APOD. Новое, очень классное Кольцо Эйнштейна нашли мужики из Института Астрофизики имени Макса Планка, анализируя данные космического телескопа Euclid, запущенного в 2023 году. Очень красивое! Что интересно, кольцо обнаружилось совершенно случайно и вокруг галактики, которую раньше уже изучали. А вот галактика, собственно образующая кольцо, доселе оставалась неизвестной (ну, потому что и кольца никто не видел, логично?). Напомню нашим маленьким любителям астрономии, что Кольца Эйнштейна образуются, когда одно массивное тело находится точно за другим, и свет от более далекого искривляется в гравитационном поле более близкого, как в линзе. Чтобы образовалось полное кольцо, объекты должны находиться на почти идеальной прямой с телескопом. Помимо того, что это просто очень редкое явление, отличительной особенностью данного кольца является то, что оно весьма близко к нам — ближняя галактика (NGC 6505) находится в каких-то 590 миллионах световых лет (пф!), а дальняя — в 4.42 миллиардах. Тем удивительнее то, что кольцо до сего дня никто не видел.
Статья опубликована в Astronomy and Astrophysics 10 февраля 2025 года.
Что думаете?
Обсуждать новости можно у нас в чате — тыц.
#apod
Статья опубликована в Astronomy and Astrophysics 10 февраля 2025 года.
Что думаете?
Обсуждать новости можно у нас в чате — тыц.
#apod
Новости науки. Так, что-то происходит. Пацаны ваще ребята из Microsoft представили новый квантовый процессор Majorana 1, названный в честь загадочного и неуловимого, великолепного итальянского физика Этторе Майорана и придуманной им же квазичастицы — майорановского фермиона. Новый квантовый процессор является не просто очередной итерацией известной технологии с еще большим количеством кубит, но прототипом, основанным на совершенно новом принципе, который, по заявлению Microsoft, сможет решить основную проблемы квантовых вычислений — проблему декогеренции, то есть то, что при увеличении размеров квантовой системы (количества кубит) становится все сложнее поддерживать когерентные квантовые процессы между ними. Грубо говоря, имеют место быть шумы, разрушающие квантовое состояние. Эта проблема является главной причиной того, почему разработка квантовых процессоров продвигается с таким скрипом.
Как же работает новый процессор? Ребята заявляют, что им удалось реализовать майорановские фермионы в проводящих топологических поверхностных состояниях в некоторой сложной гетероструктуре из арсенида галлия и алюминия. Понятно? Ну тогда по порядку.
Мйорановские фермионы это предложенные тем самым Майораной частицы или квазичастицы, которые являются своими собственными античастицами. Надо сказать, что хотя этой гипотезе уже много десятков лет, искали их очень долго и с большим энтузиазмом (не будем углубляться в то, почему они представляют такой интерес), как в физике элементарных частиц, так и в физике твердого тела. Лет десять назад, когда я учился, только-только стали появляться первые экспериментальные свидетельства того, что обнаружены первые твердотельные майорановские фермионы в нанопроволоках. А в физике элементарных частиц они до сих пор так и не найдены. В общем, неуловимые они.
Дальше, с топологическими состояниями все попроще. Это всего лишь особые состояния вещества, которые в некоторых случаях наблюдаются на поверхности материала. Например, можно взять особый проводник, который на поверхности будет проявлять свойства изолятора. Такие так называемые топологические изоляторы уже давно изучаются в физике твердого тела. С другой стороны, топологические проводники — вещества, полупроводящие или не проводящие в объеме, но с высокой проводимостью на поверхности — до вчерашнего дня экспериментально не наблюдались. Ученые из Microsoft заявляют, что им удалось получить первый такой материал — топопроводник, — и это было не просто — пришлось буквально атом за атомом создавать сложную гетероструктуру.
Если совместить майорановские фермионы и топологические состояния, то в теории возможна реализация кубита на их основе. Так называемые топологические квантовые компьютеры на основе особых частиц, энионов, были предложены Китаевым еще в 1997 году. И вот, по заявлению наших сегодняшних героев, им удалось такой кубит создать, и что в квантовом компьютере на его основе проблему декогеренции можно решить! То есть, потенциально мы открываем путь к слаженной системе, состоящей из миллионов кубит. Процессор Majorana 1, как я понимаю, пока содержит единственный кубит и является демонстрацией принципа. Но ребята уже опубликовали дорожную карту по скалированию технологии — тыц.
Как все это на самом деле работает (не буду притворяться, что понимаю это) и работает ли вообще, пока надо разбираться, но звучит очень красиво.
Статья опубликована в Nature 19 февраля 2025 года. Также — пресс-релиз процессора — тыц.
Что думаете?
А обсудить науку и много чего еще как всегда можно у нас в чате — тыц.
#news
Как же работает новый процессор? Ребята заявляют, что им удалось реализовать майорановские фермионы в проводящих топологических поверхностных состояниях в некоторой сложной гетероструктуре из арсенида галлия и алюминия. Понятно? Ну тогда по порядку.
Мйорановские фермионы это предложенные тем самым Майораной частицы или квазичастицы, которые являются своими собственными античастицами. Надо сказать, что хотя этой гипотезе уже много десятков лет, искали их очень долго и с большим энтузиазмом (не будем углубляться в то, почему они представляют такой интерес), как в физике элементарных частиц, так и в физике твердого тела. Лет десять назад, когда я учился, только-только стали появляться первые экспериментальные свидетельства того, что обнаружены первые твердотельные майорановские фермионы в нанопроволоках. А в физике элементарных частиц они до сих пор так и не найдены. В общем, неуловимые они.
Дальше, с топологическими состояниями все попроще. Это всего лишь особые состояния вещества, которые в некоторых случаях наблюдаются на поверхности материала. Например, можно взять особый проводник, который на поверхности будет проявлять свойства изолятора. Такие так называемые топологические изоляторы уже давно изучаются в физике твердого тела. С другой стороны, топологические проводники — вещества, полупроводящие или не проводящие в объеме, но с высокой проводимостью на поверхности — до вчерашнего дня экспериментально не наблюдались. Ученые из Microsoft заявляют, что им удалось получить первый такой материал — топопроводник, — и это было не просто — пришлось буквально атом за атомом создавать сложную гетероструктуру.
Если совместить майорановские фермионы и топологические состояния, то в теории возможна реализация кубита на их основе. Так называемые топологические квантовые компьютеры на основе особых частиц, энионов, были предложены Китаевым еще в 1997 году. И вот, по заявлению наших сегодняшних героев, им удалось такой кубит создать, и что в квантовом компьютере на его основе проблему декогеренции можно решить! То есть, потенциально мы открываем путь к слаженной системе, состоящей из миллионов кубит. Процессор Majorana 1, как я понимаю, пока содержит единственный кубит и является демонстрацией принципа. Но ребята уже опубликовали дорожную карту по скалированию технологии — тыц.
Как все это на самом деле работает (не буду притворяться, что понимаю это) и работает ли вообще, пока надо разбираться, но звучит очень красиво.
Статья опубликована в Nature 19 февраля 2025 года. Также — пресс-релиз процессора — тыц.
Что думаете?
А обсудить науку и много чего еще как всегда можно у нас в чате — тыц.
#news
Изображение. Хотя ее никто никогда не видел (sic), темная материя с высокой вероятностью существует. Над реализацией задачи ее обнаружить работает множество групп физиков и астрономов по всему миру. Одним из крутых проектов занимаются ребята из Университета Цюриха — они работают над детектором DARWIN, на который возлагаются призрачные надежды детектирования частиц темной материи. По принципу обнаружения DARWIN очень похож на детекторы нейтрино — есть здоровенный бак, заполненный жидким ксеноном, и система электродов, создающих в этой жидкости равномерное электрической поле. Такие устройства еще называют время-проекционными камерами. Если волею судеб какая-то частица темной материи (или нейтрино, на них детектор тоже рассчитан) все же соизволит провзаимодействовать с атомом ксенона, то электрические поле усилит сигнал от соударения и событие будет задетектировано. Сам DARWIN пока находится в разработке, а вот его уменьшенная копия, призванная продемонстрировать принцип, — детектор Xenoscope — уже монтируется (или даже смонтирован) в Цюрихских лабораториях. Детектор представляет собой трубку длиной 2.6 м, состоящую из (видимо) медных колец-электродов, погруженную в бак, наполненный 40 тоннами жидкого ксенона. Когда маленький прототип будет откалиброван и сможет детектировать хотя бы нейтрино, опыт от работы с ним можно будет перенести на более солидный DARWIN.
Что думаете?
#scimage
Что думаете?
#scimage
История науки. Ученые с очень большими головами протирают питьевым спиртом зеркала Черенкова, CERN, 1966 г. Зеркала Черенкова использовали в роли детекторов излучения Черенкова — оптического свечения, возникающего, когда заряженная частица движется в среде со скоростью, превышающей скорость света в этой среде. С помощью массива из таких зеркал физики изучали распад особых частиц-резонансов, представляющих собой возбужденные состояния адронов. При распаде резонансов иногда образуются очень быстрые частицы, а только такие и способны порождать черенковское излучение.
Что думаете?
#scihistory
Что думаете?
#scihistory
Изображение. Ну а пока суд да дело, можно бросить последний оценивающий взгляд на новый космический картограф SPHEREx, который только-только упаковали под обтекатель ракеты-носителя Falcon 9, и вполне возможно, что уже завтра он отправится на место несения научного дежурства на низкой околоземной орбите. SPHEREx придет на подмогу телескопу Euclid — он будет измерять инфракрасные спектры и красные смещения сотен миллионов галактик по всей небесной сфере, а также поможет уточнить распределение темной материи во вселенной. Ну, про него я уже писал чуть ранее вот тут — тыц. Смотрим запуск?
Что думаете?
#scimage
Что думаете?
#scimage
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Новости науки. Астрофизики из Чикагского университета таки обнаружили уже не одну, а целых четыре небольших планеты вокруг знаменитой звезды Барнарда!
Звезда Барнарда является второй звездной системой по удаленности от Солнца (ближе только тройная система Альфы Центавра), она находится на расстоянии 6 световых лет от нас, но стремительно к нам приближается и через каких-то 10 тысяч лет подлетит к Солнцу на 3.8 световых года, став, тем самым, самой близкой к нам звездой. Это совсем небольшой красный карлик в пять раз легче Солнца и в 2000 раз менее яркий, что несколько затрудняет его наблюдение.
История поиска планет вокруг звезды Барнарда довольно драматична — несколько раз их то открывали, то закрывали. Например, в 2018 году отыскали суперземлю в три раза тяжелее Земли, но в 2021 году выяснилось, что результат ложно положительный. Однако, стоит заметить, эта суперземля все еще успешно существует в русской википедии, так что не все так плохо.
И вот теперь вместо одной большой планеты нашли четыре маленьких. Все они имеют массу всего в 20-30% от земной и обращаются очень близко к звезде с периодом в буквально несколько дней. Из-за этого, скорее всего, там очень жарко, чтобы могла существовать жизнь. К сожалению, используемый метод обнаружения позволяет определить очень мало дополнительной информации помимо массы.
С жизнью мы разберемся как-нибудь потом, а сейчас ученым важно научиться в принципе находить подобные небольшие планеты. Как показывает история с самой звездой Барнарда, это не так-то просто. Такие планеты обычно ищут, глядя на саму звезду, вернее на мельчайшие колебания ее скорости, вызванные гравитационным взаимодействием с планетой. Колебания эти настолько мелкие, что их очень трудно вычленить на фоне других факторов, которые дают похожий эффект, например, тектонических процессов в самой звезде. Та самая закрытая суперземля, как сейчас полагают, появилась именно из-за неправильной интерпретации собственной звездной активности.
Кроме того, красные карлики, как сегодня известно, составляют основу звездного населения нашей галактики, поэтому понимание того, какие планеты могут существовать вокруг них, является критически важным для оценки галактического планетного населения в принципе. Сложность в том, что красные карлики настолько малы, что большинство из них мы никогда не увидим даже в самые лучшие телескопы. Звезда Барнарда является одним из очень немногих подобных объектов, доступных для изучения. Повезло, что она так близко.
Обнаружили планеты с помощью спектрографа ESPRESSO на очень большом телескопе VLT и нового чикагского инструментаCAPPUCCINO (шутка! Это я шучу. Если чувства юмора, иронии, самоиронии нет, то ты эту шутку не воспримешь) MAROON-X, измеряющего радиальную скорость звезд с помощью доплеровского сдвига.
Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters 11 марта 2025 года. Будем надеяться, что не закроют.
Что думаете?
#news
Звезда Барнарда является второй звездной системой по удаленности от Солнца (ближе только тройная система Альфы Центавра), она находится на расстоянии 6 световых лет от нас, но стремительно к нам приближается и через каких-то 10 тысяч лет подлетит к Солнцу на 3.8 световых года, став, тем самым, самой близкой к нам звездой. Это совсем небольшой красный карлик в пять раз легче Солнца и в 2000 раз менее яркий, что несколько затрудняет его наблюдение.
История поиска планет вокруг звезды Барнарда довольно драматична — несколько раз их то открывали, то закрывали. Например, в 2018 году отыскали суперземлю в три раза тяжелее Земли, но в 2021 году выяснилось, что результат ложно положительный. Однако, стоит заметить, эта суперземля все еще успешно существует в русской википедии, так что не все так плохо.
И вот теперь вместо одной большой планеты нашли четыре маленьких. Все они имеют массу всего в 20-30% от земной и обращаются очень близко к звезде с периодом в буквально несколько дней. Из-за этого, скорее всего, там очень жарко, чтобы могла существовать жизнь. К сожалению, используемый метод обнаружения позволяет определить очень мало дополнительной информации помимо массы.
С жизнью мы разберемся как-нибудь потом, а сейчас ученым важно научиться в принципе находить подобные небольшие планеты. Как показывает история с самой звездой Барнарда, это не так-то просто. Такие планеты обычно ищут, глядя на саму звезду, вернее на мельчайшие колебания ее скорости, вызванные гравитационным взаимодействием с планетой. Колебания эти настолько мелкие, что их очень трудно вычленить на фоне других факторов, которые дают похожий эффект, например, тектонических процессов в самой звезде. Та самая закрытая суперземля, как сейчас полагают, появилась именно из-за неправильной интерпретации собственной звездной активности.
Кроме того, красные карлики, как сегодня известно, составляют основу звездного населения нашей галактики, поэтому понимание того, какие планеты могут существовать вокруг них, является критически важным для оценки галактического планетного населения в принципе. Сложность в том, что красные карлики настолько малы, что большинство из них мы никогда не увидим даже в самые лучшие телескопы. Звезда Барнарда является одним из очень немногих подобных объектов, доступных для изучения. Повезло, что она так близко.
Обнаружили планеты с помощью спектрографа ESPRESSO на очень большом телескопе VLT и нового чикагского инструмента
Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters 11 марта 2025 года. Будем надеяться, что не закроют.
Что думаете?
#news
Цитата. “Мы должны помнить, что то, что мы наблюдаем, — это не сама природа, а природа в том виде, в каком она проявляется благодаря нашему методу постановки вопросов” (с) Вернер Хайзенберг, "Физика и философия”, 1958 г.
Что думаете?
#цитата
Что думаете?
#цитата
APOD. Кратер Шеклтон диаметром 21 км и глубиной 4 км, названный в честь отважного полярного исследователя, расположен на самом южном полюсе Луны, и из-за этого внутри него находится область вечной тени, не видевшая Солнца с самого момента своего образования около 3.6 миллиардов лет назад. Конечно, какие-то залетные фотоны туда все же попадают, но для обычной орбитальной камеры его внутренности выглядели бы чернее ночи. Но только не для камеры ShadowCam, установленной на борту аппарата KPLO (Korea Pathfinder Lunar Orbiter), запущенного в декабре 2022 года. Камера имеет чувствительность примерно в 200 раз выше, чем у “стандартных” инструментов, и специально предназначена для исследования сверхтемных участков лунной поверхности в регионах вечной тени, в основном с целью поиска водяного льда, которого, как полагают, там немало, и который мог бы пригодиться для будущих лунных поселений. На изображении показан один из склонов Шеклтона с необычной деталью — следом от скатившегося по склону булыжника, который теперь, наверное, навсегда сохранится на лунном ландшафте (если лунные туристы не истопчут!).
Что думаете?
#apod
Что думаете?
#apod
Новости науки. Ребята из Килского университета в Англии докладывают, что вспышки сверхновых могут быть ответственны за больший процент массовых вымираний в истории нашей планеты, чем считалось ранее.
Примерно 445 и 375 миллионов лет назад произошло две катастрофы — ордовикcко-силурийское и девонское массовые вымирания, — в ходе которых исчезло от 18 до 40% всех родов живых организмов, а в некоторых семействах так и вообще почти все. Версии того, почему такие события происходят, разнятся от оледенений и падений астероидов до гамма-всплесков, но точно никто ничего не знает.
Ну и да, одним из возможных факторов вымираний являются вспышки сверхновых, происходящие недалеко от Земли. Потоки высокоэнергетических частиц, порождаемые коллапсом звезд, могут сдирать верхние слои атмосферы нашей планеты, содержащие благотворный озоновый слой, и обнажая подлунный мир для пагубной солнечной и космической радиации.
Работа килских астропацанов не была связана с вымираниями напрямую — они всего лишь уточняли модели образования сверхновых из тяжелых короткоживущих звезд спектрального класса OB, являющихся одним из основных источников вспышек. Но им пришло в голову сравнить рассчитанные ими значения частоты их возникновения с частотой массовых вымираний, и оказалось, что корреляция весьма неплохая.
По их расчетам, вспышки сверхновых из звезд класса OB в нашей галактике происходят примерно раз в два века, а в пузыре 1 килопарсека от Солнца — примерно 2.5 раза за миллиард лет. Так что, некоторые из массовых вымираний, вполне вероятно, были вызваны именно этим фактором.
К счастью, сейчас вокруг нас всего два кандидата на сверхновые — Антарес и Бетельгейзе — и оба они достаточно далеко, чтобы не причинить больших проблем.
Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 18 марта 2025 года.
Что думаете?
#news
Примерно 445 и 375 миллионов лет назад произошло две катастрофы — ордовикcко-силурийское и девонское массовые вымирания, — в ходе которых исчезло от 18 до 40% всех родов живых организмов, а в некоторых семействах так и вообще почти все. Версии того, почему такие события происходят, разнятся от оледенений и падений астероидов до гамма-всплесков, но точно никто ничего не знает.
Ну и да, одним из возможных факторов вымираний являются вспышки сверхновых, происходящие недалеко от Земли. Потоки высокоэнергетических частиц, порождаемые коллапсом звезд, могут сдирать верхние слои атмосферы нашей планеты, содержащие благотворный озоновый слой, и обнажая подлунный мир для пагубной солнечной и космической радиации.
Работа килских астропацанов не была связана с вымираниями напрямую — они всего лишь уточняли модели образования сверхновых из тяжелых короткоживущих звезд спектрального класса OB, являющихся одним из основных источников вспышек. Но им пришло в голову сравнить рассчитанные ими значения частоты их возникновения с частотой массовых вымираний, и оказалось, что корреляция весьма неплохая.
По их расчетам, вспышки сверхновых из звезд класса OB в нашей галактике происходят примерно раз в два века, а в пузыре 1 килопарсека от Солнца — примерно 2.5 раза за миллиард лет. Так что, некоторые из массовых вымираний, вполне вероятно, были вызваны именно этим фактором.
К счастью, сейчас вокруг нас всего два кандидата на сверхновые — Антарес и Бетельгейзе — и оба они достаточно далеко, чтобы не причинить больших проблем.
Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 18 марта 2025 года.
Что думаете?
#news
История науки. Американский физик Винсент Шефер работает с одной из первых экспериментальных установок по получению искусственного снега, 1946 г. Шефер очень интересовался физикой погоды. В частности, это он предложил первую технологию засева облаков с помощью распыления сухого льда. Связанные с этим эксперименты по получению искусственного снега проводились им в Исследовательской лаборатории компании General Electric. На дно экспериментальной камеры помещались блоки сухого льда, которые охлаждали воздух до -20°C, а водяной пар (типа, облако) создавался с помощью дыхания экспериментатора — без изысков! Затем в камеру помещалась палочка, охлажденная в жидком воздухе до -55°C, которая создавала центры кристаллообразования, увеличивавшиеся за счет водяных капель, составляющих облако.
Интересно, что Шефер умудрился сделать солидную научную карьеру и получить множество патентов, не имея формального высшего образования.
Что думаете?
Напоминаю, что обсудить науку или просто поболтать можно у нас в чате — тыц.
#scihistory
Интересно, что Шефер умудрился сделать солидную научную карьеру и получить множество патентов, не имея формального высшего образования.
Что думаете?
Напоминаю, что обсудить науку или просто поболтать можно у нас в чате — тыц.
#scihistory
Изображение. Перекресток динозавровых троп возрастом 166 миллионов лет обнаружили на известняковом карьере в Оксфордшире. Беспрецедентное по размерам “шоссе” сохранило цепочки следов длиной до 150 метров, оставленных как минимум тремя видами здоровяков — хищным мегалозавров и травоядными диплодоком и цетиозавром. В одном месте цепочки следов хищника и травоядного даже пересекаются, что может помочь понять, как эти ребята взаимодействовали друг с другом.
Следы были покрыты слоем почвы, но обнаружены работником карьера, почувствовавшим твердые неровности под поверхностью. После этого на место выехал оперативный отряд из 100 оксфордских и бирмингемских специалистов, которые аккуратно все зачистили, отыскали около 200 следов, составили их 3D модели для дальнейшего изучения, ну и попутно сделали парочку атмосферных фотографий.
Что думаете?
#scimage
Следы были покрыты слоем почвы, но обнаружены работником карьера, почувствовавшим твердые неровности под поверхностью. После этого на место выехал оперативный отряд из 100 оксфордских и бирмингемских специалистов, которые аккуратно все зачистили, отыскали около 200 следов, составили их 3D модели для дальнейшего изучения, ну и попутно сделали парочку атмосферных фотографий.
Что думаете?
#scimage
Изображение. Физики из Саудовской Аравии и Китая получили красивейшие снимки красивейших веществ — металл-органических каркасов (MOF). MOF представляют собой гибрид металлических кластеров и сложных полимерных молекул, в котором полимеры служат каркасом, связывающим металлические кластеры в кристаллическую структуру. В данном исследовании изучалось двумерное вещество (нанолисты) Zr-BTB, в котором металл это, как несложно догадаться, цирконий, а полимер — некто 1,3,5-три(4-карбоксифенил)бензол или попросту BTB.
Электронографировать такие вещества сложно. Дело в том, что полимерные цепочки MOF очень хрупкие и распадаются от малейшего электронного пошлепывания (недотроги). Поэтому их сложно вообще как-либо измерить, а уж с атомарный разрешением так вообще. Но работягам удалось подобрать щадящие параметры для электронной птихографии и провести кропотливое сканирование, полностью обнажающее структуру соединения. Яркие кляксы на изображениях это собственно циркониевые кластеры, ну а все, что между ними, — полимеры.
Зачем MOF нужны? А низачем. У природы нет цели, она просто существует.
Статья опубликована в Nature Communication 22 января 2025 года.
Что думаете?
#scimage
Электронографировать такие вещества сложно. Дело в том, что полимерные цепочки MOF очень хрупкие и распадаются от малейшего электронного пошлепывания (недотроги). Поэтому их сложно вообще как-либо измерить, а уж с атомарный разрешением так вообще. Но работягам удалось подобрать щадящие параметры для электронной птихографии и провести кропотливое сканирование, полностью обнажающее структуру соединения. Яркие кляксы на изображениях это собственно циркониевые кластеры, ну а все, что между ними, — полимеры.
Зачем MOF нужны? А низачем. У природы нет цели, она просто существует.
Статья опубликована в Nature Communication 22 января 2025 года.
Что думаете?
#scimage
Цитата. “Мой полный ответ на вопрос конца XIX века “Что электродинамика пытается до нас донести?” был бы таким: “Поля в пустом пространстве обладают физической реальностью; среда, поддерживающая их, — нет”. Разобравшись таким образом с тайной электродинамики, позвольте мне сразу сделать то же самое для квантовой механики: “Корреляции обладают физической реальностью; то, что они коррелируют, — нет.” (с) Дэвид Мермин, “What is quantum mechanics trying to tell us?”, 1998 г.
Что думаете?
#цитата
Что думаете?
#цитата