого @dionisdimetor «Интерпретации квантовой механики. На каком свете кот Шрёдингера».

Я же сегодня хочу затронуть ещё одну близкую тему – мысленный эксперимент под названием «Квантовое самоубийство», предложенный выдающимся современным шведско-американским физиком Максом Тегмарком, автором книг «Наша математическая Вселенная» и «Жизнь 3.0». 

Где-то весной 2025 года мне попалась на Хабре статья уважаемого Марата Айрапетяна @space_marat «Через тернии к Красной планете: почему космонавты круче роверов и когда наконец можно будет сажать картошку на Марсе». Марат прослеживает и хорошо иллюстрирует историю развития колёсных марсоходов, из которых в настоящее время остаются на ходу два: «Кьюриосити» (прибыл на Марс в район кратера Гейла в августе 2012 года) и «Персеверанс» (начал работу на Марсе в феврале 2021 года в районе кратера Езеро). Кроме того, в течение 2021-2022 годов на марсианской равнине Утопия действовал китайский марсоход «Чжужун». Ранее на Хабре также выходил перевод статьи «Как управлять марсоходом» от уважаемого @Seleditor Эта статья вышла в период, когда «Персеверанс» ещё был на пути к Марсу и, можно сказать, анонсирует возможности этого новейшего марсохода. Вообще, тема марсоходов и марсианского вертолёта «Индженьюити» на Хабре пользуется популярностью, но в основном как источник космических новостей и запоминающихся картинок. При этом почему-то почти не рассмотрен вопрос о том, как эти машины готовят к полёту – ведь марсоход нужно тестировать, а проводить такие испытания и корректировки можно только на Земле. Об этом давайте поговорим под катом.

Большинство из тысяч экзопланет, открытых к настоящему времени, были обнаружены при помощи транзитного метода. Далёкая планета, проходя по диску своей звезды, немного затмевает её. Такое изменение яркости минимальное, но строго периодическое, поэтому хорошо поддаётся измерению. Более того, этот метод работает, прежде всего, при использовании космических телескопов, среди которых наиболее значительный объём данных удалось собрать двум аппаратам: Kepler и TESS, причём Kepler работал с 2009 по 2018 год, а TESS продолжает работу с 2018 года до наших дней. Однако сравнительно малоизвестно, что истоки транзитного метода уходят в начало 1990-х, когда он был впервые опробован при наблюдении за пульсарами. Напомню, что пульсар – это нейтронная звезда (остаток от коллапса более крупной звезды), испускающая периодические радиоимпульсы. Первые пульсары были открыты в 1967 году и настолько удивили астрономическое сообщество, что их импульсы даже приняли за сигналы инопланетян. Тем не менее, откуда вообще у пульсаров могут появиться планеты, и какие условия могут на этих планетах складываться? Под катом поищем ответы на эти вопросы.

Привет, Хабр!

В предпоследние выходные мая мне традиционно довелось работать на книжном салоне, проходившем в Санкт-Петербурге на Дворцовой площади. Как многие знают, я представляю компьютерную редакцию издательства «БХВ», но внимательные читатели, которые любят рассматривать служебные страницы в хороших книгах, до сих пор могут найти мою фамилию и в нетленке издательства «Питер», в котором я провёл сложный, но незабываемый и формообразующий отрезок жизни.  Мне нравится работать на стендах, так как я вижу моего читателя, а также не без удовольствия наблюдаю за вашими муками выбора, в особенности – выбором книг в подарок. Что касается последней моей вахты, состоявшейся в полуштормовую погоду по ту сторону тента, очень порадовало, что на наш стенд заглянула уважаемая Юлия Воротникова, имя которой очень громко звучит для заядлых участников интеллектуальных игр. И она, и некоторые другие посетители, и в особенности две-три (не помню) милейшие девушки в субботу залюбовались нашим стендом, уставленным книгами, оригиналы которых вышли в издательстве «O’Reilly». Мне не раз пришлось объяснять, каким образом возникла столь необычная идея — иллюстрировать обложки компьютерных книг роскошными изображениями животных. Поэтому я решил вновь пересказать на Хабре эту историю, которую более 12 лет назад уже затрагивал уважаемый @miga. В статье будет много картинок, которые для меня все до единой укладываются во фразу, прочитанную на странице крайне харизматичного человека – уважаемого Виктора Жукова, lead-гитариста выдающейся симфо-метал группы Nimea из Санкт-Петербурга: «... и когда говорят — плагиат, я говорю — традиция!»

Удивительно, к каким странным и оригинальным решениям на «выход из плоскости» иногда может прийти инженерная мысль. Не так давно я заинтересовался, как идёт разработка «солнечного паруса», есть ли перспективы в ближайшем будущем увидеть такой двигатель хотя бы в качестве минимальной рабочей модели. Но в результате нашлись источники о совершенно иной технологии, которая показалась мне поводомдля целой статьи. Оказывается, в рамках «борьбы за нулевые выбросы» в последние 9–10 лет разрабатываются исследовательские и даже круизные корабли, оснащённые солнечными панелями по аналогии парусов. Сегодня хочу рассказать вам о таких прототипах.

Около трёх лет назад я написал на Хабре статью «Смартфоновая металлургия и цена комфорта», в которой подробно разобрал состав айфона — словом, осветил технологическую незаменимость редкоземельных металлов, когда это ещё не было мейнстримом. С тех пор я время от времени задумывался, какими темпами улучшается качество смартфоновых дисплеев и камер, и какое применение эти технологии могут найти в науке. Но недавно мне попалась история о том, что в уже в этом году хитроумные физики из ЦЕРН и Мюнхенского технологического университета (TUM) соорудили на основе светочувствительного элемента из смартфонной камеры компактный детектор античастиц.

Ранее в нескольких статьях я пытался рассуждать, почему при существующем уровне развития технологий колонизация других планет кажется от чрезвычайно опасной до бессмысленной при любом уровне технических и финансовых вложений. Можно допустить создание долговременных баз на Марсе, а также приближение марсианских условий к земным по плану Джеймса Грина, описанному на Хабре здесь в блоге компании ItSoftWeb. Тем не менее, колонизация Марса, Венеры и Титана — это крайне несхожие проекты, а у нас пока даже с колонизацией континентальной Антарктиды масса проблем. Зато мы умеем строить орбитальные станции, поэтому колонизация открытого космоса пока выглядит даже более перспективной, чем любое «мягкое терраформирование», граничащее с экологической катастрофой для того мира, в гомеостаз которого мы попробуем вмешаться.

Как я писал ранее, орбитальные станции вполне могут быть модульными и практически неограниченно достраиваться. Если такие технологии удастся развить, то едва ли не менее перспективными для долговременных космических поселений окажутся не планеты и спутники, а точки Лагранжа. Ниже поговорим о них подробнее.

Привет, Хабр.

Этот текст будет немного смахивать на зарубку на прикладе, но я настолько давно искал повод его написать, что воспользуюсь моментом. Несколько дней назад этому блогу исполнилось 4,5 года, и утром 7.05.2025 его личная карма достигла 300, а к вечеру и 301 балл. К апрелю прошлого года меня навещали мысли, что блог окончательно вышел на плато, а я постепенно исписался и не хочу ни скатываться в банальности, ни идти на поводу у аудитории, ни становиться новостником. Осторожно предположу, что к началу этого года кризис пройден. Мой бэклог вновь наполнился необычными сюжетами, статьи с серьёзным минусом за качество стали редким исключением, у меня вновь начали получаться настоящие хиты. В особенности меня порадовал успех недавних статей «Теория флогистона как научное предостережение» (+73, 62 комментария, 45 закладок) и «Звезда Пшибыльского: что в ней происходит?» (+58, 30 комментариев, 19 закладок). Обе эти статьи выросли из сюжетов, которые изначально укладывались как небольшие разделы в тему некого «большого материала о пределах таблицы Менделеева». «Флогистон» как «вещество с отрицательной массой» был одним из первых научных конструктов, связывавших природу химического элемента с его весом, а о звезде Пшибыльского хотелось упомянуть, рассказывая о поисках «Острова Стабильности», образованного атомами гипотетических сверхтяжёлых элементов. В итоге статья «В поисках острова стабильности. От циклотронов до поиска астероидов» также вышла совсем недавно, но явно получилась менее интересной, чем две вышеупомянутые (+45, 9 комментариев, 16 закладок).

На страницах этого блога я пару раз пытался говорить с вами о том, в чём заключается разница между биологическими и псевдобиологическими системами, то есть, между одноклеточной «жизнью» и «нежизнью». В частности, большой интерес вызвала статья «Вы, конечно, шутите, мистер Нейман! Страшная сказка о серой слизи» (+41, 11 тысяч просмотров). Также на Хабре есть отличная статья «Что такое Жизнь во Вселенной: четыре базовых принципа вместо трёх характерных функций» в переводе уважаемого Дмитрия Диля @MetromDouble: в ней рассматриваются базовые биохимические предпосылки для возникновения альтернативной жизни, которая в оригинале называется «lyfe». В сегодняшней статье я хочу рассказать о современных взглядах на абиогенез, а именно о «суббиохимических» свойствах коацерватных капель. Интересную обзорную статью на эту тему опубликовал на сайте «Биомолекула» уважаемый Кирилл Вакулин, я же под катом рассмотрю, как дождевые капли могли поспособствовать возникновению жизни, и какую роль эти идеи играют сегодня при проектировании синтетических клеток.

Иногда под моими публикациями оставляют превосходные комментарии, причём читателя может привлечь какой-то второстепенный факт или сюжетный экскурс, лишь дополняющий статью. Такие комментарии мне особенно ценны, поскольку я вижу, что человек дочитал текст и воспринял его критически или эмоционально.

Один из таких комментариев оставил уважаемый @3epka к статье о поисках «острова стабильности» в глубинах таблицы Менделеева, высказавшись об астероиде Полигимния. А буквально вчера вечером я обнаружил ещё более резкий комментарий уважаемого @Panzerschrek с закономерным вопросом о том, существуют ли какие-либо естественные процессы, приводящие к возникновению элементов из Острова Стабильности. Я тоже задумывался о такой проблеме. Наука, растущая из сократовской майевтики и аристотелевского научного метода, основывается не только на опыте и наблюдении, но и на тщательном сравнении образцов с эталоном. Если же образец не вписывается в выборку, либо эталон нельзя смоделировать в лаборатории, то наука начинает пробуксовывать, чем то и дело не преминут воспользоваться уфологи, астрологи и креационисты.

Сегодня я вновь затрону полюбившуюся моим читателям тему знаковых иллюстраций в науке и напомню об одной из важнейших идей на стыке химии и физики, появившихся в XX веке. Это недостижимый (пока?) «остров стабильности» — область дальних трансурановых химических элементов, период полураспада которых значительно дольше, чем у более лёгких атомов, расположенных между ураном и «ближней отмелью» этого «острова». Гипотеза о существовании «острова стабильности» была выдвинута в середине 1960-х, а получением элементов, теоретически расположенных на этом «острове» в 2000-2010 занимались группы физиков из Дубны, Дармштадта и Ливермора. Благодаря их усилиям, удалось достроить последний полный период таблицы Менделеева, известный в настоящий момент. Он начинается с франция (Fr), открытого в 1937 году и радия (Ra), открытого в 1898 году, а заканчивается оганесоном (Og), открытым в 2002-2005 годах под руководством Юрия Цолаковича Оганесяна.

Мы успели привыкнуть к тому, что сегодня для нужд фундаментальной науки возводятся циклопические высокотехнологичные сооружения, такие как Hyper-Kamiokande, LHC, LIGO или IceCube. Нас даже не смущает судьба долгостроев вроде ITER, который позиционируется как полноценный термоядерный промышленный объект, но до сих пор остаётся полигоном для проверки научно-инженерных гипотез. Однако в Рунете (если не считать этой талантливой и красивой публикации в журнале «Мел») почти не рассмотрен феномен Ураниборга — первого и единственного средневекового замка, спроектированного не как фортификационное сооружение, а как лаборатория и обсерватория. Об этом замке я хочу вам подробно рассказать.

Время от времени на Хабре вспыхивает обсуждение того, является ли Вселенная компьютерной симуляцией, а в незапамятном 2010 году уважаемый @alizar даже упоминал об эксперименте, призванном это проверить. Если вас интересует подробный разбор гипотезы о голографической Вселенной – вы можете почитать знаменитую книгу Майкла Талбота об этой концепции или краткое изложение голографического принципа. Однако я хотел бы остановиться на поиске явных багов или необъяснимых «жёстко подставленных» значений в структуре реальности, которые могли бы указывать на не вполне спонтанное происхождение Вселенной. Поиск таких значений то и дело стимулирует учёных присматриваться к значениям фундаментальных физических констант, и одна из наиболее известных величин такого рода – это постоянная тонкой структуры, равная почти 1/137. Не так давно уважаемый @SLY_G публиковал на Хабре перевод о ней, и сегодня я хочу вернуться к разбору этой странной величины.

Привет, Хабр!

На страницах этого блога я не раз делал срезы новейших исследований, помогающих осмыслить, как Венера и Марс стали безжизненными, а Земля при этом сохраняет стабильную густонаселённую биосферу. Парадоксально, что безжизненность Венеры обусловлена сильнейшим парниковым эффектом, а на Марсе парниковый эффект практически отсутствует из-за того, что Марс потерял почти всю свою атмосферу – и из-за этого стал таким, каков он сейчас. Возможно, причина марсианского угасания заключается в специфике его геологической истории, и в далёком будущем климат Марса ещё может ненадолго стать чуть мягче.

Кроме того, я затрагивал тему приливного захвата — так называется ситуация, в которой спутник всегда обращён к планете одной стороной (как Луна к Земле), либо планета всегда обращена одной и той же стороной к родительской звезде. В этой статье я хочу затронуть удивительный феномен – оказывается, Венера сейчас уже почти застыла в приливном захвате, но именно её мощная атмосфера и причудливая метеорологическая нестабильность не дают планете окончательно остановиться.

Одним из важнейших и самых узнаваемых изображений в истории науки XX века является двойная спираль ДНК. Старина Джеймс Уотсон, в конце жизни сильно сдавший, а до этого постепенно вытесненный и низложенный из рядов неолиберального научного сообщества за острую и непримиримую гражданскую позицию, имеет все шансы отметить в начале апреля свой 97-й день рождения. Он пережил своего прославленного коллегу Френсиса Крика более чем на 20 лет и не только стал первым человеком, чей геном был полностью секвенирован (это произошло в 2007 году), но и в полной мере застал новую эпоху, в которую нуклеотидные цепочки не только редактируются, но и конструируются с нуля. Ниже я расскажу о некоторых опытах по расширению генетического алфавита ДНК и о создании нуклеиновых кислот с расширенным набором нуклеотидов. Такие исследования восходят к середине 1980-х, когда ими независимо занялись биолог Стивен Беннер, биохимик Эрик Кул, биохимик Флойд Ромсберг, а также некоторые другие учёные.  Для контекста приведу взятую отсюда инфографику, которая иллюстрирует хронологию описываемых исследований.

Эффект квантового превосходства остаётся самым очевидным и при этом труднообъяснимым преимуществом квантовых компьютеров над классическими. Квантовое превосходство наступает в момент, когда квантовый компьютер оказывается в состоянии выполнить вычисление, недоступное классическому компьютеру.  Впервые квантовое превосходство было достигнуто в октябре 2019 года на компьютере Google Sycamore, для вычислений на котором используются 53 кубита. Этот эксперимент был подробно описан уважаемым Тимуром Кешелавой в статье «Квантовое превосходство», вышедшей по горячим следам эксперимента. Сегодня реальность квантового превосходства уже не вызывает сомнений, и учёные пытаются определить, чем можно объяснить этот эффект. Уважаемый @dionisdimetor ещё в 2023 году написал на Хабре подробную статью «Квантовый компьютер: его превосходство, несходство и недосходство в сравнении с классическим», и в этой статье упомянул одну экзотическую идею. По мнению ряда учёных, среди которых особенно заметен Дэвид Дойч, квантовый компьютер экспериментально свидетельствует в пользу многомировой интерпретации квантовой механики, предложенной Хью Эвереттом. Ранее на Хабре уважаемый @SLY_G публиковал на сайте перевод статьи «Многомировая интерпретация и мультивселенная — могут ли они оказаться одной и той же идеей» под авторством знаменитого физика Шона Кэрролла (род. 1966). Если вас интересует подробный разбор многомировой интерпретации с точки зрения квантовой и классической физики, рекомендую прочитать увлекательную книгу Шона Кэрролла «Квантовые миры», которую я в своё время перевёл на русский язык для издательства «Питер». Ниже попробуем разобрать, как с такой интерпретацией согласуется квантовое превосходство.